Tre segnali dal formnext che la fabbrica a manifattura additiva interamente automatizzata sta arrivando
Mentre il consolidato (e gigantesco) settore industriale delle macchine utensili si è focalizzato su un processo totalmente automatizzato che produce una parte finale attraverso più strumenti robotici (compresa la manifattura additiva attraverso la deposizione laser), la giovane industria della stampa 3D sta guardando avanti verso una fabbrica totalmente automatizzata in grado di produrre non solo un pezzo ma parecchie centinaia se non migliaia: la manifattura digitale di serie. Si tratta ancora una volta di produrre grandi quantità di pezzi, solo che ognuno di questi pezzi sarà controllato digitalmente bit per bit, pixel per pixel, voxel per voxel e pezzo per pezzo.
In un certo senso è come passare dalla tv analogica, dove ogni punto sullo schermo era parte di un’immagine, a quella digitale, dove ogni pixel può essere controllato, mosso, acceso o spento e dove è pure possibile interagirci. Questa fabbrica digitale ha bisogno di una precisione che oggi può essere raggiunta solo attraverso la manifattura additiva a fusione di polveri di metallo.
Le macchine in grado di far questo sono già state costruite e sviluppate. Entreranno sul mercato il prossimo anno. Questo è il primo, e forse il più grande segnale che la fabbrica interamente a manifattura additiva del futuro sarà presto realtà.
Fabbriche modulari a luci spente
Anche se affrontandolo da prospettive molto diverse, sia il leader della stampa 3D a metallo industriale (Concept Laser) sia i nuovi arrivati di Additive Industries, hanno presentato una nuova macchina che lavora come un sistema modulare completamente automatizzato per la produzione di parti in modo seriale. Queste parti hanno ancora bisogno di essere completate da robot esterni o da sistemi controllati manualmente, tuttavia è stato dato il via per aggiungere un nuovo livello di automazione alla stampa 3D laser dei metalli. La differenza principale è che nel sistema di Additive Industries l’automazione (gestione della polvere, pulizia della parte, rimozione della piattaforma, stoccaggio) avviene all’ interno della macchina, mentre nel sistema di Concept Laser è supportata da piattaforme robotiche esterne che si muovono all’ interno dello spazio della fabbrica digitale. La fase successiva post processo avverrebbe in modo simile a quanto descritto da Renishaw, con la parte di manifattura additiva che si sposta gradualmente attraverso un ciclo di misurazioni e sistemi di fresatura.
Software di manifattura virtuale
Il secondo indizio che la fabbrica digitale è in arrivo è che il software per renderla possibile, attraverso più accurate simulazioni di produzione della fabbrica virtuale, è pronto. Formnext ci ha mostrato il potenziale di Autodesk Within nel progettare parti che possono essere prodotte con la manifattura additiva, e ci ha anche mostrato come il software provvederà a produrre realmente quella parte. Uno di questi software è 3DSim, un software progettato per fornire approfondimenti senza precedenti sul processo di stampa 3D a metallo e di cui abbiamo già parlato molte volte. 3DSim in sostanza ha creato la struttura più veloce per risolvere i problemi di simulazione multi scala. Al Formnext abbiamo scoperto anche il Virtual Factory di GeonX, un software disegnato per fornire agli ingegneri l’abilità di analizzare l’influenza di parametri di processo prima di produrre prototipi, permettendo la valutazione economica degli scenari possibili. Infine software come ad esempio Polygonica, anch’ esso presente al recente Formnext, stanno rendendo più accessibile la modellazione 3D di solidi.
La fabbrica digitale è Reale
La terza e conclusiva indicazione che la fabbrica digitale sta arrivando è che…esiste già. GE Avio Aero in Italia è probabilmente uno degli esempi più chiari e avanzati, con le sue batterie di macchine Arcam EBM e EOS DMLS, un’unità interna di atomizzazione della polvere di metallo e parecchi sistemi integrati per la piena automazione. Avio Aero era un esempio quasi unico fino a poco tempo fa. Ora stanno nascendo più fabbriche digitali. Una in particolare è stata annunciata al Fomrnext e aprirà in Germania. Si chiama Bionic Production, è una costola della Lazer Zentrum Nord, ed è pronta a iniziare la produzione con parecchie stampanti 3D a metallo della SLM Solutions
Mentre all’ inizio poteva sembrare molto distante, il cambiamento può accadere prima di quanto ci si aspetti. Questo perché quello che potrebbe essere l’ostacolo più grande sta per essere superato: sempre più ingegneri stanno rapidamente comprendendo come sfruttare al meglio le stampanti 3D a metallo per creare parti che offrono così tanti vantaggi rispetto alle parti standard da rendere marginali problemi come il prezzo rispetto ai benefici di una efficienza superiore. E la velocità sta crescendo non solo attraverso la tecnologia – come nel caso delle nuove macchine laser di SLM Solutions – ma anche attraverso un’ottimizzazione del processo, una minore pulizia, una minore rimozione di polveri, un raffreddamento più veloce, una precisione maggiore e un controllo del processo attraverso il software.
Attraverso la stampa 3D industriale avremo presto capacità produttive una volta inimmaginabili, con ogni fabbrica digitale che diventerà un hub produttivo di una manifattura globale realmente connessa di una super-civiltà. Purtroppo troppo spesso aerospaziale fa rima con difesa: speriamo che questo incredibile potenziale sia usato per il bene dell’umanità e non solo per armi migliori e guerre più grandi.
