Dall’idea alla realtà: basta un click

La tecnologia delle stampanti 3D sta cambiando il mondo dell’industria manifatturiera. Il progetto si trasforma immediatamente in oggetto, che cresce a vista d’occhio. Siamo alla vigilia della quarta rivoluzione industriale. Per quarta rivoluzione industriale si intende un processo di informatizzazione – anzi un ulteriore processo - delle industrie tradizionali, come quella manifatturiera, con l’obiettivo di realizzare la “fabbrica intelligente”, o Smart Factory, caratterizzata cioè da una forte capacità di adattamento, configurabilità e alta flessibilità.Secondo questa logica, in altre parole, le macchine saranno in grado di coordinarsi, comunicare e interagire fra di loro, condividendo informazioni e suddividendosi il lavoro, anche dal punto di vista del calcolo e del controllo. Le fabbriche, di conseguenza, saranno capaci di produrre senza scarti e senza sprechi di energia. Potranno trasformarsi, comunicare le anomalie e imparare dai propri errori. Saranno in grado di gestire grandi numeri con la massima accuratezza, avendo sempre meno bisogno di un intervento umano. La quarta rivoluzione nasce dalla sostanziale necessità di far fronte alle difficoltà che stanno attraversando alcuni settori, come il manifatturiero, a causa sia della crisi economica, sia della radicale trasformazione del mondo dei consumi. Difficoltà, il cui superamento non può prescindere dall’esigenza di una maggiore flessibilità, soprattutto a livello processuale e produttivo, e dalla necessità di innovare. Ma se la Smart Factory, così come delineata, è il punto di arrivo di un iter che prevede una trasformazione radicale dei processi produttivi e delle regole del mercato, i cui attori, tutti, dovranno reinventarsi, il primo passo, ormai ineludibile, anche se ancora un po’ “marziano” nell’immaginario collettivo tradizionale, può consistere nell’adozione della nuova tecnologia rappresentata dalla stampante 3D. Comunemente, il concetto 3D è legato al tipo di proiezione cinematografica che, Avatar docet, immerge lo spettatore nella “terza dimensione”, ossia dà la sensazione del rilievo e della profondità, fa entrare nello schermo, vivendo il film dall’interno. Le stampanti 3D, invece, fanno emergere gli oggetti, non più riprodotti come immagini su un qualsiasi supporto, ma concretamente realizzati, a vista, partendo dal materiale che li compone. È un sistema che viene da molti considerato come l’inizio dell’industria 4.0, ossia come l’inizio della quarta rivoluzione industriale. Ma perché si parla di rivoluzione industriale? Perché è un sistema che richiede un ripensamento dei processi di manufacturing, a cui ci si dovrà abituare. Si passerà, infatti, da una modalità produttiva, quella tradizionale, in cui si procede per sottrazione dal pieno, a una modalità additiva, in cui i prodotti (componenti, semilavorati o prodotti finiti) si realizzano sommando strati successivi di materiale. L’aspetto rivoluzionario della manifattura additiva consiste nel fatto che gli oggetti non si realizzano per asportazione di materiale, come è nel caso delle lavorazioni con molte macchine utensili, quali fresatrici, torni, presse, centri di lavorazione, eccetera, o per saldatura di pezzi distinti; al contrario, gli oggetti si generano per stratificazione e addizione di materiale direttamente in un pezzo unico. Questo comporterà radicali novità, in termini di consumo dei materiali, di costi complessivi, di logistica. Si tratta di un’evoluzione importante, che si inserisce nell’ambito della tendenza, già in atto e sempre più ampia, alla digitalizzazione della manifattura che si attua attraverso il dialogo tra computer e macchine, grazie alla condivisione di informazioni (tra macchine, tra persone e tra macchine e persone) resa possibile, tra l’altro, dalla diffusione di internet. Attraverso la manifattura additiva si superano (e questo è un altro aspetto importante della “rivoluzione industriale” che avanza) aspetti che hanno finora caratterizzato la produzione su larga scala, come la necessità di realizzare prototipi e stampi a iniezione, il cui costo, si sa, è elevatissimo e giustificabile solo con una successiva produzione di un alto numero di prodotti, che richiedono, nel caso di parti di ricambio, di avere immobilizzata una quantità notevole di pezzi, anche nel caso in cui le macchine o gli oggetti di cui sono parte componente non siano più in produzione. Con la tecnologia della stampante 3D, si può creare anche un solo oggetto, partendo dall’idea e dal design in CAD (il software di modellazione tridimensionale). L’idea si trasforma subito in oggetto. Pertanto, partendo semplicemente da un disegno tridimensionale (il che è attività consueta degli uffici Ricerca & Sviluppo delle aziende, laddove ci siano) riversato in un file, è possibile realizzare immediatamente il prototipo che interessa. Basta essere dotati di una stampante 3D, oggi accessibile a prezzi immediatamente ammortizzabili. Oppure ci si può rivolgere a centri specializzati, i mass maker, i nuovi artigiani del futuro. Stampare in tre dimensioni i dati contenuti in un file di progettazione può avere implicazioni importanti anche sulle logiche che governano gli attuali sistemi di gestione logistica. L’utilizzo dell’additive manufacturing è possibile in settori completamente diversi, perché sono numerosi i materiali che possono essere utilizzati, dalla plastica alla resina, all’argilla, alla ceramica, al vetro, ai metalli come titanio, cromo, cobalto, mobildeno. Una tecnologia, quella delle stampanti 3D, che ha numerosi plus: impatto praticamente zero sull’ambiente, perché non ci sono residui di lavorazione, bassissime emissioni di CO2, annullamento delle distanze tra produttore e cliente (basta inviare il file e il cliente si può stampare l’oggetto) e così via. La rivista americana Forbes ha dedicato un interessante articolo ai vantaggi della manifattura additiva, che Michael Hripko, di America Makes, ha così sintetizzato: «La stampa in3D è competitiva. Si eliminano i costi di logistica, di magazzino, di trasporto. Inoltre offre la massima flessibilità». Secondo Hripko sono 5 i punti che rendono la stampa in 3D rivoluzionaria: • uso efficiente delle risorse • possibilità di produrre singoli oggetti e/o piccole serie • possibilità di passare molto velocemente dall’idea all’oggetto finito • possibilità di creare oggetti “on demand” con conseguente semplificazione di approvvigionamento e logistica • possibilità di effettuare, usando sistemi di scansione 3D, operazioni di reverse engineering per replicare componenti non più in produzione.