Intervista: Cosa sta realmente guidando la crescita di AM

L'ascesa della produzione additiva non può essere ricondotta a un singolo evento. Jörg Bromberger, direttore della strategia e delle operazioni di McKinsey, ha visto ogni moderna ondata di interesse trasformare questa tecnologia in un mercato multimiliardario pronto a crescere ulteriormente.

Secondo il dottor Bromberger, esperto di produzione e catene di fornitura, la prima ondata è arrivata nel 2014 da applicazioni di nicchia che hanno raggiunto la consapevolezza del mainstream. come i teschi stampati in 3D per i pazienti dei neurochirurghi. Queste storie uniche hanno suscitato l'interesse di diversi settori. La seconda ondata è arrivata un anno dopo, quando i governi hanno iniziato ad abbracciare pienamente la produzione additiva come parte fondamentale della loro strategia di sviluppo.

L'ondata in cui ci troviamo è iniziata diversi anni fa, quando la produzione additiva è esplosa con un'aggressiva costruzione di business in tutti i settori, dai materiali alle tecnologie ai nuovi modelli di business.

Abbiamo intervistato il Dr. Bromberger per capire che cosa sta alimentando la crescita della produzione additiva, il miglioramento della sostenibilità e le prospettive del settore.

Nel suo articolo, "L'integrazione della produzione additivaLei ha scritto che la produzione additiva è diventata un mercato multimiliardario con tassi di crescita annui di circa 20% o più. Può spiegare questa crescita? 

Il mercato della produzione additiva non è omogeneo e la crescita è duplice.

I nuovi operatori contribuiscono maggiormente alla crescita, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di circa 25%. Queste aziende stanno portando a importanti miglioramenti delle prestazioni delle tecnologie AM, come la stampa senza supporto per le parti sporgenti.

Gli operatori consolidati stanno crescendo più lentamente, con un CAGR di circa 10%. Questi operatori storici hanno fornito la prima generazione di macchine e hanno già saturato il mercato con le loro macchine per i casi d'uso esistenti.

Anche se ci sono delle sfide, come il divario di conoscenze dei dipendenti nella progettazione e i lunghi cicli di sviluppo degli OEM, la produzione additiva è in fase di sviluppo ad alta velocità. Per fare un paragone, basti pensare alla robotica. I concetti moderni di robotica esistevano già 70 anni fa, ma solo ora il mercato ha raggiunto una crescita esponenziale.

Cosa dicono gli esperti sulla produzione additiva? Scoprite gli approfondimenti sull'AM nelle interviste con Honeywell Aerospace, Siemens Energia, e Deutsche Bahn.

In che modo le industrie beneficeranno della produzione additiva?

Quattro dimensioni principali determinano il valore della produzione additiva per diversi casi d'uso nei vari settori:

Prestazioni: Pezzi di alto valore con prestazioni superiori. Ad esempio, le staffe ottimizzate per la topologia nell'industria aerospaziale riducono il peso e i costi.

Personalizzazione: Pezzi personalizzati in massa che possono essere prodotti senza stampi di produzione individuali nella stampante (ad esempio, impianti nel settore medico o scarpe personalizzate per i consumatori).

Time to market: Cicli di produzione e sviluppo più rapidi grazie alla prototipazione rapida (ad esempio, motori automobilistici)

Obsolescenza: Riduzione delle scorte di pezzi di ricambio e della produzione di pezzi fuori produzione in settori ad alta intensità di risorse come quello ferroviario e aerospaziale.

Negli ultimi due anni un numero crescente di aziende si è trovato ad affrontare sfide di resilienza della catena di approvvigionamento. La produzione additiva ha il potenziale per superare queste sfide? 

La produzione decentralizzata è il sogno: poter inviare i file di costruzione in modo sicuro in tutto il mondo e stampare i pezzi su richiesta e in loco.

La realtà è più impegnativa. Un problema è che la portata relativamente ridotta dei pezzi e la necessità di affidabilità della qualità della macchina rendono difficile la creazione di centri di produzione efficienti dal punto di vista dei costi. Si teme anche il furto di proprietà intellettuale, poiché la produzione additiva sposta l'attenzione delle competenze dal know-how di produzione a quello di progettazione, aumentando il rischio di furto di file 3D.

Prevedo un aumento dei centri di produzione regionali o delle microfabbriche. Queste saranno costruite vicino al punto di utilizzo. Ad esempio, in un aeroporto per favorire l'industria aerospaziale.

La sostenibilità è uno dei principali punti di attenzione per le organizzazioni. In che modo la produzione additiva può aiutare?

Il modo principale in cui la produzione additiva può aiutare le aziende a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità è attraverso i componenti fabbricati. L'industria aerospaziale, ad esempio, può creare parti più leggere che consentono di ridurre il consumo di carburante.

Indipendentemente dal settore, il processo di produzione additiva ha un impatto limitato, ma positivo, sulla sostenibilità. Una grande quantità di materiale non utilizzato durante la produzione può essere riciclata per essere utilizzata in produzioni future, limitando gli sprechi.

Che cosa devono cercare le aziende quando scelgono il fornitore giusto per la produzione additiva?

La conoscenza è essenziale. Un fornitore deve essere il vostro partner lungo tutta la catena di esplorazione e istruirvi sui vantaggi della produzione additiva. Ciò significa assistenza nell'identificazione dei pezzi, nell'avvio di casi d'uso non critici per motivi didattici e nella messa in produzione di pezzi non critici e critici.

La qualità è fondamentale. Un processo di stampa affidabile e ripetibile richiede molti parametri che devono essere ottimizzati per la produzione in serie di un singolo pezzo. I fornitori abituali raramente offrono una qualità di tipo industriale, cercando invece di ottenere un utilizzo più elevato di lavori di costruzione mix-and-match. I fornitori devono conoscere questo compromesso e fornire la soluzione giusta per i requisiti corretti dei pezzi.

Inoltre, la puntualità delle consegne è fondamentale, soprattutto per il segmento dei ricambi e per i casi d'uso urgenti.

Naturalmente, il costo è in primo piano. Prezzi interessanti sono essenziali per sfidare le soluzioni prodotte in modo tradizionale. Tuttavia, i progetti devono essere migliorati per la produzione additiva in collaborazione con i fornitori per raggiungere gli obiettivi di costo. Le aziende devono concentrarsi sullo sviluppo di prodotti specificamente progettati per la produzione additiva per trovare casi d'uso veramente validi. La semplice stampa di parti prodotte in modo convenzionale è solo una soluzione a breve termine.

Cosa tendenze sono all'orizzonte per la produzione additiva?

Ho diverse previsioni.

In primo luogo, il settore passerà dall'acquisto di macchine con spese di capitale alla produzione contrattuale. Ciò consente agli OEM di integrare i nuovi operatori tecnologici nelle loro catene di fornitura e di utilizzare le tecnologie giuste per i casi d'uso giusti.

Inoltre, la crescita futura sarà guidata in egual misura da metallo ad alte prestazioni e parti in polimero meno costose.

Infine, i consorzi e le partnership consentiranno di creare nuove opportunità per la catena di fornitura e di soddisfare la necessità di un'integrazione end-to-end per industrializzare completamente la produzione additiva.