Per le sue caratteristiche, la stampa 3D permette di modificare positivamente la sostenibilità economica e ambientale lungo tutta la filiera, di efficientare i processi produttivi e riducendo gli sprechi.
Al tempo stesso la decisione di non dotarsi di questo tipo di sistemi costituisce un rischio per le aziende che preferiscono restare legate soltanto ai sistemi di produzione tradizionali come i centri di lavoro e gli stampi a iniezione.La stampa 3D in questo ambito viene utilizzata non come sostituzione completa di uno stampo o di un macchinario CNC ma come strumento complementare che permette di ottenere particolari che non sarebbero convenienti o che imporrebbero grandi sprechi di risorse con altri processi produttivi.
Grazie ai processi di produzione additiva, infatti, si può ridurre al minimo lo spreco di materiale e sfruttare la deposizione strato su strato per generare il numero minimo di supporti necessario per la riuscita del progetto.
Di seguito le caratteristiche principali dei processi di produzione che impattano sulla sostenibilità e i punti di forza della stampa 3D come complemento alle tecniche di produzione tradizionali. Ma saranno anche analizzate le attuali misure a sostegno delle soluzioni produttive Green.
I 5 vantaggi della stampa 3D secondo il Politecnico di Milano
In una ricerca realizzata da Alessio Ronchini, dottorando della facoltà di Ingegneria Gestionale del Politecnico di Milano, è possibile vedere quali sono le aree che vengono impattate maggiormente.
La ricerca si è concentrata sulla raccolta dei punti di vista di 100 esperti nell’applicazione dell’additive manufacturing nelle aziende del settore industriale.
In questo modo è stato possibile avere un quadro completo non solo dello stato attuale ma anche delle loro aspettative sull’evoluzione dei processi produttivi.
Gli aspetti più importanti da considerare secondo i partecipanti della ricerca sono:
La stampa 3D consente di digitalizzare la produzione e lo stoccaggio dei componenti necessari per mantenere i processi produttivi in azienda.
Avendo a disposizione una libreria di progetti 3D in formato STL pronti per essere stampati in base alle richieste di mercato, le aziende possono evitare di tenere a magazzino delle scorte di oggetti fisici.
In questo modo è possibile limitare i costi di gestione e lo sforzo logistico semplificando le procedure di movimentazione dei loro magazzini.
L’abbattimento delle emissioni di CO2
Per poter far arrivare gli oggetti realizzati delle sedi produttive ai punti di distribuzione è necessario fare ricorso al trasporto su ruote, via mare o il trasporto aereo.
Avendo a disposizione delle stampanti dislocate in modo da coprire le sedi aziendali è possibile localizzare la produzione delle varie parti saltando tutti i trasporti inviando semplicemente il file richiesto.
Questo vantaggio è ancora più importante nel caso in cui sia necessario acquistare dei componenti realizzati in paesi esteri.
L’ottimizzazione dei materiali utilizzati
Ottimizzando il consumo di materiale si possono ridurre le quantità di materia prima utilizzata.
Esistono diversi casi di aziende che hanno potuto ridurre fortemente il materiale consumato raggiungendo risparmi percentuali dell’80%.
Questo tipo di vantaggio si può ottenere sfruttando le caratteristiche della produzione additiva, facendo uso di design pensati appositamente per l’additive manufacturing come, ad esempio, le strutture lattice che presentano spazi vuoti e ottimizzano la deposizione di materiale in base alle necessità strutturali.
La limitazione degli scarti di produzione
La stampa 3D garantisce in generale di ridurre al minimo gli scarti legati alla produzione per asportazione di materiale come gli sfridi presenti nei processi di tornitura e fresatura dato che si aggiunge materiale là dove serve anziché toglierlo partendo da un blocco pieno.
Questo beneficio è massimizzato quando si utilizza una stampante a polveri che sfrutta la tecnologia SLS dato che in questo caso non è necessario prevedere l’utilizzo del materiale per realizzare i supporti durante la fase di stampa.
Questa caratteristica, unita al riutilizzo della polvere già utilizzata consente di ridurre quasi a zero lo spreco di materiale.
Un diverso consumo energetico
Ogni processo produttivo richiede il consumo di energia elettrica per poter azionare le macchine utilizzate nei processi produttivi.Al giorno d’oggi esistono diverse tecnologie di stampa 3D scalabili e affidabili, in grado di essere competitive in termini di consumi con i centri di lavoro più aggiornati.Esistono delle casistiche in cui vengono applicati dei laser di potenza per fondere i materiali ma nella maggior parte dei casi non si raggiungono temperature e fonti luminose particolarmente energivore.
Come regola da seguire si deve valutare di caso in caso in base alle tecnologie e ai materiali impiegati.
Per avere un’idea completa dei costi correnti che le aziende sostengono lungo l’intera filiera produttiva gli esperti contattati per lo studio del Politecnico di Milano consigliano di considerare anche i costi per la produzione di attrezzature, stampi e prototipi in modo da avere una visione il più possibile completa.
Le aziende in possesso di una stampante 3D possono riscontrare importanti convenienze dato che avendo internamente degli operatori competenti nella progettazione e modifica dei file 3D è possibile modificare in corso d’opera i design 3D degli oggetti evitando di dover modificare le attrezzature dopo averle prodotte.Un esempio significativo sono gli stampi a iniezione: dover riprodurre un nuovo stampo per correggere degli errori di produzione impone dei costi energetici molto alti.
Il caso di EFFEDIEMME carpenteria metallica
Il caso di EFFEDIEMME carpenteria metallica riassume molto bene il peso dell’impatto che una stampante può avere sulla produzione di un oggetto.
EFFEDIEMME ha bisogno di realizzare delle scatole per contenere schede elettroniche. Prima le realizzavano in lamiera tramite lavorazioni tradizionali come piegatura e taglio.
Inserendo una stampante Markforged X7 hanno riscontrato diversi vantaggi:
Il fatto che una sola macchina è in grado di assolvere le funzioni di tanti altri macchinari utilizzati precedentemente ha comportato
L’annullamento del magazzino di scorte di semilavorati.
L’abbassamento dello scarto di materiale,
La riduzione dei consumi energetici del 90%
La riduzione dei costi di produzione del 75% arrivando a 41 euro di costo di produzione per scatola
La riduzione dei tempi di produzione del 95%
Oltre a questo, avendo bisogno soltanto della materia prima, come le polveri, le resine e i filamenti, per stampare l’oggetto è possibile semplificare la catena di fornitura e riducendo il numero di fornitori agevolando i produttori che devono rapportarsi con meno interlocutori e devono gestire meno ordini.
I benefici finanziari legati all’investimento in tecnologie green
Tra i benefici messi in atto dal MIMIT (Ministero italiano del made in Italy) prima chiamato MISE (Ministero dello sviluppo economico), figura al primo posto la nuova Sabatini Green, una misura messa in atto per stimolare le aziende del settore manifatturiero a migliorare i propri processi produttivi dotandosi di risorse all’avanguardia.
A quanto ammontano gli incentivi della Sabatini Green?
L’agevolazione prevista viene somministrata sotto la forma di un contributo in conto impianti rapportato agli interessi che vengono richiesti per un finanziamento di durata di 5 anni e di importo uguale all’investimento sostenuto.
Sono previsti 3 diversi livelli di contributo:
2,75% annuo, (7,7% dell’investimento totale) per investimenti ordinari
3,575% annuo, (10,09% totale) per investimenti green
3,575% annuo, (10,09% totale) per investimenti legati all’industria 4.0 per aziende del Sud Italia (Abruzzo, Basilicata, Calabria, Campania, Molise, Puglia, Sardegna e Sicilia)
Per investimenti legati all’industria 4.0 si intende un bene con caratteristiche di controllo CNC o PLC, interconnessione con sistemi informatici della fabbrica, integrazione con i sistemi logistici della fabbrica o del sistema produttivo, aderenza alle linee guida sulla sicurezza del luogo di lavoro e interfaccia uomo/macchina.
Investimenti Green se riconosciuti come investimenti in beni con basso impatto ambientale e volti a migliorare l’ecosostenibilità dei processi produttivi tramite un’autodichiarazione.
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Da quando si può fare domanda di accesso al fondo Sabatini Green e per quali forme di investimento?
La domanda per accedere al fondo Sabatini Green può essere presentata a partire dal 02/01/2023.
Il finanziamento da parte dell’azienda deve essere: finanziamento bancario classico, leasing o fondo di garanzia per PMI (fino all’80% del finanziamento totale).
L’investimento deve essere completato entro 12 mesi dall’ottenimento del contributo.
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Chi può accedere al finanziamento?
Tutte le piccole e medie imprese che hanno sostenuto un investimento di importo compreso tra i 20.000 e i 4 milioni di euro interamente rivolto a migliorare la sostenibilità dei propri processi produttivi inserendo un nuovo bene tra le risorse aziendali.
Per ottenere maggiori informazioni sul tema si rimanda al link della pagina del MIMIT
Sono esclusi i beni usati e con immobilizzazioni già in corso. Devono essere beni autonomi, in grado di svolgere la loro funzione senza altri oggetti a supporto.
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