Manifattura additiva as a service per una produzione di parti in serie e personalizzate. Una capacità produttiva abilitante una supply chain di prossimità. È quanto consente di fare Xometry, il principale marketplace di produzione su commessa al mondo creato dall’omonima azienda quotata al Nasdaq, capace di realizzare diversi tipi di stampa 3D (ma anche lavorazioni Cnc e lamiera, stampaggi a iniezione etc.). Basta fornire un file CAD e si ottiene una quotazione istantanea e una tempistica di consegna. «L’on-demand garantisce quella flessibilità che altrimenti sarebbe impossibile acquisire, con una produzione che può variare da 1 a 10.000 pezzi. Insomma, le aziende possono concentrarsi su disegno e progettazione affidando a terzi la complessità del processo produttivo», afferma Nikolaus Mroncz, sales engineer di Xometry Europe. Con il modello as a service della multinazionale americana attiva in Italia, la stampa 3D diventa un mercato di massa per una produzione su commessa ad alta personalizzazione. «La forza competitiva sta nella capacità di acquisire gli ordini in base alle capacità e disponibilità di oltre 10.000 partner worldwide, di cui oltre 2.000 in Europa», spiega Mroncz. Una produzione decentralizzata, quindi, con prodotti progettati per essere stampati in qualunque luogo del mondo. La stampa 3D on demand si traduce in tempi di consegna più brevi e in una manifattura sempre più sostenibile in quanto la progettazione si concentra su forme e materiali che possano prevedere riuso e riciclo. Come affermato da Flavio Tonelli, docente di impianti industriali all’Università di Genova, in occasione di una recente intervista a Industria Italiana, «La produzione additiva può essere considerata una delle più efficaci tecnologie complementari in grado di dare risposte flessibili all’industria e ai mercati personalizzati, soddisfacendo una prospettiva sostenibile a lungo termine». Cuore del marketplace di Xometry, l’Instant Quoting Engine, un motore di ricerca basato su algoritmi di intelligenza artificiale che fornisce quotazioni istantanee: gli algoritmi di apprendimento elaborano i dati di progettazione 3D e di altre importanti variabili individuando il perfect match ovvero il produttore più adatto per produrre il pezzo richiesto. «Con il printing on demand siamo in grado di servire più di 40.000 clienti in tutto il mondo. Grandi aziende, ma anche pmi che sono parte di filiere produttive dei big dell’automotive, dell’aerospace e del manufacturing, come Bmw, Nasa e General Electric», dice Mroncz. Un mercato personalizzato che si estende ad ogni tipo di manufatto. Dr. Scholl’s, per esempio, utilizza un sistema di scansione per digitalizzare la forma del piede per poi realizzare in manifattura additiva il perfetto prodotto per il cliente. Stessa tecnica viene utilizzata da produttori di montature per occhiali. Tra le opportunità, anche quella di una produzione ibrida, con prodotti realizzati avvalendosi sia di macchine utensili che additive. E’ il caso della moto d’acqua sviluppata dalla società francese Neocean e dei componenti per droni realizzati dall’inglese Mapics. Ecco come Xometry può sostenere la nuova domanda di produzione as a service.

Flessibilità produttiva on-demand per parti in metallo e plastica grazie a un network globale

L’approccio alla produzione decentralizzata di Xometry si è rivelato prezioso durante l’emergenza covid. La disruption delle supply chain globali e la mancata fornitura di parti hanno infatti spinto un numero rilevante di aziende appartenenti alle più diverse filiere di settore a servirsi della produzione on demand del marketplace. «Le aziende – racconta Mroncz  – hanno dovuto costruire rapidamente nuove catene di approvvigionamento per prodotti ad alta richiesta. E con Xometry hanno avuto immediato accesso alla capacità produttiva di cui avevano bisogno. In alcuni casi, per massimizzare la velocità di produzioni ad alto volume, abbiamo utilizzato più impianti in parallelo». Con Xometry prototipi e componenti possono essere stampati con stereolitografia (SLA), sinterizzazione laser (SLS), HP Multi Jet Fusion (MJF), polyjet o modellazione a deposizione fusa (FDM). Oltre 70 i materiali disponibili, sia metallici – in alluminio, acciaio, cromocobalto, titanio – sia plastici, dall’abs all’acrilico, dal nylon, ai policarbonati, dal PVC al TPU. E una vasta gamma di finiture superficiali, dalla lucidatura alla verniciatura, alla sabbiatura. A seconda del processo produttivo selezionato, della dimensione e delle tolleranze, il pezzo viene consegnato nel giro di pochi giorni lavorativi, e per produzioni a grandi volumi le performance sono competitive con quelle della manifattura sottrattiva. «Possiamo produrre per tutti i settori che richiedono parti in metallo e in polimero, dall’automotive al machinery, dai trasporti all’aerospaziale», sottolinea Mroncz. I partner presenti con propri siti produttivi nell’Unione Europea hanno una lunga tradizione di produzione conto terzi e dispongono di personale qualificato e macchinari all’avanguardia. Per essere parte del network devono superare un severo test di qualità. «Mediamente solo il 35% dei candidati supera con successo la prova qualità», dice Mroncz.

Manifattura additiva: performance competitive sostenute da una produzione on demand

«Dedichiamo molto tempo ad aiutare i clienti a capire il prezzo del componente o prodotto nel momento in cui lo stanno ancora progettando, aggiunge Mroncz. Una conoscenza incredibilmente preziosa. Possono ottenere in qualunque momento un feedback per poi arrivare al disegno finale». Oltre alla manifattura additiva, Xometry offre servizi di lavorazione Cnc e della lamiera, stampa ad iniezione e pressofusione. Per l’additive, come già detto, una molteplicità di opzioni e scelta materiali.

«Rendiamo possibile l’impossibile, dice Mroncz. La riduzione dei costi della manifattura additiva, rispetto a 10 ma anche 5 anni fa, è impressionante». La stampa 3D è diventata attraente per molte aziende. Parti più leggere, nuove geometrie, le aziende hanno la possibilità di creare prodotti innovativi economicamente sostenibili. «La capacità produttiva della nostra rete globale di partner consente di avere un time to market sempre più efficiente, eliminando le giacenze di magazzino». Nessun investimento in conto capitale. Le macchine sono disponibili per una produzione diversificata in funzione delle diverse esigenze produttive. «Non esiste una vera discriminante nell’utilizzo della stampa 3D. Produciamo componenti per aziende di tutti i settori. Il vantaggio è spesso dato dal poter realizzare un unico pezzo composto di più parti, cosa che nella manifattura sottrattiva richiede una procedura di assemblaggio. Tuttavia, quello che inizia ad essere il vero driver di mercato è il modello di business basato su una produzione on demand», dice Mroncz.

Personalizzazione di massa. Scarpe, occhiali, telai, forcelle e caschi per biciclette. Con Xometry la stampa 3D è sinonimo di innovazione di prodotto

Sempre più clienti si stanno orientando verso una produzione one-to-one, adattabile al singolo profilo del cliente. La forma della scarpa? Viene ottenuta con la scansione del piede. Altrettanto viene fatto per la montatura degli occhiali: app supportate dell’intelligenza artificiale scansionano il viso del cliente e personalizzano gli occhiali in base alle sue esatte dimensioni e preferenze. Personalizzazione che si estende a molti altri settori. Quello del lusso e dello sport, per esempio. Auto e biciclette di fascia alta. I produttori progettano in 3d componenti unici, più leggeri. Pezzi ripetibili, grazie a lavorazioni accurate e di precisione, e produzione a volumi per un’economia di scala. In 3D anche la produzione in titanio di telai e forcelle di biciclette. Per i caschi i progettisti sfruttano la geometria a nido d’ape e materiali in poliamide per ottenere un prodotto leggero e allo stesso tempo resistente. «La produzione additiva può produrre componenti con meno restrizioni di progettazione rispetto alla manifattura tradizionale», racconta Mroncz. Una flessibilità progettuale che apre la strada all’innovazione, consentendo di sviluppare geometrie complesse e funzionalità migliorative attraverso strutture cave e reticolari. Il manufacturing as a service soddisfa anche produzioni ibride, realizzate in stampa 3D e con macchine utensili. E’ il caso dell’Overboat, la moto d’acqua dove tutti i componenti sono stati realizzati mediante lavorazione meccanica e additiva. Produzione ibrida anche nel caso di parti che sono state realizzate per il produttore di droni inglese Mapix. Esternamente si desiderava utilizzare un materiale che avesse una buona resistenza meccanica, ma fosse anche esteticamente gradevole. Ecco, quindi, che durante il processo di progettazione, il team di Mapix ha scelto di utilizzare plastica stampata in 3D e lavorazione cnc per parti in alluminio e fibra di carbonio.

La produzione on demand come nuovo paradigma della supply chain. Xometry come modello “Amazon like” della produzione tramite stampa 3D

La trasformazione del paradigma di produzione usato da Xometry è la stessa che si è evidenziata nel mondo dell’information technology con l’affermazione del cloud, dove le aziende investono in infrastutture as a service esterne al perimetro aziendale. Così avviene nella produzione on demand che caratterizza la stampa 3D: capacità produttiva e di supply chain si attivano con un semplice click. Un modello Amazon-like. «Accedendo ai nostri servizi i clienti hanno la possibilità di interfacciarsi con un marketplace che comprende migliaia di fornitori. In base alle specificità dell’ordine, identifichiamo il perfect match, individuando il produttore che meglio può soddisfare le richieste produttive».

Xometry offre accesso 24/7 a preventivi istantanei e feedback sulla produzione per lavorazioni Cnc di precisione, stampa 3D, lavorazione di lamiera, colata di uretano e servizi di stampaggio ad iniezione

Come un sito di dating: in base alle caratteristiche del partner che stai ricercando Xometry ti indirizza verso il fornitore ideale, rimanendo responsabile di logistica, comunicazioni e controllo qualità. E’ la produzione di prossimità, che risolve molti dei problemi che oggi si riscontrano nelle supply chain globali. «Attraverso l’Instant Quoting Engine il cliente inserisce il modello CAD 3D, seleziona il metodo produttivo e il tipo di materiale che intende utilizzare. Dopo di che, in pochi secondi, riceve un preventivo con una tempistica della produzione» spiega Mroncz. E’ inoltre possibile fornire un disegno 2D con dimensioni e tolleranze specifiche e documenti che contengono altre informazioni tecniche. Nulla è improvvisato o lasciato al caso. «Per il controllo qualità verifichiamo che il componente sia stato prodotto secondo le tolleranze e le specifiche dell’ordine. Se non corrisponde alle aspettative si procede a un aggiornamento oppure si individuano partner alternativi», aggiunge Mroncz.

Prototipazione rapida: un processo sempre meno costoso supportato da processi di stampa per ogni specifica esigenza

Nell’offerta di Xometry, non solo servizi di produzione ma anche di prototipazione rapida, attività, quest’ultima, che ha subito notevoli evoluzioni, trasformando il modo in cui le aziende sviluppano e producono nuovi prodotti. Grazie all’avanzamento delle tecnologie digitali e alla diffusione della stampa 3D, si è trasformata da un processo costoso e lungo a un’attività accessibile e agile. «La prototipazione rapida è diventata un elemento cruciale nella fase di sviluppo di nuovi prodotti, dice Mroncz. Consente alle aziende di testare e validare i progetti in modo rapido ed efficiente, riducendo i tempi di commercializzazione e migliorando la qualità del prodotto finale». Tra le tecnologie più adatte alla prototipazione che Xometry rende disponibili: l’SLS (buone proprietà meccaniche, buona resa dei dettagli, bassi costi), l’SLA (ideale quando si necessita di un’elevata risoluzione superficiale o di proprietà speciali come la trasparenza o la resistenza al calore) e l’FDM (perfetto per parti grandi e ingombranti).