Smau torino 2013 additive manufacturing bacchetti_stampabile
- 1. Ing. Andrea Bacchetti Universit di Brescia - Centro di ricerca SCSM Community Inf-Os LA TERZA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE: IL DIGITAL MANUFACTURING Stato dellarte e scenari a tendere.
- 3. LA TERZA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE La prima avvenne con la sostituzione della fatica delluomo attraverso luso di macchine (Inghilterra, fine XVIII secolo) la seconda con lavvento della produzione di massa (USA, inizio XX secolo).. la terza 竪 quella della MANIFATTURA DIGITALE
- 4. DOVE CERTAMENTE GI IN CORSO La rivoluzione digitale ha gi radicalmente trasformato interi settori di business: FINANZA MEDIA IMAGING
- 5. IN AMBITO FINANZARIO Sportello Bancomat Home Banking 1. Operazioni self-service 2. Ottimizzazione dei tempi 3. Riduzione dei costi delle transazioni 4. Disponibilit immediata 5. Sistema paper-less Il 40% degli italiani utilizza il canale Internet per gestire le proprie operazioni bancarie, perch辿 ritenuto pi湛 comodo (81%), pi湛 veloce (26%) e pi湛 vantaggioso economicamente (12%) (RAPPORTO ABI-GFK EURISKO 2012) Il 50% delle PMI in Europa 竪 registrato come utente per lInternet Banking
- 6. Tv digitale +5% PC +15% Mobile +5% Tablet +110% Stampa -5% Tv tradizionale -8% Radio -5% NEL MONDO DEI MEDIA TREND MERCATO MEDIA IN ITALIA: (pubblicit e ricavi pay) INTERATTIVIT MODULARITA FILTRO E SELEZIONE AUTOMAZIONE RAPPORTO 2012 OSSERVATORIO NEW MEDIA & NEW INTERNET
- 7. NEL SETTORE DELLIMAGING ANALOGICA(1980) Macchina fotografica analogica Impressione su pellicola Capacit limitata Sviluppo e stampa Nessuna possibilit di modifica DIGITALE(1990) Macchina fotografica digitale Conversione analogico digitale Capacit quasi illimitata Trasferimento su PC e modifiche successive Visione delle foto immediata Chiunque 竪 in grado di fare fotografie INTEGRATA(2000) Fotocamera integrata (mobile) Rivoluzione del modello di business Possibilit di fare fotografie in qualsiasi momento, senza necessit di utilizzare una macchina fotografica Comodit e fruibilit in qualsiasi momento KODAK dopo 131 anni di attivit, a gennaio 2012 deve dichiarare la bancarotta, per lassenza di liquidit ed incapacit a vendere i propri brevetti. La mancata ristrutturazione (inizio anni 2000) verso il formato digitale ha condotto lazienda a subire il nuovo mercato, invece che essere un protagonista nel nuovo settore.
- 8. QUINDI, LECITO CHIEDERSI La rivoluzione digitale ha gi radicalmente trasformato interi settori di business: E IN CORSO ANCHE LA RIVOLUZIONE DEL MANIFATTURIERO E FORSE NON CE NE STIAMO ACCORGENDO? FINANZA MEDIA IMAGING
- 9. LO SPAZIO DEL DIGITAL MANUFACTURING 1. AREA AZIENDALE IMPATTATA 3.TECNOLOGIADIGITALE Additive manufacturi ng Augmented reality Virtual reality Robotics Nanotechno logies Internet of things Man- machine interface Mechatronic s
- 10. 1. AREE AZIENDALI IMPATTATE Research and Development Marketing and Communication Processidi supporto ServiceProduction Distribution Sales Planning Procurement Processo primario ELEVATO impatto MEDIO impatto
- 11. Cambiare il modo attraverso cui si fanno le cose, per farle in modo pi湛 efficiente, efficace, trasparente, collaborativo, b. PROCESSO Cambiare le cose che si fanno, per aggiungere funzionalit prima non esistenti, o conferire loro propriet in precedenza impossibili. a. PRODOTTO Cambiare il modo di costruire valore interagendo differentemente con i clienti. c. MODELLO DI BUSINESS 2. TIPI DI INNOVAZIONE GENERATI INNOVAZIONI DELLASSETTO TECNOLOGICO - ORGANIZZATIVO INNOVAZIONENELLOUTPUT
- 12. 3. TECNOLOGIE DIGITALI Additive manufacturing Augmented reality Virtual reality Robotics Nanotechnologies Internet of things Man-machine interface Mechatronics Process Virtualization
- 13. ES. DI INNOVAZIONE DI PRODOTTO Situazione di partenza Il focus dellazienda 竪 larma, intesa come prodotto materiale Il prodotto 竪 valutato in relazione al soddisfacimento delle funzionalit di precisione di fuoco, inceppamenti, ... Strumento / tecnologia digitale Internet of things Situazione di arrivo Da prodotto a soluzione di sistema: iGun Un sistema di monitoraggio completo, in grado di gestire informazioni: localizzazione, parametri fisiologici e vitali, stato dellarma, Connessione con una centrale operativa di controllo, per fornire indicazioni e soluzioni in real time
- 14. ES. DI INNOVAZIONE DI PROCESSO Situazione di partenza Le informazioni sono frammentate e difficilmente reperibili L80% del know-how in R&S 竪 archiviato in modalit non strutturata (spesso anche solo nellesperienza dei progettisti) Strumento / tecnologia digitale Process virtualization Situazione di arrivo Virtualizzazione di tutte le informazioni tramite un sistema di PLM: R&D, Qualit, Acquisti, Service, Produzione, Marketing Gestione integrata ed omogenea dei dati tecnici prodotti dai vari strumenti in uso Standardizzazione del processo di progettazione dei componenti, tramite il riconoscimento automatico di componenti simili gi gestiti dallazienda
- 15. ES. DI INNOVAZIONE DI MODELLO DI BUSINESS Situazione di partenza Azienda focalizzata su prodotti e settori di business consolidati La volont di realizzare prodotti sempre pi湛 tecnologici che possano diventare veri e propri sistemi di protezione della vita umana Strumento / tecnologia digitale Internet of things Situazione di arrivo Passaggio da tuta protettiva a sistemi di protezione della persona Un dispositivo di protezione intelligente, in grado di rilevare quando 竪 necessario attivarsi in seguito ad un evento imprevisto Migliore posizionamento competitivo sul mercato Apertura di nuovi business in settori diverso da quello storico
- 16. DI FATTO UNA VERA RIVOLUZIONE!? 1990 - 2000 1. Produzione in serie 2. Alta incidenza del costo del lavoro sul costo totale 3. Necessit di ridurre limpatto di questa voce di costo 2012 Progressiva saturazione del mercato Focus sui servizi associati ai prodotti Aumento del costo di trasporto Aumento del costo del lavoro nei paesi in via di sviluppo Nuove tecnologie disponibili 2020 (??) 1. Supply chain flessibili e reattive 2. Vicinanza con i centri di R&S 3. Mantenimento delle competenze core 4. Protezione della propriet intellettuale Tempo di sviluppo e di prototipazione ridotti Maggiore automazione dei processi
- 18. DI COSA STIAMO PARLANDO 3D PRINTING ADDITIVE MANUFACTURING ADDITIVE FABRICATION Definizione Tecnologia brevettata nel 1980 da Chuck Hull, presidente di 3D Systems, maggiore produttore di questi dispositivi. Processo di unione di materiale per realizzare oggetti partendo da modelli virtuali 3D, solitamente depositando strati di materiale luno sullaltro. Processo opposto ai metodi di produzione sottrattivi. Wohlers Associates FREEFORM FABRICATION Making things with a 3D printer changes the rules of Manufacturing The Economist PROTOTIPAZIONE PRE-SERIE Applicazioni REVERSE ENGINEERING COMPONENTI / PARTI DI RICAMBIO
- 19. ADDITIVE VS SUBTRACTIVE MANUFACTURING - Aggiunta di strati di materiale - Qualsiasi tipo di profilo e angolazione realizzabile - Assenza di materiale di scarto - Finitura del prodotto direttamente in fase di stampa - Lavorazioni per asportazione - Stadi intermedi di lavorazione e di finitura del prodotto - Profili e angolazioni difficili da realizzare - Scarti difficilmente riutilizzabili immediatamente MANIFATTURA CLASSICA MANIFATTURA DIGITALE
- 20. MODALIT DI STAMPA & MATERIALI Fused Deposition Modeling (FDP) Materiale termoplastico fuso, layer by layer Digital Light Processing (DLP) Polimero liquido indurito attraverso lesposizione a fasci di luce DLP Stampa a getto dinchiostro Polvere (di gesso o resina) tramite un getto di legante Consente stampe a colori ed 竪 molto veloce Selective Laser Sintering (SLS) Electron Beam Mealting (EBM) Fusione selettiva di un mezzo stampato granulare (termoplastica, sabbia, vetro, metalli) sintetizzato/fuso tramite laser
- 21. STATO DELLARTE DEL MERCATO Numero di dispositivi professionali* venduti *attrezzature con prezzo di vendita superiore a 5.000 $. 2011: +5% di vendite rispetto al 2010 Trend palesemente positivo, ma su numeri (ad oggi) limitati Installazioni nel mondo - 40% delle installazioni totali 竪 negli USA - In Europa si trova il 25% delle applicazioni industriali - LItalia 竪 tra i paesi europei pi湛 attivi su questo fronte Fonte: Wohlers Report 2012
- 22. IMPATTO (POTENZIALE) SULLINDUSTRIA MANIFATTURIERA % di componenti di prodotto finito realizzabili con la tecnologia delladditive manufacturing La quota parte di prodotto finito realizzabile tramite Additive Manufacturing 竪 passata dal 19.6% del 2010 al 24% nel 2011 PREVISIONI 2016: la quota parte di componenti realizzabili con stampanti 3D sar del 50% 2020: la quota parte crescer fino all80% Fonte: Wohlers Report 2012
- 23. CICLO DI VITA DELLE TECNOLOGIE EMERGENTI Gartner propone un andamento tipico delle aspettative riposte in una certa tecnologia, in funzione del tempo. Tendenzialmente si osservano almeno 3 macro fasi: sovra-entusiasmo, disillusione, realismo. DOVE STA ORA LADDITIVE MANUFACTURING? Fonte: Gartner Inc.'s 2012 Hype Cycle for Emerging Technologies
- 24. CICLO DI VITA DELLE TECNOLOGIE EMERGENTI Posizionamento delladditive manufacturing LAdditive Manufacturing si trova ora sul picco del ciclo di evoluzione delle tecnologie emergenti Argomento di moda, con ampi spazi sui mass media Le aspettative sono molto rilevanti e potenzialmente dirompenti, ma limpatto sar ridimensionato nei prossimi anni (disillusione) La tecnologia sar matura nel medio-lungo periodo: 5-10 anni Fonte: Gartner Inc.'s 2012 Hype Cycle for Emerging Technologies
- 25. QUALI BENEFICI QUANDO? Business Model Innovation Additive Manufacturing Business Process Management Managementless Organization Sustainability Management Talent Science BPO Location Intelligence Product Cost and Life Cycle Management Supply Chain Management Business Analytics Cloud Business Mass Collaboration M-Commerce Micrometered Revenue Models Risk Management/GRC Traceability and Provenance Customer Experience Management Data Science Management Design Thinking E-Discovery Exploiting Sensor Grids Neurobusiness Robostaffing Innovation Management Augmented-Human Staffing Mass Customization Tra 2-5 anni Tra 5-10 anni >10 anni Trasformativi Elevati Moderati * Matrice delle Priorit delle Tecnologie Emergenti, adattato da Gartner's 2012 Hype Cycle for Emerging Technologies MATURIT BENEFICI
- 26. ALTRI ESEMPI GENERALELECTRICS GE dal 2012 ha acquisito una azienda di precisione che ha investito nella tecnologia delladditive manufacturing Sviluppo di nuove turbine , facilmente modificabili e progettabili Turbine pi湛 leggere e resistenti di quelle prodotte con metodi tradizionali CYBAMANTECHNOLOGIES Realizzazione di un prototipo: The Replicator Scansione digitale di un qualsiasi oggetto di medio-piccole dimensioni posto al suo interno Trasmissione della scansione a dispostivi di stampa 3D in qualsiasi location, in grado di riprodurre lesatta forma delloggetto RICERCA Wake Forest Institute ha realizzato un rene con una soluzione di cellule cresciute in laboratorio, in grado di essere trapiantato nelluomo Cornell University ha realizzato tessuti umani, come pelle e muscoli, in grado di replicare (non oggi ancora) completi organi del corpo umano E stata in grado di produrre torte (commestibili!) tramite stampa
- 27. PRIMA VI HO PARLATO DI BERETTA
- 28. MATERIALI Limitate possibilit di utilizzare differenti materiali nello stesso processo di stampaggio STABILIT & FINITURA Mancata adesione del materiale negli strati inferiori (instabilit) e ridotta finitura superficiale (anche gli errori sono additivi) DISMISSIONE & DISASSEMBLAGGIO Impossibilit di disassemblare i componenti stampati, in quanto realizzati come un tuttuno DIMENSIONE Limite dimensionale dei pezzi da realizzare in funzione della dimensione della stampante TUTTO BELLO MA QUALI SONO GLI ATTUALI LIMITI DELLA TECNOLOGIA?
- 29. IN OGNI CASO ATTENZIONE!! I forni a microonde saranno il futuro della cucina. Sostituiranno del tutto i sistemi di cottura tradizionali. Le stampanti 3D arriveranno nel 2020 a realizzare pi湛 dell80% di tutti i componenti dei prodotti in commercio. Ad oggi i forni a microonde non hanno avuto limpatto rivoluzionario atteso nel 1950. Non sono uno strumento sostitutivo dei sistemi di cottura, bens狸 sono complementari.
- 31. ISTITUZIONI ATTIVITA Centro di ricerca in supply chain & service management Centro di competenza nellinnovazione dei processi gestionali Insegnamento Didattica universitaria Formazione aziendale post lauream & post experience Ricerca Ricerca fondamentale Ricerca empirica Progetti Progetti di ricerca finanziata Progetti dinnovazione in azienda Pubblicazioni Riviste scientifiche internazionali Riviste tecnico-divulgative nazionali Conferenze Conferenze scientifiche internazionali Convegni nazionali
- 32. COMPETENZE LEVE DI CONFIGURAZIONE Scelte di medio-lungo perio- do, in ottica strategica Es. dimensionamento della capacit produttiva LEVE DI GESTIONE Scelte e attivit di medio- breve periodo in ottica tattica Es. pianificazione della pro- duzione STRUMENTI A SUPPORTO Definizione dei requisiti e implementazione di sistemi di supporto ai processi Es. sistema informativo ERP Processi chiave: Prospettive: Processo primario Controllo di gestione Sviluppo del nuovo prodotto Apparecchi domestici Machinery Meccanica in generale Metal Agro-alimentare Industries:
- 33. COMMUNITY ASAP SMF Promuovere la cultura e leccellenza nella gestione delle attivit di servizio e nei processi di servitizzazione delle imprese manifatturiere INF-OS Migliorare lefficienza e lefficacia dei processi gestionali attraverso linnovazione a base informativa ITMETAL Promuovere linnovazione dei processi di business allinterno delle filiere del metallo. LINFA Stimolare la competitivit delle filiere agro-alimentari promuovendone linnovazione
- 34. LA NOSTRA RICERCA SUL DIGITAL MANUFACTURING Conoscere ed utilizzare al meglio la leva delle tecnologie digitali 竪 strategico per recuperare il gap competitivo accumulato dalle nostre imprese manifatturiere rispetto ai principali competitor europei i provider tecnologici che sapranno offrire prodotti e servizi di questa natura riusciranno a rimanere proficuamente sul mercato, creando nuove opportunit di business
- 35. A QUALI DOMANDE VOGLIAMO RISPONDERE Imprese manifatturiere 1. Quali conoscenze hanno di questi temi? 2. Quante e quali di esse si stanno muovendo, e come? 3. Quali sono i fattori abilitanti e quali quelli inibenti? 4. Che ricadute si possono osservare sui first movers, e quali svantaggi potr subire chi resta indietro? Provider tecnologici 1. Qual 竪 lofferta di prodotti e servizi rispetto al panorama internazionale? 2. Che interesse commerciale c竪 a sviluppare lofferta verso le imprese manifatturiere? 3. Quali opportunit di business sono gi state realizzate? E quali saranno realizzabili nel futuro?
- 36. MODALIT DI COLLABORAZIONE Aziende manifatturiere Media Universit & Centri di ricerca Provider IT Cosa proponiamo In cambio di Cosa proponiamo In cambio di Cosa proponiamo In cambio di Cosa proponiamo In cambio di
- 37. CONTATTI Ing. Andrea Bacchetti Universit di Brescia Via Branze, 38 25123 Brescia (030) 6595.213 andrea.bacchetti@ing.unibs.it Ing. Massimo Zanardini Universit di Brescia Via Branze, 38 25123 Brescia (030) 6595.217 massimo.zanardini@ing.unibs.it