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Innovazioni sostenibili: il progetto EasyPrint

KYKLOS 4.0 è un consorzio di organizzazioni europee tra cui istituti di ricerca, università, PMI e grandi imprese, con competenze complementari. Il suo obiettivo è sviluppare innovazioni sostenibili e un innovativo ecosistema di produzione circolare utilizzando nuove tecnologie basate su CPS e AI e promuovendo processi di produzione intra-fabbrica efficienti dal punto di vista energetico e con basso consumo di materiali, al fine di ridurre emissioni di gas serra e inquinanti atmosferici.

A tal proposito, durante la seconda KYKLOS 4.0 Open Call, sono stati finanziati 17 progetti che sviluppano innovazioni sostenibili nel settore manifatturiero. Tra questi anche il nostro progetto di ricerca “EasyPRINT”, in corso di sviluppo da parte di Sautech Group insieme ai partner Meedarch e Enco.

Cos’è EasyPRINT?

EasyPrint (Engine for the Assessment of SYstem PRINTing) fornisce un servizio di progettazione intelligente che consente di sviluppare prodotti personalizzati, seguendo processi a zero impatto ambientale. In particolare parliamo di additive manufacturing: i clienti interessati ad un particolare prodotto, insieme ai fornitori, hanno la possibilità di definire i requisiti specifici di stampa, che saranno utilizzati dagli esperti del settore per la realizzazione del manufatto finale. 

Qual è il flusso di lavoro?

Il cliente presenta, agli esperti del processo di produzione additiva, un file 3D (OBJ), generato utilizzando uno dei tanti software di modellazione 3D disponibili. Ogni campione di prodotto da stampare è abbinato a parametri personalizzati, forniti dal cliente tramite EasyPRINT, che devono essere tradotti in una specifica di progetto stampabile.

Le criticità riscontrabili in tale fase possono riguardare le diverse combinazioni di parametri e tecnologie utilizzabili che comportano la creazione di diverse ipotesi di stampa le quali allungano le tempistiche di prototipazione. Per tale motivo, EasyPRINT dispone di un archivio file per tenere traccia delle varie impostazioni di stampa alternative in modo da gestire ed esplorare facilmente lo storico di prototipazione del prodotto.

Altro punto focale della piattaforma è la possibilità di creare un prodotto che tiene conto dell’impatto ambientale della sua produzione, nell’ottica di contribuire e favorire l’adozione di un ciclo produttivo più sostenibile. Inoltre, tramite EasyPRINT, è favorito l’interscambio di idee e informazioni tra il cliente finale e l’ufficio amministrativo degli esperti di settore (es: FabLab) in modo da partecipare attivamente al processo di prototipazione.

Easyprint contribuisce alla produzione circolare

EasyPrint consente ai centri di stampa 3D e alle industrie di produzione additiva di riprogettare lo sviluppo del prodotto dalla fase iniziale di ideazione fino a quella di produzione. L’incentivo all’utilizzo di materiali sostenibili, inoltre, avvicina il settore delle industrie manifatturiere ad un approccio più green. Difatti, EasyPRINT consente la rigenerazione, il ritrattamento e il riciclaggio dei materiali, prolungando così la durata del prodotto ed evitando la giacenza di prodotti invenduti siccome la progettazione è guidata dalle specifiche del cliente stesso.

In particolare, l’impatto in termini di economia circolare è da ricercarsi in:

• a monte di materiali ad elevate prestazioni ambientali;
• dello stock di materie prime in relazione all’ottimizzazione dei processi di stampa 3D e dei flussi di lavoro aziendali;
• riduzione delle risorse naturali come materia prima necessaria nel processo produttivo;
• consapevolezza sulle problematiche ambientali fornite dalla stessa piattaforma Easyprint in quanto mostra agli utenti l’impronta ecologica della loro scelta di stampa;
• degli utenti sul paradigma e sui principi dell’economia circolare promuovendo il riutilizzo dei rifiuti polimerici.

La misura della circolarità è poi calcolata attraverso gli indici Feedstock Intensity (FI) e Circular-Process Feedstock Intensity (CPFI), confrontati con i valori stimati sui materiali di scarto dell’attuale processo produttivo e di quello incentrato sull’utilizzo di EasyPRINT, dimostrando in questo modo l’effettivo miglioramento apportato dalla piattaforma sull’impatto ambientale.

Altro vantaggio della piattaforma è che essa è replicabile. Basti pensare che i membri delle piattaforme generalmente condividono idee, forniscono feedback su progetti esistenti e scambiano informazioni su nuove soluzioni, consentendo importanti ricadute di conoscenza gratuitamente in qualsiasi settore. EasyPRINT, in quanto piattaforma di condivisione, può supportare e facilitare il processo di sfruttamento di materiali, tecnologie e applicazioni AM all’avanguardia anche in altri settori come quello aerospaziale, automobilistico, medicale, dei trasporti, dell’architettura, dell’arte e del design, ecc. Inoltre, la stampa 3D offre anche più soluzioni nel campo della robotica, consentendo la produzione rapida di materiali più efficienti e robot realistici.

L’economia circolare come obiettivo da adottare in tutte le aziende

L’Additive Manufacturing è una tecnologia che facilita l’adesione al paradigma dell’economia circolare. Le aziende che perseguono un tale approccio investono nel miglioramento dell’efficienza delle risorse durante i processi di produzione. La piattaforma EasyPRINT persegue tale scopo: l’efficienza può essere garantita combinando processi di stampa simulati prima della produzione, automazione ottimizzata dei percorsi di stampa e la capacità di utilizzare tecniche di archiviazione digitale per convalidare quali prodotti sono o saranno maggiormente richiesti dai clienti.

Ad esempio, si consideri che i file digitali possono essere condivisi a livello globale sotto forma di inventari virtuali e prodotti localmente, invece di spedire fisicamente parti e prodotti finiti. O, ancora, la creazione di una piattaforma di stampa 3D digitale può riunire diversi cicli produttivi per rendere il servizio più efficiente e sostenibile, anche per gli utenti finali.

Infine, la progettazione combinata con il cliente aiuta a ridurre gli sprechi ottimizzando i materiali durante il processo produttivo, i tempi e le emissioni di CO2.