Le metodologie di produzione in fabbrica verranno migliorate grazie alla produzione additiva scalabile di livello industriale

Per più di due secoli la produzione nelle fabbriche industriali ha identificato l'eccellenza in quattro aspetti chiave: ripetibilità di processo, durata delle parti prodotte, produttività nel flusso di lavoro e un costo totale operativo ridotto. I flussi di lavoro in fabbrica sono stati ottimizzati per produrre le migliori parti possibili in grande quantità e nel modo più economico possibile. Qualsiasi nuovo metodo di produzione o processo di flusso di lavoro che si proponga di affiancarsi a questo processo standard deve soddisfare o altrimenti migliorare questi elementi, che sentono ormai il peso del tempo. 

Oggi la manifattura è in fase di rapida trasformazione: si tratta di un processo che alcuni chiamano Industria 4.0. Le nuove esigenze del mercato spingono i produttori a incrementare velocità e la cosiddetta "agilità". I nuovi modelli aziendali necessitano di risposte rapide alle richieste dei consumatori e una iterazione di progettazione sempre più rapida. I produttori hanno bisogno di cicli di produzione più brevi e di un'evoluzione più rapida dell'ecosistema del prodotto: devono essere in grado di creare prodotti fisici ad un ritmo digitale. 

Produzione additiva in metallo scalabile per parti di grandi dimensioni.
DMP Factory 500 è una soluzione ottimizzata per flussi di lavoro di stampa in 3D in metallo in grado di garantire elevata scalabilità, parti di alta qualità ripetibili, resa elevata e costo operativo totale ridotto per la produzione di parti di dimensioni fino a 500 mm x 500 mm x 500 mm.

Fortunatamente per i produttori che devono affrontare queste sfide, le tecnologie di stampa in 3D sono oggi sempre più capaci di imporsi come risorse strategiche per la produzione industriale. Nuovi materiali, nuovi metodi di stampa, nuove funzionalità di progettazione e nuovi processi di flusso di lavoro significano che un approccio digitale alla produzione è ora possibile. Negli ultimi 30 anni, la stampa in 3D è stata un punto fermo nel campo della ricerca e sviluppo in progettazione, prototipazione e produzione di piccoli lotti. Oggi la stampa in 3D partecipa attivamente alla catena di montaggio e può contribuire alla produzione di prodotti finali anche nei grandi volumi produttivi. 

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3D Systems chiama questa rivoluzione la Fabbrica Digitale, la quale soddisfa i quattro criteri chiave della produzione di livello industriale:

  • La ripetibilità delle parti può essere garantita con qualità six sigma.
  • La durata viene garantita mediante nuove tecniche di progettazione e innovativi materiali in plastica e metallo.
  • Processi di produzione all'avanguardia garantiscono una produttività senza interruzioni 24/7.
  • Il costo totale della manifattura, per giusti componenti e giusto livello di produzione, è inferiore a quello dei metodi analogici esistenti.
  • Stampa in 3D di staffe per settore aerospaziale a forma ottimizzata per la stampante in metallo DMP Factory 350 (Thales)
  • Le parti create mediante le tecnologie della fabbrica digitale non sono solo ripetibili e durevoli. Sono anche in grado di mantenere la promessa dell'industria 4.0 con prodotti e processi che sarebbe impossibile ottenere utilizzando i metodi tradizionali. Algoritmi di progettazione avanzati consentono di utilizzare reticoli interni invece di riempimenti solidi, producendo parti più leggere ma allo stesso tempo più resistenti. L'industria degli stampi è in grado di progettare speciali sistemi di raffreddamento a canali conformati, disponibili in ore anziché settimane, o creare nuove parti in termoplastica in grandi volumi. I processi di fonderia digitale possono creare modelli per la fusione a cera persa con rapidità e flessibilità, senza i costi e i tempi di attesa delle lavorazioni convenzionali e il pericolo intrinseco nella fusione tradizionale, quando la stampa viene effettuata direttamente sul metallo.

Tre pilastri della fabbrica digitale

La società di ricerca Jabil afferma che il 68% dei produttori del settore automobilistico registrano un "go-to-market" inferiore a due anni rispetto ai dieci anni necessari solo alcuni anni fa. Altri settori industriali registrano requisiti di velocità analoghi per l'introduzione di nuovi prodotti. Per soddisfare queste nuove esigenze di mercato sono indispensabili la velocità e le funzionalità innovative che la Fabbrica Digitale consente. 

La Fabbrica Digitale offre opportunità di trasformazione e innovazione per stampaggio ad iniezione, fusione e produzione. Sono tre i pilastri della Digital Factory: metalli, plastica e fonderia digitale. Le esigenze di un produttore dipendono dal settore industriale, dai prodotti e dal livello di velocità richiesto per la loro realizzazione. Tutti e tre i pilastri necessitano di software all'avanguardia per raggiungere il loro pieno potenziale. 

  • Fabbrica Digitale in metallo

    Stampante 3D DMP Flex 350 per metalli robusti di 3D Systems per manifattura ininterrotta 24/7 e uso flessibile delle applicazioni

    La Fabbrica Digitale in metallo utilizza un processo modulare che incorpora soluzioni additive e sottrattive per produrre parti con ripetibilità su base continua, sfruttando metalli chiave del settore. La soluzione additiva si integra con le metodologie tradizionali per creare parti più efficaci in modo più rapido.

  • Fabbrica Digitale per materie plastiche

    Parts printed on Figure 4 Standalone at 3Dprintedparts.com

    La fabbrica digitale per materie plasticheutilizza le resine e le termoplastiche additive più recenti per creare parti durevoli in grandi volumi (in una frazione del tempo necessario rispetto ai tradizionali metodi di stampaggio a iniezione), nonché per parti in plastica di breve durata senza MOQ, costi e tempi di attesa per realizzare le attrezzature.

  • The Digital Foundry

    3D printed wax patterns drop seamlessly into the foundry process for rapid production of cast parts

    La Fonderia Digitale è in grado di creare, realizzare iterazioni, rifinire e produrre parti pressofuse con maggiore velocità e flessibilità, senza i costi e i tempi di attesa per lavorazioni meccaniche tradizionali. Le aziende che utilizzano processi di fonderia digitale sono in grado oggi di realizzare parti pressofuse pochi giorni giorni dopo aver ricevuto i dati CAD, anziché attendere fino a 12 settimane per preparare stampi e attrezzature.

Accesso alla fabbrica digitale

La fabbrica digitale è più di un nuovo hardware. 3D Systems ha investito in maniera consistente nella ricerca e sviluppo di nuovi materiali e nuovo software. È ora disponibile un'ampia gamma di metalli, termoplastiche e resine, tutti certificati per l'uso nel contesto della fabbrica digitale. Il software per la preparazione dei file di 3D Systems elimina la necessità di esperti CAD e software, con conseguente notevole risparmio sui costi.

I produttori hanno ora l'opportunità di riscrivere i loro modelli aziendali e acquisire vantaggi competitivi nell'era di Industria 4.0. Man mano che ingegneri e dirigenti scoprono quali sono i vantaggi della manifattura nella Fabbrica Digitale, troveranno anche nuovi modi per creare prodotti migliori con maggiore rapidità. Nuovi prodotti, nuovi modelli aziendali e nuove aziende saranno l'inevitabile risultato per coloro che si affidano alla fabbrica digitale.