a cura di Andrea Ballarino (Ricercatore ITIA – CNR, Design & Mass Customization Lab). Seminario di Italia Lavoro (Progetto Equipe 2020): "Innovare il settore delle calzature: scelte di impresa, relazioni industriali, politiche attive del lavoro."

1. Le iniziative di Italia Lavoro
Dati, novità e approfondimenti
sulle politiche attive del lavoro
Seminario tecnico Nazionale di
Settore
Bologna, 12-13 maggio 2016
Andrea Ballarino
Innovare il settore delle calzature: scelte di
impresa, relazioni industriali, politiche attive del
lavoro
La ricerca applicata per l’innovazione
tecnologica e produttiva
SEMINARIO 2/5
Innovare il settore delle calzature: scelte di impresa, relazioni industriali, politiche attive del lavoro

2. Indice
• ITIA-CNR e il Design&Mass Customization Lab
• Motivazioni e vision
• Le attività del Laboratorio
• L’evoluzione della ricerca applicata al manifatturiero
calzaturiero
• Conclusioni

3. 3
ITIA-CNR MISSION AND RTD&I STRATEGY:
TOWARDS THE FACTORY OF THE FUTURE
ITIA-CNR
svolge attività strategiche di ricerca
scientifica e l'innovazione, al fine di
contribuire allo sviluppo
della Fabbrica del Futuro
per la competitività e la sostenibilità
dell’industria manifatturiera italiana ed
europea.
Il focus delle attività di RTD & I è la
co-evoluzione
Prodotti / servizi, processi e sistemi di
produzione.
ITIA-CNR
è l'Istituto di Tecnologie Industriali e
Automazione
istituto pubblico di ricerca parte del CNR,
Consiglio Nazionale per la Ricerca

4. 4
Istituto di Tecnologie Industriali e Automazione
 2MaCS - Machine and Manufacturing Control Systems
 DASM - Dynamic Analysis and Simulation of Machinery
 IRAS - Intelligent and Autonomous Robot Systems
 MEDIS - Micro Enabled Devices and Systems
 EVA - Enterprise Engineering and Virtual Applications
 MBM – Manufacturing Business Models
Fabbrica del Futuro

5. 5
LA SEDE ITIA-CNR DI VIGEVANO
DESIGN & MASS CUSTOMIZATION LAB
INTEGRATED PILOT PLANT
Nuove soluzioni per la Fabbrica per la
produzione automatizzata di calzature
personalizzate

6. 6
Motivazioni e vision

7. 7
Anno 2000 – Bisogni e sfide
NorthAm.
LatinAm.
Europe
Asia&ME
Others
1985
1995
2005
1985 599 799 3044 4967 323
1995 466 718 1443 8022 320
2005 670 864 1518 10623 387
North Am. Latin Am. Europe Asia & ME Others
Mio pairs of shoes produced
Source: CEC
TREND: constant growth
TREND: decrease / stable

8. Mercato ed Opportunità per EU Footwear
World footwear market
• stimato attorno ai 246 Billions Euro
• aspettative di crescita del 5% in 5 anni
World footwear market
12%
88%
HVA products
Mass production
market
Il mercato dei prodotti HVA è
stimabile attorno ai 30 Billions
Euro, rappresentando il 12%
dell’intero mercato mondiale
Il turnover della produzione
Europea Footwear è di
circa 14 Billions Euro …
► meno del 50% del mercato HVA

9. Challenges (Future) per il settore Footwear in EU
Indirizzare il Footwear High Value Added Global Market
Rispondere a bisogni ed attese dei consumers:
• un cittadino europeo su tre soffre di problemi ai piedi
• il tasso di scarpe "inadeguate" raggiunge quasi il 24%
della popolazione
• la segmentazione della popolazione sta
progressivamente crescendo (dati UE entro il 2030):
elder (1 over 3), fat/obese (50/30%), diabetic (10%) 
tutti «nuovi» consumatori con esigenze specifiche da
soddisfare

10. 10
A Best Practise sviluppata da ITIA-CNR
nel settore Footwear
Consumer Oriented Factories

11. LEVELOF
CUSTOMISATION
NONELOWMODERATEHIGH
No customisation (made for stock) scarpe quali prodotti di massa
senza alcun grado di personalizzazione, acquistate da clienti nel modo
tradizionale con nessuna nozione su come scegliere le scarpe che
meglio si adattino.
• Style customisation : le scarpe sono ancora prodotte con la
tradizionale scala taglie, non c'è adattabilità individuale per ogni
cliente.
Best matched fit (assembled to order) scarpe sono vendute in modo
diverso, ma ancora prodotte tradizionalmente; complicazioni sono attese in
termini di complessità più elevata del prodotto ed in numero di varianti
Custom fit (made to order) rappresentare l'applicazione finale
del metodo di personalizzazione: ogni paio di scarpe (o anche ogni
scarpa singola) è "su misura" per le caratteristiche specifichedel
piede, le abitudini e le esigenze funzionali di ogni singolo
consumatore; implica una revisione completa di tutte le fasi del
ciclo di vita del prodotto.
ALL
La risposta “sfidante”:
Totally free creativity in shoe customizing
ITIA-CNR
Factory

12. The consumer as source for innovation
Selection
Selection and
customization
Try-on
today
what for perceiving consumer creation

13. 13
Reversing the perspective
Personalised production
The Consumer as source of innovation
Fixed model offer
Physical catalogue
SHOP
SHOP
 Unique Design
 Full engineering
 lasts
 upper, components
 «Market push»
Quantityandtime
Mass production
 Unique Design
 Full engineering
 lasts
 upper, components
 «Market push»
Quantityandtime
Quantityandtime
 «Market pull»
Going beyond (limits of)
 Unique Design
 Full engineering
 lasts
 upper, components
Expanding the choice,
getting «out of»
physical catalogue
Fixed model offer
Physical catalogue

14. Technology as complementary
innovation engine

15. Creativity, Design and Technology as engines for
Product and Process Innovation
ITIA –CNR
Pilot Factory
Healthy Shoes
Personalised Shoes
Innovating Factories
Social
impact Economic impact
Footwear Manufacturers
Technology Suppliers
New Materials
New Technologies
Environmental impact
Process
Innovation
Product
Innovation

16. © ITIA‐CNR
Attività @ITIA D&MC Lab
R&D
Technology
transfer
Services
Training

17. 17
Le attività del Laboratorio

18. 18
SINGOLO
PAIO
The ITIA-CNR Footwear Factory for Customised Shoes

19. La customizzazione: sfida per approccio
digitale alla (realizzazione della) calzatura
Custom-Fit:
I piedi di ciascun cliente vengono esaminati (scansione), le specifiche abitudini
sono analizzate ed usate per produrre una forma, un sottopiede ed una suola “ad
hoc”. Inoltre, la customizzazione consente la scelta dello stile e dei materiali della
scarpa.
SCANSIONE DEL PIEDE
LA FORMAVIENE ADATTATA
AL PIEDE ED UN ESEMPLARE
CUSTOMIZZATO VIENE
CREATO
TUTTI I COMPONENTI
VENGONO MODIFICATI

20. La scansione – dal piede alla forma
FOOT SCANNER AND MATCHING

21. Il design virtuale e l’ingegnerizzazione
concorrente di prodotto e processo
CAD 3D
DESIGN VIRTUALE
CAM
TAGLIO
CAM
CUCITURA
CAM
MACCHINE
MONTAGGIO
CAM
FRESATURA FORMA
IT
Generazione (semi)automatica
dell’informazione
INTEGRAZIONE TRASVERSALE

22. CAD / CAM – Sviluppo di algoritmiche dedicate

23. CAD / CAM – Alcune realizzazioni recenti

24. CAD / CAM – Alcune realizzazioni recenti

25. CAD / CAM – Alcune realizzazioni recenti

26. Integrated Pilot Plant
Sistema integrato di montaggio automatizzato Sistema di logistica automatizzato mono-cassetta
Macchine ad elevata flessibilità
Integrazione parametri a bordo macchina Soluzioni robotiche avanzate

27. 27
L’evoluzione della ricerca applicata al
manifatturiero calzaturiero

28. 28
Research Process Product
FootwearTechnology
Major Partners & stakeholders

29. 29
Footwear research evolution @ EU level
1997 2001 2004 2008
RTD
INDUSTRY
PNR SPI FP5 FP6 FP7
SPI6
• 6 MEURO
• 6 PARTNERS
• 36 MONTHS
EUROShoE
• 17 MEURO
• 34 PARTNERS
• 40 MONTHS
CEC‐made‐shoe
• 20 MEURO
• 54 PARTNERS
• 48 MONTHS
Fit4U, SShoes
IdeaFoot, Dorothy,
NetChallenge,
CoReNet, RoboFoot,
MyWear, Fashionable,
ADDFactor
1st generation
• Produzione
automatizzata
2nd generation
• Prodotti
Customizzati
• Sistemi di
produzione
integrati
3° generation
• Nuovi shoe
concepts e materiali
• Nuove soluzioni ICT
e design
• Nuove tecnologie
per il manufacturing
4° generation
Nuovi prodotti
dedicati e tecnologie
manufatturiere per la
produzione
“consumer
differentiated”
Dal customer ………………….………………. Al Consumer

30. Linea automatizzata di montaggio
Trasporto, manipolazione, identificazione e gestione automatica del singolo item (mezzo paio)

31. 31
1997 2001 2004 2008
RTD
INDUSTRY
PNR SPI FP5 FP6 FP7
SPI6
• 6 MEURO
• 6 PARTNERS
• 36 MONTHS
EUROShoE
• 17 MEURO
• 34 PARTNERS
• 40 MONTHS
CEC‐made‐shoe
• 20 MEURO
• 54 PARTNERS
• 48 MONTHS
Fit4U, SShoes
IdeaFoot, Dorothy,
NetChallenge,
CoReNet, RoboFoot,
MyWear, Fashionable,
ADDFactor
Footwear research evolution @ EU level
1st generation
• Produzione
automatizzata
2nd generation
• Prodotti
Customizzati
• Sistemi di
produzione
integrati
3° generation
• Nuovi shoe
concepts e materiali
• Nuove soluzioni ICT
e design
• Nuove tecnologie
per il manufacturing
4° generation
Nuovi prodotti
dedicati e tecnologie
manufatturiere per la
produzione
“consumer
differentiated”
Dal customer ………………….………………. Al Consumer

32.  EUROShoE - Extended UseR Oriented Shoe Enterprise
 Project durata: 2001- 2004
Project Coordinator: ITIA-CNR (I)
 Obiettivo: creare l’extended user oriented shoe
enterprise capace di produrre calzature customizzate
con efficienza comparabile alla mass production
 33 partners tra calzaturifici, produttori di machine,
formifici, università, research institutes, da10 paesi
Europei (I, E, P, D, IRL, F, DK, UK, SI, CH)
 Research budget: 17 million €
EC financing 8 million €
The largest project related to manufacturing
in the EU 5th Framework Program

33. EUROShoE Results:
Integrated Pilot Plant
Consumer
acquisition
Customized
product
engineering
Highlyautomated
productionsystems

34. 34
1997 2001 2004 2008
RTD
INDUSTRY
PNR SPI FP5 FP6 FP7
SPI6
• 6 MEURO
• 6 PARTNERS
• 36 MONTHS
EUROShoE
• 17 MEURO
• 34 PARTNERS
• 40 MONTHS
CEC‐made‐shoe
• 20 MEURO
• 54 PARTNERS
• 48 MONTHS
Fit4U, SShoes
IdeaFoot, Dorothy,
NetChallenge,
CoReNet, RoboFoot,
MyWear, Fashionable,
ADDFactor
Footwear research evolution @ EU level
1st generation
• Produzione
automatizzata
2nd generation
• Prodotti
Customizzati
• Sistemi di
produzione
integrati
3° generation
• Nuovi shoe
concepts e materiali
• Nuove soluzioni ICT
e design
• Nuove tecnologie
per il manufacturing
4° generation
Nuovi prodotti
dedicati e tecnologie
manufatturiere per la
produzione
“consumer
differentiated”
Dal customer ………………….………………. Al Consumer

35. 35
CEC-made-shoe
Custom, environment and comfort made shoe
Virtual assessment of
shoe properties (thermal,
bending, comfort…)
3D CAD
One Step Production System New Retail and SCN Platforms
Bio mat, devices, laser based

36. 36
1997 2001 2004 2008
RTD
INDUSTRY
PNR SPI FP5 FP6 FP7
SPI6
• 6 MEURO
• 6 PARTNERS
• 36 MONTHS
EUROShoE
• 17 MEURO
• 34 PARTNERS
• 40 MONTHS
CEC‐made‐shoe
• 20 MEURO
• 54 PARTNERS
• 48 MONTHS
Fit4U, SShoes
IdeaFoot, Dorothy,
NetChallenge,
CoReNet, RoboFoot,
MyWear, Fashionable,
ADDFactor
Footwear research evolution @ EU level
1st generation
• Produzione
automatizzata
2nd generation
• Prodotti
Customizzati
• Sistemi di
produzione
integrati
3° generation
• Nuovi shoe
concepts e materiali
• Nuove soluzioni ICT
e design
• Nuove tecnologie
per il manufacturing
4° generation
Nuovi prodotti
dedicati e tecnologie
manufatturiere per la
produzione
“consumer
differentiated”
Dal customer ………………….………………. Al Consumer

37. Focus – Soluzioni per segmenti di mercato specifici

38. 38
Tecnologie di Produziones for la PERSONALIZZAZIONE
Machine for
3D and stretch
materials
Advanced
Production cell
for glueing and
injecting sole
upper
lining
insole
Personalized
assembling
Multi-purpose
Laser machine for
cutting, marking ed
engraving
upper
lining
insole
Personalizzazione
estetica
Funzionalizzazione e
personalizzazione
Personalized product
Upper
Sole
Concezione, design e
sviluppo di nuovi
macchinari «industry
driven» ad elevata
performance e
flessibilità

39. Aesthetic personalization
4 axis:
• 2 xy linear motors +2 uv
galvo
• 1500x1500 mm working
area
Changeable laser source:
• CO2 laser
• Green laser
• Laser diode
Multipurpose laser machine:
taglio, marcatura e
decorazione estetica per
prodotti footwear e leather

40. Functionalisation and personalization
Macchina per i tessuti 3D spaziati Macchina per la pelle stretch

41. Innovative Milling Machine
for Lasts production
 Macchina dedicate per la fresatura di forme (personalizzate)
Personalized assembly and production

42. Mini-factory@Retail
Freedom of creativity
13
Soluzioni basate su ADDITIVE MANUFACTURING
per la personalizzazione di prodotto @retail

43. 43
Conclusioni:
verso la
«Shoe Making Enterprise 4.0»

44. TERZISTI
FORNITORI
CALZATURIFICIO
Il calzaturificio può (deve?) mutare il suo ruolo e modus operandi…
Forma
Sketch 2D/3D
design
Tomaia
Soletto
Suola/
tacco
Componenti
Accessori
Forma
vestita
Prototipo
IndustrializzazioneProduzione

45. TERZISTI
FORNITORI
quali
«esecutori»
del progetto
digitale
CALZATURIFICIO
.. Verso il DIRECT DIGITAL MANUFACTURING
Realizzare l'innovazione attraverso la digitalizzazione di prodotti e processi
Forma
Tomaia
Soletto
Suola/
tacco
Componenti
Accessori
Industrializzazione
PDM-PLM
Prototipo
Robotica
Additive manufacturing
Standardizzazione
• strutture forme (fusto, cave, corone)
• Componenti (sottopiede)
• Fondi/tacchi
Product 3D design
Produzione

46. Grazie per l’attenzione
Bologna 12-13 aprile 2016
Andrea Ballarino
ITIA-CNR
andrea.ballarino@itia.cnr.it
EQuIPE 2020
Italia Lavoro S.p.A
Via Guidubaldo Del Monte, 60 - 00197 Roma
amarsala@italialavoro.it