Qui, a un bivio per la stampa 3D, riflettiamo su un anno davvero straordinario e guardiamo al futuro, scrive Mark Dickin, Additive Manufacturing & Moulding Engineering Manager di Ricoh 3D.
Il 2020 è stato uno degli anni più strani – e, in molti casi, più difficili – che vivremo.
Una conseguenza della crisi di Covid-19 è stata quella di aver messo il turbo al progresso dell’AM. Come spesso è accaduto nel corso della storia, la crisi ispira il cambiamento.
La comprensione della stampa 3D e delle sue capacità è stata una parte costante della curva di adozione della tecnologia, ma non c’è dubbio che la consapevolezza tra la popolazione generale sia ora molto maggiore come risultato della pandemia.
Che si tratti di produrre forniture urgenti di DPI in un momento di preavviso, di stampare parti per ventilatori, di produrre milioni di tamponi o di aiutare a far funzionare le aziende quando non potevano contare su fabbriche all’estero, AM era in prima linea quando il virus ha scatenato il caos. La tecnologia ha letteralmente salvato delle vite.
In Ricoh 3D, quando la crisi si è manifestata, il nostro team è entrato rapidamente in azione su per progettare e stampare in 3D una soluzione di protezione per il viso in meno di 24 ore e, nel giro di poche settimane, è arrivato a decine di migliaia di pezzi stampati, inizialmente per l’uso da parte dei lavoratori in prima linea.
L’AM ha trionfato per due motivi principali: il modo in cui la tecnologia può essere utilizzata per portare rapidamente un prodotto dall’idea alla realtà e la flessibilità che la stampa 3D offre per cambiare la produzione da un giorno all’altro.
Ha portato solo a dimostrare ciò che noi esperti di AM sapevamo già! Ora mentre ci avviamo verso il nuovo anno, in cui tutti speriamo che ritorni la stabilità del mercato, la nostra sfida è fare in modo che l’AM possa utilizzare questo inaspettato trampolino di lancio per balzare in una nuova era per la produzione. Ecco una panoramica di come vediamo l’evoluzione del settore nei prossimi 12 mesi.
Istruzione
Mentre alcuni dei primi ad adottare l’AM, come il settore aerospaziale e automobilistico , ne fanno un uso prolifico, molte altre industrie sono state riluttanti a rinunciare ai metodi collaudati e testati di .
Le crisi su due fronti, Covid e il clima, stanno imponendo un ripensamento urgente. Colmare i vuoti di approvvigionamento, lavorare in remoto e trovare soluzioni locali sono ormai parte della nuova normalità in un panorama di produzione on-demand.
Il settore AM nel suo complesso ha registrato una crescita costante negli ultimi cinque anni, anche durante la pandemia, e prevediamo che continuerà a crescere anche nel 2021. L’ultimo rapporto di 3D Hubs prevede una crescita annua di circa il 24% a livello globale, in quanto un numero sempre maggiore di produttori si affida alla capacità di ottimizzare la produzione, ridurre il time-to-market e risparmiare sui costi.
Secondo l’ultimo rapporto di Sculpteo, la quota di mercato della prototipazione rapida è diminuita per la prima volta in cinque anni. L’AM avrà sempre un valore per la prototipazione grazie alla sua capacità di produrre rapidamente molteplici iterazioni di design, ma i produttori stanno iniziando a capire davvero il Design for Additive Manufacturing (DfAM) per creare parti funzionali, molte delle quali sarebbero impossibili da realizzare con qualsiasi altro metodo. Con l’arrivo sul mercato di materiali sempre più avanzati quest’anno, questo sarà sempre più vero.
Covid-19 ha anche dato a molti che lavorano da casa più tempo per autoformarsi e attingere ai webinar, agli eventi virtuali e alle risorse online dell’AM e ci aspettiamo di vedere i frutti di questo processo man mano che la tecnologia continuerà a prendere piede. All’inizio della curva dell’hype si diceva che ogni casa avrebbe avuto una stampante 3D, ma la vera potenza della tecnologia è ora riconosciuta come strumento industriale.
Uno degli ultimi ostacoli per un’adozione diffusa è che l’AM dimostri affidabilità e ripetibilità. Con il miglioramento delle soluzioni software e di automazione, questo sta diventando realtà. Man mano che gli standard e gli accreditamenti diventano disponibili e si allineano con le tecnologie più consolidate, possiamo vedere crescere la fiducia dei clienti. Ricoh 3D ha aderito a un progetto di ricerca collaborativa del 2021, la SDAM Alliance, che contribuirà a sviluppare nuovi e rigorosi standard per parti, prodotti e materiali 3D.
Sembra improbabile che quest’anno saremo in grado di esporre nel modo consueto su , quindi la nostra attenzione sarà rivolta a trovare nuovi modi per educare e condividere la nostra esperienza online.
Riduzione dei costi
Praticamente tutte le aziende sono state costrette a rivedere le loro uscite da cima a fondo a causa delle incertezze economiche globali. Questo ha spinto molte aziende ad abbandonare lo status quo e a cercare modi innovativi per tagliare i costi.
L’AM è spesso più economica pezzo per pezzo, in particolare quando sono richiesti volumi medio-bassi, in quanto vengono eliminati i costi di attrezzaggio. Con il 10% della produzione stampata a livello globale inferiore a 10.000 pezzi, la stampa 3D può avere un impatto notevole sulla riduzione dei costi di produzione, soprattutto se considerata in fase di progettazione, quando i pezzi possono essere consolidati e ottimizzati per la funzione a cui sono destinati. Ma la tecnologia ha più senso dal punto di vista finanziario quando si tiene conto di tutte le considerazioni: tempi di commercializzazione, potenziali interruzioni della catena di fornitura, costi di inventario e di stoccaggio e meno difetti.
Catena di approvvigionamento e produzione localizzata
Il 2020 è stato purtroppo l’anno in cui le aziende hanno scoperto quanto fossero vulnerabili le loro catene di approvvigionamento, molte delle quali sono state colpite da chiusure di fabbriche e da carenze di personale, mentre quelle che si rifornivano di componenti dall’estero hanno subito lunghi e costosi ritardi.
La stampa 3D è emersa come una tecnologia flessibile che può intervenire rapidamente per far fronte alle carenze, sia che si tratti di parti altrimenti introvabili o di riparazioni di macchinari di fabbrica, producendo parti on-demand e spedendole al cliente in giorni anziché in settimane. L’anno scorso ha messo la stampa 3D sotto i riflettori e ha dimostrato il suo vero valore a clienti che non l’avevano mai considerata o scartata in passato. La nostra domanda è: ora che i clienti hanno a disposizione una nuova via di approvvigionamento non sfruttata, perché dovrebbero tornare indietro?
La stampa 3D consente di immagazzinare alcuni pezzi di ricambio, soprattutto per i prodotti a basso volume o legacy, in un inventario digitale e di produrli al momento del bisogno, migliorando il servizio post-vendita e riducendo drasticamente i costi di logistica e stoccaggio. Porsche Classic utilizza la stampa 3D dal 2018 per soddisfare le esigenze dei suoi veicoli classici, che comprendono circa 52.000 parti tipicamente necessarie solo in piccole quantità e spesso completamente inefficienti da produrre. Il processo di stampa 3D garantisce un’assoluta fedeltà alle specifiche originali, sia dal punto di vista tecnico che visivo, rendendo alcune delle parti più scarse molto più facili ed efficienti da ottenere e inducendo molti altri OEM a ripensare il loro approccio al modo in cui conservano i pezzi di ricambio.
Ci auguriamo che il 2021 continui a vedere le aziende valutare le loro catene di fornitura e porre maggiore enfasi sulla produzione digitale localizzata e .
Sostenibilità
La sostenibilità deve essere al centro di qualsiasi strategia di produzione per l’anno prossimo, e non solo per le aziende con obiettivi di responsabilità sociale. Poiché sempre più aziende inseriscono la sostenibilità nei loro obiettivi aziendali, abbiamo assistito a un aumento significativo del numero di persone che chiedono le nostre credenziali ambientali in anticipo.
La stampa 3D è l’unica tecnologia che utilizza solo il materiale necessario per la produzione del pezzo. Il riciclo dei materiali e la stampa on-demand contribuiscono inoltre al movimento verso un’economia circolare. La particolare capacità della stampa 3D di consolidare le parti in un numero minore o spesso singolo di componenti significa meno assemblaggi, meno elementi di fissaggio e un percorso più semplice per il riciclo.
Ma la sostenibilità intrinseca dell’AM va ben oltre il processo di stampa: eliminare la necessità di immagazzinare centinaia di pezzi e spendere l’energia, il tempo e le risorse associate allo stoccaggio può avere un significativo impatto ecologico e finanziario. In genere, anche i pezzi AM vengono prodotti localmente e quindi non devono essere spediti per migliaia di chilometri in tutto il mondo, contribuendo a un enormerisparmio di CO2 a livello globale.
Digitalizzazione
Covid-19 ha accelerato la digitalizzazione. In Ricoh 3D, la nostra strategia triennale per i servizi digitali è stata accelerata e incorporata in un periodo di tre mesi invece che nel 2020, sostenuta da acquisizioni nei servizi IT. Il nostro ruolo di fornitore di postazioni di lavoro digitali è stato fondamentale per aiutare le aziende a rimanere connesse da remoto e a lavorare in modo più intelligente.
Quest’anno Nobuo Inaba, consigliere esecutivo dell’Istituto Ricoh per la Sostenibilità e il Business, ha dichiarato con forza che la stampa 3D e la tecnologia di produzione additiva “guideranno l’economia mondiale in futuro”. Con la stampa 3D alla guida dell’Industria 4.0, crediamo che nel 2021 un numero maggiore di produttori si rivolgerà agli uffici di assistenza per le loro esigenze di AM, per ridurre al minimo il rischio di investimento nell’hardware. Stiamo già assistendo a un aumento della domanda di servizi che aiutino gli utenti a percorrere questo cammino, in particolare in settori come quello medico in cui la propensione al rischio o all’incertezza è bassa. I servizi di consulenza possono aiutare a minimizzare il rischio di investimenti così ingenti e ad accelerare i tempi della digitalizzazione, adottando un approccio realistico a ciò che la tecnologia può fare e condividendo le competenze sul metodo di produzione più adatto a ogni singola applicazione.