'Stampa 3D? Il futuro è nella progettazione'

Gli attuali processi produttivi possono spesso soffocare l'innovazione e, sebbene abbiano iniziato ad affermarsi in misura sempre maggiore, le stampanti 3D non possono da sole promuovere un cambiamento significativo. DeSimone, CEO di Carbon, un’azienda con sede nella Silicon Valley, spiega in questa intervista come la sua impresa abbia adottato modalità diverse nella collaborazione con i vari marchi in sede di progettazione e realizzazione dei prodotti e come, nell’ambito di questo processo, la stampante 3D non rappresenti necessariamente l’aspetto più innovativo.

DeSimone, potrebbe innanzitutto fare una breve panoramica di Carbon e dell’attività che svolge?
"Siamo un'azienda specializzata nello sviluppo di prodotti e in tecnologie produttive, impegnata ad ampliare le possibilità operative nel settore manufatturiero, consentendo alle imprese di realizzare prodotti migliori, o addirittura prodotti precedentemente considerati impossibili, e di promuoverne la commercializzazione in tempi più brevi. Conseguiamo questo obiettivo avvalendoci di una piattaforma “idea-to-production”, basata su materiali, software, hardware e servizi avanzati, che sfrutta la stampa 3D come portale digitale per prodotti fisici, o come preferisco dire, come pulsante Esporta, che ci permette di risolvere problemi difficili e consentire ai creatori di raggiungere questi obiettivi secondo modalità che le tecnologie tradizionali non sono in grado di offrire.
Questo aspetto è importante, in quanto i metodi di produzione tradizionali altro non potranno che offrire livelli tradizionali di benefici. Considerando tecniche più intelligenti, consentiamo ai marchi di progettare, sviluppare e fabbricare prodotti di qualità superiore che offrono prestazioni, comfort e protezione migliori in quei settori e in quei campi di applicazione a cui siamo maggiormente interessati".

Quali sono i principali settori industriali in cui opera Carbon e quali tipi di clienti serve l’azienda?
"Siamo presenti in svariati settori, in particolare quello automobilistico, industriale, medtech, odontoiatrico e delle attrezzature sportive di consumo/professionali. Per quanto riguarda quest’ultimo settore, la nostra azienda si è ben affermata in alcune applicazioni di nicchia, quali i caschi e le selle per biciclette. In questo ambito, abbiamo instaurato strette relazioni con marchi come Riddell e CCM, per quanto riguarda i caschi, nonché con produttori di selle, tra cui Specialized, Selle Royal e Selle Italia, società che hanno riconosciuto che le selle stampate in 3D sono migliori di quelle tradizionali. In maniera analoga, continuiamo ad avere stretti legami con molti marchi di calzature, come dimostra la nostra collaborazione con Adidas di qualche anno fa, che ha portato alla creazione della prima intersuola anisotropa a reticolo stampata in 3D al mondo. Questa innovazione consente di trasformare l'impatto verticale in movimento orizzontale in avanti. Siamo davvero entusiasti delle nuove possibilità, nel settore calzaturiero, di stampare scarpe complete che richiedono solo qualche, o addirittura nessuna, operazione di assemblaggio. Carbon è molto ottimista per quanto riguarda questo mercato ed è straordinario vedere scarpe il cui aspetto e funzionalità nulla hanno a che vedere con le calzature prodotte nel passato".

A differenza di altri fornitori di questo settore, Carbon utilizza un modello di abbonamento con i partner. Perché avete scelto questa soluzione?
"Il modello di abbonamento per una stampante 3D ci rende essenzialmente partner dei clienti. Inoltre, ci obbliga ad assicurare che gli utenti sfruttino tutte le funzionalità di una stampante 3D in modo che la macchina sia utile per loro, altrimenti la restituiranno.
In qualità di partner abbonato, si ha accesso al know-how che abbiamo costruito in collaborazione con sviluppatori hardware, programmatori e scienziati dei materiali, impegnati a lavorare instancabilmente per migliorare costantemente le apparecchiature utilizzate. Ad esempio, grazie ai materiali elastomerici utilizzati nella nostra stampante 3D M3, è possibile ottenere una velocità del 50% maggiore dal lancio della piattaforma. I sensori incorporati in questa macchina consentono di scrivere script migliori per la stampa e, quindi, di inviare gli aggiornamenti ai clienti via etere per aumentare le prestazioni e l'affidabilità della loro stampante. Sviluppiamo questi script per ciascun materiale, come del resto anche altre aziende, ma spesso andiamo oltre e prendiamo in considerazione le esigenze di stampa di ogni singola applicazione per assicurare l’ottimizzazione della produzione in termini di fattibilità economica e realizzazione di un ottimo pezzo finale. La stampa 3D non è l'aspetto più innovativo, bensì il fattore abilitante che ci permette di raggiungere l'obiettivo finale. Sebbene questa tecnologia svolga un ruolo fondamentale, il vero punto di forza è rappresentato dalla progettazione, compresi i materiali, le strutture e i processi appropriati, nonché dalla conoscenza delle esigenze del cliente fin dall’inizio del progetto e delle modalità necessarie per poterle soddisfare". 

In quali ambiti ritiene che vi siano possibilità di cambiamento per quanto riguarda le opportunità offerte dalla manifattura additiva nel breve e medio termine?
"A mio avviso, nei prossimi dieci anni assisteremo a un aumento delle possibilità di personalizzazione a livello di consumatori. La produzione tradizionale si concentra sulla realizzazione dello stesso prodotto un milione di volte, ma prevedo che i produttori sfrutteranno sempre più tecnologie come la nostra per offrire una varietà di prodotti molto maggiore, adatta alle esigenze del singolo consumatore, senza dover sostenere i costi fissi associati alla produzione tradizionale. Basso volume, ma alta varietà di prodotti. Prendiamo ad esempio le selle per biciclette. Ritengo che assisteremo a un aumento del numero di prodotti con diverse larghezze e stili di guida, ognuno dei quali si adatterà alle diverse anatomie ed esigenze del singolo ciclista. Non si tratta di produrre articoli diversi, ma di modificarli e riprogettarli continuamente. Lo stesso concetto potrebbe essere applicato alle automobili, con varianti progettate in modo diverso per soddisfare le svariate esigenze dei consumatori in termini di estetica, finalità d’uso e gusti nelle diverse regioni. Potremmo anche assistere a una minore presenza dei grandi marchi e a un aumento delle piccole aziende che realizzano prodotti personalizzati specifici per il loro bacino d’utenza. A mio avviso, questo sarà il nuovo trend: un maggiore uso di tecnologie estremamente flessibili, che utilizzano materiali sempre più avanzati per realizzare prodotti per i consumatori, laddove ne hanno bisogno, quando ne hanno bisogno e persino per la produzione di una sola unità. Tutto sommato, le quantità minime d'ordine spesso ostacolano lo sviluppo di buone idee, mentre la sovrapproduzione non necessaria può spesso avere un evidente impatto negativo sull'ambiente".

I progressi sul fronte dell'IA e dell'apprendimento automatico sono ovviamente argomenti molto sentiti nel settore. Quali opportunità intravede per l'integrazione di queste tecnologie nella piattaforma di Carbon, sia attualmente che a lungo termine?
"Ritengo che quando si parla di IA si intenda l'IA generativa. Si tratta di tecnologie di vario tipo, come la generazione di testi o i modelli di diffusione per immagini e video, per consentire agli utenti di creare un testo in CAD che produca parti pronte per la stampa.
Abbiamo adottato un approccio più pratico nei confronti degli strumenti di apprendimento automatico che già stiamo utilizzando in molti dei nostri processi in ambito odontoiatrico e nelle procedure di controllo della qualità, anche all'interno del nostro “build packing” (ottimizzazione topologica per la stampa 3D) e nell’ambito di alcune pratiche di simulazione. Con materiali come quelli utilizzati nelle nostre strutture reticolari, è possibile simulare forze non lineari e poi estrapolarle per altri materiali e altre combinazioni di reticoli, in modo che i clienti possano avere una buona idea della risposta fisica del loro reticolo. Offriamo questa possibilità attraverso il nostro servizio Lattice Search quale parte di Design Engine. In ambito odontoiatrico, stiamo indubbiamente assistendo a interessanti sviluppi a livello di progettazione automatizzata o assistita dall’IA, ad es., la progettazione di una base per protesi dentaria o di una protezione notturna, o di applicazioni che possono essere automatizzate con l’utilizzo di questi strumenti. A mio avviso, la progettazione nel settore odontoiatrico è probabilmente il primo ambito a trarre maggior beneficio dall’uso di questi strumenti di IA. Se l'IA continuerà a guidare l'automazione, verranno realizzate alcune importanti applicazioni, una delle quali sarà la protesi dentaria stampata in 3D".

Cosa resta ancora da fare per sfruttare appieno il potenziale della manifattura additiva e cosa deve fare l'industria nel suo complesso per garantire che queste lacune vengano colmate in maniera efficace?
"Ritengo che il principale ostacolo sia ancora quello di convincere le persone a considerare in modo leggermente diverso i cicli di produzione e l’approccio al mercato, dal momento che entrambi sono tradizionalmente concepiti in base ai ritmi di produzione. Questa mentalità cambierà solo in base alla velocità con cui è possibile costruire nuovi stampi, che non vengono costruiti affatto se non si è sicuri al 100% di vendere un determinato prodotto. Si tratta un po' del problema dell’uovo e della gallina, ma dobbiamo spingere le aziende a rivedere le loro strategie di commercializzazione dei prodotti e a riconsiderare le relative modalità di vendita, le proprie interpretazioni dei cicli e le eventuali possibilità per accelerare i tempi di intervento. La mentalità sta cambiando, ma occorre ancora assicurarsi che un numero maggiore di progettisti e produttori sia consapevole dei molteplici vantaggi del processo dalla progettazione alla produzione end-to-end che possono sfruttare con questa tecnologia, in particolare grazie ad alcuni straordinari materiali. Dal nostro punto di vista, sarà sempre necessario educare il mercato, in quanto siamo sempre impegnati a innovare e a espandere i nostri confini, piuttosto che mantenere lo status quo".