Economia, produzione, responsabilità civile: una nuova frontiera, le stampanti 3D – seconda parte

Di Riccardo Tacconi    

L’impatto delle stampanti 3D sull’economia globale

Già il 10.02.2011, L’Economist osservava che « La stampa tridimensionale rende economico creare singoli oggetti tanto quanto crearne migliaia e quindi mina le economie di scala. Essa potrebbe avere sul mondo un impatto così profondo come lo ebbe l’avvento della fabbrica… Proprio come nessuno avrebbe potuto predire l’impatto del motore a vapore nel 1750 — o della macchina da stampa nel 1450, o del transistor nel 1950 — è impossibile prevedere l’impatto a lungo termine della stampa 3D. Ma la tecnologia sta arrivando, ed è probabile che sovverta ogni campo che tocchi. »

Vediamo intanto chi sono le big del marcato e quanto vale il mercato attuale.

 Le big del mercato

Non esistono colossi stile Apple, Google, Samsung.

La più grande è Stratasys Ltd.[1] USA, che ha appena assorbito MakerBot, abbiamo poi  3D Systems Corp. USA (667,0 milioni di USD), Optomec USA,   ExOne Corp. USA e Voxeljet USA. Per la precisione (in USD: B = miliardi; M = milioni)[2]

 

 

Rilevante la posizione di Organovo, specialista in bio-organi e bio-tessuti.

Per il resto, il mercato è frammentatissimo e,. attualmente, è il “mondo della creatività” anche singola.

Il mercato globale delle stampanti 3D era di 2,2 miliardi di USD nel 2012. Nel 2103 è arrivato a 3,07 miliardi.  Nel 2021 dovrebbe raggiungere, secondo gli esperti, 10,8 miliardi di USD[3]  A mio avviso, queste stime sono sottovalutate, in quanto non sembrano tener conto delle produzioni delle micro-aziende, che stanno nascendo come funghi[4]

Lo sviluppo dell’utilizzo è diverso a livello territoriale. Il 41% delle stampanti 3D, per ora, è installato negli USA; il 10% in Giappone, il 9% in Germania [5].. Seguono gli altri….

Ma se il mercato è ancora così limitato, perché dobbiamo prenderlo in esame?

Perché tutti gli analisti vedono nella tecnologia stampa 3D la nuova rivoluzione industriale, dopo quella del modello Ford, della produzione “just-in- time”, inventata da Benetton, del modello Toyota e delle nanotecnologie.

Vi ricordate quando sono apparsi i primi telefoni cellulari? Avete visto che sviluppo hanno avuto? Chi ora farebbe a meno dei sistemi di comunicazione mobile?

 

Di seguito, vediamo alcune previsioni:

Da una ricerca di Mc Kinsey Global Institutes analysis, risulta che

a) il 3D Printing ha un mercato potenziale pari al doppio del mercato delle energie rinnovabili e più grande della ricerca di nuovi gas e di esplorazione e estrazione di petrolio. Quindi,  è evidente l’impatto da prevedere per il 3D Printing, che per di più si può applicare a tutti i settori e, quindi, con impressionanti possibilità di sviluppo rispetto ad altri modi di produzione.[6]  e che è quello con maggior impatto sul cambiamento degli stili di vita e di produzione.

Chi brevetta?

Chi brevetta avrà il controllo del mercato (Seeking Alpha, February, 2014)

Numero dei brevetti

 

Da 3D Printing Patents by Country, UK Intellectual Property Office, 2013

Niente male la Cina! Non sta dormendo! L’Italia?Non pervenuta….ma finalmente qualcosa si muove, in quanto gli on. Pittella (PD) e Tajani (FI) , sia pure separatamente, si sono mossi, a livello UE, per incentivare anche in Italia queste tecnologie.


L’impatto sul modo di produrre …

Secondo l’OSHA[7], “Anche il settore produttivo, ad esempio, può subire notevoli cambiamenti dal momento che progredite tecniche di produzione, come la stampa 3D, offrono una maggiore flessibilità, consentendo la fruibilità generale di una massiva personalizzazione e terminando, possibilmente, con una produzione decentrata e locale. Un aumento degli impianti di produzione locale può comportare pericoli ampiamente distribuiti in piccole unità, con nuovi gruppi di lavoratori esposti ai rischi di produzione.

E’ prevedibile che i consumatori non si accorgeranno neppure del fatto che un giorno ditte come Lego, Artemide, Ikea oder VW si sono trasformate in società di progettazione, mentre i loro prodotti vengono “stampati” presso  contrattisti esterni de localizzati, come già fa, per esempio, la FKM Sintertechnik[8]

Una personalizzazione di massa con grandi dimensioni di un elemento potrebbe generare, per quel prodotto, problemi di sicurezza e di SSL (Sicurezza e Salute sul lavoro) laddove gli oggetti siano una tantum e gli standard in tema di SSL risultino difficili da definire o applicare …

Un’ulteriore problematica legata alle competenze è data dalla scarsità di personale qualificato, dovuta al rapido cambiamento e alla competitività delle nuove tecnologie per la richiesta di operai altamente qualificati. Questo può comportare una maggiore polarizzazione della forza lavoro, con operai scarsamente qualificati costretti ad accettare condizioni disagiate in lavori più difficili e di tipo manuale, come la raccolta e lo smistamento dei rifiuti, la manutenzione o le riparazioni, che tendono ad essere svolti con la modalità sostenibile «crea, fai e ripara» per estendere il ciclo di vita dei prodotti, specialmente in un contesto di bassa crescita economica”.

Restando terra terra, si possono fare alcuni esempi delle possibili conseguenze, oltre quelli già visti nel corso della nostra esposizione.

Molto componentistica è ora prodotta, utilizzando stampi ad hoc. Con le stampanti 3D gli stampi non sono più necessari. Che succede dell’industria degli stampi?

Il prodotto delle stampanti 3D non richiede tornitori, che fine fa questa parte residua dell’antica aristocrazia operaia?

Forse – ma molto forse – serviranno ancora fresatori, ma di un tipo assolutamente nuovo, non certo quelli attuali.

 

Con l’introduzione degli scanner collegati a Ipad o tablet, quanta parte della progettazione CAD viene meno? (e quanti prodotti in più possono essere falsificati? Ma questo lo vedremo più avanti).

Nel campo della moda, faccio un esempio, partendo da un modello ricamato a mano, una volta scannerizzato, quanto si può produrre in linea? Con le stesse caratteristiche del modello artigianale?

O si è preparati o sono guai, nei prossimi 10 anni.

Ma 10 anni sono tanti!! No, sono pochi!![9]

Il governo britannico, nel luglio 2013, ha approvato il piano per fissare la priorità dell’introduzione, nel 2014, nelle scuole, dell’utilizzo delle tecnologie informatiche e delle stampanti 3D[10]

La Epson “minaccia” di produrre stampanti 3D che, entro 5 anni, saranno in grado di stampare qualsiasi cosa[11].

Adobe ha appena introdotto l’ultima versione di Photoshop CC per i sottoscrittori del suo Creative Cloud, che  consente di progettare direttamente nuovi modelli 3D direttamente nel Photoshop o importando altri modelli da altri software 3D, con la capacità, fra l’altro,  di raffinarli e poi di stamparli 3D direttamente da e grazie a  Photoshop CC[12].

I cinesi, anche prima che siano scadute le licenze, già lanciano Come3D, un clone a prezzo relativamente basso.[13]

Auchan ha deciso di lanciare, nel 2014, prodotti a stampa 3D, inventati dai suoi clienti[14].

Le Poste francesi hanno messo a disposizione dei clienti, in tre uffici a Parigi, da Dicembre 2013, delle stampanti per la produzione di piccoli oggetti, come coperture di cellulari, al prezzo di € 30,00.[15]

In linea con le passate dichiarazioni riguardo un sempre maggior supporto nei confronti della stampa 3D, Microsoft ha creato 3D Builder, un particolare tipo di software che permetterà il graduale avvicinamento verso la progettazione e la stampa di oggetti in tre dimensioni.

Il programma, compatibile solamente con Windows 8.1, metterà a disposizione svariati modelli in tre dimensioni, permettendone lo studio e la modifica. 3D Builder punta a rendere semplice il mondo della stampa in tre dimensioni, in modo da portarlo alla portata di tutti gli utenti che non presentano specifiche conoscenze di progettazione tridimensionale.

Eccetera eccetera eccetera![16]

(Domani sarà pubblicata la terza parte)


[1] Fra l’altro leader nel settore aerospaziale

[2] Trend Evolution: 3D Printing Trends  BY SHANE TAYLOR ON MON, FEBRUARY 24-28, 2014

[3] Cfr. Giovedì, 28 Novembre 2013 19:03 -Stampa 3D prospettive di mercato – Scritto da PMI.it

[4] C’E’ QUALCUNO CHE LA PENSA COME ME: 35 MILIARDI DI USD NEL 2020 E 300 MILIARDI NEL 2030 – IDTechEx Market Research 01.2014

[5] Z Punkt – 3D-Druck vor dem Durchbruch Disruptionspotenziale und Geschäftschancen additiver

Fertigungstechnologien 2013 – Z_punkt GmbH- The Foresight Company – Koeln

[6]  Da Trend Evolution: 3D Printing Trends. By Shane Taylor On Mon, February 24-28, 2014 •

 

 

[7] Lavori verdi e sicurezza e salute sul lavoro: Previsione sui rischi nuovi ed emergenti correlati alle nuove tecnologie entro il 2020 – pubblicato nel 2013

[8] Z Punkt – 3D-Druck vor dem Durchbruch Disruptionspotenziale und Geschäftschancen additiver Fertigungstechnologien 2013 già citato

[9] Tanto per capire dove si va:

America Makes Awards 2014 – quelli che hanno vinto:

•GE Aviation will work on “In-Process Quality Assurance (IPQA) for Laser Powder Bed Production of Aerospace Components”

•GE Global Research will develop methods for “Distortion Prediction and Compensation…for Metal Powder-Bed AM”

•Optomec also won two awards; one for “Development of a Low-Cost ‘Lens® Engine’, which will be a joint effort with Lockheed Martin Missiles & Fire Control, MachMotion, TechSolve, Inc., and U.S. Army Benet Laboratories.  The other is titled “Development of Knowledgebase of Deposition Parameters for Ti-6Al-4V and IN718”.

•The University of Pittsburgh’s McGowan Institute for Regenerative Medicine will partner up with ExOne to develop “AM of Biomedical Devices from Bioresorbable Metallic Alloys for Medical Applications.”

•Pitt will also be working with ExOne under a separate award for a project titled, “Developing Topology Optimization Tools that Enable Efficient Design of AM Cellular Structures”.

•EWI, with Lockheed Martin and Sciaky, Inc., will tackle “Refining Microstructure of AM Materials to Improve Non-Destructive Inspection (NDI)”

•North Carolina State University, with a number of industry members, won with a project titled “Automatic Finishing of Metal AM Parts to Achieve Required Tolerances & Surface Finishes”

•Northrop Grumman has a project called “Electron Beam Melted Ti-6Al-4V AM Demonstration and Allowables Development”

•The University of Texas at El Paso is partnering with Lockheed Martin, Northrop Grumman Corporation, rp+m, Inc., Stratasys, Ltd., The University of New Mexico, and Youngstown State University on “3D Printing Multi-Functionality: AM for Aerospace Applications”

•Michigan Tech will continue its low-cost 3D metal printer with “Metal Alloys and Novel Ultra-Low-Cost 3D Weld Printing Platform for Rapid Prototyping and Production”

•The Youngstown Business Incubator (YBI)’s project “Accelerated Adoption of AM Technology in the American Foundry Industry”

•Carnegie Mellon will cover “A Database Relating Powder Properties to Process Outcomes for Direct Metal AM”

•Case Western Reserve University is researching “High-Throughput Functional Material Deposition Using a Laser Hot Wire Process”

•And, finally! Stony Creek Labs has a project titled “Optimization of Parallel Consolidation Method for Industrial Additive Manufacturing”

 

[10] http://thenextweb.com/uk/2013/07/08/uk-gov-prioritizes-coding-skills-and-3d-printers-new-school-curriculum-proposals/ – National curriculum review: new programmes of study and attainment targets from September 2014

 

[11] Epson Wants Ability to 3D Print “Anything” Within 5 Years  BY MICHAEL MOLITCH-HOU ON WED, JANUARY 15, 2014

[12] Latest Version of Photoshop CC from Adobe Includes 3D Printing Capabilities. By Rachel Park On Thu, January 16, 2014

[14] www.lavoixdunord.fr › Economie › Lille Metropole 7.11.2013

 

[15] In Francia le stampanti 3D arrivano negli uffici postali | Broadband Media Services – 2.12.2013

[16]  Il capo di Black Eyed Peas Will.i.am, che faceva il suo debutto al Salone di Las Vegas del 2014, h a predetto che la tecnologia 3D farà per molti oggetti di base quello che ITunes h a fatto per la musica, preconizzando che entro 10 anni, le stampanti 3D saranno un «elettrodomestico” comune nelle case consentiranno di produrre in casa le proprie scarpe, cinture ed accessori vari che ora si acquistano nei negozi e nei grandi magazzini. http://www.lesaffaires.com/techno/technologie-de-l-information/l-impression-3d-pourrait-changer-la-facon-de-faire-les-courses/565119.