Auto e veicoli commerciali: due casi studio
Vi sono diversi esempi di industrie del settore trasporti che hanno trasformato la gestione delle scorte di magazzino e in parte anche la produzione. Un esempio arriva da Daimler Trucks & Buses che per i suoi veicoli commerciali ha puntato tutto sulla gestione digitale delle scorte, combinata con una gestione delle licenze protetta da diritti di proprietà intellettuale per la trasmissione sicura dei dati. I ricambi vengono stampati localmente, dove e quando sono necessari. Il numero di gemelli digitali cresce di giorno in giorno, i tempi di consegna si riducono e i rischi lungo la catena di fornitura diminuiscono sensibilmente. Ad oggi, oltre 40.000 diversi ricambi sono stampabili in 3D, e molte migliaia di essi sono prodotti con l’ AM ogni anno. Sono già stati approvati oltre 700 diversi componenti di produzione e di ricambio in metallo, plastica ed elastomero. Sul fronte della progettazione dei veicoli, il principale vantaggio sfruttato dall’ azienda è la produzione in un unico step: più parti singole sono state unite in un unico assemblaggio, le fasi di montaggio sono state eliminate ed è stato possibile integrare direttamente elementi come i canali di raffreddamento. Notevole l’ esempio di BMW Group che impiega già l’ AM nella produzione in serie, negli ausili alla produzione e nello sviluppo di prototipi. Per quanto riguarda la produzione in serie, un esempio significativo è rappresentato dalle anime in sabbia stampate in 3D presso la fonderia BMW di Landshut. Ogni anno centinaia di migliaia di pezzi sono realizzati come componenti monopezzo, ottimizzati dal punto di vista fluidodinamico e migliorati per quanto riguarda il raffreddamento della testata cilindri. Per quanto riguarda gli ausili alla produzione, l’ AM consente risparmi di peso sulle pinze, permettendo l’ impiego di robot più piccoli, sequenze di movimento più rapide e risparmi in termini di energia e costi. Per i prototipi funzionali, i componenti in alluminio consentono la validazione tool-free dei componenti fusi e un maggior numero di cicli di iterazione nello sviluppo. Per le produzioni in piccola serie presso Rolls-Royce, BMW M, BMW Motorrad e MINI, la manifattura additiva è già parte integrante dei processi produttivi. Aspetti su cui invece c’ è ancora da intervenire, secondo il BMW Group: i costi dell’ AM nel caso di volumi di produzione più elevati, i margini di miglioramento in qualità superficiale e riproducibilità e, per i ricambi, la messa a punto di metodi di verifica basati su simulazione o statistica per qualificare i componenti prodotti additivamente come sostituti di componenti convenzionalmente validati. mi di produzione che seppur di serie non saranno paragonabili a quelli odierni. In questo contesto, l’ AM offre enormi vantaggi in termini di costi per le produzioni di piccole serie. Restano però alcuni ostacoli tecnologici. Sebbene la manifattura additiva non sostituisca i processi sottrattivi, ma li integri efficacemente, manca spesso un’ automazione end-to-end. Molti processi sono tuttora dominati dal lavoro manuale, in particolare nel post-processing, dove permane la necessità di ulteriori sviluppi per garantire una scalabilità industriale completa. Mancano poi ancora degli standard di settore che semplificherebbero la certificazione e l’ impiego della stampa 3D nelle aree critiche per la sicurezza dei settori aeronautico e automobilistico.
Un nuovo modello di business Al centro della profonda trasformazione strutturale che il settore dei trasporti sta attraversando troviamo dunque la stampa 3D, adatta a una produzione decentralizzata attraverso il magazzino digitale. I dati dei componenti vengono archiviati digitalmente e stampati nel luogo desiderato solo quando necessario. Questa produzione su richiesta accelera drasticamente la fornitura dei ricambi e riduce i costi di stoccaggio. All’ interno della catena logistica, questa forma di produzione just-in-time comporta un aumento misurabile dell’ efficienza e apre nuovi modelli di business nell’ aftermarket, in cui i fornitori di servizi di trasporto o le officine specializzate possono produrre componenti direttamente in loco per marchi diversi. Il sistema si sta quindi spostando da una logistica ad alta intensità di trasporto a una logistica basata sui dati.
Bassi volumi e personalizzazione La manifattura additiva offre una soluzione concreta a tre grandi sfide del settore della mobilità: le catene di fornitura stanno diventando più fragili; la logistica dei ricambi immobilizza capitale per lunghi periodi; i nuovi concetti di veicolo richiedono componenti che spingono i processi produttivi convenzionali ai limiti. Il denominatore comune nel settore della mobilità in generale, qualunque sia la forma di trasporto, è che l’ AM offre il massimo valore laddove complessità, bassi volumi di produzione, personalizzazione o disponibilità decentralizzata sono i fattori chiave. Questi fattori plasmeranno la mobilità di domani con nuovi concept veicolari, cicli di prodotto più brevi e una logistica basata sul trasferimento di dati piuttosto che sul trasporto di merci. Chiunque voglia restare competitivo in questo contesto deve considerare la manifattura additiva come uno strumento strategico e dare priorità alla costruzione di competenze interne tanto quanto agli investimenti in macchinari.
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