Un complesso universo in rapida espansione composto da produttori, studi di progettazione, centri servizi, Fab-Lab e portali, in cui non è semplice orientarsi Office Layout aprile 2014

1. 50 Officelayout 157 aprile-giugno 2014
L’ecosistema
della stampa 3D
Un complesso universo in rapida espansione composto da produttori, studi di progettazione,
centri servizi, Fab-Lab e portali… in cui non è semplice orientarsi
di Giancarlo Magnaghi
defined supply chain, destinati a rivoluzionare nel medio ter-
mine la produzione e la logistica a livello mondiale.
Dopo aver analizzato su Officelayout 156 le principali tecno-
logie di stampa 3D, approfondiamo in questo numero l’ecosi-
stema che ruota intorno a questo nuovo modo di produrre.
Come orientarsi nell’universo della stampa 3D
Esiste un articolato ecosistema composto da produttori di
stampanti, scanner 3D e di software, società d’ingegneria,
studi di progettazione industriale, di architettura e design,
centri servizi, Fab-Lab e portali che vendono prodotti e servizi
sul web, in cui non è semplice orientarsi.
Tra i produttori di stampanti e scanner 3D troviamo infatti
realtà specializzate di stampanti industriali di fascia alta, uti-
lizzate prevalentemente per la prototipazione rapida e la pro-
duzione additiva di prodotti meccanici, che hanno costi che
vanno da decine a centinaia di migliaia di euro; produttori di
stampanti tradizionali e plotter che iniziano ad approcciare
questo mercato; produttori di stampanti per artigiani e hob-
bisti, generalmente derivate da progetti di pubblico dominio
e liberamente utilizzabili e modificabili e vendute montate o
in scatola di montaggio con costi da qualche centinaio a
poche migliaia di euro.
I software per stampa 3D più utilizzati sono i CAD 3D di
nuova generazione, come SolidWorks, Catia, Autocad 3D e 3DS
Max, Creo Elements, pro/Engineer (Pro/E), Rhino, NetFabb
Studio e MeshLab. Al software commerciale si affiancano pac-
chetti CAD open source e applicazioni di animazione come
Blender, OpenSCAD, BRL-CAD, e Art of Illusion. Inoltre, stanno
nascendo molte piattaforme o applicazioni CAD online rivolte
soprattutto ai maker, come TinkerCAD e 3DTin e Google Sket-
chUp. Queste applicazioni sono basate su browser e non ri-
chiedono alcuna installazione.
I Centri Servizi si sono moltiplicati negli ultimi mesi poiché,
La stampa 3D, considerata una delle più significative “di-
sruptive technologies” digitali di questo decennio, è un argo-
mento di attualità che interessa gli analisti di mercato, il
mondo accademico, i produttori di stampanti, di materiali
per la stampa e di software, i fornitori di servizi, i canali di-
stributivi sia tradizionali che via Internet, ma anche le
aziende manifatturiere, progettisti industriali, designer, ar-
chitetti, artisti, artigiani e hobbisti.
Le stampanti 3D forniscono un solido ponte tra il ciberspazio
e il mondo fisico e sono un’importante manifestazione della
Seconda Rivoluzione Digitale. Se infatti la prima fase dell’in-
troduzione delle tecnologie digitali ha prodotto la demateria-
lizzazione di molti oggetti, cioè la trasformazione da oggetti
fisici – documenti cartacei, foto, film, nastri magnetici, di-
schi musicali, dispositivi elettromeccanici – a file di compu-
ter, grazie alla stampa 3D è ora possibile materializzare
oggetti descritti da modelli matematici.
L’essenza del paradigma della stampa 3D è un nuovo concetto
chiave: i dati sono la cosa più importante, non le cose pos-
sedute. I dati si materializzano in oggetti fisici quando ser-
vono. I dati sono il valore, gli oggetti sono mere istanze
transitorie che possono essere usate o no.
Nel momento in cui chiunque potrà trasformare un file di
computer in un oggetto solido utile, i file di stampa saranno
i principali prodotti acquistati per produrre gli oggetti con la
propria stampante 3D (artigianato digitale e personal fabri-
cation) o tramite servizi esterni (Centri servizi, FabLab, ne-
gozi, portali web).
Jeremy Rifkin, nel suo libro “La terza rivoluzione industriale”
indica nella produzione distribuita tramite stampa 3D uno
dei fattori abilitanti della modifica delle logiche produttive,
distributive e commerciali del nostro sistema economico.
La disponibilità generalizzata a livello globale di telecomu-
nicazioni a banda larga, applicazioni in cloud, social network
e stampa 3D, e la facile integrazione di queste tecnologie
abilitanti, hanno permesso la nascita e la diffusione di nuovi
modelli di business basati sulla collaborazione in rete e sulla
fabbricazione digitale distribuita, come co-design, crowd-de-
sign, crowd-sourcing, on-demand-manufacturing e software
TECNOLOGIE
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2. 51Officelayout 157 aprile-giugno 2014
oltre alle nuove aperture, molti service di stampa tradizionale
passano alla stampa 3D. Alcuni service sono internazionali e
accessibili sul web, come Materialise e Sculpteo. Stanno na-
scendo inoltre negozi e catene di negozi specializzati nella
stampa 3D, come ideafactorystore e 3D Italy, la stessa catena
Mail Boxes Etc ha ampliato la propria offerta includendo que-
sto tipo di servizio.
I Fab-Lab, community di Maker, sono la più grande novità
è il fenomeno del Fabbing, che unisce il mondo dei social
network, le applicazioni in cloud, la voglia di condividere in
rete le proprie esperienze e la libera distribuzione di progetti
hardware, software e progetti.
I Fab-Lab (Fabrication Laboratory), creati per la prima volta nel
2003 dal MediaLab del Massachussetts Institute of Technology,
sono i luoghi fisici di aggregazione di artigiani digitali e piat-
taforme di contaminazione tra saper fare, tecnologie, professio-
nisti, studenti, designer e consumatori. Possono essere anche
associati a incubatori di imprese, luoghi di co-working, univer-
sità e scuole secondarie. I più assidui frequentatori sono amanti
del bricolage e del modellismo e gli artigiani digitali. Sono cre-
sciuti come funghi in tutto il mondo, soprattutto in Europa, e
continuano a diffondersi con progressione geometrica. L’asso-
ciazione mondiale dei Fab-Lab (www.fablabinternational.org), a
cui aderisce solo una piccola parte del totale, nel mese di mag-
gio 2014 contava 304 associati, di cui 188 in Europa, 52 in Nord
America, e 64 nel resto del mondo. I paesi europei con il mag-
gior numero di Fab-Lab sono Francia (65), Olanda (23), Germa-
nia (21) e Italia (18).
Il web annovera diversi portali Internet che offrono i servizi
più disparati per la stampa 3D professionale e amatoriale,
come Thingiverse per la condivisione di modelli digitali per
4D printing, Cubify che permette di trovare oggetti da stam-
pare o modificare o di creare nuovi oggetti, Shapeways mar-
ketplace e community per la stampa 3D, Layer by layer
marketplace di oggetti stampabili.
Ma sono entrati in questo mercato anche i major player del-
l’e-commerce: eBay ha lanciato il servizio di 3D printing
“eBay Exact” in cui i consumatori possono ordinare prodotti
personalizzabili, mentre Amazon ha dedicato uno “store” alle
3D printer e ai relativi prodotti di consumo e accessori.
L’utilizzo della stampa 3D in Italia
Per utilizzare la stampa 3D ci sono diverse modalità e alterna-
tive: acquisto delle macchine, esternalizzazione completa o par-
ziale del servizio, progettazione in-house ed esternalizzazione
della produzione, acquisto di modelli digitali 3D e produzione
in proprio o tramite centri servizi. La scelta dipende da molti
fattori come le competenze interne disponibili, il numero di
pezzi da produrre, il costo e la conoscenza delle macchine e
dei materiali, l’organizzazione geografica delle aziende e dei
mercati per quanto riguarda gli aspetti relativi alla logistica, ai
trasporti e ai costi di produzione locali e off-shore.
Ogni tipo di business e di applicazione richiede le proprie so-
luzioni. Si può fare business con stampanti low-cost se le ca-
ratteristiche degli oggetti prodotti non richiedono macchine
con caratteristiche più sofisticate. Per esempio, un negozio
Fasi della realizzazione di una lampada attraverso la combinazione di produzione
con tecnologia 3D e lavoro artigianale di finitura Doc. .Exnovo
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3. 52 Officelayout 157 aprile-giugno 2014
L’ecosistema della stampa 3D
impensabili in altri settori; penso per esempio alla progetta-
zione ingegneristica e architettonica, al settore medico e
dentistico, alle possibili applicazioni consumer il cui limite è
solo la fantasia, alla produzione industriale aperta all'asso-
luta personalizzazione e al vero just in time, senza scorte di
magazzino... insomma a tutti i casi di successo che verifico
concretamente con i nostri clienti”.
Teresa Fontana, responsabile scanning 3D del Centro Servizi
Eliofossolo di Bologna, pone l’accento sulla competenze ne-
cessarie per operare: “Il settore della stampa 3D richiede
molta formazione ed esperienza sul campo, di cui in questo
momento c’è carenza. Sarebbe auspicabile formare gli stu-
denti degli istituti tecnici. Del resto, un perito meccanico o
informatico ha le cognizioni base di CAD 3D, e non sarebbe
difficile estenderle alla stampa 3D.
Le competenze necessarie nel ciclo di vita del prodotto sono
quelle del designer che traduce l’oggetto in un file CAD, men-
tre il personale del Centro Servizi deve avere una buona co-
noscenza del software per la stampa e dei materiali, non solo
per controllare il processo di stampa ma per consigliare ai
clienti i materiali più adatti a realizzare i vari oggetti.
Le figure professionali centrali nel campo del 3D printing
sono quindi i designer, in grado di trasformare il design di un
prodotto in un modello digitale adatto per le nuove genera-
zioni di stampanti 3D, e i tecnici di produzione. Saranno
sempre più richiesti modellatori CAD esperti di 3D con com-
petenze relative ai vincoli geometrici e conoscenza delle ca-
ratteristiche dei materiali, nonché modellatori con
background scientifico e medicale per la produzione di og-
getti avanzati come le protesi. Settori molto interessanti per
ingegneri e designer sono il modellismo in ambito biologico
e scientifico, nonché la ricerca e sviluppo di materiali per
specifici settori come moda, gioielli, ecc.”.
Dino Lucci, designer che ha lavorato per 10 anni nel mondo dei
mobili e da un anno occupato del centro ricerche europeo di una
multinazionale del settore arredo, racconta quelli che potrebbero
essere gli sviluppi per il settore del mobile. Nella precedente po-
sizione ha visto nascere e ha sfruttato le prime applicazioni di
stampa 3D, soprattutto per la realizzazione di prototipi di com-
ponenti per mobili per l’ufficio, come cerniere e accessori speciali.
“Nei mobili per ufficio, spesso è necessario personalizzare i
prodotti di serie per specifiche esigenze dei clienti e la stampa
3D permette di verificare rapidamente se un’idea che ‘funziona’
sul CAD funziona anche nella realtà e dà la possibilità, se si
produce un oggetto con il materiale adatto, di realizzare anche
le prove di resistenza meccanica e le prove di rottura per ve-
rificare il corretto dimensionamento. Il centro ricerche
della sede americana della nostra società è dotato di
stampanti 3D e in Europa stiamo studiando l’offerta disponibile
sul mercato per capire qual è la soluzione più adatta per il nuo-
vo centro ricerche. Attualmente ci appoggiamo a service ester-
ni, ma in futuro pensiamo di dotarci di una macchina con ca-
ratteristiche adatte alle nostre esigenze. Nel nostro lavoro, un
aspetto importante sono le dimensioni massime degli oggetti
che si possono produrre, che nelle stampanti con costi abbor-
dabili sono dell’ordine dei 25-30 cm. Questo significa che, per
esempio, per fare la scocca di una sedia bisogna stampare una
ventina di pezzi e poi assemblarli”.
Nessun limite
alla creatività,
questa è la filosofia
della tecnologia di
stampa 3D in questo
caso applicata alla
produzione di gioielli
in poliammide
sinterizzata
Doc. .Bijouets
che produce piccoli oggetti avrà bisogno di un buon numero di
stampanti economiche per realizzare parecchi oggetti in pa-
rallelo. Mentre un ufficio tecnico per realizzare i prototipi può
avere interesse ad avere una macchina non molto precisa ma
veloce. In questo caso l’obiettivo nel medio termine è quello di
cambiare il modo di pensare l’organizzazione della produzione.
Tutte queste possibilità rendono ardue le decisioni make-or-
buy, le analisi costi-benefici e i calcoli del Total Cost of Ow-
nership e del ritorno sull’investimento relative alle macchine
e ai processi di fabbricazione di prototipi e di prodotti finiti.
Chi deve prendere decisioni riguardo la possibilità pratica e
la convenienza economica di utilizzare la stampa 3D nella
propria azienda o nella propria casa, deve capire il gioco dei
ruoli in questo variegato scenario e fare tesoro dell’espe-
rienza di chi già opera con successo in questo settore.
Per saperne di più ci siamo confrontati con alcuni esperti
che a diverso titolo operano nel campo del 3D printing.
Marco Marcuccio, sales manager di CMF Marelli, distributore di
stampanti, fa il punto sul mercato e sulle opportunità della
stampa 3D: “Negli ultimi due anni il mercato si è espanso in
maniera esponenziale per dimensione e rilevanza; sono stati
fatti passi da gigante che stanno impattando in modo impor-
tante e rivoluzionario sul paradigma progettuale e produttivo
di molti settori dell’economia e della scienza. Ora siamo a un
punto di svolta, poiché sono disponibili macchine precise e af-
fidabili, con un’ampia scelta di materiali e prezzi accessibili.
Le stampanti 3D hanno prezzi che vanno da 1500 euro a 1,5
milioni di euro e i materiali sono tantissimi. Più che vendere
stampanti 3D, si tratta di fornire una soluzione soddisfa-
cente; quindi bisogna capire il tipo di esigenza, la finalità
per cui viene costruito l’oggetto, il tipo di materiale adatto
e le eventuali criticità dell’operazione. L’acquisto deve basarsi
non solo sul risparmio rispetto alle alternative, ma anche e
soprattutto sull’opportunità di ottenere un vantaggio com-
petitivo importante nei confronti della concorrenza.
Si tratta di fare una valutazione a volte complessa, ponderando
con attenzione i costi correnti (imputazione dell'investimento
nella macchina e della quota d'uso dei consumabili), e i ricavi
di ritorno, nel breve e nel medio periodo.
Ma è una strada che non si deve trascurare, non solo per i
vantaggi strategici potenzialmente straordinari in prospet-
tiva ma anche per le opportunità di business altamente re-
munerative che si pongono già oggi, con marginalità
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4. 53Officelayout 157 aprile-giugno 2014
FaberLab Confartigianato Tradate,
centro di competenza al servizio delle imprese
La stampa 3D si sposa perfettamente con la
realtà delle PMI italiane che producono oggetti
pregiati in quantità ridotte, e si presta in modo
ottimale per migliorare la competitività di
moltissime industrie tipiche del Made in Italy,
come artigianato, design, arredamento, mobili,
oreficeria, moda, prodotti medicali e industria
alimentare di qualità. Particolarmente
interessante l’iniziativa di Confartigianato
Imprese Varese che di recente ha aperto a
Tradate, al centro di un territorio fittamente
popolato di imprese produttive e una delle
capitali di produzione delle calzature, il
FaberLab: un centro di competenza e di
informazione sulle nuove tecnologie al servizio
delle imprese del varesotto. Per capire come è
nata, come funziona e come si svilupperà questa
interessante iniziativa abbiamo incontrato
Angelo Bongio responsabile di Faberlab,
Umberto Rea responsabile della formazione,
e Monica Baj responsabile del settore
innovazione e internazionalizzazione.
Come è nata l’idea di creare questo centro?
“La nostra associazione di categoria comprende
circa 10.000 aziende, di cui un terzo sono
imprese manifatturiere, un terzo del settore casa
(impiantisti, imbianchini e costruttori) e un
terzo imprese di servizi del benessere
(parrucchieri, centri benessere, etc), che
comprendono anche circa 1000 industrie ad alta
tecnologia – spiega Monica Baj. Lo spazio
FaberLab è stato creato per assistere artigiani e
aziende associate al Confartigianato Imprese
Varese nella transizione dal mondo analogico al
mondo digitale. Iniziativa che arricchisce il
percorso di informazione e formazione che nel
2013 ci ha portato a pubblicare una collana di
libri sull’innovazione, tra cui “L’impresa del
futuro è artigiana” e “L’impresa delle meraviglie.
Un viaggio nei luoghi del fare”.
Passando dal mondo analogico a quello digitale
cambia il modo di fare impresa. Riteniamo che
sia nostro compito statutario aiutare le nostre
imprese in questa transizione che modifica il
modo di vendere, di organizzarsi e di produrre. Il
modo di fare impresa artigiano, che non fa
riferimento alla dimensione dell’azienda ma a
una capacità di attenzione al cliente,
personalizzazione, flessibilità, tipico del Made-
in-Italy ha forti chances per il futuro ma deve
evolvere sfruttando al meglio le nuove
tecnologie: il tema è il futuro artigiano e
l’artigiano digitale.
Questo luogo è uno spazio aperto creato da
un’associazione di categoria che ha come
stakeholder e target le imprese, ma che ritiene
che l’innovazione non sia un processo
endogamico, poiché è importante la cross-
fertilization che nasce mettendo in contatto
culture diverse. Tutti possono partecipare ai
nostri corsi, ricevere informazioni sulle
opportunità dell’Open Innovation e delle
tecnologie Open Source, e tutti possono
accedere alle macchine per la stampa 3D.
Ci piacerebbe che la nostra officina digitale
svolgesse un ruolo di ponte fra makers e start
up digitali e la moltitudine delle imprese del
nostro territorio, favorendo la promozione
dell’innovazione”.
Quali sono in concreto i servizi che offrite
alle aziende?
“Stiamo implementando un servizio di
accompagnamento e tutoraggio per le aziende
che vogliono sperimentare la stampa 3D –
sottolinea Angelo Bongio. Un pomeriggio alla
settimana mettiamo a disposizione una persona
con un’esperienza decennale nella
prototipazione 3D dei gioielli, che è in grado di
abbattere le barriere mentali nei confronti di
queste nuove tecnologie e di affiancare le
aziende nelle prime realizzazioni.
Attualmente disponiamo di un taglio laser e di
alcune stampanti FDM che stampano BBS e PLA.
Abbiamo intenzione di costituire un gruppo di
acquisto con alcune delle nostre aziende per
acquistare anche macchine per la stampa dei
metalli da installare nei nostri locali. Poiché
non siamo un service, attualmente l’utilizzo
delle nostre macchine è gratuito per chi si vuole
cimentare in questo campo. La macchina
organizzativa sarà perfezionata entro l’estate e
in autunno partiremo con nuove iniziative.
Gli imprenditori più interessati sono le aziende
che si occupano della plastica, in particolare gli
stampisti, che nella nostra zona sono moltissimi.
Su queste nuove tecnologie c’è ancora una certa
resistenza, ma nel momento in cui si riesce a
raccontarle nel modo giusto, facendo vedere agli
imprenditori le macchine in funzione nel nostro
centro dimostrativo e le possibili applicazioni, si
convincono velocemente e alcuni arrivano con i
primi file STL per stampare oggetti di prova.
L’artigianalità sarà valorizzata e non
danneggiata da questi nuovi strumenti di lavoro,
come quando si è passati dagli utensili manuali
a quelli elettrici”.
Ritenete importante la cooperazione tra
scuole e imprese per la creazione delle nuove
competenze professionali?
“Questo tema è per noi della massima
importanza – afferma Umberto Rea. Ricordiamo
che Barack Obama negli USA e molti altri in
Europa, tra cui Massimo Banzi, inventore della
piattaforma Open-Source Arduino, hanno
lanciato il progetto di installare laboratori di
fabbricazione digitale e stampanti 3D nelle
scuole per rendere possibile la diffusione della
terza rivoluzione industriale. Il fatto di mettere
insieme scuole, professionisti, artigiani e
imprenditori crea una circolazione di idee.
In provincia di Varese ci sono alcune decine di
istituti superiori in cui si potrebbero installare
stampanti 3D, e coinvolgere quindi direttamente
anche le scuole, che devono essere motori e
catalizzatori dell’innovazione. La settimana
scorsa, abbiamo mostrato ad alcuni studenti
come con la stampa 3D si possono produrre in
modo più semplice ed efficiente gli stessi pezzi
che ora essi stessi realizzano con le macchine
utensili ad asportazione di truciolo. Ma il tema
della stampa 3D tocca i settori più disparati”.
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