Prototipazione rapida o produzione rapida?

Negli anni la fase di produzione seriale è rimasta pressoché invariata, soprattutto per le produzioni con grosse quantità, in quanto le aziende tradizionalmente preferiscono mantenere le condizioni di produzione costituite e ben conosciute e sperimentate, senza il rischio di incorrere in sorprese.

Nel 2015 l’azienda di servizi e consulenza Deloitte pubblicò un report riguardante gli scenari possibili legati alla fabbricazione additiva, prevedendo che la prototipazione rapida avrebbe interessato il 90% degli oggetti, mentre i manufatti prodotti industrialmente avrebbero rappresentato solo il 10%. Inoltre dichiarava che al gennaio 2015 i produttori di auto nord-americani e i loro fornitori non si avvalevano dello stampaggio 3D per la produzione diretta di parti finali per i propri veicoli, e che non avevano previsioni di introduzione di queste tecnologie per i seguenti due anni.

È evidente che entrambe le previsioni fossero errate. Oggi le tecnologie di stampa 3D e i servizi di prototipazione rapida sono sul punto di cambiare le pratiche di produzione, soprattutto per le piccole e medie aziende. Ci sono stati tre eventi cardine che possono testimoniare questo passaggio. Nel 2000 Materialise, azienda belga specializzata in software legati alla stampa 3D e servizi di prototipazione rapida, ha collaborato con il produttore svizzero di apparecchi acustici Phonak per sviluppare il primo processo di apparecchi prodotti tramite stampaggio 3D su misura del paziente. Quindici anni dopo il report Deloitte stimava una diffusione di oltre 15 milioni di apparecchi acustici stampati 3D su misura nel mondo, a dimostrazione che una produzione di grossi volumi è sostenibile anche tramite stampanti 3D. Il secondo caso è rappresentato da Local Motors, azienda localizzata a Phoenix, Arizona, che nel 2014 ha stampato un’automobile elettrica: Strati.

Nel dettaglio il 75% dell’autovettura è stato realizzato tramite fabbricazione additiva utilizzando un materiale composto all’80% da ABS e al 20% da nylon, provando che anche oggetti complessi di dimensioni importanti siano realizzabili stampandoli. Il terzo evento risale a gennaio 2016 quando un team dell’Università di Northwestern, Illinois, ha sviluppato una tecnologia a basso costo per stampare con materiali metallici.

Questo nuovo processo prevede l’utilizzo di un inchiostro composto da polvere metallica, un solvente e un legante, il quale viene spruzzato attraverso un ugello, come avviene con le classiche stampanti inkjet, fino alla composizione di un modello 3D; anziché ricorrere all’utilizzo di moduli laser o a fascio di elettroni, che sono molto costosi, per la sinterizzazione è sufficiente passare il modello in una fornace. In conclusione possiamo notare che oggi una piccola o media impresa può avere a disposizione diversi strumenti e tecnologie, che richiedono investimenti più bassi rispetto all’avviamento di una produzione industriale classica, e soprattutto una maggiore flessibilità per portare il proprio prodotto sul mercato in tempi ristretti.

È evidente che i grandi gruppi industriali hanno a disposizione risorse e fasce di mercato che gli garantiscono di mantenere la propria leadership; ma rimangono nicchie e settori in cui è possibile inserirsi, adottando un modello di produzione “fabless”, come accade nell’industria dei semi-conduttori. Il termine Fabless indica la progettazione e vendita di dispositivi hardware e circuiti integrati mentre la effettiva fabbricazione (fab) viene data in outsourcing a un’azienda specializzata. Replicando questo modello piccole aziende sono in grado di risparmiare tempo e concentrarsi sullo sviluppo del prodotto, senza dover investire risorse nella capacità produttiva, affidandola a service di prototipazione rapida, che potrebbe diventare service di produzione rapida scalando il proprio parco stampanti. Quello descritto è solo un possibile scenario, ma Materialise e Phonak hanno dimostrato la possibilità della produzione rapida: attualmente il 100% degli apparecchi acustici sono prodotti tramite fabbricazione additiva.