Stampa 3D ed economia circolare attraverso la produzione ridistribuita

Regno Unito: stampa 3D dell’economia circolare attraverso la produzione ridistribuita

Poiché la stampa 3D rivoluziona le industrie di tutto il mondo, è inevitabile che anche le economie vengano influenzate dalla trasformazione dei modelli di business e delle catene di approvvigionamento. I ricercatori discutono di questi temi e delle loro scoperte nella produzione sostenibile in un’economia circolare pubblicata di recente : un modello di business per la produzione ridistribuita “.

I ricercatori elencano nuovi elementi tecnologici che stanno avendo un impatto come la robotica e l’Internet of Things, combinati con problemi localizzati come il costo del lavoro e l’economia del Regno Unito, nonché enormi preoccupazioni globali come il cambiamento climatico. Il concetto e lo studio della produzione ridistribuita (RdM) è stato sviluppato con una descrizione IDEF (Icam DEFinition for Function Modeling) come guida per l’implementazione del concetto RdM nel settore dei beni di consumo.

Modelli di produzione distribuita (riprodotto da [26]).

Innegabilmente, i modelli di business stanno cambiando per molte aziende con l’emergere di nuove tecnologie dirompenti, e questo significa adattamento, nonché spesso transizione da metodi più convenzionali che potrebbero essere stati in atto per decenni. Dichiarando che “l’attuale modello di produzione è guidato al cambiamento”, gli autori comprendono la connessione tra big data e beni di consumo.

In definitiva, il loro nuovo modello può aiutare a trasformare le aziende che passano dalla produzione in serie a un servizio più personalizzato e specifico per il cliente. I ricercatori sottolineano che i produttori avranno bisogno di una guida quando inizieranno a integrare i processi RdM, per includere:

Tecnologie di comunicazione dell’informazione
Automazione e robotica
Analisi dei big data
Produzione di additivi
Cloud computing
Tecnologie mobili
Per questa ricerca, gli autori hanno sviluppato un caso di studio che incoraggiava meno del consumismo tipico del passato, coinvolgendo il “prendere-fare-smaltire” e abbracciare invece la progettazione del prodotto incentrata su meno imballaggi e rifiuti, offrendo riutilizzo e riciclaggio di materiali come la plastica.

“Il caso di studio selezionato è stato tratto dal progetto ShoeLab, una collaborazione che mira a sviluppare una prova di concetto per una scarpa intelligente e sostenibile”, hanno spiegato i ricercatori. “Questo caso di studio è stato percepito come il più adatto a rispondere alla domanda di ricerca di: Come possiamo sviluppare un modello commerciale ridistribuito e circolare? Il modello di business sviluppato è stato utilizzato per studiare il modo in cui i dati acquisiti e comunicati tra, fornitura, produzione, distribuzione e utilizzo possono essere utilizzati per progettare processi migliorati. “

Una coppia campione di scarpe da ginnastica è stata stampata in 3D tenendo presenti molti dei concetti sopra menzionati, riducendo gli sprechi, eliminando le tossine e creando un “design per lo smontaggio”, che consente la manutenzione continua e la longevità dei beni di consumo. Fabbricati tramite sinterizzazione laser selettiva (SLS), i campioni sono stati creati con Duraform Flex (materiale riciclabile e riutilizzabile) come base.

“Il design di questa coppia di trainer consente nuovi modelli di business dirompenti, come l’offerta di trainer come servizio attraverso un modello di abbonamento. Questo modello fornisce un servizio personalizzato se gli istruttori devono essere riparati, sottoposti a manutenzione o le parti devono essere sostituite, poiché il corpo principale si stacca dalla suola con un giunto meccanico “, hanno spiegato i ricercatori. “Inoltre, i trainer saranno prodotti nei negozi locali. Il modello include anche l’uso di altre tecnologie come la capacità di scansionare il piede per produrre ogni trainer su misura e un’applicazione di realtà aumentata per provare virtualmente i trainer. Queste tecnologie consentiranno la produzione personalizzata di formatori evitando un surplus di prodotti invenduti e utilizzando la minima quantità di materiale. “

Il team di ricerca ha utilizzato IDEF0 (Icam DEFinition for Function Modeling) per esaminare la realtà dell’utilizzo di nuovi modelli e processi aziendali, includendo la stampa 3D.

Seguì la metodologia.

Produzione di scarpe così com’è.

I quattro criteri principali per IDEF0 sono i seguenti:

Trasporti: le piccole strutture dovrebbero essere vicine alle esigenze dei clienti / ai punti vendita.
Coinvolgimento del cliente: il potenziale di personalizzazione e personalizzazione consente una nuova relazione con i clienti.
Circolarità: la catena di approvvigionamento deve diventare non lineare e “ricca di feedback”.
Servitazione – l’accessibilità per la manutenzione e la riparazione di articoli di consumo porta all’acquisto di prodotti di qualità superiore che possono essere di proprietà per periodi di tempo molto più lunghi.
“I modelli sviluppati in questa ricerca si limitano a fornire una guida iniziale per lo sviluppo di una strategia di implementazione del business ridistribuito”, hanno concluso i ricercatori. “È necessario condurre ulteriori studi sulla fattibilità relativa, ad esempio, ai costi e alla prontezza della tecnologia.

“La distribuzione della produzione resa possibile dalle tecnologie di stampa 3D è idealmente posizionata per supportare la produzione on-demand in quanto possono essere offerte diverse varianti dello stesso design, produzione di pezzi di ricambio o servizi di riparazione. Tuttavia, tali tecnologie e materiali di stampa come le stampanti SLS e Duraform Flex potrebbero essere molto costosi sia per i concorrenti esistenti che per quelli nuovi sul mercato. Sono necessarie ricerche future per migliorare la tecnologia, ridurre il costo dei materiali, nonché ricerche per ridurre i tempi del processo di stampa 3D per aumentare la capacità della stampante, riducendo così il costo unitario delle stampanti. “

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