Innovazioni nel settore manifatturiero: le tendenze più importanti per il 2024

Le tensioni geopolitiche, le continue interruzioni della catena di approvvigionamento, l'aumento dei costi, le nuove richieste di manodopera e gli obiettivi di sostenibilità hanno creato un senso di urgenza e di necessità per l'innovazione nel settore manifatturiero nel corso dell'ultimo anno e continueranno quindi ad essere centrali per gli sviluppi futuri nel 2024. Allo stesso tempo, però, anche le nuove tecnologie e i nuovi metodi di produzione avranno un'influenza decisiva sulle tendenze del 2024, come si evince dalle previsioni di Protolabs.

Realizzare nuovi obiettivi con l'AI e le fabbriche intelligenti

Secondo Protolabs, nel 2024 si assisterà al passaggio alle fabbriche intelligenti con una maggiore integrazione di IA, 5G, Internet of Things (IoT), analisi dei dati e cloud computing. Questo dovrebbe portare, tra l'altro, numerosi vantaggi, come la riduzione dei costi, ma anche un aumento della qualità, della sicurezza e della sostenibilità dei prodotti.

Se il 2023 è stato un anno record per l'implementazione delle stampanti 3D e della produzione additiva all'interno dell'industria, il prossimo anno l'efficienza, la velocità e il numero crescente di casi d'uso concreti dell'IA daranno un ulteriore impulso alla produzione additiva. "Tradizionalmente, la produzione additiva è stata utilizzata soprattutto per produrre prototipi", spiega Björn Klaas, vicepresidente e amministratore delegato di Protolabs Europe. "Attualmente, tuttavia, stiamo assistendo a un numero sempre maggiore di aziende che fanno produrre anche componenti regolari che vengono poi installati nel prodotto finito". La stampa 3D in metallo e i processi di stampa sempre più moderni svolgono un ruolo particolare in questo caso, ma anche l'uso dell'intelligenza artificiale, che continuerà a guidare questo sviluppo."

Operazioni decentrate per superare le difficoltà della catena di approvvigionamento

Un'altra previsione che Protolabs e Björn Klaas fanno per il prossimo anno è che l'industria si concentrerà maggiormente sulle operazioni decentralizzate. Anche perché la produzione di prodotti il più vicino possibile al luogo di utilizzo offre numerosi vantaggi, evitando lunghi percorsi di trasporto di parti e prodotti. Questo aiuta le aziende a superare le incertezze della catena di fornitura.

"Il fatto che la diversa disponibilità di risorse, la specializzazione nei singoli processi produttivi e le catene di fornitura esistenti non sempre rendano possibile lavorare con strutture o fornitori locali fa sì che questa previsione sembri inizialmente controintuitiva", spiega Björn Klaas. "Tuttavia, una più stretta collaborazione con i partner locali consente alle aziende di essere più flessibili e di reagire più rapidamente alle mutevoli esigenze dei clienti e alle tendenze del mercato. Nel 2024, quindi, i produttori adotteranno sempre più spesso un approccio ibrido, in cui potranno utilizzare sia uno stabilimento centralizzato che una rete di strutture locali, a seconda delle necessità."

Questa tendenza è sostenuta da The Balancing Act Report pubblicato da Protolabs nel 2023, in cui circa il 55% dei produttori ha dichiarato di prendere in considerazione anche alternative come il "friendly shoring". Si tratta della delocalizzazione delle catene di approvvigionamento e della produzione in Paesi che hanno valori e cultura simili a quelli del proprio Paese.

Fianco a fianco con i cobot: il futuro del lavoro?

Non c'è dubbio che l'IA e altre tecnologie come i cobot stiano cambiando il modo di intendere e praticare il lavoro, ma lo studio di Protolabs mostra anche che gli intervistati identificano la creatività umana come un elemento cruciale per l'innovazione. Più della metà degli intervistati (56%) ritiene che i cobot aumenteranno la produttività dei dipendenti e il 57% afferma che favoriranno una migliore generazione di idee. Poiché i cobot si fanno carico di compiti ripetitivi e pesanti, i dipendenti potranno concentrarsi su aspetti più creativi del loro lavoro.

"La sempre maggiore carenza di manodopera qualificata dimostra chiaramente che i dipendenti sono ancora molto importanti per le aziende", spiega Björn Klaas. "Le aziende devono adattarsi per attrarre e trattenere i talenti. Oltre a una maggiore attenzione verso un maggiore supporto da parte di cobot e robotica in fabbrica, anche altre rivoluzioni moderne all'interno del mondo del lavoro si avvicinano a plasmare la produzione del futuro."

Nuovi materiali - da 3D a 4D

La robotica morbida e i nuovi materiali avranno il maggiore impatto sullo sviluppo della produzione nei prossimi cinque anni, secondo il Rapporto sullo stato della produzione robotica 2023 di Protolabs. Si prevede che la robotica morbida, come le pinze che consentono ai robot di svolgere compiti più logistici, crescerà a un tasso annuo del 35,1% tra il 2022 e il 2027, con la biomedicina, l'alimentazione e l'agricoltura come principali beneficiari. È importante ricordare che l'uso di nuovi materiali e tecnologie richiederà ulteriori iterazioni per il collaudo e il perfezionamento, rendendo la fabbricazione digitale un elemento chiave per accelerare questo ciclo di sviluppo.

I nuovi materiali saranno utilizzati anche nei sistemi che cambiano forma, noti anche come stampa 4D. Utilizzando materiali reattivi che reagiscono a influenze esterne come calore, luce, umidità, elettricità o pressione, gli oggetti stampati in 4D possono cambiare forma o proprietà. "Numerosi esempi di ricerca, ma anche di applicazioni concrete, dimostrano già quanto questa tecnologia sia rivoluzionaria", spiega Björn Klaas, vicepresidente e amministratore delegato di Protolabs Europe. "Il fatto che le applicazioni corrispondenti diventeranno sempre più importanti nel 2024 è quindi una tendenza da tenere in considerazione!". Esempi di sviluppo di questi sistemi sono

• Aerospaziale: ali di drone stampate in 4D che possono flettersi fino a 20 gradi in risposta agli stimoli, migliorando significativamente l'efficienza
• Tecnologia medica: impianti che si adattano al corpo del paziente nel tempo
• Tessuti intelligenti che adattano la loro traspirabilità all'umidità dell'aria
• Componenti di un sistema sanitario che si espandono o si contraggono in risposta alle fluttuazioni di temperatura.

La sostenibilità come motore dell'innovazione

"La sostenibilità continua a essere una priorità assoluta nel settore manifatturiero, sia nei processi delle aziende che nei prodotti che realizzano", spiega Björn Klaas. "Settori come l'aerospaziale, l'automobilistico e l'energetico hanno obiettivi normativi da raggiungere, come il consumo netto zero entro il 2050, per cui gran parte dello sviluppo dei loro prodotti si concentra sulla riduzione dell'anidride carbonica e sull'integrazione di tecnologie altamente efficienti." Lo studio condotto da Protolab su 450 dirigenti del settore manifatturiero dimostra che la sostenibilità è uno dei principali motori dell'innovazione e una delle principali ragioni che spingono i produttori a sviluppare nuovi prodotti. La produzione digitale svolge un ruolo importante in questo senso, in quanto consente una produzione localizzata e riduce gli sprechi.

"Di conseguenza, e non lo si sottolineerà mai abbastanza, la sostenibilità è uno dei temi più importanti per il settore nel 2024 e negli anni a venire", conclude Björn Klaas. conclude Björn Klaas.

Fonte: www.protolabs.com