L’additive manufacturing permette di ottimizzare la produzione in modo diverso a seconda del contesto e degli obiettivi. In questo articolo, esamineremo le tecniche che produttori e ingegneri utilizzano per ottenere il massimo dalla produzione additiva nei diversi settori.

La prima domanda da porsi è “cosa ottimizzare”?

In generale ci sono tre livelli che gli ingegneri e i produttori considerano:

  • Parte
  • Processo
  • Prodotto 

Tutti questi livelli si basano sulle stesse risorse che devono essere esaminate per ogni ottimizzazione: tempo, materiale, lavoro e qualità.

Questi fattori guidano i costi e determinano i margini di un dato pezzo, processo o prodotto.

Ottimizzazione delle parti

L’ottimizzazione delle parti è probabilmente il livello più familiare per gli ingegneri. Questo livello esamina come si sviluppa una geometria che soddisfi i requisiti di progettazione e le performance riducendo al minimo i tempi e i costi di realizzazione di quel pezzo? Altri criteri che vengono considerati per la realizzazione di parti ottimali includono la manutenibilità, la facilità di montaggio, la riduzione del peso e la durabilità.

Questo esempio di staffa di presa di AMRC è un perfetto esempio di ottimizzazione a livello di pezzo. Gli ingegneri hanno esaminato i materiali disponibili e i vincoli del processo di produzione della stampa 3D per creare un design del pezzo che bilanciasse l’ottimizzazione nell’uso finale e la producibilità.

Progettare per conformità, flessibilità e leggerezza

Le strutture a traliccio sono comuni in parti stampate in 3D. Infatti, diversamente dai tradizionali processi di produzione, con la stampa 3D è semplice ed economico produrre parti con una grande quantità di caratteristiche negative come fori, scanalature e passanti.

Queste caratteristiche negative riducono il materiale necessario per costruire il pezzo, tagliano il tempo di produzione e mantengono, e in alcuni casi migliorano, l’integrità strutturale e le prestazioni del pezzo.

Nei materiali flessibili o semirigidi, le strutture reticolari possono migliorare la capacità di assorbire le sollecitazioni e gli sforzi in angoli e punti specifici fornendo la resistenza necessaria in altre aree.

Ad esempio, due nuovi prodotti New Balance utilizzano una struttura reticolare stampata in 3D per assorbire l’energia d’urto.

Ottimizzazione dei processi

L’ottimizzazione a livello di processo riguarda il modo in cui il lavoro svolto giorno dopo giorno può essere migliorato per risparmiare tempo, costi, aumentare resa e qualità.

Un’area importante in cui la stampa 3D contribuisce all’ottimizzazione di processo è costituita da maschere, attrezzature e utensili personalizzati per le operazioni di produzione.

Spesso, inoltre, la stampa 3D è utilizzata per evitare il costo elevato degli ordini di acquisto in outsourcing o i lunghi tempi di consegna dei loro fornitori.

L’accessibilità porta all’innovazione

Un’importante ottimizzazione di processo si verifica quando i cambiamenti di processo permettono una maggiore sperimentazione e sbloccano innovazioni.

In passato le stampanti 3D di alta qualità erano costose e richiedevano tecnici specializzati, per questo motivo molte aziende hanno introdotto la tecnologia con un approccio top-down.

Cosa significa approccio top-down? Stampanti 3D in un centro di stampa locale, macchine industriali ad alta capacità, gestione da personale dedicato ed esperto, progetti autorizzati, elevati costi di capitale e gestione.

La diminuzione del costo delle stampanti ha fatto emergere un nuovo approccio bottom-up.

L’approccio bottom-up prevede stampanti 3D distribuite in tutta l’azienda, macchine desktop accessibili, gestione da parte di utenti finali esperti dei propri processi, progetti eseguiti come esperimenti a basso rischio, costi bassi di capitale e gestione, innovazione.

Ottimizzazione dei prodotti

Quando parliamo di ottimizzazione di prodotto ci riferiamo alla capacità di abilitare nuovi modelli di business o di creare nuovi prodotti.

Grazie alla stampa 3D le aziende sono libere di sperimentare nuove geometrie, meccanismi e offerte in materiali pronti all’utilizzo finale.

Ad esempio, Gillette ha sfruttato le potenzialità della stampa 3D nella sua iniziativa Razor Maker che ha permesso ai clienti di scegliere tra una gamma molto ampia di combinazioni di colori e modelli, con la possibilità di personalizzare i manici dei rasoi con i loro nomi.

Questo tipo di produzione non sarebbe stata possibile con le pratiche di produzione tradizionali.

Simili esempi di personalizzazione sono in corso anche in altri settori, con l’obiettivo di adattarsi ai singoli corpi o gusti. In questo modo i marchi sono in grado di fornire ai clienti ciò che vogliono, quando lo desiderano.

Espandere l’accessibilità

Le tecnologie di stampa 3D sono disponibili ormai dagli anni 80 ma le opportunità di ottimizzazione sono sempre in crescita man mano che vengono sviluppati nuovi materiali, strumenti di calcolo e strutture operative.

I numerosi progressi nella stampa a basso costo ma ad alta risoluzione stanno rendendo le tecnologie accessibili a tutte le aziende e stanno riducendo il divario tra concetto ed esecuzione.

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Claudia Di Ciancio

Claudia Di Ciancio

Marketing Specialist

Laureata in Economia Aziendale e Management, dopo un’esperienza di circa tre anni in una delle Big Four ha deciso di seguire la sua passione, approdando in Valore BF SolidWorks Reseller. Qui si occupa di tutti gli aspetti del marketing. La sua citazione preferita è “La differenza tra un sogno e un obiettivo? Semplicemente una data” .