Daniele Lunassi, CEO & Head of Design @Eye Studios – “Creare prodotti e servi...
Smau Torino 2013 Andrea Bacchetti
1. Ing. Andrea Bacchetti
Università di Brescia - Centro di ricerca SCSM
Community Inf-Os
LA TERZA RIVOLUZIONE
INDUSTRIALE: IL DIGITAL
MANUFACTURING
Stato dell’arte e scenari a
tendere.
3. LA TERZA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
La prima avvenne con la sostituzione della fatica dell’uomo
attraverso l’uso di macchine (Inghilterra, fine XVIII secolo)…
…la seconda con l’avvento della produzione di
massa (USA, inizio XX secolo)..
…la terza è quella della
MANIFATTURA DIGITALE
4. DOVE È CERTAMENTE GIÀ IN CORSO
La rivoluzione digitale ha già radicalmente trasformato interi settori di
business:
FINANZA MEDIA IMAGING
5. IN AMBITO FINANZARIO…
Sportello
Bancomat
Home
Banking
1. Operazioni self-service
2. Ottimizzazione dei tempi
3. Riduzione dei costi delle
transazioni
4. Disponibilità immediata
5. Sistema paper-less
Il 40% degli italiani utilizza il
canale Internet per gestire le
proprie operazioni bancarie,
perché ritenuto più comodo
(81%), più veloce (26%) e più
vantaggioso economicamente
(12%)
(RAPPORTO ABI-GFK EURISKO 2012)
Il 50% delle PMI in Europa è
registrato come utente per
l’Internet Banking
6. Tv digitale +5%
PC +15%
Mobile +5%
Tablet +110%
Stampa -5%
Tv tradizionale -8%
Radio -5%
NEL MONDO DEI MEDIA…
• TREND MERCATO MEDIA IN ITALIA: (pubblicità e ricavi pay)
INTERATTIVITÀ MODULARITA’
FILTRO E
SELEZIONE
AUTOMAZIONE
RAPPORTO 2012 OSSERVATORIO NEW MEDIA & NEW INTERNET
7. NEL SETTORE DELL’IMAGING…
ANALOGICA(1980)
• Macchina fotografica
analogica
• Impressione su
pellicola
• Capacità limitata
• Sviluppo e stampa
• Nessuna possibilità di
modifica
DIGITALE(1990)
• Macchina fotografica
digitale
• Conversione analogico
– digitale
• Capacità quasi
illimitata
• Trasferimento su PC e
modifiche successive
• Visione delle foto
immediata
• Chiunque è in grado di
fare fotografie
INTEGRATA(2000)
• Fotocamera integrata
(mobile)
• Rivoluzione del
modello di business
• Possibilità di fare
fotografie in qualsiasi
momento, senza
necessità di utilizzare
una macchina
fotografica
• Comodità e fruibilità in
qualsiasi momento
KODAK dopo 131 anni di attività, a gennaio 2012 deve dichiarare la bancarotta, per l’assenza di liquidità ed incapacità a vendere i propri
brevetti. La mancata ristrutturazione (inizio anni 2000) verso il formato digitale ha condotto l’azienda a subire il nuovo mercato, invece
che essere un protagonista nel nuovo settore.
8. QUINDI, È LECITO CHIEDERSI…
La rivoluzione digitale ha già radicalmente trasformato interi settori di
business:
E’ IN CORSO ANCHE LA RIVOLUZIONE DEL
MANIFATTURIERO
E FORSE NON CE NE STIAMO ACCORGENDO?
FINANZA MEDIA IMAGING
9. LO SPAZIO DEL DIGITAL MANUFACTURING
1. AREA AZIENDALE IMPATTATA
3.TECNOLOGIADIGITALE
Additive
manufacturi
ng
Augmented
reality
Virtual
reality
Robotics
Nanotechno
logies
Internet of
things
Man-
machine
interface
Mechatronic
s
…
…
10. 1. AREE AZIENDALI IMPATTATE
Research and Development
Marketing and Communication
Processidi
supporto
ServiceProduction Distribution Sales
Planning
Procurement
Processo
primario
ELEVATO impatto
MEDIO impatto
11. • Cambiare il modo attraverso cui
si fanno le cose, per farle in
modo più efficiente, efficace,
trasparente, collaborativo, …
b. PROCESSO
• Cambiare le cose che si fanno,
per aggiungere funzionalità prima
non esistenti, o conferire loro
proprietà in precedenza
impossibili.
a. PRODOTTO
• Cambiare il modo di costruire
valore interagendo
differentemente con i clienti.
c. MODELLO DI
BUSINESS
2. TIPI DI INNOVAZIONE GENERATI
INNOVAZIONI DELL’ASSETTO TECNOLOGICO - ORGANIZZATIVO
INNOVAZIONENELL’OUTPUT
13. ES. DI INNOVAZIONE DI PRODOTTO
Situazione di partenza
•Il focus dell’azienda è l’arma, intesa come prodotto materiale
•Il prodotto è valutato in relazione al soddisfacimento delle funzionalità di precisione di
fuoco, inceppamenti, ...
Strumento / tecnologia digitale
•Internet of things
Situazione di arrivo
•Da prodotto a soluzione di sistema: iGun
•Un sistema di monitoraggio completo, in grado di gestire informazioni: localizzazione,
parametri fisiologici e vitali, stato dell’arma, …
•Connessione con una centrale operativa di controllo, per fornire indicazioni e soluzioni in
real time
14. ES. DI INNOVAZIONE DI PROCESSO
Situazione di partenza
•Le informazioni sono frammentate e difficilmente reperibili
•L’80% del know-how in R&S è archiviato in modalità non strutturata (spesso anche
solo nell’esperienza dei progettisti)
Strumento / tecnologia digitale
•Process virtualization
Situazione di arrivo
•Virtualizzazione di tutte le informazioni tramite un sistema di PLM: R&D, Qualità,
Acquisti, Service, Produzione, Marketing
•Gestione integrata ed omogenea dei dati tecnici prodotti dai vari strumenti in uso
•Standardizzazione del processo di progettazione dei componenti, tramite il
riconoscimento automatico di componenti simili già gestiti dall’azienda
15. ES. DI INNOVAZIONE DI MODELLO DI BUSINESS
Situazione di partenza
•Azienda focalizzata su prodotti e settori di business consolidati
•La volontà di realizzare prodotti sempre più tecnologici che possano diventare veri e
propri sistemi di protezione della vita umana
Strumento / tecnologia digitale
•Internet of things
Situazione di arrivo
•Passaggio da tuta protettiva a sistemi di protezione della persona
•Un dispositivo di protezione intelligente, in grado di rilevare quando è necessario attivarsi
in seguito ad un evento imprevisto
•Migliore posizionamento competitivo sul mercato
•Apertura di nuovi business in settori diverso da quello storico
16. È DI FATTO UNA VERA RIVOLUZIONE!?
1990 - 2000
1. Produzione in serie
2. Alta incidenza del costo del lavoro
sul costo totale
3. Necessità di ridurre l’impatto di
questa voce di costo
2012
• Progressiva saturazione del mercato
• Focus sui servizi associati ai prodotti
• Aumento del costo di trasporto
• Aumento del costo del lavoro nei
paesi in via di sviluppo
• Nuove tecnologie disponibili
2020 (??)
1. Supply chain flessibili e reattive
2. Vicinanza con i centri di R&S
3. Mantenimento delle competenze
core
4. Protezione della proprietà
intellettuale
• Tempo di sviluppo e di
prototipazione ridotti
• Maggiore automazione dei
processi
18. DI COSA STIAMO PARLANDO
3D PRINTING
ADDITIVE
MANUFACTURING
ADDITIVE
FABRICATION
Definizione
Tecnologia brevettata nel 1980 da Chuck Hull, presidente
di 3D Systems, maggiore produttore di questi dispositivi.
Processo di unione di materiale per realizzare oggetti
partendo da modelli virtuali 3D, solitamente
depositando strati di materiale l’uno sull’altro. Processo
opposto ai metodi di produzione sottrattivi.
Wohlers Associates
FREEFORM
FABRICATION
“Making things with a 3D printer changes the rules
of Manufacturing’’
The Economist
PROTOTIPAZIONE
PRE-SERIE
Applicazioni
REVERSE
ENGINEERING
COMPONENTI /
PARTI DI RICAMBIO
19. ADDITIVE VS SUBTRACTIVE MANUFACTURING
- Aggiunta di strati di materiale
- Qualsiasi tipo di profilo e
angolazione realizzabile
- Assenza di materiale di scarto
- Finitura del prodotto
direttamente in fase di stampa
- Lavorazioni per asportazione
- Stadi intermedi di lavorazione e
di finitura del prodotto
- Profili e angolazioni difficili da
realizzare
- Scarti difficilmente riutilizzabili
immediatamente
MANIFATTURA CLASSICA MANIFATTURA DIGITALE
20. MODALITÀ DI STAMPA & MATERIALI
Fused Deposition Modeling (FDP)
•Materiale termoplastico fuso, layer by layer
Digital Light Processing (DLP)
•Polimero liquido indurito attraverso l’esposizione a fasci di luce DLP
Stampa a getto d’inchiostro
•Polvere (di gesso o resina) tramite un getto di legante
•Consente stampe a colori ed è molto veloce
Selective Laser Sintering (SLS) – Electron Beam Mealting (EBM)
•Fusione selettiva di un mezzo stampato granulare (termoplastica, sabbia, vetro,
metalli) sintetizzato/fuso tramite laser
21. STATO DELL’ARTE DEL MERCATO
Numero di dispositivi professionali* venduti
*attrezzature con prezzo di vendita
superiore a 5.000 $.
2011: +5% di vendite rispetto al 2010
Trend palesemente positivo, ma su
numeri (ad oggi) limitati
Installazioni nel mondo
- 40% delle installazioni totali è negli
USA
- In Europa si trova il 25% delle
applicazioni industriali
- L’Italia è tra i paesi europei più
attivi su questo fronte
Fonte: Wohlers Report 2012
22. IMPATTO (POTENZIALE) SULL’INDUSTRIA
MANIFATTURIERA
% di componenti di prodotto finito realizzabili con la
tecnologia dell’additive manufacturing
La quota parte di
prodotto finito
realizzabile tramite
Additive Manufacturing
è passata dal 19.6% del
2010 al 24% nel 2011
PREVISIONI
2016: la quota parte di
componenti realizzabili
con stampanti 3D sarà
del 50%
2020: la quota parte
crescerà fino all’80%
Fonte: Wohlers Report 2012
23. CICLO DI VITA DELLE TECNOLOGIE EMERGENTI
Gartner propone un andamento tipico delle aspettative
riposte in una certa tecnologia, in funzione del tempo.
Tendenzialmente si osservano almeno 3 macro fasi:
sovra-entusiasmo, disillusione, realismo.
DOVE STA ORA L’ADDITIVE MANUFACTURING?
Fonte: Gartner Inc.'s 2012 Hype Cycle for
Emerging Technologies
24. CICLO DI VITA DELLE TECNOLOGIE EMERGENTI
Posizionamento dell’additive manufacturing
• L’Additive Manufacturing si trova
ora sul picco del ciclo di
evoluzione delle tecnologie
emergenti
• Argomento di moda, con ampi
spazi sui mass media
• Le aspettative sono molto
rilevanti e potenzialmente
dirompenti, ma l’impatto sarà
ridimensionato nei prossimi anni
(disillusione)
• La tecnologia sarà matura nel
medio-lungo periodo: 5-10 anni
Fonte: Gartner Inc.'s 2012 Hype Cycle for
Emerging Technologies
25. QUALI BENEFICI QUANDO?
• Business Model Innovation • Additive
Manufacturing
• Business Process Management
• Managementless Organization
• Sustainability Management
• Talent Science
• BPO
• Location Intelligence
• Product Cost and Life Cycle
Management
• Supply Chain Management
• Business Analytics
• Cloud Business
• Mass Collaboration
• M-Commerce
• Micrometered Revenue Models
• Risk Management/GRC
• Traceability and Provenance
• Customer Experience
Management
• Data Science Management
• Design Thinking
• E-Discovery
• Exploiting Sensor Grids
• Neurobusiness
• Robostaffing
• Innovation Management • Augmented-Human Staffing
• Mass Customization
Tra 2-5 anni Tra 5-10 anni >10 anni
Trasformativi
Elevati
Moderati
* Matrice delle Priorità delle Tecnologie Emergenti, adattato da Gartner's 2012 Hype Cycle for Emerging Technologies
MATURITÀ
BENEFICI
26. ALTRI ESEMPI
GENERALELECTRICS
• GE dal 2012 ha acquisito
una azienda di precisione
che ha investito nella
tecnologia dell’additive
manufacturing
• Sviluppo di nuove turbine
, facilmente modificabili
e progettabili
• Turbine più leggere e
resistenti di quelle
prodotte con metodi
tradizionali
CYBAMANTECHNOLOGIES
• Realizzazione di un
prototipo: The Replicator
• Scansione digitale di un
qualsiasi oggetto di
medio-piccole dimensioni
posto al suo interno
• Trasmissione della
scansione a dispostivi di
stampa 3D in qualsiasi
location, in grado di
riprodurre l’esatta forma
dell’oggetto
RICERCA
• Wake Forest Institute ha
realizzato un rene con
una soluzione di cellule
cresciute in laboratorio,
in grado di essere
trapiantato nell’uomo
• Cornell University ha
realizzato tessuti umani,
come pelle e muscoli, in
grado di replicare (non
oggi ancora) completi
organi del corpo umano
• E’ stata in grado di
produrre torte
(commestibili!) tramite
stampa
28. MATERIALI
Limitate possibilità di utilizzare differenti materiali nello stesso processo di stampaggio
STABILITÀ & FINITURA
Mancata adesione del materiale negli strati inferiori (instabilità) e ridotta finitura
superficiale (anche gli errori sono additivi)
DISMISSIONE & DISASSEMBLAGGIO
Impossibilità di disassemblare i componenti stampati, in quanto realizzati come un tutt’uno
DIMENSIONE
Limite dimensionale dei pezzi da realizzare in funzione della dimensione della stampante
TUTTO BELLO MA… QUALI SONO GLI ATTUALI LIMITI
DELLA TECNOLOGIA?
29. IN OGNI CASO… ATTENZIONE!!
‘’I forni a microonde saranno il futuro
della cucina. Sostituiranno del tutto i
sistemi di cottura tradizionali.’’
‘’Le stampanti 3D arriveranno nel
2020 a realizzare più dell’80% di tutti i
componenti dei prodotti in
commercio.’’
Ad oggi i forni a microonde non
hanno avuto l’impatto rivoluzionario
atteso nel 1950. Non sono uno
strumento sostitutivo dei sistemi di
cottura, bensì sono complementari.
31. ISTITUZIONI
ATTIVITA’
Centro di ricerca in supply chain & service
management
Centro di competenza nell’innovazione dei
processi gestionali
Insegnamento Didattica universitaria
Formazione aziendale post
lauream & post experience
Ricerca Ricerca fondamentale Ricerca empirica
Progetti Progetti di ricerca finanziata Progetti d’innovazione in azienda
Pubblicazioni Riviste scientifiche internazionali
Riviste tecnico-divulgative
nazionali
Conferenze
Conferenze scientifiche
internazionali
Convegni nazionali
32. COMPETENZE
LEVE DI CONFIGURAZIONE
Scelte di medio-lungo perio-
do, in ottica strategica
Es. dimensionamento della
capacità produttiva
LEVE DI GESTIONE
Scelte e attività di medio-
breve periodo in ottica
tattica
Es. pianificazione della pro-
duzione
STRUMENTI A SUPPORTO
Definizione dei requisiti e
implementazione di sistemi
di supporto ai processi
Es. sistema informativo ERP
Processi chiave:
Prospettive:
Processo primario
Controllo di gestione
Sviluppo del nuovo prodotto
…
Apparecchi domestici
Machinery
Meccanica in generale
Metal
Agro-alimentare
Industries:
33. COMMUNITY
ASAP SMF
Promuovere la cultura e l’eccellenza nella gestione delle attività di servizio e nei processi di
servitizzazione delle imprese manifatturiere
INF-OS
Migliorare l’efficienza e l’efficacia dei processi gestionali attraverso
l’innovazione a base informativa
ITMETAL
Promuovere l’innovazione dei processi di business all’interno delle filiere del metallo.
LINFA
Stimolare la competitività delle filiere agro-alimentari promuovendone l’innovazione
34. LA NOSTRA RICERCA SUL DIGITAL MANUFACTURING
Conoscere ed utilizzare al meglio la leva
delle tecnologie digitali è strategico per
recuperare il gap competitivo accumulato
dalle nostre imprese manifatturiere
rispetto ai principali competitor europei…
… i provider tecnologici che sapranno
offrire prodotti e servizi di questa
natura riusciranno a rimanere
proficuamente sul mercato, creando
nuove opportunità di business
35. A QUALI DOMANDE VOGLIAMO RISPONDERE
Imprese manifatturiere
1. Quali conoscenze hanno di questi temi?
2. Quante e quali di esse si stanno muovendo, e
come?
3. Quali sono i fattori abilitanti e quali quelli
inibenti?
4. Che ricadute si possono osservare sui first
movers, e quali svantaggi potrà subire chi resta
indietro?
Provider tecnologici
1. Qual è l’offerta di prodotti e servizi rispetto al
panorama internazionale?
2. Che interesse commerciale c’è a sviluppare
l’offerta verso le imprese manifatturiere?
3. Quali opportunità di business sono già state
realizzate? E quali saranno realizzabili nel
futuro?
37. CONTATTI
Ing. Andrea Bacchetti
Università di Brescia
Via Branze, 38 – 25123 Brescia
(030) 6595.213
andrea.bacchetti@ing.unibs.it
Ing. Massimo Zanardini
Università di Brescia
Via Branze, 38 – 25123 Brescia
(030) 6595.217
massimo.zanardini@ing.unibs.it
