Intelligenza artificiale e manifattura additiva: vantaggi e applicazioni pratiche nell’industria 5.0

La progressiva implementazione dell’intelligenza artificiale è uno dei cardini dell’industria 5.0 e la sua integrazione con la manifattura additiva è un’applicazione particolarmente interessante. Algoritmi di complessità crescente hanno dopotutto cambiato radicalmente, e stanno continuando a farlo, i paradigmi di produzione, rendendo la stessa più sostenibile e flessibile. La sinergia tra produzione additiva e AI generativa è dunque una risposta alle sfide che la produzione industriale contemporanea si trova a dover fronteggiare. Ma non è tutto: grazie all’evoluzione della fabbricazione additiva tutta la filiera finisce per avere benefici in termini di ottimizzazione, funzionalità e profitto. Andiamo a vedere tutto questo nell’articolo di oggi, scritto insieme agli esperti di Cignoli Elettroforniture.

Manifattura additiva e stampa 3D nella produzione industriale

La centralità della produzione additiva nell’industria contemporanea era evidente anche da prima dell’avvento delle AI generative. La possibilità di realizzare la componentistica dei vari strati in maniera progressiva a partire da un modello CAD garantisce una maggiore flessibilità, supporta una fase di progettazione più avanzata e permette di ridurre contemporaneamente costi operativi, sprechi e tempistiche. Questi evidenti vantaggi hanno favorito una diffusione delle tecnologie di fabbricazione additiva sempre più capillare. Nell’industria 5.0, la stampa 3D non è più prerogativa di settori sperimentali o naturalmente digitalizzati: giusto per fare un esempio, oggi non è raro vedere aziende del fashion o dell’energetico adottare pratiche di manifattura additiva. Tale adozione su larga scala è ancora maggiormente comprensibile se si pensa a come il mercato è cambiato negli ultimi anni. Oltre alle questioni legate all’ecosostenibilità, le aziende hanno dovuto far fronte a un incremento dellaproduzione on demand. Non solo quindi una stampante 3D diminuisce le spese, ma consente anche di diversificare i risultati senza bisogno di altri utensili specifici. Pensare alla produzione additiva esclusivamente in termini di risparmio sarebbe però un errore. Le tecniche di stampa 3D garantiscono risultati tecnicamente irraggiungibili attraverso metodi tradizionali quali fresatura o foratura. Lavorando per addizione, piuttosto che per sottrazione, la fabbricazione additiva permette di creare forme uniche mantenendo le strutture dei componenti leggere e resistenti. Un beneficio notevole, considerato che quando si lavora un blocco di materiale in maniera classica, si può generare una percentuale di scarti pari al 60%.

L’intelligenza artificiale nella produzione additiva

I vantaggi dell’AI generativa nella manifattura additiva sono molteplici. Da una parte bisogna annoverare i guadagni in termini di velocizzazione delle operazioni già conosciute, tuttavia il fattore game changer è un altro. Gli algoritmi di intelligenza artificiale possono imparare dai lavori già svolti e “immaginare” in autonomia fino a migliaia di nuove varianti. Il risultato è una produzione additiva ulteriormente ottimizzata, con prodotti più funzionali sia dal punto di vista strutturale, che da quello economico. Al momento esistono già diverse piattaforme di generative design che consentono di migliorare la produzione additiva tramite AI, partendo da dati relativi a specifici vincoli meccanici, materiali, carichi o geometrie desiderate. L’apporto dell’intelligenza artificiale è rilevante anche durante la fase di produzione. I modelli di machine learning elevano l’automazione industriale verso nuove vette, in quanto consentono un adattamento in tempo reale migliorato, sulla base delle variazioni di temperatura, velocità e flussi di materiale raccolte dai dispositivi IIOT. Dal punto di vista dell’ecosostenibilità, l’AI applicata alla manifattura additiva esalta ancora di più i benefici della stampa 3D. L’autoregolazione della produzione e la capacità dell’algoritmo di migliorare sé stesso riducono ulteriormente gli sprechi di materiale e i consumi di energetici e abbassano progressivamente il tasso di errore. Mentre un’adozione sistematica dell’AI è auspicabile, sono tuttavia presenti ancora dei limiti, specialmente nel contesto delle PMI. Non tutte le aziende dispongono di competenze adeguate per integrare intelligenza artificiale e fabbricazione additiva. Va inoltre considerata la barriera economica dal momento che le soluzioni AI-Native sono ancora poche, tendenzialmente costose, e il mercato delle tecnologie additive soffre ancora di una certa frammentazione. Leggi anche l’articolo: Bailong: un ascensore panoramico unico al mondo