Additive manufacturing: cos’è e come migliorare la produzione nell’industria 4.0

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In ambito industria 4.0, l’additive manufacturing, noto anche come produzione additiva, assume un ruolo strategico nel miglioramento dei processi produttivi. Questa tecnologia rivoluzionaria, capace di creare oggetti tridimensionali, sta ridefinendo i paradigmi produttivi dell’industria moderna.

Ma cosa si intende esattamente per additive manufacturing? Qual è il suo impatto sull’efficienza produttiva e su un modello di sviluppo sostenibile? Quali sono le applicazioni più significative di questa tecnologia?

L’additive manufacturing è classificato dalla Comunità Europea tra le tecnologie abilitanti, ovvero ad “alta intensità di conoscenza e associate a significative attività di ricerca e sviluppo, rapidi cicli di innovazione, ingenti investimenti iniziali e creazione di posti di lavoro altamente qualificati.”

Un’innovazione rivoluzionaria, paragonabile all’automazione avanzata ottenibile con l’intelligenza artificiale, che sta radicalmente modificando i processi produttivi industriali. Si basa sulla creazione di oggetti tridimensionali per aggiunta progressiva di materiale, strato dopo strato, dall’esterno verso l’interno, partendo da un modello digitale. Contrariamente alla manifattura tradizionale (sottrattiva), che rimuove materiale da un blocco unico per formare un oggetto, la manifattura additiva procede grazie all’addizione del materiale.

La stampa 3D, una delle forme più comuni di additive manufacturing, permette di progettare e realizzare nuovi prodotti a partire da un file digitale, spesso un disegno CAD, che viene poi stampato in tre dimensioni. Questo processo può avvenire in qualsiasi luogo e in qualunque momento.

La stampa 3D impiega varie tecnologie, ciascuna con vantaggi specifici in termini di materiali utilizzati, precisione e velocità di produzione, quali:

• Modellazione a deposizione fusa o Fused Filament Fabrication o Fused Deposition Modeling (FDM)
• Stereolitografia Laser (SLA)
• Sinterizzazione Laser (SLS)
• Stereolitografia DLP (Digital Light Processing)
• Stereolitografia LCD (Liquid Crystal Display)
• Microfabbricazione 3D tramite fotopolimerizzazione a due fotoni

Queste tecnologie potenziano i processi produttivi industriali, ampliando le possibilità di personalizzazione, digitalizzazione e sostenibilità.
Le opportunità offerte dall’additive manufacturing sono vastissime: dalla possibilità di realizzare prodotti personalizzati in massa, alla loro ottimizzazione per rendere i prodotti più leggeri, compatti e performanti.

L’impiego è in vari settori: dall’edilizia per materiali da costruzione al settore energetico per la creazione di sistemi di produzione di energia. Anche chi lavora prevalentemente sulle riparazioni e sui materiali per le parti di ricambio ne beneficia in modo significativo, riducendo l’uso di risorse e i rifiuti prodotti.

Prototipazione rapida: i tempi di realizzazione dei prototipi sono notevolmente ridotti e i costi di lavorazione sono minori, grazie alla possibilità di apportare modifiche direttamente su un file digitale. Un esempio evidente è la produzione di componenti aeronautiche.

Alleggerimento dei prodotti: nel settore aerospaziale, l’impiego di componenti più leggeri contribuisce a diminuire il peso totale degli aeromobili, migliorando così le prestazioni e riducendo il consumo di carburante.

Riduzione del consumo di materie prime: la produzione additiva impiega meno materie prime rispetto ai metodi produttivi tradizionali, contribuendo a un impatto ambientale ridotto.

Riduzione degli sprechi: grazie alla sua capacità di ottimizzare le geometrie e di aggiungere materiale solo dove necessario, l’additive manufacturing riduce notevolmente gli scarti, diminuendo i rifiuti prodotti.

Semplificazione del processo produttivo: l’additive manufacturing consente di realizzare prodotti completi stampando un singolo blocco, semplificando il processo di assemblaggio e riducendo i costi di manodopera e l’impiego di risorse umane.

Sostenibilità: i materiali impiegati nella stampa 3D possono essere riciclati e riutilizzati, promuovendo uno schema di sviluppo circolare e sostenibile. Ad esempio, l’utilizzo di modelli 3D per i pezzi di ricambio riduce l’impatto ambientale rispetto alla conservazione fisica degli inventari.

Personalizzazione: la produzione di componenti su richiesta tramite l’additive manufacturing risulta economicamente più vantaggiosa rispetto alla gestione di un vasto inventario di parti di ricambio.

Benefici sulla qualità della vita: nel settore medico, la produzione di protesi personalizzate e impianti su misura può notevolmente migliorare l’efficacia dei trattamenti e accorciare i tempi di recupero dei pazienti.

Digitalizzazione delle imprese: l’adozione dell’additive manufacturing spinge le aziende verso una maggiore digitalizzazione e integrazione dell’IoT, favorendo l’innovazione e la modernizzazione dei processi produttivi.

La capacità di ottimizzare le geometrie e di produrre componenti di peso ridotto aggiungendo solo il materiale necessario riduce notevolmente gli sprechi, aumentando la sostenibilità. Queste tecnologie non solo favoriscono un processo produttivo più efficiente e sostenibile, ma spingono anche verso una digitalizzazione più elevata delle imprese, incoraggiando gli investimenti in tecnologie digitali.

Strumenti come TeamSystem Manufacturing diventano essenziali per supportare le aziende nell’integrazione completa del modello di Fabbrica 4.0, dalla progettazione alla gestione della supply chain fino all’integrazione dell’IoT nella produzione.

Per supportare l’organizzazione del lavoro nell’Industria 4.0, esistono software come TeamSystem Manufacturing, che offre strumenti avanzati per:

Gestione e controllo di produzione: automatizzazione dei processi, grazie alla raccolta dei dati di produzione e passaggio automatico agli addetti dei reparti produttivi e alle macchine di produzione, funzione che riduce costi e inefficienze;
Gestione magazzino: gestione e generazione di lotti ed elementi di tracciabilità, lettura e generazione di etichette con codici a barre, gestione dell’inventario, interazione continua con i dati di sistema;
Analisi dei dati di produzione: analisi dati relativi all’avanzamento di produzione e alla rilevazione di parametri di processo, disponibile sia in tempo reale che in termini storico-statistici;
Supporto programmazione: un sistema costruito per gestire tutte le aree funzionali della fabbrica che copre un insieme ampio di situazioni e problematiche degli impianti produttivi.

Software come TeamSystem Manufacturing, inoltre, consentono anche l’integrazione di una serie di moduli utili in base al business specifico.

Guarda il video e scopri come funziona TeamSystem Manufacturing

TeamSystem Manufacturing è il software gestionale pensato per l’officina 4.0 e il nuovo mercato manufatturiero. Grazie a numerose funzionalità questa soluzione garantisce la gestione di tutte le aree operative della fabbrica 4.0: progettazione, Operations Management, produzione.

TeamSystem Manufacturing è il gestionale perfetto per l’officina che sta affrontando la Digital Transformation e necessita di un software in grado di coprire tutte le operazioni digitali quotidiane:
– pianificazione e schedulazione della produzione e gestione dell’officina
– monitoraggio di tutte le macchine

Grazie alle sue tecnologie all’avanguardia TeamSystem Manufacturing si presenta come il gestionale ideale per l’officina meccanica 4.0 e non solo. La soluzione perfetta per migliorare le performance aziendali e restare competitivi in un settore così dinamico come quello manufatturiero.