PUNTO DI VISTA: La tecnologia additiva rivoluziona la produzione della difesa

PRODUZIONE PUNTO DI VISTA

Foto del Dipartimento della Difesa

Dalla stampa di parti uniche alla possibilità di riparazioni rapide in loco, la produzione additiva sta sconvolgendo la base industriale. Le innovazioni nei materiali e nei processi hanno aperto nuove possibilità, che a loro volta alimentano l’interesse per la tecnologia.

Poiché mercati come quello automobilistico, aerospaziale e sanitario abbracciano capacità additive, le opportunità non potranno che aumentare. Secondo i dati di Grand View Research Inc., l’industria globale della produzione additiva potrebbe raggiungere i 76,16 miliardi di dollari entro il 2030. Ciò rappresenta un tasso di crescita annuo composto del 20,8%, superando di gran lunga la traiettoria del settore manifatturiero più ampio.

Per il settore militare, la produzione additiva ha la capacità di affrontare le vulnerabilità della progettazione, come le debolezze fisiche dei prodotti che utilizzano metodi di produzione tradizionali. Nel frattempo, gli organismi federali e industriali scommettono sul suo potenziale per risolvere i problemi di lunga data della catena di approvvigionamento.

Tuttavia, nonostante i progressi promettenti, il settore della difesa ha ancora un ostacolo significativo da superare. Per ottenere un’implementazione diffusa, i produttori a tutti i livelli della rete di distribuzione devono essere disposti a investire. Ma al momento, le grandi aziende costituiscono la maggioranza degli utilizzatori.

Sebbene la produzione additiva sia spesso considerata una tecnologia emergente, i primi usi militari risalgono alla fine degli anni ’80, quando gli ingegneri iniziarono a sviluppare la tecnologia additiva. Tuttavia, l’uso iniziale della terminologia variava. Fu solo negli anni 2000 che i commentatori del settore resero popolare il termine “produzione additiva”.

L’implementazione di una nuova tecnologia, soprattutto se priva di standard a livello di settore, è un compito arduo. I rami militari statunitensi sono alcune delle organizzazioni più estese e complesse del mondo. L'esercito da solo conta più di due milioni di effettivi. Senza un linguaggio coerente e una conoscenza limitata della tecnologia, pochi che lavoravano nel settore negli anni ’80 e ’90 capivano il potenziale della produzione additiva. Di conseguenza, la difesa è rimasta indietro rispetto ad altri settori nella sua accettazione.

Detto questo, negli ultimi tre decenni, l’esercito ha lavorato costantemente per integrarlo nelle sue funzioni di ricerca e sviluppo. Mentre ogni ramo esplorava nuovi modi per incorporare la tecnologia additiva nei propri processi, ricercatori e ingegneri hanno identificato gli spazi in cui la produzione additiva potrebbe colmare le lacune e affrontare le sfide. Inizialmente, si trattava principalmente di casi d’uso in cui la tecnologia poteva integrare le tecniche di produzione convenzionali, ad esempio la stampa di guide per utensili, maschere e dispositivi.

Un punto di svolta è arrivato all’inizio del 2016, quando il Dipartimento della Difesa ha avviato una serie di workshop che esploravano l’uso della stampa 3D in ambito militare. Tali risultati si sono trasformati in un rapporto che ha fornito una tabella di marcia per l'utilizzo diffuso delle tecniche da parte dei militari.

Oggi, ogni ramo dell'esercito ha la produzione additiva rappresentata nei suoi portafogli di ricerca e sviluppo: dalla comunità di pratica di produzione avanzata del Laboratorio di ricerca dell'esercito allo scambio tecnico di produzione additiva della Marina. Negli ultimi dieci anni, questi rami organizzativi si sono sempre più appoggiati alla produzione additiva per migliorare gli sforzi produttivi sia di base che sul campo.

Nel novembre 2022, la Marina ha installato per la prima volta in modo permanente una stampante 3D in metallo a bordo di una delle sue navi. La macchina, che stampa l’acciaio inossidabile, doterà l’equipaggio di capacità produttive di livello industriale, consentendo loro di produrre pezzi su richiesta che prima non erano disponibili. Riducendo la dipendenza da fornitori terzi, la tecnologia consentirà una nuova autosufficienza delle navi e degli equipaggi, aiutando la Marina a superare i ritardi nei tempi di consegna e i problemi di obsolescenza.