AM e Sostenibilità: le Conclusioni

Con Greta d’Angelo, PhD.

Nelle parti precedenti di questa serie abbiamo discusso I benefici in termini di Sostenibilità dell’Additive Manufacturing, anche nota come Stampa 3D, dapprima in relazione al prodotto in sé, a partire da un design particolare, e alle peculiarità del processo produttivo. Poi abbiamo trattato I benefici del modello di produzione “su richiesta” favorite dall’AM e dell’impatto di questa tecnologia sulla logistica e sull’intera catena di approvvigionamento. Infine, abbiamo discusso la necessità di ripensare I modelli di business. In questo breve articolo finale trarremo le conclusioni dai punti discussi fin qui. Se da qui prenderà l’avvio un dibattito vivace tra colleghi e professionisti interessati al futuro dell’Industry 4.0 e della Sostenibilità ci sentiremo di dichiarare “Missione Compiuta”.

[Conclusioni]

Dalle considerazioni svolte nei punti precedenti sembra che, in termini di Sostenibilità, l’AM offra diversi vantaggi rispetto ai processi manifatturieri sottrattivi. Alcuni spunti suggeriscono che l’AM possa contribuire in larga misura a rendere le produzioni più efficienti sia energeticamente che in termini di materiali, ecologicamente più rispettose, orientate al cliente, offrire opportunità di lavoro e d’impresa e democratizzare settori dell’economia e dell’industria. Le risposte non ci sono ancora tutte, naturalmente; molto si deve ancora scoprire e verificare con una rigorosa ricerca sulle implicazioni per l’intera catena dell’approvvigionamento e per il ciclo di vita dei prodotti. Vi sono anche alcune residue barriere e sfide per un’ampia diffusione dell’AM come, ad esempio, i prezzi d’acquisto dei sistemi AM, l’intensità della manodopera necessaria a farle funzionare, la produttività ancora scarsa dei processi di AM. Inoltre, la tecnologia va contestualizzata e non dovrebbe esser vista come un caso isolato di avanzamento tecnologico nella produzione, ma piuttosto come una tessera di un più ampio puzzle. A questo proposito vi sono due aspetti da considerare attentamente: il primo è che l’AM non rimpiazzerà completamente i più tradizionali sistemi produttivi a sottrazione, ma piuttosto coesisterà con essi. Il secondo è che l’AM è uno dei macro-trend dell’Industry 4.0 e per dare il meglio di sé dovrà operare in stretta relazione con altre tecnologie come ad esempio l’Intelligenza Artificiale, la Realtà Virtuale, i Big Data, la Robotica e il Machine Learning, solo per dirne alcune. Perciò i nuovi modelli di business dovranno tener conto anche di quest’integrazione tra le necessità emergenti.

Ora alcune considerazioni sui benefici sociali che una tecnologia come l’AM può procurare. Possiamo sottolineare ancora una volta l’esperienza del cliente alla quale possiamo ascrivere il fatto che alcuni prodotti saranno in futuro disponibili in contesti nei quali, prima di questa tecnologia, non lo erano affatto. Questo prima di tutto per l’abbattimento dei prezzi, che la possibilità di produrre elementi totalmente personalizzati a costo competitivo permetterà; si pensi ad esempio a protesi chirurgiche e dentali. In secondo luogo, la possibilità di produrre componenti complessi in località remote, senza bisogno di grandi investimenti e macchinari costosi, può permettere l’accesso alle nuove frontiere della tecnologia a popolazioni che non potevano nemmeno sognarle prima. Pensiamo ad esempio alla possibilità di costruire piccoli impianti di produzione di energie rinnovabili, come piccole turbine idroelettriche o eoliche per impianti di piccola scala in villaggi. Infine, come molte tecnologie dirompenti e innovazioni di modelli d’impresa, l’AM comporta un potenziale di creazione di nuovi posti di lavoro e opportunità imprenditoriali.

Possiamo quindi considerare l’AM come la panacea per la manifattura sostenibile? Per poter rispondere a questa domanda dobbiamo considerare che la Sostenibilità, per liberarsi definitivamente dalle scorie nocive del “greenwashing”, deve oltrepassare la soglia della totale integrazione strategica e della Total Matter Productivity, ovvero lo stadio nel quale ogni rifiuto è eliminato e ogni componente materiale o energetico che sia immesso in un processo è messo totalmente a frutto e tradotto in output utili. Perciò la grande domanda è se l’AM potrà o meno contribuire a tale obiettivo.

La nostra sensazione è che vi siano interessanti opportunità, date certe condizioni. Una è che la ricerca sviluppi sostanziali innovazioni affinché i materiali provengano il più possibile da fonti rinnovabili, possano essere riciclati alla fine del ciclo di vita del prodotto e che i componenti non usati, come ad esempio le polveri, possano essere reimmessi nel ciclo produttivo facilmente. Materiali a base biologica, come polimeri o resine, oggi sono a uno stadio di evoluzione molto veloce e anche da essi potranno venire opportunità interessanti riguardo a questi aspetti. Lo sviluppo del design e l’ingegnerizzazione dei processi potranno ulteriormente contribuire a rendere l’AM più efficiente nell’utilizzare materiali e realizzare prodotti semplici da riciclare. Alcuni prodotti secondari e materiali utilizzati dall’AM, quali ad esempio i gas, devono anche essere non tossici e vanno sviluppate tecnologie atte a favorire il loro recupero e riuso. Un bilancio accurato dell’energia utilizzata dai processi di AM deve infine esser calcolato per assicurare che questa tecnologia sia utilizzata quando è più efficiente e non diventi l’ennesimo gingillo energivoro in circolazione.

Naturalmente, modelli d’impresa basati sull’Economia Circolare, Ciclo Chiuso e Design Sistemico dovranno diventare i punti di riferimento dell’AM così come dell’Industry 4.0. Se questa sarà la visione che caratterizzerà lo sviluppo di questa nuova fase industriale nella prossima decade, non abbiamo dubbi che emergeranno modelli adeguati i quali, tenendo in debito conto tutti i fattori rilevanti, contribuiranno a realizzare la Sostenibilità dell’industria manifatturiera.

Greta D’Angelo, PhD: Additive Manufacturing Specialist di AMEXCI AB (Svezia), ingegnere e designer industriale con un dottorato in processi di stampa additiva dall’Università Tecnica di Danimarca. Tra le sue collaborazioni il MIT, l’ETH di Zurigo e numerosi designers. Fornisce consulenze nel campo della digitalizzazione e stampa additiva per lo sviluppo di modelli di business per la sostenibilità.