La stampa 3D sarà la nuova rivoluzione industriale?

Dalla catena di montaggio delle prime fabbriche alla personalizzazione di ogni singolo prodotto. Un nuovo modo di produrre che potrà (forse) modificare le basi delle economie di scala.

Era il 1909, quando Henry Ford, maestro dell’efficienza e della standardizzazione, disse la famosa frase “un cliente può avere la macchina dipinta di qualsiasi colore ... a patto che sia ​​nera". Mentre la prima rivoluzione industriale ha introdotto macchine per sostituire il lavoro manuale, Ford ha aiutato usciere in quello che era, in ultima analisi, il principio della produzione di massa. Grazie all'utilizzo di tali macchine per la produzione di grandi quantità di prodotti standardizzati, quell’epoca è diventata poi nota come la Seconda Rivoluzione Industriale.

Oggi, cento anni dopo che Ford ha definito e realizzato la sua industria, la stampa 3D si sta facendo sempre più strada e sta permettendo a chiunque di creare prodotti personalizzati su richiesta a prezzi accessibili. I prodotti non devono più essere sempre gli stessi; ora possiamo creare prodotti su misura per soddisfare le nostre esigenze individuali a poco o nessun costo aggiuntivo.

Stanno oggi i mezzi di produzione digitale rendendo la standardizzazione obsoleta? Potremmo essere verosimilmente sul punto di sostituire del tutto la produzione di massa? Siamo seduti sul bordo della Terza rivoluzione industriale?

Per capire meglio come la stampa 3D potrebbe disturbare la produzione di massa cosi come la conosciamo, è utile considerare le differenze fondamentali tra le varie tecnologie di produzione convenzionale.

Al suo interno, la produzione di massa è di scala, ovvero il costo di produzione per unità diminuisce all'aumentare della quantità di produzione. Il principio alla base di questo meccanismo è che si investe su impianti di produzione che in genere possono produrre multipli quantità della stessa cosa in modo efficiente.

Produrre (e in definitiva a vendere) un sacco di quelle "cose" riduce il costo relativo dell'investimento iniziale, il che, a sua volta, permette al prodotto di essere venduto a un prezzo più basso per aumentare ulteriormente la domanda. Poiché la domanda per un determinato prodotto continua a crescere, i costi di produzione possono continuare a scendere, mentre il margine di profitto relativo per unità aumenta, se ci riferiamo ad un concetto relativo alle economie di scala.

Così, mentre la crescita economica può essere raggiunta quando si realizzano economie di scala, questo ci porta ad un difetto fondamentale della produzione di massa: i prodotti non possono essere venduti fino a quando sono prodotti.

Anche se le squadre di previsione di mercato e milioni di dollari di vendite possono aiutare nelle decisioni guida riguardo gli ordini di produzione, si stima che il 30 per cento di tutti i manufatti finiscono, nel giro di qualche mese, come rifiuti all’interno della catena di produzione. Ciò significa che su ogni 10 container 3 contenuti saranno gettati via prima di poter raggiungere il consumatore.

Allo stesso tempo, mentre questi prodotti sono in viaggio verso la discarica, gli impianti di produzione nei paesi a basso costo (tra cui la Cina, il Brasile o l'Indonesia) sono già al lavoro per realizzare il prossimo ordine di produzione, e ricomincia cosi il ciclo di consumo e dello spreco di energia, di imballaggi, del lavoro e delle materie prime.

La stampa 3D, o produzione additiva, è al contrario profondamente diversa.

Dal punto di vista dei costi, in realtà non importa se ciascun prodotto 3D stampato in modo uguale o diverso; la produzione additiva non ha bisogno di stampe standardizzate. Questo fa si che prodotti completamente accessoriati o persino personalizzati possano essere prodotti allo stesso costo.

Naturalmente, il rovescio della medaglia è che la stampa 3D non ha un ripido un calo dei prezzi, se ci si riferisce alle economie di scala, per lo meno se confrontata con la produzione di massa come esiste oggi. Pertanto, un prodotto con stampa 3D può portare più profitto a un singolo utente, ma è generalmente più costoso di un prodotto di massa.

Quando i prodotti sono realizzati attraverso la stampa 3D, essi vengono modellati o acquistati in digitale prima che qualsiasi produzione abbia avuto luogo; è la cosiddetta produzione su richiesta. Una volta acquistato il prodotto, la produzione di quest’ultimo può avvenire anche a livello locale, in spazi come ad esempio il proprio soggiorno, dal momento che le stampanti 3D sono compatte e autonome. Vista la sua dimensione, non vi è alcuna necessità di un magazzino, non c’è bisogno di trasporto e, ciò che è forse più importante, è senza sprechi.

Considerando ciò, non c'è da meravigliarsi se è stata più volte sollevata la questione sul fatto che la " rivoluzione industriale del 3D" possa sostituire la produzione di massa. Ma la creazione di oggetti personalizzati su richiesta suona fin troppo bello per essere vero. Ebbene, in parte, lo è. Emerge che la produzione di massa è un sistema straordinariamente efficiente e che è notoriamente difficile da battere in quanto a standardizzazione e prezzo.

Senza dubbio, la produzione di massa è l’ ideale per creare grandi quantità di prodotti in cui la standardizzazione è vantaggiosa. Mentre le attuali tecnologie di stampa 3D non possono competere con i prezzi esistenti (o anche con la qualità), i vantaggi principali della stampa 3D , ovvero l’ordine su richiesta, la personalizzazione e la complessità del progetto, aggiungono poco o nessun valore a molte categorie di prodotti che esistono nel settore della produzione di massa. Quindi, ci si può aspettare che i sistemi di produzione di massa rimangano la forma dominante di produzione in molte industrie.

Detto questo, ci sono un sacco di categorie di prodotti in cui i vantaggi della stampa 3D stanno già cominciando a fare una differenza significativa. In particolare, queste includono quei prodotti che vengono fatti in quantità relativamente basse (su scala limitata), hanno bisogno di personalizzazione o sono semplicemente impossibili da realizzare con tecnologie di produzione convenzionali.

Industrie come quella della moda, aerospaziale, delle medicine e del cibo stanno già mostrando segnali di disturbo con l'introduzione di tecnologie di produzione additiva. Il vantaggio più significativo della stampa 3D non è che essa potrebbe sostituire la produzione di massa nella sua forma attuale ma, piuttosto, essa introdurrà una nuova categoria di prodotti.

Prendiamo per un esempio un oggetto di tutti i giorni, come le scarpe da corsa Nike. Tutti i modelli sono realizzati in massa come uno stesso prodotto, le uniche differenze sono le misure, che sono in ogni caso anch’esse standardizzate. Ma con l'introduzione della NikeiD, il gigante sportivo Portland con sede a Oregon, ha consentito agli utenti di personalizzare il prodotto in modo specifico per le loro esigenze, estetiche o meno.

Ora immaginate il prossimo futuro. Stai acquistando online un paio di scarpe nuove e il server NikeiD contiene ora una scansione completa 3D del piede incluso nel tuo account utente. È ora possibile personalizzare le scarpe non solo con il colore, ma con la forma esatta del tuo piede.

Producendo le scarpe con stampa 3D, i rivenditori come Nike possono realizzare scarpe su misura specifiche per le esigenze di ogni utente, non diversamente da come gli uomini hanno avuto per secoli i loro abiti cuciti a mano su misura. Poiché le moderne stampanti 3D possono essere tenute all'interno di un ambiente non troppo grande, o anche a casa, questo fa si che le scarpe su misura possano essere stampate quasi direttamente presso il punto di acquisto.

Tutto ad un tratto, stiamo passando da un modello di produzione che produce una larga quantità dello stesso prodotto e lo spedisce in ​​un luogo nella speranza di venderlo, ad un modello di produzione che vende, produce solo ciò che è necessario e fornisce articoli entro 24 ore. Naturalmente, questo può raddoppiare il prezzo di un paio di scarpe da 150 dollari, ma non è difficile immaginare come un nuovo tipo di scarpa, prodotta in quanto modo, possa far sembrare la standardizzazione una reliquia del passato, indipendentemente dal prezzo.

Esempi simili potrebbero essere utilizzati per quanto riguarda il nostro approccio al cibo e medicine. Nonostante quasi ogni persona abbia esigenze dietetiche e di salute molto diverse, i consigli dietetici e la sanità sono stati standardizzati per milioni di persone nei Stati Uniti. Nell'era degli smartphone indossabili e con monitoraggio della salute, in futuro di questi dati se ne può fare un buon uso , ad esempio farmaci da prescrizione o integratori vitaminici personalizzati per ogni singolo individuo.

In definitiva, quando guardiamo il potenziale della stampa 3D, è chiaro che la produzione di massa non sarà completamente sradicata. La sua efficienza e produzione di scala hanno evidenti benefici per specifiche categorie di prodotti. Tuttavia, la stampa 3D ha il potenziale di creare una nuova categoria di prodotto, di eliminare la necessità di complesse catene di approvvigionamento e gli sprechi eccessivi attraverso il decentramento della produzione, il valore e la conoscenza del prodotto.

A lungo andare, la stampa 3D potrà contribuire a creare una “economia decentrata, autosufficiente, e di base rurale", dove la produzione e il consumo saranno ancora una volta collegati.