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industry 4.0

Come la stampa 3D può riportare le fabbriche in Occidente

di Luciano Fratocchi, Dipartimento di Ingegneria industriale e dell’informazione e di Economia dell’Università dell’Aquila

14 Giu 2017

14 giugno 2017

È possibile ipotizzare una connessione tra l’avvento della stampa additiva e la diffusione di decisioni di rientro delle produzioni? Ecco in che modo la “quarta rivoluzione industriale” – rappresentata da Industria 4.0 – può fornire un contributo alla re-industrializzazione dei sistemi economici occidentali

È diffusa l’aspettativa che le tecnologie riconducibili al concetto di Industria 4.0 stanno influenzando – e sempre più influenzeranno – in maniera significativa il livello di competitività dei paesi, dei settori e delle singole aziende. In tale contesto un ruolo particolare verrà svolto dalle tecnologie di additive manufacturing – altrimenti note come tecnologie di stampa 3D – che consentono la produzione di prodotti non già per sottrazione di materiale (come nel caso di molte lavorazioni meccaniche di tornitura) o per deformazione plastica dello stesso (si pensi allo stampaggio dei metalli) ma per deposizione di strati successivi.

Queste tecnologie stanno da qualche tempo rivoluzionando diversi settori merceologici, basti pensare che tutte le aziende statunitensi operanti nel business degli apparecchi acustici si sono convertite a questa modalità produttiva in meno di due anni ed oggi nessuna di loro utilizza le tecnologie tradizionali (D’Aveni, 2015).

Le stampanti 3D hanno però un significativo impatto anche sulla gestione della supply chain, ovvero l’insieme delle relazioni che intercorrono tra “il fornitore del fornitore ed il cliente del cliente”. Più precisamente, le tecnologie di additive manufacturing paiono poter influenzare le scelte di localizzazione geografica delle attività produttive. Tale evidenza assume un particolare significato laddove si tenga presente che, dopo anni di forte delocalizzazione produttiva – generalmente alla ricerca di minori costi di produzione (ed in particolare del fattore lavoro), da qualche tempo si va diffondendo la scelta di “rimpatriare” le produzioni. Il fenomeno è stato definito in vari modi, tra cui reshoring, back-shoring, on-shoring, in-shoring e reverse globalization. Anche se i termini utilizzati non sono sempre classificabili come perfetti sinonimi, l’idea che li accomuna è che attività manifatturiere precedentemente delocalizzate in paesi esteri vengono riportate in quello di origine, indipendentemente dal fatto che la produzione avvenga in impianti di proprietà o da parte di fornitori localizzati nel paese di origine dell’azienda (Fratocchi et al, 2014). A tale decisione si accompagna quella di “riavvicinamento” (near-shoring), ovvero del trasferimento delle produzioni in contesti geografici più vicini alle imprese. E’ questo, ad esempio, il caso di talune aziende italiane che dopo aver sperimentato le difficoltà della produzione in Cina, hanno deciso di trasferirsi nei paesi dell’Europa orientale. In tali casi, l’azienda è disposta ad accettare un maggior costo del lavoro pur di avere minori costi di coordinamento, logistici e di non qualità. A tale secondo fenomeno è riconducibile anche la scelta di aziende europee di trasferire in Italia produzioni manifatturiere (specialmente nel fashion e nella meccanica) che erano state prima oggetto di off-shoring.

È quindi possibile ipotizzare una connessione tra l’avvento delle tecnologie della stampa additiva e la diffusione di decisioni di rientro delle produzioni? Possono le stampanti 3D rappresentare un ulteriore volano per il rimpatrio delle produzioni?

Per rispondere a queste domande appare opportuno effettuare delle verifiche empiriche; la prima tra queste riguarda l’eventuale coerenza tra i benefici offerti dalle tecnologie 3D e le motivazioni che spingono al reshoring.

Quanto al primo punto (benefici dell’additive manufacturing), un’analisi della letteratura di matrice tecnologica permette di evidenziare le seguenti categorie di vantaggi derivanti dalla diffusione delle stampanti 3D nell’ambito dei processi produttivi industriali:

i) costi: i risparmi derivanti dall’adozione delle tecnologie additive derivano principalmente dalla riduzione – se non totale eliminazione – delle fasi di assemblaggio. A ciò si aggiunge la ridotta produzione di scarti e sfridi (specialmente rispetto alle tecnologie per asportazione di truciolo), che tra l’altro sono spesso re-impiegabili nel processo produttivo. Inoltre si deve evidenziare l’assoluta mancanza di economie di scala, per cui sono possibili – a costi non proibitivi – produzioni anche di piccolissimi lotti e finanche di “pezzi unici”;

ii) aumento del valore percepito dal cliente, grazie alla sempre più spinta customizzazione del prodotto offerto e la possibilità – almeno in taluni casi – di consentire all’acquirente di “stamparsi” direttamente il prodotto con la sua attrezzatura, dopo aver acquistato (magari on line) il file contenente i comandi per la stampante. Infine, è da evidenziare la significativa riduzione dei tempi di attesa (c.d. “printing on demand”) che, tra l’altro, è destinata a rivoluzionare molta parte del business dei ricambi, con significative conseguenze in termini di riduzione delle giacenze in magazzino a parità di livello di servizio offerto al cliente finale;

iii) impatto sulle attività di design del prodotto: le stampanti 3D uniscono una straordinaria libertà di azione concessa al progettista – che spesso può realizzare forme complesse non agevolmente producibili con le tecnologie tradizionali – con un’immensa facilità di apportare modifiche al prodotto, trattandosi solamente di intervenire sul file;

iv) impatti in termini di eco-sostenibilità: oltre alla già richiamata riduzione dei materiali di lavorazione (ed alla loro quasi completa possibilità di riutilizzo) si segnala anche l’impatto in termini di maggiore leggerezza dei prodotti che – nel caso di automobili ed aeroplani – comporta una riduzione dei consumi di carburante e, quindi, un positivo impatto sulla quantità di CO2 emessa in atmosfera.

Per verificare la coerenza tra i suddetti benefici e le motivazioni alla base del reshoring manifatturiero, è utile far riferimento alle evidenze presenti nella banca dati “Uni-CLUB MoRe reshoring” progettata e gestita da un gruppo di ricercatori delle Università di Catania, L’Aquila, Udine, Bologna e Modena e Reggio Emilia. Tale banca dati contiene informazioni su oltre settecento decisioni di rimpatrio di produzioni relative ai principali paesi europei e del Nord America. Le decisioni censite sono state identificate sulla base di fonti secondarie, quali: a) quotidiani e riviste internazionali di natura economica, b) rapporti delle maggiori imprese di consulenza, c) siti internet, d) studi accademici; e) bilanci aziendali. Per ogni evidenza analizzata, sono state indagate (laddove possibile) le seguenti variabili: i) paese di origine dell’impresa; ii) settore industriale di attività; iii) anno in cui è avvenuto il back-reshoring; iv) l’anno in cui era stato realizzato l’off-shoring; v) paese da cui ha avuto origine il rientro; vi) dimensioni aziendali (espresse in termini di volumi di vendita e/o numero di addetti); vii) motivazioni alla base della decisione; vii) modalità di costituzione della consociata estera.

Dal punto di vista delle motivazioni, le prime dieci rinvenute con maggiore frequenza risultano riconducibili alle seguenti categorie:

a) costi: tra questi appaiono in primo luogo i costi logistici che sono il driver in assoluto più ricorrente nelle motivazioni dichiarate dalle imprese. Seguono gli oneri relativi al fattore lavoro (quarta motivazione per numero di citazione), intendendosi con tale termine la significativa riduzione del divario tra i salari dei paesi occidentali e quelli dei paesi low cost, laddove non si consideri il mero costo orario della retribuzione ma il costo della componente lavoro per singola unità prodotta. Altrettanto citato (quinta motivazione nella graduatoria a livello mondiale) è il cosiddetto “Total cost of ownership” (quinta motivazione), ovvero il costo globale di un bene definito prendendo in considerazione non soltanto gli aspetti diretti – quali i materiali di produzione o le spese di trasporto – ma anche tutti quelli indiretti (spesso “nascosti”) – quali la “non qualità” delle produzioni delocalizzate. Da ultimo, si segnalano i costi di coordinamento delle attività manifatturiere, spesso trasferite in paesi (ad esempio la Cina) particolarmente distanti da quello di origine dell’azienda;

b) valore percepito dal cliente: a questa categoria è in particolare riconducibile il cosiddetto “effetto made in” (seconda motivazione in graduatoria), ovvero il maggior valore che un cliente è disposto a riconoscere ad un determinato prodotto quando lo stesso sia stato realizzato in uno specifico paese (ad esempio, un profumo francese, una macchina tedesca o una fotocamera giapponese). Segue la scarsa qualità delle produzioni realizzate nel paese di delocalizzazione (terza motivazione in valore assoluto), spesso dovuta alla mancanza di una vera e propria cultura industriale nel paese verso cui ci si è orientati nella fase di off-shoring;

c) livello di servizio reso al cliente: rappresenta la sesta motivazione maggiormente citata dalle imprese per spiegare la propria decisione di rimpatrio. Ad essa si aggiunge (come settima) la necessità di ridurre i lead time di approvvigionamento, imperativo ormai divenuto essenziale per la competitività delle imprese – come mostrato, ad esempio, dal diffondersi del fenomeno del cosiddetto fast fashion;

d) innovazione: in questa categoria assume particolare rilevanza la volontà delle imprese di co-localizzare le attività di R&S, engineering e produzione al fine di accorciare il time to market e favorire i processi di innovazione. Nell’esperienza italiana, va poi evidenziato il ruolo fondamentale che possono svolgere i distretti come knowledge repository di una cultura produttiva spesso unica;

e) incentivi governativi al rientro: tale driver si rinviene quasi esclusivamente nel caso dei “rimpatri” decisi da aziende statunitensi che spesso beneficiano di una vera e propria competizione tra gli stati federali per attrarre gli investimenti collegati al rientro delle produzioni.

A parte la motivazione riconducibile alla politica industriale, le restanti nove motivazioni più importanti per la spiegazione del reshoring manifatturiero risultano particolarmente coerenti con quelli che sono i benefici derivanti dall’adozione della tecnologia produttiva dell’additive manufacturing.

Una nota a parte merita l’aspetto relativo alla sostenibilità ambientale e sociale – tra i principali vantaggi delle tecnologie in parola. Se è vero che tale motivazione viene indicata come rilevante per la decisione di reshoring solo negli ultimi anni, va sottolineato che essa si rinviene con frequenza sempre più crescente e – secondo taluni autori (ad esempio, Ashbi (2016) – è destinata ad assumere un’importanza particolarmente significativa.

Infine, va sottolineato che 8 delle aziende censite nella banca dati “Uni CLUB MoRe reshoring” hanno esplicitamente indicato l’adozione di tecnologie di produzione additive come motivazione principale dell’implementazione di strategie di reshoring manifatturiero.

Una seconda verifica dell’ipotesi che le tecnologie di additive manufacturing possono rappresentare un fattore abilitante del reshoring manifatturiero, può essere condotta verificando i settori in cui i due fenomeni oggetto di analisi sono maggiormente diffusi. In tal senso, va evidenziato che i campi di applicazione delle stampanti 3D sono in continua crescita, anche grazie all’adozione di una sempre più ampia gamma di materiali.

A parte il già citato caso dei dispositivi acustici – dove la diffusione delle tecnologie produttive additive è stata pervasiva – tra le principali applicazioni industriali su larga scala delle tecnologie di produzione additiva si rinvengono quelle dei comparti aereonautico, elettrico ed elettronico, automotive (specialmente per quanto riguarda la componentistica) e del fashion. Tali settori rappresentano, secondo le evidenze della banca dati “Uni-CLUB MoRe reshoring” quattro dei primi cinque settori per numero di decisioni di rimpatrio delle produzioni nei principali paesi europei e nord-americani.

Le considerazioni finora svolte mostrano abbastanza chiaramente che la sempre più rilevante diffusione di tecnologie produttive basate sulla stampa 3D può costituire – al pari un fattore abilitante – il processo di rientro delle produzioni nei paesi occidentali. Viene quindi confermato che la “quarta rivoluzione industriale” – rappresentata da Industria 4.0 – possa fornire un contributo alla re-industrializzazione dei sistemi economici occidentali, in accordo anche con gli obiettivi di politica industriale a livello nazionale e sovra-nazionale (European Parliament Resolution, 2014)

     

Bibliografia

Ashby, A. (2016). From global to local: reshoring for sustainability. Operations Management Research, 9(3), 75-88.

D’Aveni, R. (2015). The 3-D Printing Revolution. Harvard Business Review, May.

Ellram, L.M (1995) Total cost of ownership: an analysis approach for purchasing, International Journal of Physical Distribution & Logistics Management, 25(8), 4–23.

European Parliament Resolution (2014). Reindustrializing Europe to promote competitiveness and sustainability, Strasbourg. http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc.do?pubRef=//EP//TEXT+REPORT+A7-2013-0464+0+DOC+XML+V0//EN. Accessed January 15, 2016.

Fratocchi, L., Di Mauro, C., Barbieri, P., Nassimbeni, G., Zanoni, A. (2014). When manufacturing moves back: Concepts and questions, Journal of Purchasing and Supply Management, 20 (1), 54-59.

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