La stampante 3D è una tecnologia rivoluzionaria per la supply chain

Stampa 3D: un’opportunità da sfruttare per la logistica

30 settembre 2020

La stampa 3D o 3D printing sta rivoluzionando il settore industriale e la logistica. In ambito manifatturiero e di Industria 4.0 questa tecnologia porta nuovi metodi di produzione, introducendo il concetto di additive manufacturing e di produzione on demand.

Secondo uno studio della società internazionale di consulenza McKinsey, si stima che il mercato della stampa 3D crescerà in modo esponenziale nei prossimi anni, raggiungendo un valore di 550 miliardi di dollari entro il 2025. Per il momento questa tecnologia può considerarsi ancora agli albori e, per questo motivo, il suo impatto sulla logistica solleva numerosi interrogativi: quali saranno le applicazioni del 3D Printing? In che maniera influirà sulla catena di fornitura delle aziende? Quali vantaggi e difficoltà comporta l’implementazione della stampa 3D? Proviamo a rispondere a queste domande.

Cos’è e come funziona una stampante 3D?

Cominciamo con una definizione. Con stampa 3D o 3D Printing ci si riferisce alla realizzazione di oggetti tridimensionali partendo da modelli 3D digitali. La fabbricazione di questi oggetti è resa possibile dai software dedicati e dalle stampanti 3D, che si incaricano di replicare fedelmente il modello digitale.

In realtà il funzionamento di una stampante 3D segue la stessa logica di una stampante tradizionale: entrambi i dispositivi recuperano le informazioni relative all’oggetto da stampare da un documento digitale. La principale differenza è da ricercare nell'esecuzione del processo di stampa: mentre la stampa tradizionale applica l'inchiostro su una carta per riprodurre testi e immagini, il 3D printing utilizza la sovrapposizione di filamenti di materiali per riprodurre un oggetto tridimensionale.

Questo sistema funziona mediante l’aggiunta in successione di strati di differenti materiali (plastica, ceramica, metalli ecc.), permettendo così la fabbricazione di articoli leggeri, ma comunque robusti e resistenti. Il fatto che vengono utilizzati solo i materiali essenziali riduce gli sprechi e le emissioni inquinanti.

Stampa 3D si realizza con stampanti 3D che replicano modelli digitali grazie a sovrapposizione di filamenti
Per la realizzazione del processo di Stampa 3D sono necessari i modelli digitali, i materiali e una stampante 3D

La stampa 3D richiede questi elementi:

  • Modello digitale. Sono i disegni 3D realizzati con programmi o scanner specifici. L'immagine tridimensionale di un oggetto è basilare per ottenere repliche identiche.
  • Materiali e filamenti. Per il 3D Printing si può ricorrere a plastica, metallo, ceramica, cemento e persino ai materiali di origine alimentare.
  • Stampante 3D. È il dispositivo che crea un oggetto a partire da un modello digitale.

La versatilità e l’immediatezza della Stampa 3D sono i driver principali di questa tecnologia, che permette alle aziende di produrre al momento e, soprattutto, di avvicinare i processi di produzione al luogo in cui si trovano i clienti.

Applicazioni delle stampanti 3D

Le aziende continuano a esplorare il potenziale delle stampanti 3D e a sviluppare nuove applicazioni seguendo le tendenze del mercato. Questa tecnologia permette di semplificare la produzione di articoli complessi e di prodotti personalizzati, aspetto particolarmente importante in questi settori:

  • Settore farmaceutico. Le aziende farmaceutiche utilizzano le stampanti 3D per la produzione di apparecchi acustici, protesi o apparecchi dentali.
  • Settore automobilistico e aeronautico. La stampa 3D viene messa al servizio della produzione di parti e componenti. Queste tecnologie trovano applicazione anche nei processi di prototipazione di componenti specifiche (pulegge, valvole e pistoni, al telaio dell'auto ecc.).
  • Edilizia. Questa tecnologia viene applicata nella generazione di prototipi e strutture utili per la costruzione di ponti ed edifici. Probabilmente una delle funzioni più attese e ambiziose è la costruzione di interi edifici.

Implicazioni della stampa 3D nella filiera logistica

Questa tecnologia semplifica i processi di produzione, apportando vantaggi a livello logistico in quanto abbatte i tempi di consegna. Per i magazzini la stampa 3D rappresenta una rivoluzione perché i componenti possono essere stampati al momento (su richiesta), evitando così di conservare grandi volumi di merce (con conseguente riduzione dei costi di stoccaggio).

Per la logistica dell’industria automobilistica e aeronautica i vantaggi sono ancora più evidenti: il 3D Printing potenzia i processi produttivi just-in-time. Ciò si traduce in una maggiore reattività nelle consegne e una minore percentuale di interruzione dei processi produttivi.

Allo stesso modo, la stampa 3D favorisce la personalizzazione dei prodotti a scapito di una maggiore complessità dei processi di distribuzione. La logistica, pertanto, dovrà essere organizzata in modo da consentire la distribuzione efficace di un numero crescente di articoli customizzati. Per raggiungere questo obiettivo è necessario un sistema di gestione magazzino (come Easy WMS di Mecalux) capace di coordinare sia i processi di customizzazione degli articoli sia il kitting.

Il processo di personalizzazione degli articoli viene realizzato poco prima della spedizione e produce quello che viene definito come postponement, ovvero un “ritardo calcolato” nell’esecuzione di determinate attività della catena di approvvigionamento che termina quando la domanda del cliente viene soddisfatta.

È chiaro ormai che la stampa 3D originerà un cambio di paradigma nell’ambito della logistica e dei trasporti: da un lato alleggerirà le fasi di ricezione perché alcuni prodotti verranno stampati mediante i processi di additive manufacturing. Dall’altro, il numero di prodotti da stampare aumenterà alimentando le criticità di questo processo.

Vantaggi della stampa 3D per le aziende della logistica

L'utilizzo del 3D Printing nella logistica di magazzino genera i seguenti vantaggi:

  • Riduzione delle quantità di scorte. La produzione on demand abbatte i costi di stoccaggio, poiché lo stoccaggio si limita ai materiali essenziali e ai prodotti finiti (per un periodo di tempo limitato).
  • Aumento della superficie disponibile. La presenza di minori quantità di stock in magazzino permette di recuperare spazio utile (fattore particolarmente vantaggioso per le piccole e medie imprese).
  • Diminuzione delle spedizioni. Il processo di stampa 3D può essere eseguito in qualsiasi struttura ubicata nei pressi dei clienti.
  • Consegne puntuali. La rapidità di fabbricazione dei prodotti permette di recuperare tempo prezioso da destinare ai processi di distribuzione.
  • Meno resi. La personalizzazione del prodotto è un modo per garantire la soddisfazione del cliente e, quindi, per evitare resi.

Limiti della stampa 3D

Nonostante i molteplici vantaggi di cui sopra, questa tecnologia presenta anche alcuni inconvenienti:

  • Tecnologia ancora in fase preliminare di sviluppo. La stampa 3D non è ancora una tecnologia sufficientemente diffusa e consolidata sul mercato.
  • Produzione di articoli dalle dimensioni limitate. Il ventaglio di prodotti stampati in 3D appare ancora circoscritto.
  • Velocità di stampa. Un processo di stampa 3D può impiegare dai dieci minuti alle due ore, il tempo varia a seconda delle caratteristiche dell'articolo in questione (bisogna poi aggiungere l’attesa per il raffreddamento).
  • Costi elevati. Al giorno d'oggi il prezzo delle stampanti 3D è elevato e non include il costo dei materiali, gli investimenti in formazione del personale e le spese di manutenzione.
3D Printing per l’additive manufacturing del settore automobilistico
Le aziende automobilistiche sfruttano il 3D printing nei loro processi di produzione per sviluppare prototipi, parti e componenti

Stampa 3d e logistica: possibilità infinite

La stampa 3D è una delle tecnologie abilitanti fondamentali in chiave industry 4.0. A livello logistico potrebbe rappresentare una vera rivoluzione. Sebbene molte delle sue applicazioni siano ancora in fase di studio, le aziende si sentono comunque attratte dalla semplificazione dei processi produttivi che apporta il 3D Printing.

La competitività logistica di un’azienda, proprio com’è avvenuto negli ultimi anni nell’ambito del manufacturing, è sempre più spesso legata all'implementazione di disruptive technology, ovvero tecnologie estremamente innovative capaci di produrre un cambio significativo nel funzionamento di un settore.

La supply chain efficiente si alimenta dei nuovi sistemi: dai magazzini automatici fino al 3D Printing, dalla digitalizzazione dei processi passando per l’installazione di cobot all’interno dei centri logistici: Mecalux ha una vasta esperienza nel risolvere tutti i tipi di esigenze logistiche, per quanto esse possano apparire complesse.

Se stai pensando di modernizzare i processi di magazzino attraverso l’implementazione di soluzioni intelligenti, contattaci senza impegno: un nostro tecnico specializzato ti illustrerà le soluzioni più idonee per potenziare la tua logistica.