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difficoltà nell’identificare degli indicatori che siano facili da calcolare e di facile lettura può generare delle inefficienze dovute alla mancanza di monitoraggio di quelli che sono gli aspetti chiave per il successo della strategia (Beamon, 1999). La complessità delle moderne supply chain le rende spesso anche più vulnerabili a fattori esterni perturbanti e dirompenti (Christopher & Lee, Mitigating supply chain risk through improved confidence, 2004) come ad esempio guasti nella rete di comunicazione, eventi catastrofici, scioperi o mutamento della legislazione. Ciò è dovuto anche alla massiccia digitalizzazione che fa sì che i processi siano ormai dipendenti dai sistemi software che li gestiscono. Vi sono una serie di studi che cercano di analizzare e classificare le fonti di rischio che possono minacciare il corretto funzionamento di una supply chain (Heckmann, Comes, & Nickel, 2015). Uno degli attributi dunque che diventa indispensabile per la catena logistica è la “resilienza” intesa come la capacità di un sistema di adattarsi al cambiamento e di reagire positivamente ad eventi negativi come, ad esempio, fenomeni distruttivi. A tutto questo si somma la necessità che la supply chain sia sempre più sostenibile a livello ambientale, si parla proprio di green supply chain management (GSCM). L’imminenza e l’attenzione crescente a questo tema è mostrata anche dagli studi cha a partire dal 2010 hanno subito una crescita esponenziale (Tseng, Islam, Karia, Fauzi, & Afrin, 2019). Inoltre, la maggior parte di tali pubblicazioni viene fatta in Cina, ciò mostra come siano proprio i paesi che hanno un impatto maggiore in termini di inquinamento a voler far qualcosa per migliorare la situazione.
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componenti consentirebbe di eliminare dalla supply chain alcuni fornitori, ciò permetterebbe anche di semplificare le risorse destinate al coordinamento ed alla gestione della supply chain (Feldmann & Pumpe, 2017). La localizzazione dei siti produttivi che adottano l’additive manufacturing è un altro aspetto strutturale importante. Si passa da soluzioni più centralizzate che prevedono l’istallazione dei macchinari all’interno degli attuali impianti produttivi a soluzioni più decentralizzate che avvicinano la produzione al cliente in modo tale da seguire meglio l’andamento della domanda reale e da ridurre le fasi di trasporto e immagazzinamento. Si potrebbe potenzialmente avere la nascita di un cliente-produttore che ha la possibilità di realizzare nella propria casa gli oggetti di cui ha bisogno; anche se ciò appare del tutto utopistico al giorno d’oggi. Studi mostrano che la soluzione centralizzata si adatta meglio a bassi livelli di domanda, ad alti livelli di variabilità e a lunghi lead time di produzione mentre la soluzione distribuita è più adeguata ad alti livelli di domanda stabile con tempi di produzione rapidi (Liu, Huang, Mokasdar, Zhou, & Hou, 2014). Poiché la flessibilità produttiva gioca un ruolo fondamentale nella flessibilità dell’intera supply chain (Jain & Benyoucef, 2008),e l’additive manufacturing è da molti considerata la tecnica produttiva più flessibile al momento (Eyers, Potter, Gosling, & Naim, 2018); è possibile, tramite essa, rendere l’intera catena logistica più agile e resiliente. Cambiano anche i modelli di business che diventano consumer-centric, ovvero il cliente viene messo al centro del processo di realizzazione del prodotto, ciò permette di ridurre il tempo di sviluppo e commercializzazione dei nuovi prodotti e di creare design personalizzati senza costi aggiuntivi. Gli aspetti però che più sono stati analizzati e che più subiscono l’influenza del nuovo paradigma produttivo sono quelli operativi legati alla in particolar modo alla logistica.
Gli effetti su quest’ultima sono dovuti anche alla rilocalizzazione ed all’eliminazione di alcuni livelli come detto in precedenza. L’additive manufacturing permetterebbe di ridurre sia i costi di trasporto (costo tonnellata per km percorso) che quelli di stoccaggio dei prodotti (Barz, Buer, & Haasis, 2016), a ciò si unisce la possibilità di localizzare i siti produttivi più vicino ai punti di domanda data la capacità di produrre senza stampi ed attrezzature diverse per ogni componente. Laddove le attività di trasporto siano necessarie queste possono sfruttare il fatto che i prodotti realizzati tramite additive manufacturing sono in genere più leggeri, grazie al design ottimizzato con strutture a nido d’ape e con materiali innovati, aumentando così l’efficienza degli stessi e riducendone i costi dato che si consuma meno carburante per effettuarli. I lead time della catena logistica si riducono (Huang et al., Environmental and Economic Implications of Distributed Additive Manufacturing: The Case of Injection Mold Tooling, 2017) soprattutto per i prodotti realizzati su misura alle
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esigenze del singolo cliente e per quelli composti da più componenti che possono essere consolidati. La flessibilità dell’additive manufacturing, dovuta alla mancanza di lunghi tempi di riattrezzaggio unita alla capacità di realizzare qualsiasi design, consente di adottare una logica produttiva make to order. Ciò fa sì che si riducano le quantità immagazzinate per andare incontro all’incertezza delle previsioni che si ha di solito quando si adotta una logia produttiva make to stock. Il magazzino fisico viene sostituito da un magazzino virtuale che contiene i modelli dei prodotti che poi saranno realizzati tramite stampa 3D. Vi è uno studio molto interessante (Feldmann & Pumpe, 2017) che tramite l’individuazione di 8 casi in cui l’additive manufacturing viene utilizzato come tecnica produttiva ed una serie di interviste che le diverse funzioni aziendali di tali società, cerca di comprendere come l’adozione della nuova tecnologia impatti sugli aspetti della supply chain. Gli autori si basano su Economic Value Added (EVA) e SCOR (che verrà presentato nel Paragrafo 1.10) per legare i driver di costo con i processi logistici; risultati ottenuti sono interessanti. Per quel che riguarda i processi Source, la stampa 3D semplifica in particolar modo la pianificazione degli approvvigionamenti perché si ha a che fare con meno fornitori e con meno materiali da gestire; in più sono in forma di polvere e ciò ne semplifica l’handling e l’immagazzinamento.
Basti pensare al caso in cui un produttore debba relazionarsi con una serie di fornitori per l’acquisto dei diversi componenti necessari per realizzare il proprio prodotto. In questo modo aumenta l’affidabilità dei piani di fornitura stabili in quanto possono essere generate delle previsioni più accurate, si possono ridurre così i costi di stock out e si evitano costosi trasporti urgenti per rimediare a questi ultimi. I vantaggi mostrati precedentemente saranno tanto maggiori tanto minore sarà il grado di standardizzazione del prodotto da realizzare. Per quel che riguarda i processi produttivi (Make) vi è una grande influenza di quella che è la tecnica di stampa adottata, da quello che è il materiale e dalla geometria stessa del prodotto da realizzare. Sembra però comune in tutti i casi che i costi delle materie prime siano più alti mentre si riducono le fasi di assemblaggio; i vantaggi ottenuti dalla riduzione del lavoro manuale un fase di montaggio potrebbero essere persi se vi è la necessità di numerosi post-trattamenti. Anche questo studio mostra che è possibile ottenere risparmi sulla quantità di materia prima utilizzata dato che solo una minima parte di essa viene scartata e la maggior parte può essere riutilizzata. L’ammortamento dei macchinari ed il loro utilizzo influiscono molto sui costi di produzione ed in molti casi il tempo di realizzazione del prodotto aumenta.
Alcune tecniche necessitano di post-trattamenti che utilizzano materiali pericolosi come ad esempio l’acetone, questi potrebbero richiedere particolari misure di handling e stoccaggio facendo aumentare i costi relativi a tali attività. Si possono ridurre anche i costi degli asset
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dato che non vi è più la necessità di utilizzare, gestire e dismettere stampi diversi. In sintesi, i costi di produzione decrescono in particolar modo grazie al minore impatto dei costi di manodopera e dei costi dei tool utilizzati dall’industria tradizionale. Per quel che riguarda i processi di consegna (Deliver) il loro impatto dipende molto dal livello della catena in cui si decide di implementare l’additive manufacturing. Avvicinando la produzione ai punti di domanda, oltre che ridurre le distanze fisiche, si possono eliminare alcuni costi legati ai trasporti come ad esempio quelli doganali. I casi di studio mostrano una riduzione dei livelli di magazzino dei prodotti finiti in quanto è possibile produrre seguendo più fedelmente gli andamenti della domanda producendo lotti più piccoli. Ciò permette di ottimizzare i trasporti e di aumentarne la frequenza in modo tale da ridurre i costi dovuti a mancate vendite e stock out. Si riducono anche i costi di pianificazione e di transazione legati ai trasporti in quanto è possibile raggiungere una maggiore coordinazione tra queste attività e quelle di produzione.
In alcuni casa l’additive manufacturing potrebbe migliorare la tracciabilità dei prodotti e ridurre il rischio di contraffazioni data la possibilità di stampare su di essi dei codici nascosti internamente. Dunque, anche i costi di consegna nel complesso si riducono, ciò potrebbe non avvenire nel momento in cui la stampa 3D faccia nascere la necessità di creare nuovi canali logistici per raggiungere il cliente. I costi di reso (Return) vedono un incremento a causa dell’impossibilità di riparare i prodotti realizzati tramite additive manufacturing data l’assenza di componenti intercambiabili. Ciò implica che l’unica soluzione è la sostituzione dell’intero prodotto e ciò implica costi di reso maggiori. Gli autori analizzano anche gli Asset della supply chain ed evincono che i guadagni dalla riduzione del capitale immobilizzato (magazzini e infrastrutture) deve essere confrontato con il costo delle apparecchiature additive manufacturing al fine di comprendere se vi sia un vantaggio nell’adozione della nuova tecnica. A soluzioni del tutto simili arrivano gli autori di un interessante studio analogo (Verboeket & Krikke, 2019) che però, invece che basarsi su casi di studio reali si basa su un’attenta review bibliografica sull’argomento in questione. Sono in corso sperimentazioni per quel che riguarda la logistica interna allo stabilimento produttivo (Figura 18), grandi player del settore stanno cercando di creare soluzioni modulari ed integrate per gestire le fasi produttive e i post-trattamenti in modo continuo ed automatizzato senza l’ausilio di personale. Per far ciò si utilizzano sistemi di movimentazione autonomi connessi in rete e complessi software che permettono il coordinamento di più apparecchiature che lavorano all’unisono. L’automazione dell’intera catena di produzione additiva consentirà in futuro di fabbricare lotti più grandi in serie, con la stessa affidabilità, funzionalità, durata ed efficienza economica dei componenti fabbricati in modo tradizionale.
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Figura 18 Linea produttiva automatizzata NextGenAM (Fonte: www.eos.com)
I benefici presentati fin ora sono stati compresi e sfruttati ampiamente nel settore aeronautico, molti infatti sono gli studi che mostrano l’impatto positivo della produzione decentralizzata tramite additive manufacturing di pezzi di ricambio (Khajavi, Holmström, &
Partanen, 2018) (Ghadge, Karantoni, Chaudhuri, & Srinivasan, 2018) (Li et al., 2019) oppure sulla possibilità di realizzare componenti dal peso ridotto che consento di avere notevoli risparmi sul costo di carburante durante il ciclo vita di un aeromobile (Huang et al., Energy and emissions saving potential of additive manufacturing: the case of lightweight aircraft components, 2016). Anche il settore dei ricambi per oggetti di largo consumo può ricevere i vantaggi della stampa 3D grazie alla significativa riduzione dei tempi di riparazione permessi (Chekurov & Salmi, 2017). I potenziali impatti positivi dell’additive manufacturing sulle catene logistiche tradizionali (sintetizzati nella Tabella 3) però devono essere generalizzati con attenzione. Piuttosto è importante che si analizzi caso per caso dato che contesti industriali diversi potrebbero portare a impatti molto diversi. da qui anche la necessità di tale elaborato, ovvero di andare ad analizzare nel dettaglio un caso di studio reale per evincere gli effetti della stampa 3D sulla supply chain nel suo insieme.
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Potenzialità Additive Manufacturing Impatto sulla Supply Chain
Personalizzazione di massa Riduzione lead time di sviluppo e produzione.
Riduzione del Time to Market.
Produzione on-demand Gestione Make to Order della catena.
Riduzione livello magazzino di prodotti finiti.
Digitalizzazione dei magazzini.
Produzione decentralizzata Reshoring.
Riduzione lotti produttivi.
Riduzione fasi di trasporto.
Riduzione livello magazzino di prodotti finiti.
Riduzione impatto ambientale.
Possibilità di consolidare più componenti Eliminazione di alcuni livelli della supply chain.
Riduzione livello magazzino delle materie prime.
Migliore coordinamento e pianificazione degli approvvigionamenti.
Libertà nel design del prodotto Aumento sostenibilità.
Flessibilità produttiva Aumento resilienza supply chain.
Aumento flessibilità supply chain.
Migliore tracciabilità prodotti.
Tabella 3 Sintesi dei principali vantaggi logistici dell’adozione della stampa 3D
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