by Studio Magnaghi www.cherryconsulti ng.it Stato dell arte e trend evolutivi della manifattura additiva e della stampa 3D 3D Printing Competence Center Relatore: Giancarlo Magnaghi https://www.linkedin.com/in/giancarlomagnaghi Carrara, 7 aprile 2016
Industry 4.0, Digital/Smart Manufacturing e Additive Manufacturing Fonte: Roland Berger 2
Tecnologie digitali emergenti nel 2015 Fonte: Hype Cycle Emerging Technologies Gartner Group 2015 3
Hype Cycle 3DPrinting - 2015 Fonte: Hype Cycle for 3D Printing Gartner Group 2015 4
I primi 10 trend tecnologici nell ultimo triennio secondo Gartner Group N 2014 2015 2016 1 Mobile device Diversity (BYOD) Computing Everywhere The Device Mesh 2 Mobile Applications The Internet of Things Ambient User Experience 3 Internet of Everything 3D Printing 3D-printing Materials 4 Hybrid Cloud Advanced, Pervasive and Invisible Analytics Information of Everything 5 Cloud/Client Architecture Context-Rich Systems Advanced Machine Learning 6 Personal Cloud Smart Machines Autonomous Agents & Things 7 Software Defined Anything (SDx) 8 Web-Scale IT (Amazon,Google, Facebook) Cloud/Client Computing Software-Defined Applications and Infrastructure Adaptive Security Archite cture Advanced Customer Architecture 9 Smart Machines Web-Scale IT Mesh App and Service Fonte: Architecture Gartner Group 5 2015
La stampa 3D nel ciclo di vita dei prodotti Ideazione Prototipazione Produzio ne Logistica Ricambistica Digital Prototyping Rapid Prototyping con stampa 3D Produzione Additiva Stampi Utensili Prodotti finiti Produzione presso: Fabbriche locali, Centri distribuzione Clienti Parti di ricambio Personalizzazion i Presso: Centri distribuzione Clienti 6
Trend di adozione della stampa 3D Rapid Prototyping, Tooling e Manufacturing 7
Il lotto economico per la stampa 3D Trend Trend Fonte: Deloitte University Press Elaborazione Cherry Consulting 8
Principali tecnologie di produzione additiva Attualmente sul mercato mondiale sono offerti quasi 1.000 modelli di stampanti 3D, prodotti da oltre 100 produttori, con prezzi che vanno dai 500 euro a oltre 1 milione di euro. Utilizzano una decina tecnologie, con diverse varianti, di cui le più importanti sono: Fused deposition modeling (FDM) Selective Laser Sintering (SLS) e Direct Metal Laser Sintering (DMLS) Selective Laser Melting (SLM) Electron Beam Melting (EBM) Stereolitografia (SLA) Ink-Jet 3D printing PolyJet Laminated Object Manufacturing (LOM) 9
Mappa delle tecnologie di produzione additiva 10
Evoluzione dei computer e delle stampanti 3D 11
Architetture a tre livelli (Three Tier Architecture) Computer Stampa 2D Stampa 3D Mainframe Data CenterGrande formato - Centro Stampa Grande formato - Produzione Server dipartimentali Work Group Stampanti 3D professionali high-en PC-client Stampanti individuali Stampanti 3D low-end
Fornitori di stampanti e scanner 3D I produttori di stampanti e scanner 3D si possono classificare in cinque categorie principali: 1. produttori specializzati di stampanti industriali di fascia alta, come 3D Systems, Stratasys, Eos, Concept Laser, VoxelJet, Renishaw, Arcam, utilizzate per la prototipazione rapida e la produzione di parti meccaniche 2. produttori di stampanti tradizionali, plotter e software, come Autodesk, Canon, HP, Olivetti, Ricoh, Toshiba 3. produttori di stampanti per hobbisti (detti maker o fabber), artigiani e PMI, generalmente derivate da progetti di pubblico dominio (open source) come quelle della famiglia RepRap, vendute montate o in scatola di montaggio 4. produttori di stampanti specializzate per oreficeria, pasticceria, architettura, prodotti medicali, etc. 5. produttori di scanner 3D. Nelle ultime 4 categorie sono attive anche molte aziende 13
Materiali per stampa 3D Plastica, resine e (foto)polimeri PLA (Poly Lactic Acid) puro e caricato ABS, PC (Policarbonato), PC-ABS, PET, Superpolimeri: Peek, Ultem (PEI) Resine acriliche, Nylon, TPU, TPE, Silicone Metalli Acciao inox, titanio, tungsteno, argento, alunimide (nylon+alluminio), ottone, bronzo, leghe e super leghe Materiali ceramici Vetro, ceramica, sabbie, argilla, regolith, gesso Fibra di carbonio e grafene Legno (paste e lamine) Carta (filamenti e fogli) Cere (fusione e microfusione) Cibo (cioccolato, zucchero, carne) Cellule vive (bioprinting)
2014 vs 2015 : evoluzione nell uso dei materiali per la stampa 3D FDM Stereolitogra fia e Polyjet 15
ASTM (American Society for Testing Materials) e ISO definiscono gli standard dei materiali per la stampa 3D www.astm. org www.iso.o rg 16
Dove è usata la stampa 3D Applicazione FFF SLA SLS Visualizzazione progetti di ingegneria e prototipi Industrial design, architettura, arte, arredamento Strumenti musicali Edilizia Didattica e ricerca Gioielleria e orologeria Marketing, regalistica, gadget, oggetti promozionali Industria meccanica, automobilistica e avionica Sanità e medicali: protesi, odontotecnica, ortopedia Moda, abbigliamento, calzature e accessori Archeologia, restauro, ricostruzione di fossili Prodotti di consumo e casalinghi: stoviglie, contenitori, cibi Personal Fonte: Competence fabrication e artigianato Center digitale Stampa 3D Cherry Consulting 17
Trend mercato mondiale stampa 3D le stime sono aumentate radicalmente 7,00 4,95 Fonte: Wholer s 2015 e 2016 18
Trend mercato mondiale offerta stampa 3D per tipo di prodotto/servizio Fonte: 3D Printing 2014 - SmarTech Markets Publishi 19
Composizione mercato mondiale stampa 3D Fonte: IDTechEx report 3D Printing 2014-2025: Technologies, Markets, 20 P
Materiali per la stampa 3D: trend del mercato 500 550 667 767 880 1.05 0 1.40 0 2.250 2.625 3.000 3.375 3.750 4.350 5.100 USD/ Kg 222 210 222 227 231 240 270 + elaborazione e integrazione Cherry Consulting
Mercato mondiale applicazioni stampa 3D Fonte: 3D Printing 2014 - SmarTech Markets Publishin 22
Stima del mercato italiano della stampa 3D Mercato mondiale 2014 2015 2016 milioni di $ milioni di $ milioni di $ Smart Tech Report 2.675 3.724 Canalys Report 3.500 5.000 Wholers Report 4.100 4.950 7.000 Media 3.425 Mercato italiano 4.558 (5.000) 6.500 3%-4% del mercato mondiale 3% 103 137 195 4% 137 182 260 Mercato italiano 2016 180-230 milioni di euro Media 120 160 197 3D Printing Competence Center Fonte: Competence Center Stampa 3D Cherry Consulting 23
Stima trend applicazioni stampa 3D in Italia Industry Aerospac e 2014 ( % ) 2014 (valore) CAGR % (prossimi 5 anni) 17.7 23,1 M 15-20% Industrial 17.7 23,1 M 15-20% Healthcar e 15.5 20.1 M 20-25% Automoti ve 11.1 14.4 M 15-20% Jewelry 11.1 14.4 M 25-30% Energy 4.4 5.7 M 30-35% Others 22.5 29.2 M 20-25% 24 Fonte: Elaborazione Competence Center Stampa 3D Cherry Consulting su dati AT Kearney 2015
by Studio Magnaghi www.cherryconsultin g.it Consulenze per l ottimizzazione dell ICT e per l innovazione tecnologica 3D Printing Competence Center Cherry Consulting by Studio Magnaghi Via Civenna, 1 20151 Milano Tel: 02.33495448 Fax: 02.33480999 Facebook: www.facebook.com/cherryconsulting.it Google+ : google.com/+cherryconsultingsrlmilano E-mail: info@cherryconsulting.it Linkedin: www.linkedin.com/company/cherryconsulting-by-s-m Internet: www.cherryconsulting.it Twitter: @CherryCons Contatti: Vincenzo Guido di Venosa Slideshare: www.slideshare.net/cherry_consulting Instagram: www.instagram.com/cherryconsulting (Direttore Commerciale) vincenzo.divenosa@cherryconsultin g.it Giancarlo Magnaghi (Direttore Tecnico) giancarlo.magnaghi@cherryconsulti ng.it Luigi Bai (Direttore Marketing) luigi.bai@cherryconsulting.it