L’Industria 4.0 promuove l’integrazione di tecnologie e sistemi di produzione intelligenti. Tra questi, l’additive manufacturing, o manifattura additiva, ha un ruolo fondamentale nel soddisfare alcuni dei requisiti più essenziali della quarta rivoluzione industriale.
Vediamo qual è il ruolo dell’additive manufacturing nell’Industria 4.0 e come il suo potenziale può rispondere a diverse sfide del futuro della produzione.
Additive manufacturing: cos’è la manifattura additiva?
Nell’era dell’IIoT, la produzione è diventata flessibile, efficiente e automatizzata come mai prima. Siamo in grado di implementare tecnologie sempre più complesse, che combinano oggetti fisici e sistemi di informazione. Dispositivi e macchinari sono capaci di comunicare tra loro, scambiare ed elaborare dati, valutare il contesto produttivo in modo da auto-adattarsi, e persino di prendere decisioni. Tutto questo, in modo indipendente e con il minimo input da parte dell’operatore umano.
Il risultato è la creazione di fabbriche intelligenti in cui hanno origine fenomeni come la smart manufacturing e la manifattura additiva, che con la prototipazione rapida e la stampa 3D ha rivoluzionato la produzione.
L’additive manufacturing è un insieme di tecnologie di produzione che permette di ottenere un prodotto finale attraverso la generazione e successiva aggiunta di strati di materiale. A offrire una definizione “universale” di cos’è la produzione additiva è la norma di recente pubblicazione “Standard Terminology for Additive Manufacturing-Coordinate Systems and Test Methodologies” (ISO/ASTM52921–1), che la descrive come “quei processi che aggregano materiali al fine di creare oggetti partendo dai loro modelli matematici tridimensionali, solitamente per sovrapposizione di layer e procedendo in maniera opposta a quanto avviene nei processi sottrattivi (o ad asportazione di truciolo)”.
Benefici dell’additive manufacturing nell’Industria 4.0
Produce meno sprechi e scarti
L’additive manufacturing si muove in direzione opposta rispetto ai sistemi di produzione tradizionali che procedono per sottrazione dal pieno. A differenza di tecniche come ad esempio la fresatura o la tornitura, la manifattura additiva aggiunge il materiale necessario alla creazione di un prodotto. Risultato: produce meno scarti e taglia gli sprechi di risorse.
Taglia tempi e costi di prototipazione
Permette di creare il prototipo di un prodotto in modo più veloce, semplice ed economico. Altre tecnologie di produzione come la fresatura comportano costi di configurazione e materiale considerevoli. Il costo della prototipazione con AM è inferiore e questo consente di produrre, testare e apportare le modifiche necessarie più agevolmente. Inoltre, fornisce una prova quasi istantanea dei miglioramenti effettuati, attraverso la stampa di un nuovo prototipo.
Promuove la digitalizzazione d’impresa
La produzione additiva richiede un dialogo continuo ed efficace tra dispositivi, macchine e robot. Questo è possibile solo attraverso un’adeguata digitalizzazione dell’attività manifatturiera. Il che incentiva le imprese a investire nel digital e nell’IoT: requisito essenziale nell’Industria 4.0.
Sintetizza il processo di assemblaggio in una singola parte
Tra i benefici dell’additive manufacturing nell’Industria 4.0 spicca la semplificazione del processo produttivo e, in particolare, di assemblaggio di un prodotto. I componenti tradizionali sono complessi e richiedono più fasi di produzione. Questo fa lievitare sia i costi di materiale e manodopera, che il tempo necessario a creare e assemblare le diverse parti. La manifattura additiva, invece, permette di stampare il gruppo direttamente in un unico pezzo.