Pro e contro della tecnologia AM

La stampante 3D, che sia ad uso personale o industriale, offre una serie di benefici che sono preclusi al tradizionale metodo di produzione102.

102

3dprintingindustry.com, The Free Beginner's guide to 3d printing, 2014, p. 54-56, In http://3dprintingindustry.com/3d-printing-basics-free-beginners-guide/, 28.07.2015. AccentureTechnology, 3D printing's disruptive potential, 2014, in

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S. Zhang, Location Analysis of 3D Printer Manufacturing Industry, a Thesis Presented to the Faculty of Architecture and Planning, Columbia University, 2014, p.12-17, Disponibile in

PERSONALIZZAZIONE

Il processo di stampa 3D permette una "personalizzazione di massa", intesa come la capacità di personalizzare i prodotti secondo le necessità e le richieste degli individui. Numerosi prodotti possono essere realizzati nello stesso momento secondo le richieste del consumatore finale a costi di processo aggiuntivi pari a zero.

COMPLESSITÀ

L'avvenuta della stampante 3D ha portato con sé la proliferazione di prodotti disegnati digitalmente caratterizzati da un livello di complessità che sarebbe impossibile realizzare in altro modo. Questo elemento è stato oggetto di apprezzamento non solo da designer e artisti che possono sfruttarne l'impatto visivo ed estetico, ma anche da ingegneri che, a livello industriale, sono sempre alla ricerca della realizzazione di complessi componenti con materiali sempre più leggeri e resistenti. Per questa ragione, la stampante 3D sta avendo uno sviluppo massiccio anche nel settore aerospaziale, dove tali caratteristiche sono di primaria importanza.

DIMINUZIONE DEGLI STRUMENTI DI PRODUZIONE

Per l'industria manifatturiera, una delle fasi di produzione più lunga e dispendiosa, è la realizzazione degli strumenti prodromici alla produzione (ad esempio uno stampo). Le fasi più critiche di un progetto sono infatti le prime: nel primo 10% della fase di progettazione è condensato circa l'80% del costo totale del prodotto. Quando i volumi della produzione sono medio-bassi, la tecnologia AM può eliminare la necessità di gran parte di questa attrezzatura e di conseguenza abbattere i relativi costi, il tempo e il lavoro ad essa associato. Inoltre, prodotti e componenti possono essere disegnati specificamente per evitare la necessità di assemblaggio, attraverso l'uso di complesse geometrie, al fine di abbatterne i

https://academiccommons.columbia.edu/download/fedora_content/download/ac:175484/C ONTENT/ZhangShichen_GSAPPUP_2014_Thesis.pdf. 05.08.2015.

relativi costi. Il processo è di tipo "single tool" e non richiede stampi, sostituzione di strumentazione e assemblaggio delle parti.

RIDUZIONE COSTI CAPITALI

Le stampanti 3D dovrebbero, in teoria, ridurre i costi fissi per i produttori, attraverso la diminuzione dei grandi flussi di investimento per fabbriche e macchinari. Ovviamente, anche il costo delle stampanti 3D stesse dovrà essere tenuto in considerazione, ma le catene di montaggio e di fornitura probabilmente saranno ridotte.

SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE

La Stampante 3D sta emergendo come tecnologia efficiente anche dal punto di vista ambientale. Anzitutto è possibile lavorare i materiali impiegati nella loro quasi totalità (fino al 90%), riducendo così lo scarto industriale. In secondo luogo si può ottenere una sensibile riduzione di gas clima-alteranti, come ad esempio CO2 e CH4

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COSTI LOGISTICI

La tecnologia AM sembra essere una promessa in termini di "modello manifatturiero locale", nel quale i prodotti sono realizzati su richiesta nel luogo in cui se ne ha bisogno, eliminando gli enormi inventari e costi logistici per il trasporto di grandi volumi di prodotti in tutto il mondo. Le linee di produzione e catene logistiche possono essere delocalizzate, eliminate o comunque ridotte, attraverso la realizzazione del prodotto finale o di suoi componenti.

7. MATERIALI UNICI

Il novero di materiali impiegabili cresce giorno dopo giorno. Attraverso la tecnologia AM è possibile stampare oggetti difficili da realizzare altrimenti, ad esempio veri e proprio tessuti umani.

103 _{Per ulteriori approfondimenti critici vedi anche: R. Olson, 3-D Printing: A Boon or a}

Bane?, in The Environmental FORUM, vol 30, num 6, Nov/Dic 2013, disponibile in http://www.wilsoncenter.org/sites/default/files/OLSON_FORUM_NOV-DEC_2013-1.pdf. 06.08.2015.

8.DESIGN DIGITALE

Il processo di realizzazione di solidi tridimensionali partendo da file digitali sono controllati da un computer. Tutto ciò richiede gli operatori un livello di esperienza inferiore e riduce la necessità di plurime relazioni umane indispensabili per la creazione di un oggetto.

Ad oggi, numerose società si servono della tecnologia 3D per rendersi più competitive nel mercato. Essa infatti:

Accelera l'innovazione: Un prototipo può essere stampato in poche ore e inviato alla controparte commerciale per il relativo feedback. A seguito di ciò è possibile ripetere l'operazione fino all'ottenimento dell'oggetto perfetto.

Velocizza la progettazione e il "product marketing": il tempo tra la progettazione e la discussione con l'ufficio marketing è notevolmente ridotto grazie ad un contatto diretto e pronto con il prototipo.

Migliora la comunicazione e aumenta l'interattività: un modello 3D trasferisce molte più informazioni rispetto ad una immagine.

Aiuta a vincere le trattative commerciali: attraverso un contatto del cliente col prodotto

Aiuta ad abbattere i costi di sviluppo: essi possono derivare dalla strumentazione, dai trasporti, dalla progettazione, dai viaggi, etc...

Permette di individuare agevolmente eventuali errori di progettazione104.

Purtroppo esistono anche dei limiti a questa nuova tecnologia. I principali possono essere identificati in:

LENTEZZA: per realizzare un oggetto possono richiedersi da qualche minuto a

qualche ora, se non addirittura giorni;

ROBUSTEZZA: alcuni oggetti non hanno la stessa solidità di quelli prodotti con

la tecnologia e i materiali tradizionali;

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G. Magnaghi, Stampa 3D. applicazioni di un’idea innovativa Principi, utilizzi e opportunità di business, Libri Este, 2015.

COSTI: le macchine e i materiali hanno ad oggi costi abbastanza elevati (anche se

il dato è in costante mutamento);

EFFICIENZA RIDOTTA PER LA PRODUZIONE IN GRANDE SERIE: ad oggi la tecnologia AM sembra essere più adatta a prodotti unici e

personalizzati per i consumatori e per le industrie, mentre i processi di fabbricazione non hanno ancora raggiunto un’efficienza tale da garantire una produzione di massa.

SCARSA RISOLUZIONE: in alcuni modelli si possono percepire i pixel

(picture element) e i voxel (volumetric pixel)105.

La chiave del successo sarà quella di superare queste difficoltà, in particolar modo i costi e la velocità di stampa. La tecnologia e il tempo risolveranno questi problemi: anche i primi computer e le prime stampanti non erano noti per la loro velocità. È quindi irrealistico aspettarsi che un prodotto possa fin dalla sua infanzia operare in modo assai rapido106.