Quando ha senso per le imprese pensare alla produzione additiva

ESPERTO RISPONDE – Quando ha senso pensare alla produzione additiva? Quali sono gli elementi da considerare nel valutare quali prodotti possano essere oggetto di valutazioni tecnico-economiche più approfondite per un’iniziativa di questo tipo? I nostri esperti fugheranno i vostri dubbi

Pubblicato il 02 Nov 2016

Gentili lettori,
prosegue con un nuovo tema la rubrica ESPERTO RISPONDE dedicata alle tecnologie che più stanno impattando sia sul mondo industriale che su quello consumer: la Stampa 3D o stampa additiva.
Vi ricordiamo che con questa rubrica risponderemo anche alle vostre domande, che potete inviare a redazione@internet4things.it

Rispondono i nostri esperti:
ANDREA BACCHETTI (@andreabacchetti) e MASSIMO ZANARDINI, membri del laboratorio di ricerca RISE (Research & Innovation for Smart Enterprises) dell’Università degli Studi di Brescia e della spin-off universitaria IQ Consulting (www.iqconsulting.it).

Quando ha senso per le imprese pensare alla produzione additiva

In generale, le tecnologie di produzione additiva sono considerate economicamente valide per la produzione di lotti molto contenuti (poche decine o, al massimo, centinaia di pezzi) di oggetti piccoli e complessi. Tuttavia, è difficile proporre soglie numeriche precise.

I dubbi più diffusi sono del tipo: quante unità devono comporre il lotto affinché risulti conveniente la stampa 3D rispetto alla manifattura tradizionale? Oppure, ancora: quanto deve essere complesso un oggetto perché le tecniche additive siano più efficaci rispetto a quelle per asportazione?

Risulta, quindi, cruciale per un’azienda che si voglia lanciare in questa nuova sfida tecnologica essere supportata nella valutazione del rapporto costi/benefici rispetto alle modalità produttive tradizionali.

Un buon punto di partenza è il framework di Conner et al. del 2014[1], secondo il quale, sono 3 gli elementi basilari da considerare nella valutazione di quali prodotti possano sensatamente essere oggetto di valutazioni tecnico-economiche più approfondite: la complessità del prodotto, il livello di personalizzazione richiesto dai clienti e i volumi da produrre.

Gli 8 ambiti applicativi della produzione additiva

Emergono 8 regioni, che si riferiscono ad altrettanti ambiti applicativi della tecnologia, caratterizzati da diversa potenzialità e, quindi, interesse:

Mass Manufacturing

In quest’area, in cui i volumi sono significativi e i prodotti standard e indifferenziati, le tecniche tradizionali per lo stampaggio e le lavorazioni con macchine utensili sono (e saranno) più convenienti rispetto alla stampa 3D, il cui ruolo potrebbe essere limitato alle fasi di prototipazione e sviluppo di nuovi prodotti.

Manufacturing of the few

Si collocano qui le produzioni di prodotti poco complessi, relativamente standard, ma con volumi molto ridotti. I volumi ridotti spingerebbero a favore della stampa 3D, ma la standardizzazione e la ridotta complessità, continuano (e continueranno) a far preferire le tecniche tradizionali. Pertanto, anche qui l’impiego potrebbe essere limitato ad applicazioni prototipali.

Complexity Advantage

In questa regione ricadono le produzioni di prodotti complessi, in quantità ridotte. La stampa 3D può essere in questo caso un’alternativa alle lavorazioni tradizionali anche per la produzione indiretta e diretta.

Mass complexity

Rispetto all’area #3, alla complessità elevata si aggiungono i maggiori volumi di produzione. L’utilizzo della stampa 3D in questo caso deve essere soggetta ad attente analisi di fattibilità economica, legate a doppio filo alle quantità prodotte.

Customized for the individual

Qui ci si rivolge a pochi clienti, con esigenze di personalizzazione elevatissime. In questo scenario, la stampa 3D manifesta grandi potenzialità, tanto più significative quanto più i volumi risultano essere effettivamente ridotti.

Mass customization

Rispetto all’area #5, i volumi in gioco crescono, riducendo le potenzialità della stampa 3D, che deve essere soggetta ad analisi approfondite per valutarne la reale convenienza economica rispetto a lavorazioni più tradizionali.

Artisan products

Qui abbiamo a che fare con prodotti complessi, realizzati di volta in volta sulla base delle specifiche esigenze dei clienti in quantità ridotte (anche unitarie). In altre parole, questo è il regno della stampa 3D, grazie alla possibilità di svincolare le attività produttive dalla realizzazione di utensili e/o stampi per la produzione di pezzi complessi in pochissime unità.

Complete Manufacturing Freedom

Rispetto allo scenario #7, l’aumento dei volumi smorza un po’ l’entusiasmo nei confronti della stampa 3D. Nello specifico, sono ancora necessarie analisi approfondite per scegliere la configurazione produttiva più conveniente.

[1] Conner et al. (2014). Making sense of 3-D printing: Creating a map of additive manufacturing products and services

2 Novembre 2016