Andrea Cantarutti [email protected]
Additive Manufacturing
adeguatamente industrializzato :
il processo efficace nell’ambito del PLM/CAx
Additive Manufacturing adeguatamente industrializzato : il processo efficace nell’ambito del PLM/CAx
La Tecnologia dell’Additive Manufacturing rappresenta la punta dell’iceberg della tecnologia digitale applicata allo sviluppo e alla produzione dei moderni prodotti.
L’adeguata impostazione della tecnologia digitale nei processi industriali di Design e in Manufacturing consente di beneficiare anche della tecnologia di realizzazione “additiva” del prodotto a partire dal suo modello “virtuale” 3D.
Come dimostrano le iniziative industriali più efficienti realizzate, il ciclo di sviluppo e produzione del prodotto (industriale, consumer goods, ecc.) basato su tecnologia digitale/virtuale nei diversi sistemi ICT per l’Ingegneria (gli acronimi noti sono PLM, CAx, CIM, CAM, ecc.) permette di usare efficacemente le tecnologie di Additive (e Cutting) Manufacturing…
…che consentono “finalmente” di conseguire la “fisicità” dell’oggetto sebbene questo venga sempre concepito nel dominio “virtuale” attraverso le tecnologie ICT applicate in ambito Design, Engineering e Manufacturing.
DIGITAL ENGINEERING & MANUFACTURING IN ITALIA
Uno dei principali fattori critici
dell’Industria Italiana
Scienza & Tecnologia per il Business
La scienza e la Tecnologia corrono molto più velocemente della capacità di adozione nel proprio Business dalle Aziende.
È un problema amplificato in Italia :
Diagnosing the Italian Disease - Sett 2014 (http://www.haas.berkeley.edu/groups/finance/Diagnosing.pdf )
Bruno Pellegrino (University of California Los Angeles)
Luigi Zingales* (Harvard University NBER & CEPR)
Abstract/Argomento
Perchè in Italia venti anni fa la produttività individuale ha smesso di crescere ?
Mentre nel periodo 1995 – 2011 di “media” :
Giappone +1.8%
Germania +1.5%
France +1.4%
USA +2.3%
ITALIA +0,4%
(2000-2011 +0,18% !!!)
The real laggard is Italy (!!) , with a growth of productivity per hour equal to only 0.4%,
which becomes 0.18% in the period 2000–2011.
Italian productivity slowdown is associated
with Italy’s difficulty in taking full advantage of the Information and Communication Technology (ICT) Revolution that started in the mid-1990s.
ADDITIVE MANUFACTURING & TECNOLOGIE PLM/CAX
Digital technologies :
- da Virtual Product a Physical Product
- mediante PLM e 3D Printing
Scienza & Tecnologia per il Business
3D Printing (o Additive Manufacturing) Tecnologia innovativa per il Prodotto (e il suo Business),
Deve essere “posizionata” efficacemente nel Sistema Gestionale dell’Ingegneria (Digital/Virtual)
PLM : Product
Lifecycle
Management
Industrializzazione per il Business Processo “Digitale” completo dove usare 3D Printing
Sales &
Marketing Test &
Validating
Design &
Engineering
Manufacturing
• Virtual Engineering
• Virtual Manufacturing
Nuovi Prodotti e Nuovi Mgmt Processes
Innovazione della Tecnologia da Analogica a Digitale…
Innovazione dei Prodotti
Innovazione dei Processi & Metodi per Produrli
Funzionalità Prodotto
Proc. Sviluppo e Produzione
Qualità e Certificazione
Supply Chain e Competenze
Manutenzione e Servizi Post
Esempio 1 – Componente MeccaTronico
Che include : Parte Strutturale/Meccanica
Impianto Elettronico
Sensori «embedded»
Con 3D Printing : Parte Unica
Con funzionalità :
Strutturali/Meccaniche
Elettroniche
Su medesima parte che include circuiti elettrici (materiale conduttore)
Esempio 2 – Componente Automobilistico
Che include : Parte Strutturale/Meccanica
Sistema isolamento Termo-Acustico
Forma e Materiale «ad hoc» (Filtro)
Con 3D Printing : Parte Unica
Idee e geometrie che erano «Fisicamente impossibile» da realizzare nel Design , oggi lo sono.
Su medesima parte che include strati di materiale diverso anche su geometrie molto complesse
Strutture leggere e materiale «ottimizzato» a seguire CAE info
Esempio 3 – Componente Bio-Medicale
Che prevede: Geometria da rilevazione biometrica
Multi-Materiale
Geometria «personalizzata»
Con 3D Printing : Geometria realizzabile solo con 3D Print
Con funzionalità :
Strutturali/Meccaniche
Segnalazione digitale dati bio da sensori «embedded»
Meta-Materiali sinterizzati
AM nel Processo di Sviluppo&Produzione
1. Concept-Design 1. Progetto il Prodotto completo di TUTTE le funzionalità
2. Detailing & Analysis 1. Dettagli geometrico-funzionali e simulazione che tiene
conto di tutte le Funzioni (multi-disciplinare)
2. Ottimizzazione «Multi-obbiettivo amplificata»
3. Produzione 1. Ciclo di Produzione completamente nuovo (da
ridefinire)
1. Additive + Cutting manufacturing
2. Ciclo di Controllo da ridefinire
4. Post Vendita / Manutenzione 1. Nuove funzioni «Post Delivery» e maintenance
«embedded» nei prodotto di AddMfng
TECNOLOGIE & BUSINESS AZIENDALE Il focus prioritario sulle nuove Tecnologie
NON porta Vantaggi e Profitto al business
SE non è correttamente posizionato nei processi tecnici dell’ azienda !!
Press on Additive manufacturing
Factories of the future will have 3D printers working alongside milling machines, presses, foundries and plastic injection molding equipment in the business of making things. – The Economist.
Additive Manufacturing is Energy-efficient and environmentally-friendly !
It is the Next Industrial Revolution !
According to the US government, "Additive Technologies added over half a million manufacturing jobs over the last 3 years in US".
AM nell’Industria e nel Business
- Flessibilità delle funzioni/prestazioni
del prodotto ottenuto
- Economia di produzione su pezzo
unico e «No waste»
- «Personalizzazione» del prodotto
- ICT Digital Technology oggi supporta
adeguatamente Add./Cutt. Mfng
Srenghts
- Possibilità di fornire nuove
capacità/servizi al Cliente (Ricambi, …)
- Nuovi processi AddMfng + CuttingMfng
in fase di lancio
- Facile produzione «in Remoto»
- Interesse Industriale e «Sociale» al
3DPrinting
Opportunities
- Criticità tempi di produzione per
prodotti «di serie»
- Necessari processi-tecnici complessi
per ottenere efficienza e profittabilità
(PLM e Digital/Vuirtual know-how)
- Criticità su Materiali (anche diversi) e
processi AddMfng disponibili
Weaknesses
- Forte legame fra Concept e Produzione
del Prodotto che richiede nuovi metodi
Digital Engineering e Digital
Manufacturing
- MOLTI ne parlano, ma ancora POCHI
hanno competenze/esperienze
«Industriali-Business»
Threats
Digital Technologies nel Business…
Intelligent processes digital technology
Product Innovation Platform – next PLM
"With digital business, the nature of products is changing," says Marc Halpern
from Gartner Group
"This requires manufacturers to adopt new thinking and a new type of IT platform called 'Product Innovation Platforms' to define and design products and to manage life cycles”
Product Innovation Platform – next PLM
The next generation of PLM Gartner Group, Peter Bilello
In its broadest definition its features are: Availability
Agility (rapid-fitting, easy to change)
Real-time collaboration
Discoveries through Research tools
for comparison and analysis
insights through simulation
reuse of insights and designs
based on system-centric design
holistic governance
rather than the individual product data owners, "who often work in siloes environments” according to Bilello.
Digital Engineering e 3D Printing : QUALSIASI Prodotto Virtuale MATERIALIZZATO
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