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POLITECNICO DI MILANO
Project Work EMBA SERALE 2015
LAB3DTAC
Additive Manufacturing e Open Innovation
nel Settore Healthcare Italiano
Tutor :
Simone Franzo’
Candidato:
Sergio Solofria
Giugno 2017
1
Indice………………………………………………………………………………………………………………………………………………………......1
Executive Summary…………………………………………………………………………………………………………………………………..2
Cap. 1 Paradigma Tecnologico
1.1 Tecnologia Esistente: Tomografia computerizzata……………………………………………………………....…...3
1.2 Tecnologia Emergente: Additive Manufacturing.……………………………………………………………………...4
1.3 Disruptive Innovation……………………………………………………………………………………………………..……......6
Cap. 2 Contesto Competitivo
2.1 Analisi PEST……………………………………………………………………………………………………………………….....…..7
2.2 Analisi delle 5 Forze di Porter………………………………………………………………………………………………....14
2.3 Modelli di Business dei Concorrenti e dei Potenziali Entranti…………………………………………….……....15
Cap. 3 Analisi Swot
3.1 Analisi Swot…………………………………………………………………………………………………………………………………….....22
Cap. 4 Strategia
4.1 Vision e Mission……………………………………………………………………………………………………………………...27
4.2 Strategia di Marketing…………………………………………………………………………………………………………....29
4.3 Marketing Mix………………………………………………………………………………………………………………………...31
4.4 Business Case…………………………………………………………………………………………………………………….......34
4.5 Value Proposition…………………………………………………………………………………………………………….........36
4.6 Business Model Canvas……………………………………………………………………………………………………….....37
Cap. 5 Piano Operativo
5.1 Risorse Umane ………………………………………………………………………………………………………………………………....38
5.2 Ciclo Produttivo Digitale……………………………………………………………………………………………………………..….38
5.3 Ciclo Produttivo Additivo………………………………………………………………………………………………………………..40
5.4 Output dei Processi Produttivi………………………………………………………………………………………………...42
Cap. 6 Analisi Finanziaria
6.1 Conto Economico ………………………………………………………………………………………………………………….…..…..43
6.2 Stato Patrimoniale ……………………………………………………………………………………………………………….…….....46
6.3 Flussi di Cassa e Rendiconto Finanziario……………………………………………………………………………….….…..48
6.4 Indici di Capital Budgeting ………………………………………………………………………………………………….………...48
6.5 Indici di Bilancio……………………………………………………………………………………………………………….…….……....49
Bibliografia …………………………………………………………………………………………………………………….…….……....51
Ringraziamenti
Desidero ringraziare tutti coloro che mi hanno dimostrato professionalita’ e collaborazione durante tutto il
percorso di Master al Politecnico di Milano durante gli ultimi 18 mesi, in particolare il Direttore del Corso
EMBA Serale, Federico Frattini, il tutor del Project Work, Simone Franzo’, e tutto lo staff didattico del corso:
Daniela Varisco, Valentina Goglio, Anna Bevilacqua, Cristina Cancer, Alessandra Boano, Greta Maiocchi,
Lucia De Gasperi, Alessandra Manfredi. Un ringraziamento speciale ad amici e colleghi di azienda, che hanno
sostenuto la mia dedizione durante tutto il periodo di studi fino alla stesura di questa tesi.
La più sentita gratitudine va a mia madre e mio padre che, con instancabile supporto, mi hanno permesso di
perseguire quest’obiettivo, a loro lo dedico con affetto.
2
Executive Summary
Con questa premessa si fornisce un riassunto del Business Plan di LAB3dTAC, un progetto imprenditoriale
concepito nel contesto medico sanitario italiano. In Medicina negli ultimi anni la ricostruzione 3D di parti
anatomiche è diventata un supporto basilare per la diagnostica, a partire dalla didattica fino alla
pianificazione degli interventi. I settori più interessati sono quelli dell’ortopedia e della chirurgia maxillo-
facciale, tuttavia nuovi software hanno aperto la strada anche al campo cardiovascolare. Il medico fornisce le
immagini TAC o di Risonanza Magnetica del paziente insieme alle indicazioni sulle parti anatomiche di suo
interesse; le immagini vengono quindi elaborate per ricostruire un modello anatomico virtuale,
successivamente inviato alla stampante 3D. Le potenzialità di questa tecnologia sono del tutto trasversali
alle diverse discipline mediche con enormi possibilità di impatto. L’obiettivo di questa iniziativa è estendere
la tecnologia, ad oggi confinata a singole collaborazioni scientifiche, fino a renderla disponibile ad ogni
struttura sanitaria che richiedesse questo supporto. Lab3DTac vuole quindi realizzare un vero e proprio
strumento integrato a servizio degli ambiti del settore medicale: chirurgia, formazione accademica e
associazioni di ricerca. Il progetto ha varie sfaccettature, ma una linea comune è quella di dotare i
chirurghi, appartenenti a varie specialità, tra cui chirurgia generale, ortopedia e chirurgia vascolare, di un
modello stampato 3D che riproduca l’anatomia del paziente, per permettere una più attenta e proficua
pianificazione pre-operatoria. L’obiettivo finale è quello di creare un vero e proprio “service” per il sistema
sanitario attraverso questa metodo di pianificazione innovativo, applicabile alle varie discipline chirurgiche.
La refertazione può avvenire con consulto diagnostico in formato DICOM, inviato via e mail a Lab3DTac,
che successivamente consegna ai clienti due prodotti:
1) elaborazione dello studio dell’esame volumetrico in un report digitale
2) l’organo stampato in 3D
Lo scopo di Lab3DTac è, infatti, quello di offrire la possibilità di creare un strumento innovativo a partire da
ciò che i medici e gli addetti ai lavori hanno già esaminato attraverso le consuete tecnologie, e di poter
diffondere tale innovazione ad un mercato di massa. Lab3DTac è caratterizzata due tipologie di clienti:
1) professionisti della chirurgia che vogliono consultare i propri casi clinici in 3D per scopo di diagnosi.
2) operatori sanitari, appartenenti a diverse communities, che vogliono condividere progetti a fini di ricerca.
I progetti caricati dagli operatori andranno a costituire il catalogo che Lab3DTac metterà a disposizione dei
clienti di una piattaforma online, a seguito di un consenso informato. La piattaforma Web rappresenta il
modo con cui l’azienda si presenterà al pubblico, si farà conoscere e venderà i propri prodotti.
3
Cap.1) PARADIGMA TECNOLOGICO
1.1 Tecnologia Esistente: Tomografia computerizzata
La Tomografia Assiale Computerizzata, o TAC, è un esame diagnostico che combina i tradizionali raggi X
con la tecnologia del computer. Ciò consente di ottenere l´immagine radiologica tridimensionale di una
sezione trasversale del corpo. La TAC consente diagnosi accurate su lesioni importanti come quelle del
sistema nervoso, degli organi addominali, dell´apparato muscoloscheletrico. Il principale campo d´azione
resta lo studio dei tumori, maggiormente se di piccole dimensioni o localizzati in organi dove difficilmente
possono essere analizzati con le tecniche diagnostiche consuete (radiografie). Il tomografo computerizzato è
abbinato, oltre che ad una consolle di ricostruzione propria, ad una consolle indipendente di post
elaborazione delle immagini che comprende un completo pacchetto di software. Nel corso degli ultimi anni,
le principali innovazioni tecnologiche sono state il continuo aumento del numero di strati per rotazione e
quindi della copertura volumetrica, che comportano un aumento della velocità di esecuzione dell’esame e
della sua qualità̀, con tutti i benefici diagnostici che ne derivano (TAC Siemens a 64 slices).
Il ciclo operativo dei sistemi digitali è molto rapido ed ecologico: una volta eseguita l’esposizione
l’immagine radiografica apparirà direttamente a monitor in tempo reale. La caratteristica principale è quella
di consentire, attraverso appropriati software, di manipolare l’immagine effettuando misurazioni di angoli o
distanze, ingrandimenti, regolando il contrasto e la luminosità utilizzando filtri specifici in modo da
evidenziare un determinato tipo d’informazione rispetto ad altri e di facilitare il clinico nella diagnosi.
L’introduzione degli algoritmi iterativi di ricostruzione delle immagini dai dati grezzi, rende possibile
permettendo, a parità̀ di esposizione, immagini a maggiore qualità̀ rispetto le apparecchiature precedenti.
L’integrazione con le tecnologie dell’ICT rende inoltre realizzabili vere e proprie architetture client/server,
ove le immagini diagnostiche, anche virtuali e le funzionalità̀ di ricostruzione anche 3D sono rese fruibili al
radiologo anche su postazioni non in prossimità̀ dell’apparecchiatura.
4
Pur essendo molto diffusa nelle strutture sanitarie, la capacità della tecnologia TAC è limitata, perché
fornisce immagini di anatomia strutturale e non funzionale. Da anni i fornitori TAC cercano di sviluppare un
metodo TAC di imagining funzionale con un buon rapporto costo-efficacia, in grado di discriminare
efficacemente i tessuti molli e di fornire elementi utili a diagnosticare piccole lesioni degli stessi. Questo è
l’obiettivo della TAC spettrale. Le informazioni spettrali possono essere unite ai dataset di immagine per
migliorare il contrasto dei tessuti molli. Una innovazione del mercato è stata la tomografia spettrale
computerizzata, che è recentemente tornata di notevole interesse per gli addetti ai lavori, molto per la
commercializzazione di queste nuove funzioni. Tuttavia, nonostante la tecnologia sia presente sul mercato
da oltre 10 anni, le strutture sanitarie che stanno considerando l’acquisto di un macchinario TAC dotato di
imaging spettrale dovrebbero informarsi sulla configurazione da scegliere ed accertarsi che questa sia adatta
a sostenere una vasta gamma di applicazioni generali di TAC. Una di queste è la visualizzazione di TAC
contrast-enhanced ed eliminare i difetti dalle immagini TAC. Il principale vantaggio atteso della TAC
spettrale è che consente una certa differenziazione dei tessuti. Inoltre, il contrasto dei tessuti molli può
migliorare, consentendo poi l’utilizzo di tecniche virtuali per rimuovere l’osso o il contrasto dal tessuto
d’interesse. I tomografi moderni di terza generazione hanno una caratteristica fondamentale, quella di
acquisire a spirale e compiono una rotazione in più o meno un secondo consentendo un’acquisizione
completa di un volume corporeo in 40 secondi – un minuto. I modernissimi tomografi multistrato a 128
slices possono impiegare anche solo pochi secondi, ottenendo decine di scansioni per ogni singola rotazione.
La riduzione dei tempi di rotazione delle TC consentono diversi vantaggi clinici, tra i quali:
• la realizzazione di esami cardio/vascolari, anche nel caso di organi in movimento;
• la possibilità̀ di acquisire immagini di alta qualità̀ diagnostica anche nel caso di pazienti non
collaborativi, allargando così l’ambito di selezione dei pazienti;
• l’introduzione di sistemi di correzione per artefatti metallici (ad esempio device impiantati) che
possono inficiare la qualità̀ diagnostica in pazienti complessi e nell’uso di TAC.
1.2 Tecnologia Emergente: 3D Additive Manufacturing
L’Additive manufacturing, conosciuto anche come 3D Printing, è un insieme di tecnologie che consentono
la produzione di componenti partendo da un modello CAD 3D (stl), tramite un processo di aggiunta selettiva
di materiale. L’AM è un processo di unione di materiale per realizzare oggetti partendo da modelli virtuali
3D, solitamente depositando strati di materiale l’uno sull’altro, processo opposto ai metodi di produzione
sottrattivi. È una tecnologia brevettata nel 1980 da Chuck Hull, presidente di 3D Systems, maggiore
produttore di questi dispositivi. L'andamento tipico dello sviluppo di un prodotto tecnologico segue una
curva ad S, divisibile in quattro stadi: Ingresso, Crescita, Maturità e Declino. Lo strumento usato da Gartner
è lo Hyper Cycle, che consiste in una rappresentazione grafica che mette in scena il ciclo di vita di una
tecnologia, dal suo concepimento, alla maturità, alla sua diffusione.
5
Hypercycle Tecnologie Emergenti (Gartner 2014)
Questo tool viene spesso utilizzato come punto di riferimento nel marketing e nel reporting delle tecnologie
emergenti, essendo allegati al grafico i rischi e le opportunità di queste tecnologie: elemento di analisi che
va dal momento dell’ideazione di un progetto al suo sviluppo, fino alla sua concreta materializzazione sul
mercato. In “Makers - The new industrial revolution” (2012) Chris Anderson, giornalista e saggista
inglese, direttore di Wired USA dal 2001 al 2012 descrive le sfaccettature di una rivoluzione industriale alle
porte, e così, come nella prima rivoluzione industriale fu la macchina a vapore a innescare un cambiamento
epocale, anche in questo caso un macchinario, la stampante 3D, è pronto a cambiare le regole della
produzione. Grazie alla capacità di realizzare oggetti tridimensionali, essa porterà alla concretizzazione del
concetto di “fabbrica personale”. I makers sono considerati uno degli elementi fondanti per una possibile
terza rivoluzione industriale in atto. Essi sono cultori dell’open source e del DIY (Do-It-Yourself, Fai-da-te):
sono appassionati, piccoli professionisti alla ricerca di una nuova “materia prima digitale”, persone che
hanno in comune il desiderio di innovare, tanto nel quotidiano quanto nella sfera professionale.
Concretamente parlando, si tratta di una comunità di persone che desidera realizzare oggetti più personali,
che condivide online i medesimi interessi e crede nella partecipazione: i makers cercano dunque di seguire
un nuovo paradigma produttivo: quello della produzione personale, creando nuovi oggetti con nuovi metodi.
Hypercycle 3D Printing Gartner 2014)
6
1.3 Disruptive Innovation: Economies of Scale and Scope
Un’analisi condotta da McKinsey mostra come le tecnologie di additive manufacturing possano
rappresentare per le aziende una reale opportunità di sviluppo, incentrata sia sull’abbassamento dei costi che
sulla differenziazione dell’offerta. In sintesi, l’adozione dell’additive manufacturing risulta vincente per due
motivi: la riduzione del capitale necessario per raggiungere un’economia di scala (produrre un numero
maggiore di prodotti a un costo medio inferiore) e la riduzione del capitale necessario per raggiungere
un’economia di scopo (diversificazione della produzione in uno stesso stabilimento produttivo).
Disruptive Technologies in 2025: Mc Kinsey
Si potrebbe riassumere in più prodotti e più diversificati a parità di investimento. L’additive
manufacturing pertanto è in grado di competere con le tradizionali tecniche produttive in un confronto
diretto dei costi. Il modello di McKinsey punta a capire qual è l'impatto dell'innovazione sui vari attori e
sul loro know-how, poiché un’eventuale distruzione delle competenze pregresse renderà più difficile
l'adozione dell'innovazione, mentre un rafforzamento delle competenze la renderà più agevole. Non esiste
una tecnologia migliore in assoluto, ma dipende dalla particolare applicazione desiderata. A fronte di questi
indizi si possono delineare i contorni di un nuovo scenario produttivo: il cosiddetto “direct digital
manufacturing”. Una forma di produzione nuova che sta trovando applicazione in svariati settori:
dall’industria dei medical device (protesi avanzate, apparecchi odontoiatrici, tessuti biologici) al settore
aerospaziale, ai consumer goods. Non solo qualità e tempi di stampa segneranno un miglioramento: anche la
scienza dei materiali che accompagna l’evoluzione delle tecnologie additive è destinata a crescere di pari
passo. Ogni anno vengono resi disponibili nuovi materiali, per svariate tecnologie ed è ragionevole
aspettarsi sempre nuovi materiali per sempre nuove applicazioni. Gli avanzamenti nel campo dell’AM
rendono naturale per le aziende valutare la possibilità di superare il modello “rapid prototyping” e impiegare
queste tecnologie nella realizzazione di prodotti definitivi (direttamente vendibili al consumatore o
impiegabili all’interno di assiemi più complessi).
7
Impatti Economici Potenziali delle Economie Disruptive entro il 2025 (Mc Kinsey)
Cap. 2) CONTESTO COMPETITIVO
2.1 Analisi PEST - Political
Nel settore della salute e della medicina, alcuni dei progetti più interessanti sembrano arrivare dalle
potenzialità della stampa 3D per migliorare la qualità della vita dei pazienti, e sembrano crescere di giorno
in giorno. In ambito medico, la stampa di protesi e tutori sembra il filone più avanzato e quello in grado di
creare un immediato e positivo rapporto tra costi e benefici. Nel contesto italiano del sistema sanitario
nazionale (SSN), la crisi economico-politica ha spinto l’attenzione delle autorità italiane e delle aziende
italiane verso altre priorità, tuttavia dal 2016 diversi incontri dei rappresentanti di Governo, PMI e aziende
del settore medicale sono stati incentrati alla proposizione di discussioni concrete di sviluppo al fine di
riparare ai ritardi che si sono delineati negli ultimi cinque anni. L’ideale sarebbe quello di approvare degli
incentivi per quelle aziende che investono in 3D (http://www.stamparein3d.it/giuseppe-lipari-del-ministero-
per-lo-sviluppo-economico- nella-stampa-3d-in-italia-siamo-troppo-indietro).
Lo stesso tipo di incentivi potrebbe essere rivolto anche alla Sanità pubblica e privata, affinché vengano
incrementati i progetti in R&S sul bioprinting: entro il 2018 lo sviluppo della stampa 3D in generale, e
quindi anche del bioprinting, porterà ad una perdita di 100 miliardi di dollari all’anno in proprietà
intellettuali a livello globale.
Il Ministero della salute, sulla base delle disposizioni contenute nel decreto del Ministro della sanità 23
dicembre 1996 (Rapporto sulla rilevazione delle apparecchiature sanitarie in Italia) cura la rilevazione dei
dati delle attività gestionali delle aziende e delle strutture sanitarie. Il lavoro svolto dal Ministero della
salute, dalle Regioni e da Agenas per il “Monitoraggio delle apparecchiature sanitarie” ha consentito di
attivare un flusso informativo dedicato, ricco di informazioni utili per la costruzione dell’Inventario
8
nazionale delle più rilevanti tecnologie. Nel 2006 le Tac in Italia rilevate erano circa 1560: un numero di
apparecchiature per TAC per milione di abitanti pari a 27.
Dopo 10 anni (2016) le Tac sono arrivate a circa 2030: un numero di apparecchiature per TAC per milione
di abitanti circa pari a 34. In particolare, tra i modelli di rilevazione sono presenti: STS.14 Apparecchiature
tecnico biomediche di diagnosi presenti nelle strutture sanitarie extra ospedaliere; HSP.14 - Apparecchiature
tecnico biomediche di diagnosi presenti nelle strutture sanitarie ospedaliere.
Altre fonti di confronto rispetto ad ulteriori indicatori, quali l’età delle apparecchiature, sono rese disponibili
dall’European Coordination Committee Of The Radiological, Electromedical And Healthcare IT Industry e
da Assobiomedica. Su 100.000 apparecchiature censite (Assobiomedica 2016), circa il 60% è obsoleto,
avendo superato notevolmente la soglia di adeguatezza tecnologica, con costi di gestione enormi che
potrebbero essere abbattuti sostituendole gradualmente con tecnologie di ultima generazione. Di fatto parte
dell’installato di base del sistema sanitario italiano è ancora costituito da sistemi ormai obsoleti.
L’introduzione delle TAC multistrato ha visto l’introduzione nel 2002 delle 16 strati, nel 2004 quella delle
64 strati, mentre solo più̀ recentemente dal 2008 delle 128 strati e superiori. Data la rapidità̀ di evoluzione
tecnologica dei sistemi multistrato, è ragionevole affermare che la vita media di un sistema TC possa
considerarsi di circa 7 anni, oltre i quali può̀ essere ritenuto obsoleto. Il periodo di adeguatezza tecnologica
di un sistema TC prima di poter essere considerato obsoleto, è: • 7 anni nel caso di sistemi TC < 16 slices, •
5 anni nel caso sistemi TC >= 16 slices.
Si tratta di un parco di apparecchiature meno sicure, con qualità clinica diagnostico-terapeutica al limite
9
dell’appropriatezza. Tra le informazioni rilevate nel flusso apparecchiature sanitarie, l’Indicatore è
l’anzianità delle apparecchiature (data di primo collaudo). Considerando questo indicatore a livello
nazionale, la distribuzione delle diverse tipologie di apparecchiature in base alle classi di anzianità (0- 5
anni, 5-10 anni, oltre 5 anni) è riportata nella figura seguente.
Esistono organizzazioni che confrontano le informazioni rilevate nei paesi europei, come nel caso di
Eurostat e altre, come l’Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) che
consentono il benchmark anche con paesi non appartenenti alla Comunità Europea. Secondo il rapporto
della società Gartner, la richiesta di tessuti, organi e dispositivi medici stampati in 3D raggiungerà cifre
elevatissime. Questa grande richiesta si verificherà soprattutto nei mercati meno industrializzati o in quei
Paesi colpiti da conflitti, dove la necessità di organi e dispositivi medici è purtroppo altissima. Riprendendo
le parole del Dott. Basiliere, researcher director della Gartner, "il successo globale dei casi d'uso delle
stampanti 3D nelle regioni emergenti crescerà per tre ragioni”; 1) la maggior semplicità di accesso e la
diffusione della tecnologia, 2) ROI (Return of Investment) 3) la semplificazione della catena di fornitura per
la distribuzione dei dispositivi medici in queste zone. Altri motori di crescita solo l'elevata popolazione con
un accesso inadeguato alla sanità in regioni spesso funestate da “conflitti interni, guerre e terrorismo".
2.1 Analisi PEST - Economical
Da circa 5 anni si parla molto della stampa 3D, perché si è dimostrato essere un mercato in crescita
emergente ma tuttavia ancora immaturo e piccolo sotto certi punti di vista.
Le stime dei maggiori analisti come Canalys, Gartner Group, IDC, Price Waterhouse Cooper, SmarTech
e Wholers, che sono considerate tra le migliori agenzie di rating nell’ambito dell’Additive Manufacturing,
prevedono un mercato mondiale (che comprende hardware, software e materiali) nella stampa 3D che
supererà i 20 miliardi di dollari entro il 2020, e continuerà a crescere in modo vertiginoso almeno fino al
2030. Da uno studio fatto da Deloitte, il mercato mondiale dell’additive manufacturing nel 2017 è di circa 6
10
Miliardi di USD, considerando che il business si è quadruplicato negli ultimi 5 anni. Anche se si tratta di
uno dei mercati a più rapida crescita, tuttavia le cifre assolute sono ancora molto modeste. Basti pensare che,
tra i maggiori produttori di stampanti 2D, Xerox ha fatturato nel 2016 circa 20 miliardi. Quindi nel 2020
l’intero mercato della stampa 3D sarà simile all’attuale fatturato di uno solo dei maggiori fornitori di stampa
‘tradizionale’, mentre oggi è equivalente solo al 30%. Conforta però il fatto che, mentre nella stampa 2D
l’Italia rappresenta a stento il 2% del mercato mondiale, nella stampa 3D le stime parlano invece di una
quota che varia dal 3% al 4%; ovvero oltre 200 milioni di Euro. La crescita media registrata è di circa il
27% annuo con un importante +32% annuo tra il 2011 e il 2013 e di circa il 40% tra il 2014 ed il 2016. Il
miglioramento è pressoché continuo fin dalla nascita del settore, ad eccezione degli anni immediatamente
successivi alla crisi economica del 2007, a dimostrazione dell’importante livello innovativo che queste
tecnologie possono portare nelle aziende in numerosissimi ambiti diversi.
I settori medicale e aerospaziale, in particolare, sono quelli con la maggiore crescita nell’utilizzo delle
tecnologie di stampa 3D poiché richiedono elevata accuratezza e precisione (Markets and Markets).
Nonostante questo grande interesse, il mercato della stampa 3D è ancora in una fase iniziale di grande
crescita. L’analisi svolta dalla Wohlers Associates dimostra come questo sviluppo provenga dal basso, ossia
dagli utenti privati, definiti “piccoli artigiani 3D”, in aggiunta alla sempre più importante richiesta da parte
delle industrie.
Ciononostante si stima che la tecnologia 3D non rimpiazzerà totalmente i processi tradizionali, ma li
affiancherà riducendo i tempi di produzione del 50-80% rispetto a quelli attuali. Si verranno a creare veri e
propri “stabilimenti di fabbricazione digitale” come ipotizza Will Sillar, esperto dello studio di consulenza
Legerwood. In particolare c’è una tendenza per la quale le aziende, che scelgono di sviluppare i loro prodotti
con una importante generazione dei modelli 3D, hanno deciso che la loro produzione non sarà più
centralizzata in grandi fabbriche, bensì in piccoli centri sparsi nel mondo con linee produttive
riconfigurabili, che rispondono facilmente a variazioni della domanda (caso GE Additive).
In questo contesto l’utilizzo di tecnologie di additive manufacturing si adatterebbe perfettamente alle
richieste di flessibilità ed adattabilità. Una produzione diffusa in tutto il territorio e realizzata tramite stampa
11
3D, oltre ai vantaggi di personalizzazione già discussi, porterebbe ad un abbattimento dei costi di trasporto e
di logistica, nonché all’eliminazione quasi totale della necessità di disporre di grandi magazzini.
Trend di crescita di vari settori e spesa in billions dei prossimi 5 anni in AM
Benché il numero dei dispositivi consumer rimarrà maggiore, la crescita dei proventi per la vendita di
macchinari professionali indica che il numero di macchine impiegate all’interno di contesti aziendali e/o
industriali è destinato ad aumentare. Un segno del crescente interesse per queste tecnologie.
Previsioni di vendita di stampanti 3D (Gartner e Wells Fargo Wealth Management 2014)
Il motivo è semplice: non essendo necessarie attrezzature dedicate, i costi fissi di un macchinario sono
ripartiti su più tipologie di prodotto. Con la stessa macchina si possono quindi realizzare molti più prodotti,
diversi tra loro, e non è necessario stabilire un numero minimo di esemplari, solitamente molto elevato, che
possa giustificare il costo di eventuali stampi, altrimenti necessari. Significa quindi che si avrà necessità di
investire meno denaro per raggiungere la cosiddetta dimensione minima efficiente, ovvero quel livello
di produzione minimo (in numero di esemplari) che consente di minimizzare il costo medio del singolo
prodotto (economia di scala).
12
2.1 Analisi PEST - Social
Nel settore medicale siamo nel mezzo di un shift del paradigma dell’industria dell’Health care, avendo
già percepito la trasformazione nella farmaceutica, tecnologia medicale e nelle procedure chirurgiche. Infatti
le tecnologie dell’Additive manufacturing Technologies sono maggiormente usate come aiuto diagnostico in
operazioni chirurgiche e nello sviluppo di protesi sostitutive.
Nei saloni integrati degli eventi più importanti in Italia, Exposanita’ e IDBN – Italian Digital
Biomanufacturing Network, ci si pone l’obiettivo di mettere in relazione la tecnologia della stampa 3D
col mondo medicale, offrendo ai professionisti la possibilità di incontrare produttori di stampanti, materiali,
scanner e software 3D, oltre che di aggiornarsi anche di formarsi sull’utilizzo di queste nuove tecnologie.
Il focus è dedicato alla produzione di protesi, impianti e dispositivi medici personalizzati, al bioprinting.
Il Network IBDN rappresenta un’importante network di professionisti riferita al campo 3D che raggruppa i
“pionieri” della stampa 3D in Italia in ambito medico. Lo scopo è quello di condividere le esperienze: sono
presenti ortopedici, chirurghi neurochirurghi, ingegneri, tecnici di radiologia con cui si stanno avviando
progetti interessanti. Il vice presidente di IDBN, Ferdinando Auricchio dell'Università di Pavia ha
commentato come in generale dalla chirurgia arrivino riscontri positivi dell'uso dei modelli 3D, «ma come
ingegneri a volte abbiamo difficoltà a quantificare l'efficacia degli strumenti».
Questa innovazione si attua con un processo di sei fasi: Tac, segmentazione, modello virtuale, stampa in 3D,
pianificazione chirurgica, intervento minimamente invasivo (Stefania Marconi, PHD Università di Pavia).
Un altro punto di riferimento a Bologna è l’Ing. Alberto Leardini del Rizzoli che, insieme con il Prof.
Nicola Bizzotto, partecipa attivamente al network: il loro scopo è diventare un punto di riferimento
professionale per i giovani ricercatori, così da mettere su un piano di discussione a livello professionale
anche i prodotti provenienti dalle start up, ancor prima di proporli ad un possibile mercato. A dimostrazione
dell’impatto della stampa 3D, il Policlinico San Matteo di Pavia, ed in particolare la sezione di Chirurgia II
guidata dal Prof. Andrea Pietrabissa, utilizza ormai abitualmente modelli anatomici stampati in 3D,
ricostruiti a partire da immagini TAC del paziente: ad oggi il 50% della chirurgia pancreatica e
il 100% della chirurgia splenica e renale eseguita in quel reparto sfrutta il supporto di modelli stampati in
3D. Anche il Policlinico San Donato con la sua chirurgia vascolare e cardiochirurgia sta ad oggi
sperimentando l’uso dei modelli 3D per la pianificazione chirurgica.
13
Uno studio dell’università Alma Mater di Bologna ha messo a confronto 40 operazioni di chirurgia maxillo-
facciale in tre anni. Il 50% sono state realizzate con tecnologia convenzionale, e 50% con chirurgia
digitale, ossia con l’impianto preparato in anticipo sulla base dei dati della Tac. I risultati della ricerca
evidenziano che la chirurgia digitale, ossia la ricostruzione in 3D della protesi, ha permesso di risparmiare
33 minuti nella ricostruzione, due ore di teatro operatorio, ha diminuito di oltre tre giorni la permanenza in
ospedale, non ha dato complicazioni (contro il 10% delle tecniche convenzionali) e nel complesso ha
generato un risparmio di circa 2.765 euro per operazione. I vantaggi dell'uso della stampa 3D in ortopedia
(ambito in cui si sono constatati molte applicazioni rispetto alle altre branche della chirurgia), sono la ridotta
invasività, riduzione dei tempi chirurgici (e quindi dei costi di intervento).
2.1 Analisi PEST - Technological
Tra qualche anno, i medici oltre a prescrivere le TAC, le radiografie, le ecografie, gli ecocardiogrammi, e
tutti gli altri esami per diagnosticare e trattare eventuali patologie, prescriveranno anche la riproduzione
fedele e solida, tridimensionale, dell’organo o delle singole parti del corpo oggetto di trattamento
sanitario. Un laboratorio, probabilmente interno all’ospedale, realizzerà con la stampante 3D cuori, ossa,
cervelli, fegati. Tutto ciò che servirà ai medici per migliorare la diagnosi e per rendere più efficace la
terapia. Il settore della sanità è quello dove la ricerca avanza a velocità formidabili: la stampa 3D e l’additive
manufacturing stanno trovando grandi riscontri in tanti ambiti: sale operatorie e centrali di sterilizzazione,
prevenzione, terza età, primo soccorso, ingegneria clinica, disabilità e molto altro. Il punto in comune tra
tutti questi ambiti è quello di porre una visione del futuro, promuovendo quella che è pura innovazione in
un settore che è, necessariamente, in continua evoluzione. In un contesto importante come quello sanitario,
l’avvento della tecnologia 3D rappresenta una vera e propria rivoluzione. Viene definita la terza rivoluzione
industriale, poiché cambia il modo di produrre, cambia la catena del valore. In un contesto come quello della
medicina e della sanità non è facile capire come le nuove tecnologie possano andare a cambiare
radicalmente i processi di studio e le conseguenti applicazioni della ricerca. A questo scopo il CIRM
(www.cirm.net) è un consorzio di ricerca che riunisce ospedali e aziende biotech, scienze della vita ed enti
di ricerca, e si occupa della valutazione e della gestione dei progetti di ricerca con sovvenzioni europee. La
principale sfida è basata sull’assunzione che “per un utilizzo diffuso delle tecnologie 3D in questi ambiti
oggi bisogna fare dei passi in più”; di fondamentale importanza è affrontare gli aspetti regolatori per la
certificazione materiali e la qualificazione dei percorsi produttivi, chi produce, chi vende al paziente, test di
sicurezza (cosiddetti clinical trial), robustezza, interazioni. I principali motivi di attenzione sono anche sui
materiali, per quanto riguarda le caratteristiche meccaniche, certificazione del processo produttivo, che parte
dall’immagine TAC e arriva fino all’oggetto finito. Per quanto riguarda le nuove realtà emergenti, le PMI
stanno iniziando ad affrontare la questione con un approccio corretto. Oltre che in termini di efficienza sui
tempi e costi di realizzazione dei pezzi, gli impatti maggiori che arriveranno dalla produzione additiva,
saranno a livello sistemico sulle capacità progettuali e sui flussi di lavoro.
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Il flusso operativo per un modello 3D personalizzato è:
2.2 Analisi delle 5 Forze di Porter
Il sistema competitivo di Lab3D Tac si riassume nella seguente classificazione:
Medie Barriere all’entrata, che dipendono dalla natura del business e si traducono in extra costi:
legislazione, mancanza di strutture distributive, costi materiali e delle stampanti.
Basse Barriere all’uscita, che possono avere caratteristiche economiche o strategiche se si vuole cambiare
prodotto in futuro (bassi costi di riconversione, interdipendenze coi contratti di forniture o assistenza).
Basso Potere Contrattuale dei fornitori, che possono integrarsi rispettivamente a valle
Medio Potere Contrattuale dei clienti, che possono integrarsi a monte
Media Sostituibilità, perché’ i prodotti sostitutivi possono essere contrastati ed integrati nell'offerta che
Lab3d TAC propone rispetto ai concorrenti. I prodotti sostituibili sono quelli prodotti con materiali diversi,
tuttavia i concorrenti possono migliorare il rapporto qualità prezzo offrendo modelli 3D con resine meno
costose. Per questo motivo l’aumento del prezzo del prodotto finale può far aumentare la domanda di un
altro sostitutivo. La domanda può ritenersi, secondo queste ipotesi, elastica.
Media Concorrenza Diretta, perché i concorrenti (misurati in termini di dimensioni in termini di
fatturato; tipo di clientela; prezzi e qualità del prodotto/ servizio; localizzazione; promozione) non hanno
presentato un importante rischio di sostituibilità dei prodotti e servizi offerti oggi al mercato sanitario
Alti Potenziali Entranti, perché c’è una tendenza ed un interesse crescente, da parte di concorrenti esistenti
e potenziali, nell’innovazione che Lab3DTac vuole perseguire: pertanto non bisogna sopravvalutare la
propria forza di competizione e sottovalutare i propri punti deboli.
Fase data capture con scansioni e medical imaging
Modellazione geometrica e biomeccanica
Progettazione del dispositivo
Definizione della procedura di impianto
Pianificazione della produzione in 3D
15
2.3 Modelli di Business dei Concorrenti e dei Potenziali Entranti
La stampa 3D permette infatti di produrre “closer- to-demand” ovvero più vicino alla richiesta reale di un
prodotto e di poterlo fare vicino al suo luogo di destinazione. Dotare una struttura di macchinari per la
fabbricazione additiva significa inoltre adottare un’economia di diversificazione (economia di scopo) grazie
alla quale poter produrre più prodotti, maggiormente diversificati e più innovativi. Una diversa valutazione
della dimensione minima efficiente può portare ad un ripensamento della catena di approvvigionamento:
un’economia di scala più facile da ottenere può significare lo spostamento della produzione in nuove
location. I sostenitori dell’additive manufacturing intravedono la possibilità per le tecnologie additive di
pareggiare o addirittura superare, in termini di convenienza e costi, i metodi di fabbricazione tradizionali;
offrendo contemporaneamente la possibilità di innovare a livello di supply chain e di performance dei
prodotti. La condizione è che si instaurino modelli di business di nuova concezione. Questi modelli
vengono esemplificati all’interno di un cambio di paradigma strategico, nel quale ognuno prefigura un
differente scenario di implementazione della tecnologia in ambito produttivo. I possibili scenari di
implementazione delle tecnologie additive immaginati da Deloitte, azienda di servizi di consulenza e
revisione, sono 4 ed in ognuno di essi si descrive il possibile percorso di evoluzione (o di stasi), attraverso
cui l’implementazione della stampa 3D può svilupparsi all’interno delle aziende che decidono di adottarla.
scenario I - Le aziende non mirano a modificare la catena di approvvigionamento o ad aumentare le
performance dei prodotti attraverso un uso più evoluto dell’additive manufacturing. Tuttalpiù, cercano di
aumentarne il valore aggiunto, all’interno della catena produttiva esistente. Le aziende non cercano radicali
alterazioni né nella supply chain né nella catena del valore del prodotto, ma possono esplorare le tecnologie
dell’AM per migliorare la delivery del valore per i prodotti correnti entro l’esistente supply chain.
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scenario II - Le aziende riescono a raggiungere più facilmente un’economia di scala e possono trarre nuovi
vantaggi da una capillarizzazione della catena produttiva. La maggioranza dei benefici proviene dalla
capacità di riduzione del capitale circolante e dalla riduzione dell’efficienza del minimo volume per ottenere
economie di scala produttive. La grande varietà dei materiali specializzati e delle attrezzature, possono
rifare completamente la supply chain, permettendo alla manifattura un valido uso per nuove efficienze e
risparmi dei costi andando ad accelerare il tempo di ricezione dei prodotti finiti vero i clienti (Lean
production & time to market).
scenario II - Le aziende riescono a raggiungere più facilmente un’economia di scopo, andando a
diversificare con più facilità la loro linea di prodotti. Esse prendono i benefici dall’AM andando a
raggiungere nuovi livelli di performance attraverso l’innovazione dei prodotti che offrono. Questo business
model assicura un’opportunità di migliorare i ritorni finanziari e la crescita dei profitti con l’abilità di creare
innovazione di prodotto, che sarebbe difficile o impossibile con i metodi standard di manifattura.
scenario IV - Le aziende possono puntare a instaurare nuovi modelli di business volti all’innovazione. In
questo scenario si sfrutta pienamente il potenziale vantaggio offerto da una produzione industriale che faccia
uso dell’AM. Sul fronte dell’economia di scopo, si ottiene una grande varietà di prodotti ed eliminare i costi
relativi ad attrezzature dedicate significa poter sviluppare più versioni di uno stesso prodotto. I soli costi da
sostenere riguardano la ricerca e lo sviluppo e non eventuali modi che alle linee di impianto. Questo cambio
di paradigma, insieme ad una revisione della supply chain, costituisce il vero potenziale di innovazione della
stampa 3D.
Questi sono i criteri con cui un’azienda/associazione valuta l’investimento per scegliere stampanti, software
e materiali per la produzione additiva. Il facile accesso ai servizi di prototipazione e produzione digitale,
unito alla diffusione di piattaforme di prototipazione elettronica, ha generato un mix di ingredienti in grado
di liberare un potenziale creativo senza precedenti. Eppure è necessario seguire due passaggi: 1) analizzare i
cicli di lavoro del cliente, informandolo in fase di analisi delle possibilità offerte dai modelli 3D con
prestazioni e prezzi diversi; 2) trovare persone qualificate che possano interpretare correttamente i risultati,
realizzando degli MPV prototipici, a partire da un database storico di file digitali (DICOM o STL).
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Concorrenti
In Italia esistono molti produttori di stampanti e scanner 3D, software per la conversione TAC 2D in 3D,
centri servizi (progettazione, prototipazione e produzione) FabLab e negozi in Franchising. La vocazione
della stampa 3D alla produzione in piccola serie di oggetti complessi e di valore medio-alto si sposa
perfettamente con la realtà delle PMI Italiane che producono oggetti pregiati in quantità ridotte.
Chi realizza un prodotto digitale può vendere:
• Brevetto
• Modello 3D (codice)
• Kit per realizzare il Prodotto
• Prodotti Finiti
• Pacchetti di Prodotti e Servizi
• Prodotti Speciali Personalizzati
Sono attive anche molte start-up, che nascono grazie al crowdfunding (Kick starter, Indiegogo).
Aziende e Istituti per la Prototipazione, Produzione e vendita di Stampanti 3D
Tra i maggiori protagonisti dell’ecosistema della stampa 3D professionale operativi in Italia ci sono
produttori e rivenditori di stampanti, scanner, software e materiali, centri servizi, integratori di sistemi,
Università e utenti.
1. Energy Group (www.energygroup.it) è il maggior gruppo Italiano di vendita e assistenza delle
stampanti 3D. Copre tutte le fasce di utilizzo della stampa 3D consumer e professionale
commercializzando Stratasys, Concept Laser e alcune stampanti a basso costo MakerBot e
producendo direttamente digitale diretta prototipazione rapida professionale e artigianale/hobbystica.
2. Sharebot (www.sharebot.it), Attualmente è l’unica azienda produttrice italiana in grado di offrire tre
tecnologie di stampa 3D: FDM, DLP per il mercato dentale, SLS per la sinterizzazione di polveri di
nylon. Cura molto la formazione dei clienti tramite la nostra divisione Academy, che si dedica a
formazione, divulgazione, seminari incontri e convegni.
3. Smart3D.net (www.smart3d.net), società di software e utilizza il CAD e la stampa 3D e varie
stampanti 3D come SolidScape, EnvisionTec, 3D Systems. In abbinamento hanno sviluppato un
software per velocizzare i processi di stampa che crea le strutture di supporto ottimizzate, adatto a
tutte le macchine stereolitografiche. Si stanno anche avvicinando al settore medicale con delle resine
impiantabili nel cavo orale, e guide chirurgiche.
4. β-lab dell'Università di Pavia (www-2.unipv.it/compmech/beta-lab.html), laboratorio che ha lo
scopo di supportare i chirurghi creando e utilizzando modelli 3d con l’uso delle tecnologie additive.
5. Renishaw (www.renishaw.it), multinazionale inglese presente a livello mondiale, che produce
macchine per manifattura additiva di oggetti metallici; non producono prototipi ma prodotti finiti, ed
18
è quindi più corretto parlare di produzione additiva e non di prototipazione.
6. Ricoh Italia (www.ricoh.it), è il principale produttore mondiale di sistemi di stampa, con una
completa gamma di prodotti che vanno da stampanti di fascia entry-level a sistemi da oltre due
milioni di euro per i fornitori di servizi di stampa.
7. Ridix (www.ridix.it) distribuisce stampanti 3D industriali di fascia alta Concept Laser per la
produzione additiva di polveri metalliche con la tecnologia Selective Laser Melting (SLM).
8. Abacus Sistemi CAD - CAM srl (www.abacus.it), distributori in Italia dei software CAD 3D
Rhinoceros, delle soluzioni di modellazione 3D Systems.
9. Technimold (www.technimoldsistemi.com) distribuisce stampanti Stratasys con tecnologia FDM e
Polyjet. La tecnologia FDM è nota per le macchine a basso costo, ma comprende anche sistemi e
materiali ad alte prestazioni.
10. Bluetek (www.bluetekitalia.com), produttore di stampanti FDM Strato 3D, proveniente dal settore
automotive.
Fornitori di stampanti 3D personali per Maker/Fabber
I produttori di stampanti si possono classificare in tre categorie principali:
1. Produttori specializzati di stampanti industriali di fascia alta, come 3D Systems, Stratasys, Eos,
VoxelJet, Arcam, utilizzate per la prototipazione e la produzione di parti (dai 40.000 € a 900.000 €).
2. Produttori di stampanti tradizionali, plotter e software, come HP, Epson e Autodesk, che iniziano e
entrare anche in questo mercato (dai 20.000 € a 80.000 €).
3. Produttori di stampanti per appassionati (detti maker o fabber), generalmente derivate da progetti di
pubblico dominio open source e si rivolgono a hobbisti privati (Maker) o nei FabLab (Fabbrica-
Laboratorio) delle università̀ o degli incubatori di imprese (dai 1.000 € a 20.000 €).
Le marche più̀ note sono Ultimaker (Ultimaker 2), MakerBot (Replicator), Solidoodle, 3D Systems (CubeX),
MakerGear (M2), Mbot (Cube 3D), Portabee, e le italiane Wasp Project (EVO, Deltawasp), ShareBot,
Kent’s Strapper (Galileo), Futura Elettronica (3DRAG), 3ntr, Fabtotu.
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Fornitori di software
Barriere in Ingresso e in Uscita: Costi diretti dell’Additive Manufacturing
Qui vengono spiegati i fattori che maggiormente influenzano i costi diretti di additive manufacturing e le
tecnologie tradizionali di produzione, con l’obiettivo di valutare in quali termini l’additive manufacturing
possa competere con la produzione industriale odierna nell’ipotesi in cui si adottino le tecnologie additive
per realizzare parti definitive. All’interno di una ricerca della Deloitte “3D opportunity for production:
Additive manufacturing makes its business case”, vengono riportati i risultati di un’analisi basata sulla
raccolta di numerosi casi di studio, dalla quale emergono interessanti risultati.
Nel grafico sono rappresentati tre casi: 1) utilizzo di stampaggio a iniezione (IM) per una tiratura di 20 mila
Strumenti consumer / open source Software professionale / commerciale
Tinkercad, FreeCAD SolidWorks(DassaultSystèmes)
Blendere3dtin Catia(DassaultSystèmes)
OpenSCAD Autocad 3D, 3DS Max e Maya (Autodesk)
ArtofIllusion Rhinoceros(Rhino)
SketchUp–exGoogle, oraTrimble Pro/E Creo (PTC)
123D e Spark (Autodesk) ZBrush(Pixologic)
Sculptris(Pixologic) Bonzai3D(AutoDesSys)
RepetierHost, Server, Firmware(Repetier) NetFabb Studio Professional (NetFabb)
MeshLab (STLeditorUniversitàdiPisa) MiniMagics(STLEditordiMaterialise)
Slic3R – software di Slicing SolidWorks(DassaultSystèmes)
Tinkercad, FreeCAD Catia(DassaultSystèmes)
Blendere3dtin Autocad 3D, 3DS Max e Maya (Autodesk)
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pezzi; 2) utilizzo di tecnologia additiva (AM); 3) utilizzo di stampaggio a iniezione (IM) per una tiratura di
100 mila pezzi. I dati sono in grado di dimostrare la convenienza dell’AM per una produzione che non
supera i 100 mila pezzi. Nel caso di una tiratura più ampia, lo stampaggio a iniezione diviene più
conveniente. Fino a quella quota, al contrario, risulta essere più oneroso.
Per concludere, sulla base dei casi di studio analizzati e stando ad un modello esclusivamente basato su un
confronto diretto dei costi, Deloitte tende a considerare l’additive manufacturing potenzialmente
conveniente nel caso di medi o bassi volumi di produzione. Questo senza considerare altri fattori di
potenziale innovazione derivanti dall’implementazione dell’AM nella catena produttiva; immaginando
quindi uno scenario in cui l’additive manufacturing voglia limitarsi a sostituire i metodi tradizionali, senza
nessuna modifica della supply chain e senza alcuna diversificazione dei prodotti offerti.
Un’analisi dei casi di studio più emblematici rende possibile individuare quattro fattori di differenziazione:
il costo delle attrezzature, dei macchinari, dei materiali e, con incidenza minore, della manodopera.
1) Nell’ambito delle tecnologie tradizionali di produzione, il costo delle attrezzature, in molti casi, supera
di gran lunga tutte le voci di spesa relative alla produzione di un componente. Inoltre, le attrezzature devono
essere sottoposte a manutenzione, stoccate in un magazzino e archiviate per lunghi periodi. Tutto ciò
comporta evidentemente dei costi. Un vantaggio chiave per l’additive manufacturing riguarda la possibilità
di annullare completamente il bisogno di attrezzature e i relativi costi.
2) Al contrario, il costo dei macchinari nell’AM è una voce di spesa che incide sul totale dei costi diretti
per circa il 60-70%. Per effettuare un confronto realistico con le tecnologie tradizionali, tuttavia, occorre
necessariamente considerare anche altri fattori. Il primo è il volume utile di fabbricazione della macchina, o
“build-volume”. Per distribuire i costi di ammortamento del macchinario su un numero elevato di prodotti
occorre produrne molti e nel minor tempo possibile. Un build-volume più grande risulta fondamentale per
raggiungere questo scopo: nell’additive manufacturing, infatti, non è conveniente realizzare un pezzo alla
volta bensì sfruttare l’intero volume della camera di stampa “infornando” il maggior numero possibile di
pezzi. Per farlo, occorre posizionare le parti in modo che il volume disponibile risulti il più possibile
occupato, al netto di limiti di costruzione imposti da eventuali supporti. Più pezzi si realizzano in un ciclo di
stampa, meno tempo sarà dedicato alla produzione di ognuno, inferiore sarà il costo del prodotto finito. Il
secondo fattore da considerare è il tempo di utilizzo effettivo della macchina. Una pressa per injection
molding può raggiungere un rapporto tempo/tempo effettivo di produzione vicino al 90%. In una condizione
normale di lavoro, questa percentuale si attesta tra il 60 e l’80% per un macchinario di AM, il quale risulta
in un certo senso meno efficiente.
3) Il costo dei materiali ha un peso del 30% nel processo di fabbricazione additiva, mentre si attesta tra lo
0,2 e il 2,7% per una tecnologia di produzione tradizionale quale può essere l’injection molding. Questa
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differenza è dovuta in larga parte alle differenze di costo dei rispettivi materiali. Secondo alcune analisi,
termoplastici e fotopolimeri per stampa 3D possono costare dai 175 ai 250 dollari al kg; nel caso di materiali
analoghi per injection molding il costo al kg si aggira intorno ai 2-3 dollari. Un divario analogo esiste anche
nel campo dei metalli: le polveri metalliche utilizzate per sinterizzazione e fusione risultano 100 volte più
costose degli equivalenti “commercial grade”. La riciclabilità dei suddetti materiali è anch’essa un costo.
Pensare che l’AM sia un processo privo di scarti appare inappropriato anche se non esiste un’opinione
univoca sull’argomento. Probabilmente, come nel caso del riciclo tradizionale, molto dipende dal livello di
performance che richiede l’applicazione successiva al riciclo del materiale.
4) Per quanto riguarda la manodopera non vi sono sostanziali differenze tra le due famiglie di processi.
Tuttalpiù, una semplificazione degli assiemi dovuta alla produzione di componenti più complessi, potrebbe
portare ad una riduzione dell’incidenza dei costi di manodopera nel processo di assemblaggio.
Spesso viene data per assodata una maggiore capacità dell’AM di competere economicamente nella
produzione di parti relativamente complesse. Una varietà di complessi fattori rende difficile creare modelli
di valutazione dei costi che possano essere efficaci in più situazioni. Oggi sono disponibili numerosissimi
fornitori, macchinari, servizi e la scelta può influenzare radicalmente il punto di approdo di una valutazione
economica. In secondo luogo, la selezione del giusto processo, fra i molti disponibili nel campo delle
tecnologie additive, richiede una certa dose di consapevolezza nel valutare tempi, costi, dimensioni massime
raggiungibili e limiti di ogni tecnologia.
Lotto Economico per la stampa 3D e Drivers Strategici
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Cap. 3) ANALISI SWOT
Lo svolgimento dell’Analisi SWOT consente di acquisire informazioni dettagliate e strutturate per guidare il
processo decisionale riguardante un progetto in tutte le fasi del ciclo di vita.
3.1 Analisi Swot - Punti di forza
Il mercato del medicale Italiano è strategico e interessa tutti i grandi fornitori di informatica e di macchine
per l’ufficio, come è dimostrato anche dal fatto che Autodesk, Dassault, Microsoft e Canon sono già entrate
nella competizione, mentre Hewlett Packard, Ricoh ed Epson lo faranno a breve.
Relativamente all’insieme di aziende produttrici, operatori di canale e utenti finali del settore pubblico e
privato si è rilevato il forte interesse per i temi della stampa 3D da parte degli utenti finali e dei canali
distributivi. Le aziende che hanno già iniziato a utilizzare o distribuire soluzioni di stampa 3D sono ancora
relativamente poche (15%), ma oltre il 65% pensa di farlo entro due anni. Il 90% di chi già utilizza la
stampa 3D si dichiara soddisfatto. La tecnologia di stampa più utilizzata è l’estrusione di filamenti plastici
(FDM o FFF) con il 60% circa, seguita con valori dal 24% al 28% dalle tecnologie SLA, DMLS e SLS
(sinterizzazione polveri materie plastiche). Molto diffuso anche l’utilizzo dello scanner 3D (31,5%); alla
domanda su quale tecnologia viene utilizzata era possibile dare più di una risposta.
Mediante la modellazione 3D di una protesi creata su misura in base alle necessità del paziente, con una
stampante 3D si può realizzare una protesi perfetta e pronta per essere impiantata sul paziente. Ancora più
impressionanti sono le applicazioni realmente rivoluzionarie della stampa 3D al servizio della medicina
interna. Un’idea fino a poco tempo fa futuristica ma che oggi trova ampio riscontro nei lavori dei ricercatori
e in diversi campi della chirurgia. Una vera e propria rivoluzione è in atto: la stampa 3D in medicina può
essere implementata insieme con le tecnologie di tomografia in quanto permettono una migliore gestione a
360 gradi della malattia e del suo impatto sul paziente.
Avere fisicamente il modellino in mano produce cinque vantaggi:
1. Migliora il processo di planning pre-operatorio
2. Riduce i rischi migliorando l’efficacia dell’intervento
3. Facilita la comunicazione medico-paziente
4. Accelera la formazione dei giovani chirurghi e ricercatori
5. Permette un risparmio di tempi e costi in sala operatoria
Benefici di Processo: grazie al modello ottenuto sulla base delle immagini delle Tac e delle tomografie, si
possono provare interventi difficili prima di eseguirli sul paziente.
Poter verificare immediatamente l’esatto posizionamento dei punti da operare consente di pianificare il
delicato percorso chirurgico con cura e calma in anticipo.
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Benefici sulla riduzione dei Rischi: con la segmentazione dei dati della risonanza magnetica i chirurghi
sono in grado di stampare tridimensionalmente la struttura dell’organo, riuscendo ad avere preziose
informazioni di dove sia localizzata patologia del paziente. Nel campo della neurochirurgia si stanno
esplorando modi per fare interventi chirurgici sull’aneurisma meno rischiosi, riducendo la quantità di tempo
che il cervello di un paziente rimane esposto in sala operatoria. Con la segmentazione dei dati della
risonanza magnetica, i chirurghi sono in grado di stampare tridimensionalmente la struttura dell’aneurisma,
riuscendo così a toccar con mano il problema prima di aver aperto la scatola cranica.
Benefici sui Pazienti: i pazienti hanno riportato uno spiccato apprezzamento verso l’utilizzo di modelli
stampati in 3D, il che ha determinato un sostanziale miglioramento nella comprensione della patologia e più
fiducia nelle capacità dei chirurghi al fine di conseguire un consenso che diventa così davvero “informato”. I
medici conducono interventi più efficienti e snelli, che si traduce in meno tempo con i distretti anatomici da
operare e pertanto meno tempo di esposizione del paziente sotto anestesia.
Benefici di Apprendimento: I modelli sono utili anche per la formazione, dato che consentono di ridurre la
curva di apprendimento. L’AITASIT (Associazione Italiana Tecnici radiologici) tiene annualmente un
corso universitario avanzato sulla stampa 3D di fratture ossee. Il corso ufficiale, prodotto in collaborazione
con grandi operatori del mercato come Materialise, 3DZ e Stratasys è aperto a medici, studenti di medicina
e di radiologia e mira a promuovere ulteriormente l’uso e l’adozione della stampa 3D in una gamma
crescente di applicazioni pre-chirurgiche. L’Associazione italiana tecnologie additive –Aita- appartenente
alla clinica Devoto di Milano organizza seminari per la diffusione dell’innovazione delle tecnologie additive
in ambito sanitario (Biomedicale e tecnologie additive verso la convergenza).
Benefici Fiscali: anche le tecnologie additive applicate al biomedicale possono beneficiare
dell’iperammortamento del piano industria 4.0 del governo italiano (legge Sabatini), chi vuole fare
acquisti di macchine e software è bene li programmi entro dicembre 2017.
3.1 Analisi Swot - Punti di debolezza
Le sfide poste dall’implementazione del metodo disruptive della stampa 3D in ambito sanitario includono
aspetti giuridici, di processo, tecnologici ed etici. In tema di stampa 3D in generale, l’Italia si trova molto
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indietro rispetto agli altri Paesi. Gli ostacoli all'adozione della stampa 3D in medicina sono nel sistema
medicale stesso perché ancora il panorama della stampa 3D è ancora molto frammentato tra approcci e
tecnologie diverse tra loro. Un elemento certo è quello per cui il futuro andrà sempre più verso una
standardizzazione degli interventi a livello internazionale.
La prima necessità è quella di definire esattamente chi sia il fabbricante, specie quando sono le stesse
strutture ospedaliere a stampare dispositivi su misura per i propri pazienti, e i possibili problemi e abusi che
potrebbero derivare, ad esempio, dall’applicazione della stampa 3D alla produzione tailored-made di
farmaci, tessuti ed organi umani. Quello che invece non è apparso chiaro ai “non addetti ai lavori”, è che la
produzione di questi oggetti, con la stampa 3D, richiede una grande competenza tecnica, e che, a differenza
di quanto si potrebbe pensare, “conoscenza, esperienza e competenza” si incontrano.
Un punto importante da tener presente è il software utilizzato per la gestione della stampante: molti software
open source hanno dei limiti per quanto riguarda la precisione della stampa rispetto al disegno 3D, mentre i
software proprietari sono generalmente più potenti, in quanto ottimizzati per l’utilizzo da parte della
specifica stampante. Molto spesso il driver fondamentale di scelta se acquistare direttamente una stampante
3D da inserire nei propri processi interni o se affidare la produzione additiva a un centro servizi o a un
fablab esterno è la stessa gestione del funzionamento e dei potenziali fermi macchina dei sistemi di
produzione additiva. Seguono valutazioni sulle opportunità che si aprono nella ridisegnazione dei processi
dalla riduzione del time-to-market, quando questo si può considerare un fattore rilevante. È necessario, per
l’utilizzo di sistemi (stampante, software e materiali disponibili) per la produzione additiva, fare una
valutazione degli investimenti tecnologici: ammortamento della macchina, confronto dei costi con le
tecnologie tradizionali e identificazione del break event point.
Segue la valutazione della domanda incerta ed quasi anelastica del mercato: per sfruttare i reali vantaggi
dell’AM, occorrerà evitare tuttavia di considerarlo un potenziale sostituto delle tecnologie di tradizionali di
diagnostica e di cura: per una struttura privata è difficile spendere qualche migliaio di euro per un oggetto,
mentre per un’azienda sanitaria pubblica è normale spendere queste cifre per un prototipo o per un prodotto
finito, in quanto il prototipo gli risolve problematiche che economicamente inciderebbero tantissimo se
decidesse di industrializzarlo al proprio interno. Tutte le valutazioni per una valutazione omnicomprensiva,
che un’impresa valuta prima di entrare nel mercato dell’Additive Manufacturing del settore medicale, sono
state schematizzate in un report della Deloitte qui sotto rappresentato per divisioni di investimento.
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3.1 Analisi Swot - Opportunità
La tecnologia può avere anche un risvolto sociale, rendendo accessibile la conoscenza e più fruibili le idee.
Nel campo medicale, creare un makerspace può essere una opportunità per creare un capitale intellettuale
all’interno dello stesso ecosistema insieme con dottori, infermieri, pazienti e personale accademico dando
loro una autonomia maggiore e lo spazio per poter sviluppare soluzioni innovative che arricchiscano
l’esperienza dello staff medico, migliorino i risultati dei pazienti o supportino le operazioni chirurgiche.
I Makerspaces/FabLab, realtà entranti nel settore della stampa tridimensionale, sono in continua crescita
nella popolarità e dovrebbero essere parte di ogni organizzazione nel campo dell’healthcare specialmente
quando Fisici e Radiologi considerano di incorporare all’interno interno le tecnologie dell’additive
manufacturing, dopo aver eseguito la Tomografia Computerizzata (CT) scannerizzando l’anatomia dei
pazienti. Attraverso la congiuntura dei makerspaces, delle associazioni e delle piattaforme open-source, c’è
la possibilità di connessione con i maggiori professionisti tecnici del settore e ricercatori che hanno una
visione completa delle soluzioni innovative abbinate a questo ambito professionale.
I contenuti di condivisione sono:
• Modelli Anatomici di ricostruzione dell’anatomia del paziente per la pianificazione operatoria
• Sostituzione protesica attraverso stampa 3D in cardiologia, e in chirurgia maxillo-facciale
• Sistemi Wearable e Health Mobile App per il monitoraggio dei pazienti
• Brevetti biotech e IT in chirurgia e neurochirurgia con l’ausilio dell’informatica
• Stampa 3D, e tecnologie Open Source in rete per il settore biomedicale
• Dispositivi medici per un dialogo efficace tra strumenti digitali e personale medico
Ecosistema del 3d Printing
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3.1 Analisi Swot - Minacce
Una recente ricerca ha confermato che c’è un largissimo uso di generazione di impianti biomedici,
specialmente nell’ambito maxillofacciale, ortopedico, dentistico e di vari distretti anatomici quali
circolatorio e digestivo, attraverso una crescente fabbricazione di impianti customizzati al fine pre-
operatorio basati sul modello digitale e fisico 3D del paziente. Tuttavia ci sono diversi passi da fare ancora,
a partire dalla messa a punto degli standard tecnici che ne guidino in modo univoco l’implementazione nel
settore pubblico e privato: diversi limiti di come l’uso “non regolamentato” dell’AM può compiere nel
mercato dell’Healthcare e molti impatti nella cura dei pazienti e nei medical device che è necessario
considerare. A prescindere che l’origine di un device medicale o di supporto diagnostico venga prodotto dai
processi convenzionali dell’industria manufacturing o che provenga da processi dell’ambito dell’additive
manufacturing, tutti i dispositivi medici devono essere soggetti ad una regolamentazione prima di essere
introdotti sul mercato, e questi protocolli sono gestititi dall’autorità americana FDA, che ne classifica le
diverse classi a seconda dell’utilizzo finale in modo da assicurarne la rispondenza a standard di sicurezza e
di efficacia . Il rischio di alcune start up è far passare informazioni errate in quanto sono luogo di ricerca e
non di effettiva produzione.
Ci sono moltissimi forum e associazioni che sono più livello sperimentale e di ricerca che di vendita sul
mercato. I punti di attenzione da considerare nella costruzione degli standard necessari a normare l’intera
filiera della stampa 3D, dalla modellizzazione della realtà alla sorveglianza post-vendita, sono stati discussi
anche in Italia dall’organizzazione internazionale che si occupa dello sviluppo di standard aperti (fonte:
Monica Palmirani del CIRSFID), dato che è estremamente complesso negoziare su questi temi con i big
player del settore e l’accordo di convergenza su un framework di standard convergenti a cui stanno
lavorando i due principali enti di normazione internazionale, ISO e ASTM.
Nell’ambito della fattibilità tutto deve passare da un comitato di approvazione scientifica per essere
medicalmente approvato. Talvolta, quindi, può passare un messaggio errato del reale utilizzo e applicazione
della stampa 3D in ambito medico. Altre tipologie di competenze, che vanno dalla conoscenza dei materiali
da utilizzare alla configurazione informatica dei file, fino alla comprensione dei dati anatomici e patologici
del paziente, includendo i modelli medici stampati in 3D, non regolamentate nell’ambito dell’AM, possono
far leva sulle minacce che si presentano a chi è interessato alle applicazioni nel settore medico-chirurgico.
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Cap. 4) STRATEGIA
4.1 Vision
La Vision che verrà abbracciata da LAB3DTAC è espressa nei 3 core values del progetto:
• La cosa più importante non sono le cose possedute bensì i dati, il reale valore aggiunto, perché si
materializzano in oggetti fisici quando servono.
• Saremo un riferimento per l’healthcare Italiano per chi è pronto a migliorare le proprie performance
attraverso l’Innovazione.
• Vogliamo promuovere la diffusione di una cultura 4.0 nel sistema sanitario, accoppiando la scelta dei
nostri clienti e le necessità dei pazienti.
4.1 Mission
1. Diventare protagonista con la tecnologia additive nel medicale, offrendo a chirurghi, ricercatori e
pazienti un servizio integrato per la pre-diagnostica e la formazione.
2. Migliorare l’efficacia operativa del personale medico e l’efficienza dei costi delle strutture pubbliche
e private, con l’adozione di soluzioni personalizzate.
3. Offrire prodotti rispondenti agli standard richiesti sia in termini di tempo di consegna che di fedeltà
qualitativa, richiesta per la conversione di immagini da 2d in 3D.
Segmentazione del mercato
L’analisi del valore percepito dai clienti a cui ci si rivolge, si sviluppa in due passaggi:
• Identificazione dei principali attributi ritenuti rilevanti dagli acquirenti che si traduce in una
riduzione dei tempi di adozione di nuovi dispositivi
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• Valutazione delle performance dell’impresa e dei suoi concorrenti in relazione al contesto, che si
riscontra in una convenienza per lotti medi di produzione avendo bassi costi di fabbricazione.
Gli elementi attrattivi per un’utenza più consapevole all’innovazione e alle potenzialità dell’AM sono:
• la correlazione tra semplicità e funzionalità delle parti
• la possibilità di produrre vicino ai luoghi di utilizzo, operando una disintermediazione della catena di
del valore (conversione software della TAC e produzione del modello 3D)
Uno dei vantaggi potenziali dell’additive manufacturing, infatti, risiede nel poter personalizzare la
produzione di un componente in base alle esigenze del cliente. Pertanto, si cercherà di mantenerlo “aperto”
alla possibilità di offrire più livelli di performance, legati al materiale e alla tecnologia utilizzata.
L’intenzione è quella di lasciare all’utente la possibilità di assumere un ruolo attivo anche nella richiesta di
personalizzazione del modello 3D finito. Per questo motivo, almeno nella prima fase, il progetto si muoverà
secondo un’ottica tipicamente “maker”. Il prodotto, affidabile perché’ in fase evoluta dopo due anni di
avviamento, potrà avvalersi di soluzioni pensate ad hoc “high-end”.
Una volta appurato che le possibilità di applicare la stampa 3D in ambito medicale esistono, obiettivo è
quello di applicare alcuni dei principi individuati nella fase di analisi del mercato per sviluppare un prodotto
nell’ambito della produzione additiva, non avendo la necessità di stoccare grandi scorte di magazzino.
I costi per sviluppare, costruire, spedire e se necessario sostituire un modello anatomico sono tali che
l’obiettivo è progettare un prodotto specializzato, di media complessità, pensato per soddisfare
un’esigenza particolare. A motivo di questa scelta vi è il diverso grado di convenienza della stampa 3D nel
caso di basse, medie tirature, in quanto la stampa 3D risulta conveniente nell’ambito di una produzione che
si assesta intorno alle migliaia di unità. Per questo si cercherà di includere nell’asset di impresa i macchinari
low-medium budget (100 KEuro) e materiali (200 KEuro/anno) per la fabbricazione del prodotto.
Preferibilmente i componenti del prodotto dovranno essere di facile reperibilità.
Si può supporre che la crescita della domanda prevista del 20% dal 2017 al 2022 sia un driver sufficiente
ad assorbire una crescita interna del 10%-15% dei volumi di vendita, e variare i prezzi a seconda
dell’elasticità della domanda, permette di offrire una vasta personalizzazione dei prodotti.
29
Gli sbocchi commerciali verso gli istituti di ricerca risulteranno in qualche misura minori rispetto al
portafoglio clienti rappresentato dalle strutture sanitarie distribuite sul territorio nazionale. Tuttavia, dalla
verifica di questi presupposti si può valutare anche un cambio di strategia di marketing nei tre anni
successivi, al periodo iniziale di crescita, a seguito del consolidamento delle vendite dei primi due anni.
4.2 Strategia di Marketing
La strategia di marketing detta le modalità, i tempi e i luoghi relativi alla distribuzione e vendita del
prodotto. Le tre componenti fondamentali costituenti del piano di marketing sono: obiettivi, strategie,
risorse. Nel processo di marketing si distinguono due fasi: strategica e operativa.
Marketing Strategico comprende le decisioni, il cui impatto si ripercuote nel lungo periodo e dalla cui
correttezza può dipendere il successo o l'insuccesso dell'impresa. Le fonti del vantaggio competitivo sono il
basso costo (leadership di costo) o la differenziazione.
30
Nella Fase di crescita 2018 -2019 si ricorre ad una strategia di focalizzazione orientata ai costi, dove si
mira al perseguimento di un vantaggio di costo, attraverso prodotti equivalenti a quelli offerti dai
concorrenti a un prezzo minore, acquisendo così, un'elevata quota di mercato. La leadership di costo
presuppone:
• efficacia con tempi di consegna ≤ 6 ore per una conversione e ≤ 100 ore per un modello 3D
• minimizzazione del costo medio, attraverso acquisto di materiali già maturi e approvati
• fasce di prezzo inferiori (margine ridotto sia per i modelli che le conversioni TAC 3D)
• orientamento alla produzione (medi volumi di Tac convertite e bassi volumi di modelli 3D)
Nella Fase di sviluppo 2020 -2022 si adotta una strategia volta alla focalizzazione alla differenziazione,
dove si identifica un segmento di clientela particolarmente sensibile alla qualità. I rischi connessi a tale
strategia derivano dalle eventualità che la nicchia prescelta non sia sufficientemente ampia da consentire
aggiustamenti marginali dei costi e dei volumi produttivi. La differenziazione presuppone:
• Competizione a lungo raggio, promuovendo i risultati già raggiunti nei primi 2 anni
• Ricerca della qualità differenziale (output del software migliorato e materiali nuovi)
• Fasce di prezzo superiori (premium price per il servizio di customizzazione di prodotti complessi)
• Orientamento al cliente, potenziando l’offerta di database digitale attraverso il web
• Migliorare la delivery con logistica e informazioni integrative più robuste.
Marketing Operativo ha il compito di attuare le decisioni prese a livello strategico utilizzando, nel modo
più appropriato, gli strumenti e le tecniche di marketing.
Nel sistema di erogazione del servizio sono essenziali:
• le persone: tutti i soggetti che hanno una parte nell’erogazione del servizio e quindi influenzano le
percezioni dell’acquirente (il commerciale e l’operatore Lab). Un esempio è il Franchising di 3D Italy.
• la parte tangibile: l’ambiente e gli strumenti con cui viene erogato il servizio, e attraverso cui l’azienda e
il cliente interagiscono (piattaforma web per trasmissione file e requisito prodotto stampato). Un buon
modello è quello della Piattaforma eBay che ha lanciato il servizio di 3-D Printing “eBay Exact” in cui i
consumatori possono ordinare prodotti personalizzabili.
• il processo: le procedure, i meccanismi e il flusso delle attività con cui viene erogato il servizio e che
facilitano la performance (newsletter, offerte commerciali). Un caso di Best Practice è Amazon, che ha o
un’offerta dedicata alle stampanti e consumabili, ed un “3D Printing Store”, come Ebay, in cui è possibile
l’acquisto on line di prodotti definiti dal cliente.
31
4.3 Marketing Mix
Nella formulazione della strategia di marketing vengono prese decisioni soprattutto in merito alle 4 variabili
fondamentali che costituiscono il marketing mix, note come le 4 P, nello specifico:
Il prodotto (product): cosa offro
Il consumatore finale potrà in questo caso usufruire di due diverse tipologie di servizi. La prima consiste
cioè nel convertire, in formato digitale 3D, quella che è inizialmente semplicemente una TAC 2d. La
seconda invece consiste nel rendere compatibili i risultati digitali con gli standard produttivi, e veder
realizzato fisicamente i modelli 3D. Si tratta quindi anche in questo caso di un servizio rivolto
principalmente al personale medico, che ha bisogno di realizzare un prototipo in modo da presentarlo al loro
staff o ai pazienti o ricercatori che per questioni accademiche. Lab3DTac offre a tutti i clienti che
decideranno di visitare la piattaforma, la possibilità di avere a propria disposizione sul sito, una pagina in cui
viene presentato lo stato del proprio prodotto. Inoltre i clienti che, tramite la propria sottoscrizione, hanno un
maggior numero di richieste di servizi, avranno diritto a ricevere una percentuale del 10% di sconto del
prezzo di vendita su ciascuno dei propri prodotti venduti. Infine Lab3DTac, compreso nella quota di
iscrizione annuale, mette a disposizione del personale medico un periodo di assistenza di 60 giorni dalla
consegna del modello 3D.
Il prezzo (price): a quanto lo offro
Il prezzo da sostenere per i clienti interessati alla sottoscrizione alla piattaforma Lab3DTac, per la
conversione di TAC 2d in 3D consiste in una quota annuale di 100 euro per la piattaforma Web. Tale prezzo
è fisso e non dipende dal numero di file caricati da ognuno di essi. Sono inoltre previste delle promozioni sul
prezzo finale di conversione di ogni singola TAC e per ogni produzione di modello 3D per il primo anno di
vita di Lab3DTac. Questa politica di prezzo punta ad attrarre il maggior numero possibile di clienti che, una
volta testata la validità del prodotto saranno incentivati a prolungare la propria sottoscrizione anche gli anni
successivi. Anche il servizio di assistenza alla produzione sarà quindi garantito dalla stessa quota annuale di
iscrizione. Questi prezzi potrebbero sembrare elevati ad un primo impatto, ma in realtà tengono conto sia dei
costi aziendali sia del fatto che, trattandosi di servizi fortemente differenziati, sono alla base del vantaggio
competitivo di Lab3DTac rispetto ai concorrenti. Invece per quanto riguarda il prezzo di realizzazione fisica
del prodotto 3D si sono individuati, sulla base dei materiali approvvigionabili in commercio, i costi medi di
ciascun modello 3D: essi sono circa il 50% del prezzo del prodotto finito al cliente, senza tener conto di
sconti o promozioni.
La distribuzione (place): dove lo offro
A seconda del numero di intermediari, esistono diverse tipologie di canale di vendita:
• canale diretto: nessun intermediario;
• canale corto o breve: attraverso un intermediario (un dettagliante);
32
Per la conversione del file TAC convertito, ovviamente non vi è un canale di distribuzione fisico, in quanto
non si tratta della vendita di un bene tangibile. Pertanto la distribuzione del servizio avverrà invece
direttamente online tramite un collegamento web- service, che consentirà anche la stipula del relativo
contratto e il pagamento finale. In questo caso, oltre al già citato sito online, è prevista la vendita tramite
l’apertura di un locale commerciale a Milano che avrà soprattutto una funzione di showroom, ma dove
saranno comunque già disponibili i modelli fisici 3D che i clienti vogliono ordinare a seguito della
conversione della TAC 3D.
La scelta di avere un HUB nella città di Milano, ha l’obiettivo primario di accrescere la popolarità locale di
Lab3DTac, e di aumentarne così i clienti essendo localizzati in uno dei maggiori centri di importanza
nazionale. Inoltre una maggiore presenza sul territorio attraverso un servizio logistico integrato permetterà
di mantenere un contatto diretto coi clienti localizzati in geografie meno accessibili, potendo quindi di
ridurre eventuali tempi tecnici di consegna, considerando che i costi di spedizione sono fissi e negoziabili, in
caso di alti ordinativi dei clienti.
La comunicazione (promotion): come lo faccio conoscere
1. Partecipazione alle community Forum e blog specializzati
2. Presenza sul web attraverso una piattaforma digitale
3. Upload progetti e casi specifici ai fini accademici
Per far conoscere Lab3DTac e i servizi ad esso correlati alla categoria di clienti definita come “consumatori
finali”, la funzione marketing agirà principalmente tramite motori di ricerca Google e diffusione delle
informazioni del prodotto attraverso riviste specializzare. Verrà quindi creato un accordo tra la piattaforma
Lab3DTac attraverso il miglior motore di ricerca. In tale pagina, oltre al link al sito, saranno esplicitati i
servizi che Lab3DTac intende offrire e costantemente condivise immagini e news riguardanti i progressi
dell’Innovazione dell’Additive Manufacturing nel medicale. Per far conoscere Lab3DTac e i servizi ad esso
correlati nei confronti delle strutture mediche, la funzione marketing agirà principalmente tramite una
persona specializzata, dedicata full time alla promozione, commercializzazione e sviluppo dei prodotti.
Infine verranno acquistati degli spazi pubblicitari su alcune delle più importanti riviste specializzate nel
settore della stampa 3D e della sua applicazione nel campo del sistema sanitario, in modo da accrescere la
popolarità e la fiducia verso gli addetti ai lavori.
33
Nondimeno al business digitale di Lab3dTAC, serve una Digital Business Platform (Dbp), perché su
questa si compete per offrire prodotti e servizi, in modo scalabile e partecipando in contemporanea
all’evoluzione degli ecosistemi BtoB (Strutture Sanitarie Pubbliche e Private) e BtoC (Ricercatori e
Laboratori). Quest’ultimo è il naturale sbocco del business digitale che mette gli ecosistemi proprietari delle
varie Dbp interconnessi e a contatto tra loro ognuno con un ruolo. La costruzione di nuove piattaforme
digitali, che deve servire in modo intelligente clienti, cose ed ecosistemi, consta di 5 domini:
• It System, come la si fa funzionare;
• Customer experience, come si ingaggia chi ne fruisce;
• Thing, come si percepisce e agisce nel mondo fisico;
• Intelligence, come si decide;
La figura (Digital Business Platform - Gartner) mostra come si interagisce e ci si relaziona con gli
Ecosistemi digitali di fornitori, clienti o partner.
Lab3DTac persegue un certo grado di differenziazione che è risultato raggiungibile tramite l’individuazione
di alcune scelte strategiche, fortemente focalizzate su questo obiettivo, in modo da raggiungere il maggior
numero di clienti e realizzare ciascun prodotto secondo le proprie personali specifiche, in breve:
• Flessibilità di produzione un prodotto altamente personalizzato
• Tecnologie di produzione Innovative
• Materiali lavorati solo in resina
• Tempo di evasione dell’ordine ridotti rispetto agli standard attuali dei competitors
34
4.5 Business Case - Appropriatezza ed Econometria -
Dopo aver identificato i clienti misuriamo il nostro mercato perché l'azienda ha bisogno di stime della
domanda attuale e futura. Al fine di questo obiettivo Lab3dTac si è basata su alcune metodologie e strumenti
di misura applicabili nel campo medico-sanitario (Appropriatezza ed Econometria).
L’Appropriatezza è una dimensione della qualità dell’assistenza sanitaria, e ad essa sono correlati diversi
fattori, quali efficacia, efficienza, equità, necessità clinica, variabilità geografica della pratica clinica.
L’appropriatezza clinica identifica di fatto il livello di efficacia di una prestazione o procedura per un
particolare paziente ed è determinata sulla base sia delle informazioni cliniche relative alle manifestazioni
patologiche del paziente sia delle conclusioni diagnostiche che orientano verso quel preciso intervento
sanitario, dal quale ci si attende un beneficio per il paziente. I fattori che determinano il ricorso a una
determinata prestazione sanitaria da parte di un paziente affetto da una particolare condizione clinica sono:
• Fattori riconducibili al paziente: gravità delle condizioni cliniche, fiducia nei servizi sanitari,
inclinazione al rischio e a prendere decisioni, influenza del medico curante.
• Fattori inerenti il sistema dell’offerta: disponibilità di servizi nella zona di residenza del paziente,
tempi d’attesa, finanziamento delle organizzazioni sanitarie, l’attitudine clinica dei professionisti.
• Fattori riguardanti il professionista: competenza, adesione a linee guida, esperienza.
Nel contesto Sanitario Italiano, per determinare i Volumi di Attività del Medico Radiologo, intesi come
numero complessivo di prestazioni effettuate e/o pazienti esaminati in un determinato periodo di tempo, si
attua una ponderazione tra le diverse possibili prestazioni ai pazienti al fine di dare diverso valore a
prestazioni diverse o pazienti “più impegnativi” rispetto a quelli meno urgenti.
Sulla base dei dati disponibili, viene utilizzata l'Econometria che si concentra sulla raccolta ed analisi di dati
non sperimentali: analizza i dati economici o osservazionali che non hanno un’origine sperimentale, tipici
delle scienze naturali (biologia, fisica, chimica, medicina).
L’Econometria è considerata una disciplina separata rispetto alla statistica, sebbene usi tecniche statistiche,
e viene usata quando vogliamo quantificare una certa relazione che ha rilevanza per le decisioni di impresa.
Vengono specificate diverse ipotesi di interesse, espresse come restrizioni dei parametri di osservazione:
• Serie storiche: esprimono quanto e come le quantità aggregate fluttuano nel tempo in relazione ad altre
quantità (numero di TAC effettuate all’anno, distretti geografici rilevati)
• Cross-section. Usa dati per differenti entità registrate in un singolo periodo e servono a studiare relazioni
microeconomiche e di spiegare il motivo per cui queste unità di osservazione si comportano diversamente
(numero di TAC condotte con Tomografi obsoleti e non, patologie più frequenti di interesse per la
conversione digitale 3D, casi urgenti di interesse per la domanda di Modelli 3D richiesti da staff medico).
• Panel (dati longitudinali). Ogni unità viene in due o più istanti di tempo.
35
Bisogna infine tener conto del fattore Casualità intrinseca nel comportamento umano: anche se riuscissimo
ad introdurre tutte le variabili rilevanti nel modello, vi sarà sempre una componente imprevedibile in gioco.
La misura dell’appropriatezza attraverso il Metodo RAM (RAND Appropriateness Method), continua ad
essere una sfida per i clinici, per i ricercatori, per i manager e per i policymaker.
Il suo scopo è quello di descrivere le differenze che si verificano tra aree geografiche nella distribuzione di
un fenomeno, ad esempio il ricorso a un determinato servizio o prestazione sanitaria, la frequenza di una
patologia o condizione clinica e di spiegarlo in termini di attitudini dei professionisti, di caratteristiche dei
pazienti o di fattori ambientali. Anche in Italia comunque, con l’entrata a regime del sistema informativo
ospedaliero, si sono susseguiti, da un certo momento in avanti, i tentativi di ottenere stime di appropriatezza
(APR-DRG nel 1995).
In Italia sono stimate circa 5 milioni di TAC all'anno, di cui circa il 60% effettuate da macchine in via di
obsolescenza perché di specifica tecnologica minore di 64 slices.
• Tra queste 3 milioni di TAC per 1 su 20 (5%) il personale medico ha interesse a richiederne una
conversione digitale 3D per approfondimenti diagnostici (150 mila Conversioni TAC da 2D a 3D).
• Su 150 mila conversioni richieste, per il 4% dei casi c’è una conseguente domanda di stampa della
TAC convertita 3D in un Modello Fisico 3D (6.000 Modelli 3D per strutture private e pubbliche).
DOMANDA POTENZIALE DEL MERCATO ITALIANO
TAC all’anno eseguite con
l’intero parco macchine
rilevato (2000 unità) da
Assobiomedica
TAC all’anno eseguite su
pazienti, con Tomografi
obsoleti < 64 slices (60%
dell’intero parco
macchine installato)
Conversioni Digitali 3D
richieste da TAC eseguite su
patologie complesse con
Tomografi obsoleti (1 su 20)
Modelli Stampa 3D richiesti
dopo Conversioni Digitali
3D di TAC eseguite con
Tomografi Obsoleti su
pazienti urgenti (1 su 25)
5.000.000 3.000.000 150.000 6.000
Volendo acquisire il l’1% ed il 5% dello share di mercato, rispettivamente per le conversioni 2D in 3D e per
la stampa dei modelli 3D, l’obiettivo dal 2018, è quello di convertire 1.500 File Dicom e produrre 300
Modelli 3D all’anno, con successivi incrementi percentuali dei volumi di vendita nei successivi 4 anni di
esercizio di Lab3DTac (la media degli aumenti del fatturato su 4 anni è del 15% per le Conversioni Digitali
e del 10% per la Stampa dei Modelli 3D).
Le stime in dimensioni e valore commerciale del mercato esistente:
1. Luoghi in cui è venduto il prodotto o servizio: Italia
2. Dimensioni dell’intera domanda potenziale annua: 6/7 Mln Euro
3. Modalità di vendita: Webserviced e Direct Shipment
4. Clienti finali: Associazioni di Ricerca, Ospedali, Cliniche, Università, Laboratori Privati
5. Caratteristiche degli istituti: centri pubblici e privati
36
4.6 Value Proposition
Perché rivolgersi a noi: La stampa 3D rafforza le capacità degli operatori del settore sanitario
Una volta individuato il mercato ed una domanda in crescita, bisogna comprendere gli aspetti più salienti
delle motivazioni all'acquisto in modo da segmentare la domanda sulla base della nostra offerta.
Per far questo è stato elaborato un questionario da porre al cliente in fase di pre-vendita dei Servizi:
1. Ha già avuto modo di servirsi di servizi di prototipazione rapida?
2. Quale è disponibilità di budget, per trovare il miglior compromesso tra necessità e disponibilità
finanziaria?
3. Necessita di modelli prototipici o da utilizzare durante l’esecuzione dei suoi processi?
4. Quali sono le dimensioni massime dell’oggetto e con quale materiale deve essere realizzato?
5. Perché intende utilizzare la produzione additiva e che cosa si aspetta dalla produzione additiva?
6. Chi userà il modello e quali conoscenze ha?
7. Quali esigenze vuole servire con questa tecnologia e grado di precisione vuole ottenere?
8. Ha anche prospettive di innovazione che questa tecnologia può portare nella sua realtà?
9. In quale fase di sviluppo o esecuzione del suo processo utilizza la produzione additiva?
10. Vuole migliorare quello che già fa oggi o se vuole fare una cosa nuova che non ha mai fatto?
Inoltre l’efficienza del servizio, realizzato con una filiera produttiva completa ed integrata (piattaforma
WEB, software, materiali, stampante e processi), permetterà alla nostra clientela, estremamente eterogenea e
probabilmente non ancora informata, di ricevere un modello 3D in 96 ore dall’invio del file 2d TAC.
Poter arrivare velocemente sul mercato con prodotti clinicamente validi e competitivi è la sfida principale
nello sviluppo di dispositivi medici ed assicurare ai clienti e utilizzatori la seguente Value Proposition:
• Facilitare un feedback chiaro e dettagliato ai pazienti
• Accelerare il processo di diagnosi chirurgica
• Eliminare più velocemente gli errori durante l’intervento
• Raccogliere dati affidabili sulle prestazioni del personale coinvolto
• Velocizzare la raccomandazione degli strumenti post operatori
• Ridurre i costi di intervento
37
4.7 Business Model Canvas
Il Business Model Canvas, creato da Alexander Osterwalder, è lo strumento strategico con cui Lab3DTac
definisce con chiarezza lo sviluppo del suo Business Innovativo. Esso consente di rappresentare
visivamente il modo in cui si crea, distribuisce e cattura valore i propri clienti.
Il framework, con cui è costruito, si presenta sotto forma di 9 blocchi e rappresenta gli elementi costitutivi di
Lab3DTac:
1. Partner Chiave
2. Attività Chiave
3. Risorse Chiave
4. Proposte di Valore
5. Relazioni con i Clienti
6. Canali
7. Segmenti di Clientela
8. Struttura dei Costi
9. Flussi di Ricavi
38
Cap. 5) PIANO OPERATIVO
Gli obiettivi del piano operativo sono quelli di:
• Individuare le risorse umane in grado di raggiungere gli obiettivi di produzione e di vendita
• Implementare le tecnologie e gli assets più idonei allo sviluppo dell’attività
• Pianificare i processi per poter effettuare delle scelte coerenti alla strategia
• Monitorare gli output interni in modo da soddisfare i clienti, nel rispetto dei tempi e dei costi
5.1 Risorse Umane impiegate in Lab3DTac
Il progetto Lab3DTac richiede la candidatura di tre professionisti che dispongano del capitale necessario per
entrare come soci al 10% del patrimonio netto dell’attività, al momento del suo avviamento e che operino
per un numero minimo di 40H/settimana seguendo i tasks e ricevendo in compenso i salari concordati sotto.
POLITICA RETRIBUTIVA DEI TRE COLLABORATORI DI LAB3DTAC
FUNZIONE LORDA ANNUA NETTO MENSILE INQUADRAMENTO
COMMERCIALE 46.000 € 2.800 € Indeterm. (8° livello CCNL)
TECNICO 42.000 € 2.500 € Indeterm. (7° livello CCNL)
AMMINISTRATIVO 32.000 € 2.000 € Indeterm. (6° livello CCNL)
Per l’attività autonoma di Lab3D TAC saranno necessari: un computer, i software di conversione e
modellazione CAD, un server, una stampante 3D, un canale logistico di spedizione e un locale commerciale.
5.2 Il Ciclo Produttivo Digitale
I Deliverables Digitali del progetto sono
• I file 3D convertiti digitalmente dal formato DICOM
REQUISITI E FUNZIONI DELLE RISORSE IMPIEGATE IN LAB3DTAC
FUNZIONE BACKGROUND JOB DUTIES
COMMERCIALE (Laurea in BIOMEDICALE) MARKETING & CONTRATTI INNOVAZIONE
TECNICO (Laurea in IT o INGEGNERIA) PRODUZIONE (File e Stampa 3D) WEBSITE
AMMINISTRATIVO (Diplomato in CONTABILITA’) LOGISTICA (Supplier/Clienti) AMMINISTRAZIONE
39
• I Modelli 3D dei distretti anatomici del paziente ottenuti in formato STL per la stampa
Il primo deliverable dipende dal software di conversione digitale 3D dal file sorgente DICOM della TAC
Lo standard DICOM-RT definisce un certo numero di nuovi oggetti informativi relativi al campo della
radioterapia, in modo da rendere possibile i trasferimenti di dati inerenti le procedure radioterapiche tra
dispositivi all’interno del reparto stesso o all’esterno di esso. Esiste in open source una piattaforma digitale
di ricostruzione di MIMIC (CyDir - RAPID FORM), attraverso cui è possibile leggere il file (DICOM =
Digital Imaging and Comunications in Medicine) che rappresenta la scansione della T.C.
(http://www.materialise.com/en/medical/mimics-innovation-suite). I requisiti minimi di qualità risiedono
nella corretta trasmissione del file origine da parte della struttura richiedente e dal successivo funzionamento
del processo di conversione e rappresentazione 3D da parte dell’operatore.
Flusso di Processo di una struttura sanitaria per l’ottenimento del File DICOM
Se invece si utilizza un software proprietario è bene che questo garantisce un'elaborazione quanto più
precisa del modello, perché deve riuscire a gestire una gran quantità di informazioni. Le tecniche di Volume
Rendering permettono di visualizzare su un dispositivo bidimensionale un campo scalare a tre dimensioni,
senza passare per la segmentazione della struttura di interesse.
Segmentazione Volumetrica delle Immagini 3D provenienti da TAC 2D
40
Dopo questa fase, il modello 3D viene trasmesso alla macchina solitamente tramite un file. STL, supportato
da tutti i maggiori sistemi CAD.
Il secondo deliverable riguarda invece la parte software del processo di stampa legata allo sviluppo del
modello 3D e quindi l'insieme di quei programmi che permettono di generare il file. STL da inviare alla
macchina. Il software di elaborazione installato sulla stampante, che deve gestire il modello 3D dato in input
fornisce le indicazioni su come si devono muovere gli elementi meccanici per stampare l’oggetto
correttamente: Il modello 3D visualizzato in formato STL rappresenta il tipo di dato utilizzato dalla maggior
parte delle stampanti 3D. Ci sono diversi programmi anche gratuiti per la modellazione assisitita CAD,
come per esempio SketchUp, FreeCAD, Blender, Autodesk. I programmi più usati per la modellazione del
file stl per la stampante sono: Repetier-Host, un software facile da usare e compatibile con la maggior parte
dei firmware; Slic3r, un software che converte un modello digitale in una serie di istruzioni G-Code per la
Stampante: Printrun e anche Replicator G.
Cura Slicer è il software atto a convertire il disegno in un linguaggio che sia adattabile alla stampante 3D:
questo software elabora il modello 3D. programmi di modellazione). I punti di forza di Cura, sono la
semplicità e l’ottima user-experience per la Stampa 3D. In più è un software libero ed è scaricabile dal sito
della Ultimaker ed è disponibile per tutti i SO quali Windows, Mac OS e Linux. Altre risorse open sources
sono Osirix Invesalius, Meshlab, Visible patient.
Il modello digitale di riferimento viene sviluppato attraverso un sistema CAD (Computer Aided Design) che
permette di realizzare immagini tridimensionali del prodotto o di un suo componente e di testare i prototipi
nella realtà virtuale, offrendo la possibilità di modificare in tempo reale la configurazione del prodotto o del
prototipo. Il modello digitale sarà poi, come detto in precedenza, convertito nel formato di stampa definito
STL, ossia Linguaggio di Tassellazione della Superficie.
41
5.3 Il Ciclo Produttivo Additivo
La scelta della stampante 3D professionale dipende dai requisiti applicativi e dalla soddisfazione di criteri
prestazionali chiave che forniscono i maggiori vantaggi nella sua totalità. Le caratteristiche prestazionali
specifiche delle stampanti 3D da prendere in considerazione per il confronto tra stampanti 3D differenti
sono:
. Velocità di stampa
. Costo delle parti
. Risoluzione dei dettagli
. Precisione
. Proprietà dei materiali
. Colore
La stampante 3D ProJet 3510 MP è il modellatore 3D ideale per il settore medicale, appartenente alla serie
di stampanti professionali 3D Systems più apprezzate per la precisione e la produzione di parti estetiche e
funzionali, potendo creare modelli di qualsiasi dimensione, scegliendo tra modalità di stampa liscia e opaca
anche per prototipi di piccole dimensioni. La ProJet 3510 MP è in grado di realizzare oggetti in gesso o
anche in cera, è progettata per l’utilizzo in laboratorio con funzionamento 24/7 e tempi ciclo “same-day” che
permettono di ridurre tempi e costi. I vantaggi sono molti:
• Un numero maggiore di parti in modo più rapido
• Parti ad alta fedeltà su cui potete fare affidamento con un'elevata resa dal file alla parte finita
• Semplificazione del flusso di lavoro progettazione-stampa grazie alle nuove funzionalità del
software 3D Sprint™
• Post-elaborazione semplice e rapida, a mani libere, con il ProJet Finisher
• Scelta tra plastiche a elevate prestazioni realizzate per garantire versatilità delle applicazioni
I materiali da costruzione per la ProJet 3510 MP (VisiJet PEARLSTONE e VisiJet STONEPLAST) sono
disponibili sul mercato mediante cartuccia da Kg 2,00 ad un prezzo di circa 700 Euro. La stampante è
disponibile sul mercato ad un prezzo di circa 80.000 Euro.
42
La Stereolitografia è una tecnica additiva che crea oggetti tridimensionali usando un laser a raggi
ultravioletti (UV) controllato da computer per costruire la struttura stato dopo strato (layer-by-layer), a
partire da materiali selezionati come resine e gesso e si serve di un computer e stampante per la
progettazione, prototipazione e testing di un prodotto. Nel caso di Lab3DTac i modelli saranno realizzati con
materiali termoplastici, polveri metalliche e polveri di ceramica (Selective Laser Sintering). La materia più
utilizzata sarà la resina liquida detta fotopolimero liquido (liquid photopolymer), contenuta in un serbatoio
(VAT), che viene polimerizzata da un raggio laser e si indurisce a contatto con l’aria.
• Vantaggi: alta risoluzione
• Svantaggi: costo della resina, gestione del livello di liquido, e box UV per indurire il materiale
5.4 Output dei Processi Produttivi
Le singole fasi che compongono il processo di produzione indicano non solo le fasi di processo ma anche gli
input in termini di risorse umane e materie prime, di tutti i costi operativi connessi scegliendo nel migliore
dei modi gli assett utilizzati, ovvero la distinta base dei Lab3DTAC.
Fasi della Produzione del Modello 3D a partire da acquisizione immagine TAC medica
Output di Lab3DTAC nel primo anno di competenza
Server e Protocollo Firewall: la parte hardware del server deve contenere meccanismi di ridondanza per le
componenti ad elevata usura ed essere predisposta a meccanismi di backup automatico in cluster, al fine di
garantire la massima affidabilità delle macchine che, come detto, costituiscono la parte centrale delle attività
dell’intero processo produttivo. L’architettura da implementare per la sicurezza dei dati informatici di
Lab3DTac, deve prevedere anche una ridondanza a livello di Firewall. Le componenti sono:
• DBMS SQL Server in Cluster
VOLUME
ATTIVITA’ del
2018
(primo anno)
CONVERSIONI
DIGITALI 3D
MODELLI 3D
al giorno 5 1
al mese 125 25
Project Work EMBA 2015-2017
Project Work EMBA 2015-2017
Project Work EMBA 2015-2017
Project Work EMBA 2015-2017
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Project Work EMBA 2015-2017

  • 1. 0 POLITECNICO DI MILANO Project Work EMBA SERALE 2015 LAB3DTAC Additive Manufacturing e Open Innovation nel Settore Healthcare Italiano Tutor : Simone Franzo’ Candidato: Sergio Solofria Giugno 2017
  • 2. 1 Indice………………………………………………………………………………………………………………………………………………………......1 Executive Summary…………………………………………………………………………………………………………………………………..2 Cap. 1 Paradigma Tecnologico 1.1 Tecnologia Esistente: Tomografia computerizzata……………………………………………………………....…...3 1.2 Tecnologia Emergente: Additive Manufacturing.……………………………………………………………………...4 1.3 Disruptive Innovation……………………………………………………………………………………………………..……......6 Cap. 2 Contesto Competitivo 2.1 Analisi PEST……………………………………………………………………………………………………………………….....…..7 2.2 Analisi delle 5 Forze di Porter………………………………………………………………………………………………....14 2.3 Modelli di Business dei Concorrenti e dei Potenziali Entranti…………………………………………….……....15 Cap. 3 Analisi Swot 3.1 Analisi Swot…………………………………………………………………………………………………………………………………….....22 Cap. 4 Strategia 4.1 Vision e Mission……………………………………………………………………………………………………………………...27 4.2 Strategia di Marketing…………………………………………………………………………………………………………....29 4.3 Marketing Mix………………………………………………………………………………………………………………………...31 4.4 Business Case…………………………………………………………………………………………………………………….......34 4.5 Value Proposition…………………………………………………………………………………………………………….........36 4.6 Business Model Canvas……………………………………………………………………………………………………….....37 Cap. 5 Piano Operativo 5.1 Risorse Umane ………………………………………………………………………………………………………………………………....38 5.2 Ciclo Produttivo Digitale……………………………………………………………………………………………………………..….38 5.3 Ciclo Produttivo Additivo………………………………………………………………………………………………………………..40 5.4 Output dei Processi Produttivi………………………………………………………………………………………………...42 Cap. 6 Analisi Finanziaria 6.1 Conto Economico ………………………………………………………………………………………………………………….…..…..43 6.2 Stato Patrimoniale ……………………………………………………………………………………………………………….…….....46 6.3 Flussi di Cassa e Rendiconto Finanziario……………………………………………………………………………….….…..48 6.4 Indici di Capital Budgeting ………………………………………………………………………………………………….………...48 6.5 Indici di Bilancio……………………………………………………………………………………………………………….…….……....49 Bibliografia …………………………………………………………………………………………………………………….…….……....51 Ringraziamenti Desidero ringraziare tutti coloro che mi hanno dimostrato professionalita’ e collaborazione durante tutto il percorso di Master al Politecnico di Milano durante gli ultimi 18 mesi, in particolare il Direttore del Corso EMBA Serale, Federico Frattini, il tutor del Project Work, Simone Franzo’, e tutto lo staff didattico del corso: Daniela Varisco, Valentina Goglio, Anna Bevilacqua, Cristina Cancer, Alessandra Boano, Greta Maiocchi, Lucia De Gasperi, Alessandra Manfredi. Un ringraziamento speciale ad amici e colleghi di azienda, che hanno sostenuto la mia dedizione durante tutto il periodo di studi fino alla stesura di questa tesi. La più sentita gratitudine va a mia madre e mio padre che, con instancabile supporto, mi hanno permesso di perseguire quest’obiettivo, a loro lo dedico con affetto.
  • 3. 2 Executive Summary Con questa premessa si fornisce un riassunto del Business Plan di LAB3dTAC, un progetto imprenditoriale concepito nel contesto medico sanitario italiano. In Medicina negli ultimi anni la ricostruzione 3D di parti anatomiche è diventata un supporto basilare per la diagnostica, a partire dalla didattica fino alla pianificazione degli interventi. I settori più interessati sono quelli dell’ortopedia e della chirurgia maxillo- facciale, tuttavia nuovi software hanno aperto la strada anche al campo cardiovascolare. Il medico fornisce le immagini TAC o di Risonanza Magnetica del paziente insieme alle indicazioni sulle parti anatomiche di suo interesse; le immagini vengono quindi elaborate per ricostruire un modello anatomico virtuale, successivamente inviato alla stampante 3D. Le potenzialità di questa tecnologia sono del tutto trasversali alle diverse discipline mediche con enormi possibilità di impatto. L’obiettivo di questa iniziativa è estendere la tecnologia, ad oggi confinata a singole collaborazioni scientifiche, fino a renderla disponibile ad ogni struttura sanitaria che richiedesse questo supporto. Lab3DTac vuole quindi realizzare un vero e proprio strumento integrato a servizio degli ambiti del settore medicale: chirurgia, formazione accademica e associazioni di ricerca. Il progetto ha varie sfaccettature, ma una linea comune è quella di dotare i chirurghi, appartenenti a varie specialità, tra cui chirurgia generale, ortopedia e chirurgia vascolare, di un modello stampato 3D che riproduca l’anatomia del paziente, per permettere una più attenta e proficua pianificazione pre-operatoria. L’obiettivo finale è quello di creare un vero e proprio “service” per il sistema sanitario attraverso questa metodo di pianificazione innovativo, applicabile alle varie discipline chirurgiche. La refertazione può avvenire con consulto diagnostico in formato DICOM, inviato via e mail a Lab3DTac, che successivamente consegna ai clienti due prodotti: 1) elaborazione dello studio dell’esame volumetrico in un report digitale 2) l’organo stampato in 3D Lo scopo di Lab3DTac è, infatti, quello di offrire la possibilità di creare un strumento innovativo a partire da ciò che i medici e gli addetti ai lavori hanno già esaminato attraverso le consuete tecnologie, e di poter diffondere tale innovazione ad un mercato di massa. Lab3DTac è caratterizzata due tipologie di clienti: 1) professionisti della chirurgia che vogliono consultare i propri casi clinici in 3D per scopo di diagnosi. 2) operatori sanitari, appartenenti a diverse communities, che vogliono condividere progetti a fini di ricerca. I progetti caricati dagli operatori andranno a costituire il catalogo che Lab3DTac metterà a disposizione dei clienti di una piattaforma online, a seguito di un consenso informato. La piattaforma Web rappresenta il modo con cui l’azienda si presenterà al pubblico, si farà conoscere e venderà i propri prodotti.
  • 4. 3 Cap.1) PARADIGMA TECNOLOGICO 1.1 Tecnologia Esistente: Tomografia computerizzata La Tomografia Assiale Computerizzata, o TAC, è un esame diagnostico che combina i tradizionali raggi X con la tecnologia del computer. Ciò consente di ottenere l´immagine radiologica tridimensionale di una sezione trasversale del corpo. La TAC consente diagnosi accurate su lesioni importanti come quelle del sistema nervoso, degli organi addominali, dell´apparato muscoloscheletrico. Il principale campo d´azione resta lo studio dei tumori, maggiormente se di piccole dimensioni o localizzati in organi dove difficilmente possono essere analizzati con le tecniche diagnostiche consuete (radiografie). Il tomografo computerizzato è abbinato, oltre che ad una consolle di ricostruzione propria, ad una consolle indipendente di post elaborazione delle immagini che comprende un completo pacchetto di software. Nel corso degli ultimi anni, le principali innovazioni tecnologiche sono state il continuo aumento del numero di strati per rotazione e quindi della copertura volumetrica, che comportano un aumento della velocità di esecuzione dell’esame e della sua qualità̀, con tutti i benefici diagnostici che ne derivano (TAC Siemens a 64 slices). Il ciclo operativo dei sistemi digitali è molto rapido ed ecologico: una volta eseguita l’esposizione l’immagine radiografica apparirà direttamente a monitor in tempo reale. La caratteristica principale è quella di consentire, attraverso appropriati software, di manipolare l’immagine effettuando misurazioni di angoli o distanze, ingrandimenti, regolando il contrasto e la luminosità utilizzando filtri specifici in modo da evidenziare un determinato tipo d’informazione rispetto ad altri e di facilitare il clinico nella diagnosi. L’introduzione degli algoritmi iterativi di ricostruzione delle immagini dai dati grezzi, rende possibile permettendo, a parità̀ di esposizione, immagini a maggiore qualità̀ rispetto le apparecchiature precedenti. L’integrazione con le tecnologie dell’ICT rende inoltre realizzabili vere e proprie architetture client/server, ove le immagini diagnostiche, anche virtuali e le funzionalità̀ di ricostruzione anche 3D sono rese fruibili al radiologo anche su postazioni non in prossimità̀ dell’apparecchiatura.
  • 5. 4 Pur essendo molto diffusa nelle strutture sanitarie, la capacità della tecnologia TAC è limitata, perché fornisce immagini di anatomia strutturale e non funzionale. Da anni i fornitori TAC cercano di sviluppare un metodo TAC di imagining funzionale con un buon rapporto costo-efficacia, in grado di discriminare efficacemente i tessuti molli e di fornire elementi utili a diagnosticare piccole lesioni degli stessi. Questo è l’obiettivo della TAC spettrale. Le informazioni spettrali possono essere unite ai dataset di immagine per migliorare il contrasto dei tessuti molli. Una innovazione del mercato è stata la tomografia spettrale computerizzata, che è recentemente tornata di notevole interesse per gli addetti ai lavori, molto per la commercializzazione di queste nuove funzioni. Tuttavia, nonostante la tecnologia sia presente sul mercato da oltre 10 anni, le strutture sanitarie che stanno considerando l’acquisto di un macchinario TAC dotato di imaging spettrale dovrebbero informarsi sulla configurazione da scegliere ed accertarsi che questa sia adatta a sostenere una vasta gamma di applicazioni generali di TAC. Una di queste è la visualizzazione di TAC contrast-enhanced ed eliminare i difetti dalle immagini TAC. Il principale vantaggio atteso della TAC spettrale è che consente una certa differenziazione dei tessuti. Inoltre, il contrasto dei tessuti molli può migliorare, consentendo poi l’utilizzo di tecniche virtuali per rimuovere l’osso o il contrasto dal tessuto d’interesse. I tomografi moderni di terza generazione hanno una caratteristica fondamentale, quella di acquisire a spirale e compiono una rotazione in più o meno un secondo consentendo un’acquisizione completa di un volume corporeo in 40 secondi – un minuto. I modernissimi tomografi multistrato a 128 slices possono impiegare anche solo pochi secondi, ottenendo decine di scansioni per ogni singola rotazione. La riduzione dei tempi di rotazione delle TC consentono diversi vantaggi clinici, tra i quali: • la realizzazione di esami cardio/vascolari, anche nel caso di organi in movimento; • la possibilità̀ di acquisire immagini di alta qualità̀ diagnostica anche nel caso di pazienti non collaborativi, allargando così l’ambito di selezione dei pazienti; • l’introduzione di sistemi di correzione per artefatti metallici (ad esempio device impiantati) che possono inficiare la qualità̀ diagnostica in pazienti complessi e nell’uso di TAC. 1.2 Tecnologia Emergente: 3D Additive Manufacturing L’Additive manufacturing, conosciuto anche come 3D Printing, è un insieme di tecnologie che consentono la produzione di componenti partendo da un modello CAD 3D (stl), tramite un processo di aggiunta selettiva di materiale. L’AM è un processo di unione di materiale per realizzare oggetti partendo da modelli virtuali 3D, solitamente depositando strati di materiale l’uno sull’altro, processo opposto ai metodi di produzione sottrattivi. È una tecnologia brevettata nel 1980 da Chuck Hull, presidente di 3D Systems, maggiore produttore di questi dispositivi. L'andamento tipico dello sviluppo di un prodotto tecnologico segue una curva ad S, divisibile in quattro stadi: Ingresso, Crescita, Maturità e Declino. Lo strumento usato da Gartner è lo Hyper Cycle, che consiste in una rappresentazione grafica che mette in scena il ciclo di vita di una tecnologia, dal suo concepimento, alla maturità, alla sua diffusione.
  • 6. 5 Hypercycle Tecnologie Emergenti (Gartner 2014) Questo tool viene spesso utilizzato come punto di riferimento nel marketing e nel reporting delle tecnologie emergenti, essendo allegati al grafico i rischi e le opportunità di queste tecnologie: elemento di analisi che va dal momento dell’ideazione di un progetto al suo sviluppo, fino alla sua concreta materializzazione sul mercato. In “Makers - The new industrial revolution” (2012) Chris Anderson, giornalista e saggista inglese, direttore di Wired USA dal 2001 al 2012 descrive le sfaccettature di una rivoluzione industriale alle porte, e così, come nella prima rivoluzione industriale fu la macchina a vapore a innescare un cambiamento epocale, anche in questo caso un macchinario, la stampante 3D, è pronto a cambiare le regole della produzione. Grazie alla capacità di realizzare oggetti tridimensionali, essa porterà alla concretizzazione del concetto di “fabbrica personale”. I makers sono considerati uno degli elementi fondanti per una possibile terza rivoluzione industriale in atto. Essi sono cultori dell’open source e del DIY (Do-It-Yourself, Fai-da-te): sono appassionati, piccoli professionisti alla ricerca di una nuova “materia prima digitale”, persone che hanno in comune il desiderio di innovare, tanto nel quotidiano quanto nella sfera professionale. Concretamente parlando, si tratta di una comunità di persone che desidera realizzare oggetti più personali, che condivide online i medesimi interessi e crede nella partecipazione: i makers cercano dunque di seguire un nuovo paradigma produttivo: quello della produzione personale, creando nuovi oggetti con nuovi metodi. Hypercycle 3D Printing Gartner 2014)
  • 7. 6 1.3 Disruptive Innovation: Economies of Scale and Scope Un’analisi condotta da McKinsey mostra come le tecnologie di additive manufacturing possano rappresentare per le aziende una reale opportunità di sviluppo, incentrata sia sull’abbassamento dei costi che sulla differenziazione dell’offerta. In sintesi, l’adozione dell’additive manufacturing risulta vincente per due motivi: la riduzione del capitale necessario per raggiungere un’economia di scala (produrre un numero maggiore di prodotti a un costo medio inferiore) e la riduzione del capitale necessario per raggiungere un’economia di scopo (diversificazione della produzione in uno stesso stabilimento produttivo). Disruptive Technologies in 2025: Mc Kinsey Si potrebbe riassumere in più prodotti e più diversificati a parità di investimento. L’additive manufacturing pertanto è in grado di competere con le tradizionali tecniche produttive in un confronto diretto dei costi. Il modello di McKinsey punta a capire qual è l'impatto dell'innovazione sui vari attori e sul loro know-how, poiché un’eventuale distruzione delle competenze pregresse renderà più difficile l'adozione dell'innovazione, mentre un rafforzamento delle competenze la renderà più agevole. Non esiste una tecnologia migliore in assoluto, ma dipende dalla particolare applicazione desiderata. A fronte di questi indizi si possono delineare i contorni di un nuovo scenario produttivo: il cosiddetto “direct digital manufacturing”. Una forma di produzione nuova che sta trovando applicazione in svariati settori: dall’industria dei medical device (protesi avanzate, apparecchi odontoiatrici, tessuti biologici) al settore aerospaziale, ai consumer goods. Non solo qualità e tempi di stampa segneranno un miglioramento: anche la scienza dei materiali che accompagna l’evoluzione delle tecnologie additive è destinata a crescere di pari passo. Ogni anno vengono resi disponibili nuovi materiali, per svariate tecnologie ed è ragionevole aspettarsi sempre nuovi materiali per sempre nuove applicazioni. Gli avanzamenti nel campo dell’AM rendono naturale per le aziende valutare la possibilità di superare il modello “rapid prototyping” e impiegare queste tecnologie nella realizzazione di prodotti definitivi (direttamente vendibili al consumatore o impiegabili all’interno di assiemi più complessi).
  • 8. 7 Impatti Economici Potenziali delle Economie Disruptive entro il 2025 (Mc Kinsey) Cap. 2) CONTESTO COMPETITIVO 2.1 Analisi PEST - Political Nel settore della salute e della medicina, alcuni dei progetti più interessanti sembrano arrivare dalle potenzialità della stampa 3D per migliorare la qualità della vita dei pazienti, e sembrano crescere di giorno in giorno. In ambito medico, la stampa di protesi e tutori sembra il filone più avanzato e quello in grado di creare un immediato e positivo rapporto tra costi e benefici. Nel contesto italiano del sistema sanitario nazionale (SSN), la crisi economico-politica ha spinto l’attenzione delle autorità italiane e delle aziende italiane verso altre priorità, tuttavia dal 2016 diversi incontri dei rappresentanti di Governo, PMI e aziende del settore medicale sono stati incentrati alla proposizione di discussioni concrete di sviluppo al fine di riparare ai ritardi che si sono delineati negli ultimi cinque anni. L’ideale sarebbe quello di approvare degli incentivi per quelle aziende che investono in 3D (http://www.stamparein3d.it/giuseppe-lipari-del-ministero- per-lo-sviluppo-economico- nella-stampa-3d-in-italia-siamo-troppo-indietro). Lo stesso tipo di incentivi potrebbe essere rivolto anche alla Sanità pubblica e privata, affinché vengano incrementati i progetti in R&S sul bioprinting: entro il 2018 lo sviluppo della stampa 3D in generale, e quindi anche del bioprinting, porterà ad una perdita di 100 miliardi di dollari all’anno in proprietà intellettuali a livello globale. Il Ministero della salute, sulla base delle disposizioni contenute nel decreto del Ministro della sanità 23 dicembre 1996 (Rapporto sulla rilevazione delle apparecchiature sanitarie in Italia) cura la rilevazione dei dati delle attività gestionali delle aziende e delle strutture sanitarie. Il lavoro svolto dal Ministero della salute, dalle Regioni e da Agenas per il “Monitoraggio delle apparecchiature sanitarie” ha consentito di attivare un flusso informativo dedicato, ricco di informazioni utili per la costruzione dell’Inventario
  • 9. 8 nazionale delle più rilevanti tecnologie. Nel 2006 le Tac in Italia rilevate erano circa 1560: un numero di apparecchiature per TAC per milione di abitanti pari a 27. Dopo 10 anni (2016) le Tac sono arrivate a circa 2030: un numero di apparecchiature per TAC per milione di abitanti circa pari a 34. In particolare, tra i modelli di rilevazione sono presenti: STS.14 Apparecchiature tecnico biomediche di diagnosi presenti nelle strutture sanitarie extra ospedaliere; HSP.14 - Apparecchiature tecnico biomediche di diagnosi presenti nelle strutture sanitarie ospedaliere. Altre fonti di confronto rispetto ad ulteriori indicatori, quali l’età delle apparecchiature, sono rese disponibili dall’European Coordination Committee Of The Radiological, Electromedical And Healthcare IT Industry e da Assobiomedica. Su 100.000 apparecchiature censite (Assobiomedica 2016), circa il 60% è obsoleto, avendo superato notevolmente la soglia di adeguatezza tecnologica, con costi di gestione enormi che potrebbero essere abbattuti sostituendole gradualmente con tecnologie di ultima generazione. Di fatto parte dell’installato di base del sistema sanitario italiano è ancora costituito da sistemi ormai obsoleti. L’introduzione delle TAC multistrato ha visto l’introduzione nel 2002 delle 16 strati, nel 2004 quella delle 64 strati, mentre solo più̀ recentemente dal 2008 delle 128 strati e superiori. Data la rapidità̀ di evoluzione tecnologica dei sistemi multistrato, è ragionevole affermare che la vita media di un sistema TC possa considerarsi di circa 7 anni, oltre i quali può̀ essere ritenuto obsoleto. Il periodo di adeguatezza tecnologica di un sistema TC prima di poter essere considerato obsoleto, è: • 7 anni nel caso di sistemi TC < 16 slices, • 5 anni nel caso sistemi TC >= 16 slices. Si tratta di un parco di apparecchiature meno sicure, con qualità clinica diagnostico-terapeutica al limite
  • 10. 9 dell’appropriatezza. Tra le informazioni rilevate nel flusso apparecchiature sanitarie, l’Indicatore è l’anzianità delle apparecchiature (data di primo collaudo). Considerando questo indicatore a livello nazionale, la distribuzione delle diverse tipologie di apparecchiature in base alle classi di anzianità (0- 5 anni, 5-10 anni, oltre 5 anni) è riportata nella figura seguente. Esistono organizzazioni che confrontano le informazioni rilevate nei paesi europei, come nel caso di Eurostat e altre, come l’Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) che consentono il benchmark anche con paesi non appartenenti alla Comunità Europea. Secondo il rapporto della società Gartner, la richiesta di tessuti, organi e dispositivi medici stampati in 3D raggiungerà cifre elevatissime. Questa grande richiesta si verificherà soprattutto nei mercati meno industrializzati o in quei Paesi colpiti da conflitti, dove la necessità di organi e dispositivi medici è purtroppo altissima. Riprendendo le parole del Dott. Basiliere, researcher director della Gartner, "il successo globale dei casi d'uso delle stampanti 3D nelle regioni emergenti crescerà per tre ragioni”; 1) la maggior semplicità di accesso e la diffusione della tecnologia, 2) ROI (Return of Investment) 3) la semplificazione della catena di fornitura per la distribuzione dei dispositivi medici in queste zone. Altri motori di crescita solo l'elevata popolazione con un accesso inadeguato alla sanità in regioni spesso funestate da “conflitti interni, guerre e terrorismo". 2.1 Analisi PEST - Economical Da circa 5 anni si parla molto della stampa 3D, perché si è dimostrato essere un mercato in crescita emergente ma tuttavia ancora immaturo e piccolo sotto certi punti di vista. Le stime dei maggiori analisti come Canalys, Gartner Group, IDC, Price Waterhouse Cooper, SmarTech e Wholers, che sono considerate tra le migliori agenzie di rating nell’ambito dell’Additive Manufacturing, prevedono un mercato mondiale (che comprende hardware, software e materiali) nella stampa 3D che supererà i 20 miliardi di dollari entro il 2020, e continuerà a crescere in modo vertiginoso almeno fino al 2030. Da uno studio fatto da Deloitte, il mercato mondiale dell’additive manufacturing nel 2017 è di circa 6
  • 11. 10 Miliardi di USD, considerando che il business si è quadruplicato negli ultimi 5 anni. Anche se si tratta di uno dei mercati a più rapida crescita, tuttavia le cifre assolute sono ancora molto modeste. Basti pensare che, tra i maggiori produttori di stampanti 2D, Xerox ha fatturato nel 2016 circa 20 miliardi. Quindi nel 2020 l’intero mercato della stampa 3D sarà simile all’attuale fatturato di uno solo dei maggiori fornitori di stampa ‘tradizionale’, mentre oggi è equivalente solo al 30%. Conforta però il fatto che, mentre nella stampa 2D l’Italia rappresenta a stento il 2% del mercato mondiale, nella stampa 3D le stime parlano invece di una quota che varia dal 3% al 4%; ovvero oltre 200 milioni di Euro. La crescita media registrata è di circa il 27% annuo con un importante +32% annuo tra il 2011 e il 2013 e di circa il 40% tra il 2014 ed il 2016. Il miglioramento è pressoché continuo fin dalla nascita del settore, ad eccezione degli anni immediatamente successivi alla crisi economica del 2007, a dimostrazione dell’importante livello innovativo che queste tecnologie possono portare nelle aziende in numerosissimi ambiti diversi. I settori medicale e aerospaziale, in particolare, sono quelli con la maggiore crescita nell’utilizzo delle tecnologie di stampa 3D poiché richiedono elevata accuratezza e precisione (Markets and Markets). Nonostante questo grande interesse, il mercato della stampa 3D è ancora in una fase iniziale di grande crescita. L’analisi svolta dalla Wohlers Associates dimostra come questo sviluppo provenga dal basso, ossia dagli utenti privati, definiti “piccoli artigiani 3D”, in aggiunta alla sempre più importante richiesta da parte delle industrie. Ciononostante si stima che la tecnologia 3D non rimpiazzerà totalmente i processi tradizionali, ma li affiancherà riducendo i tempi di produzione del 50-80% rispetto a quelli attuali. Si verranno a creare veri e propri “stabilimenti di fabbricazione digitale” come ipotizza Will Sillar, esperto dello studio di consulenza Legerwood. In particolare c’è una tendenza per la quale le aziende, che scelgono di sviluppare i loro prodotti con una importante generazione dei modelli 3D, hanno deciso che la loro produzione non sarà più centralizzata in grandi fabbriche, bensì in piccoli centri sparsi nel mondo con linee produttive riconfigurabili, che rispondono facilmente a variazioni della domanda (caso GE Additive). In questo contesto l’utilizzo di tecnologie di additive manufacturing si adatterebbe perfettamente alle richieste di flessibilità ed adattabilità. Una produzione diffusa in tutto il territorio e realizzata tramite stampa
  • 12. 11 3D, oltre ai vantaggi di personalizzazione già discussi, porterebbe ad un abbattimento dei costi di trasporto e di logistica, nonché all’eliminazione quasi totale della necessità di disporre di grandi magazzini. Trend di crescita di vari settori e spesa in billions dei prossimi 5 anni in AM Benché il numero dei dispositivi consumer rimarrà maggiore, la crescita dei proventi per la vendita di macchinari professionali indica che il numero di macchine impiegate all’interno di contesti aziendali e/o industriali è destinato ad aumentare. Un segno del crescente interesse per queste tecnologie. Previsioni di vendita di stampanti 3D (Gartner e Wells Fargo Wealth Management 2014) Il motivo è semplice: non essendo necessarie attrezzature dedicate, i costi fissi di un macchinario sono ripartiti su più tipologie di prodotto. Con la stessa macchina si possono quindi realizzare molti più prodotti, diversi tra loro, e non è necessario stabilire un numero minimo di esemplari, solitamente molto elevato, che possa giustificare il costo di eventuali stampi, altrimenti necessari. Significa quindi che si avrà necessità di investire meno denaro per raggiungere la cosiddetta dimensione minima efficiente, ovvero quel livello di produzione minimo (in numero di esemplari) che consente di minimizzare il costo medio del singolo prodotto (economia di scala).
  • 13. 12 2.1 Analisi PEST - Social Nel settore medicale siamo nel mezzo di un shift del paradigma dell’industria dell’Health care, avendo già percepito la trasformazione nella farmaceutica, tecnologia medicale e nelle procedure chirurgiche. Infatti le tecnologie dell’Additive manufacturing Technologies sono maggiormente usate come aiuto diagnostico in operazioni chirurgiche e nello sviluppo di protesi sostitutive. Nei saloni integrati degli eventi più importanti in Italia, Exposanita’ e IDBN – Italian Digital Biomanufacturing Network, ci si pone l’obiettivo di mettere in relazione la tecnologia della stampa 3D col mondo medicale, offrendo ai professionisti la possibilità di incontrare produttori di stampanti, materiali, scanner e software 3D, oltre che di aggiornarsi anche di formarsi sull’utilizzo di queste nuove tecnologie. Il focus è dedicato alla produzione di protesi, impianti e dispositivi medici personalizzati, al bioprinting. Il Network IBDN rappresenta un’importante network di professionisti riferita al campo 3D che raggruppa i “pionieri” della stampa 3D in Italia in ambito medico. Lo scopo è quello di condividere le esperienze: sono presenti ortopedici, chirurghi neurochirurghi, ingegneri, tecnici di radiologia con cui si stanno avviando progetti interessanti. Il vice presidente di IDBN, Ferdinando Auricchio dell'Università di Pavia ha commentato come in generale dalla chirurgia arrivino riscontri positivi dell'uso dei modelli 3D, «ma come ingegneri a volte abbiamo difficoltà a quantificare l'efficacia degli strumenti». Questa innovazione si attua con un processo di sei fasi: Tac, segmentazione, modello virtuale, stampa in 3D, pianificazione chirurgica, intervento minimamente invasivo (Stefania Marconi, PHD Università di Pavia). Un altro punto di riferimento a Bologna è l’Ing. Alberto Leardini del Rizzoli che, insieme con il Prof. Nicola Bizzotto, partecipa attivamente al network: il loro scopo è diventare un punto di riferimento professionale per i giovani ricercatori, così da mettere su un piano di discussione a livello professionale anche i prodotti provenienti dalle start up, ancor prima di proporli ad un possibile mercato. A dimostrazione dell’impatto della stampa 3D, il Policlinico San Matteo di Pavia, ed in particolare la sezione di Chirurgia II guidata dal Prof. Andrea Pietrabissa, utilizza ormai abitualmente modelli anatomici stampati in 3D, ricostruiti a partire da immagini TAC del paziente: ad oggi il 50% della chirurgia pancreatica e il 100% della chirurgia splenica e renale eseguita in quel reparto sfrutta il supporto di modelli stampati in 3D. Anche il Policlinico San Donato con la sua chirurgia vascolare e cardiochirurgia sta ad oggi sperimentando l’uso dei modelli 3D per la pianificazione chirurgica.
  • 14. 13 Uno studio dell’università Alma Mater di Bologna ha messo a confronto 40 operazioni di chirurgia maxillo- facciale in tre anni. Il 50% sono state realizzate con tecnologia convenzionale, e 50% con chirurgia digitale, ossia con l’impianto preparato in anticipo sulla base dei dati della Tac. I risultati della ricerca evidenziano che la chirurgia digitale, ossia la ricostruzione in 3D della protesi, ha permesso di risparmiare 33 minuti nella ricostruzione, due ore di teatro operatorio, ha diminuito di oltre tre giorni la permanenza in ospedale, non ha dato complicazioni (contro il 10% delle tecniche convenzionali) e nel complesso ha generato un risparmio di circa 2.765 euro per operazione. I vantaggi dell'uso della stampa 3D in ortopedia (ambito in cui si sono constatati molte applicazioni rispetto alle altre branche della chirurgia), sono la ridotta invasività, riduzione dei tempi chirurgici (e quindi dei costi di intervento). 2.1 Analisi PEST - Technological Tra qualche anno, i medici oltre a prescrivere le TAC, le radiografie, le ecografie, gli ecocardiogrammi, e tutti gli altri esami per diagnosticare e trattare eventuali patologie, prescriveranno anche la riproduzione fedele e solida, tridimensionale, dell’organo o delle singole parti del corpo oggetto di trattamento sanitario. Un laboratorio, probabilmente interno all’ospedale, realizzerà con la stampante 3D cuori, ossa, cervelli, fegati. Tutto ciò che servirà ai medici per migliorare la diagnosi e per rendere più efficace la terapia. Il settore della sanità è quello dove la ricerca avanza a velocità formidabili: la stampa 3D e l’additive manufacturing stanno trovando grandi riscontri in tanti ambiti: sale operatorie e centrali di sterilizzazione, prevenzione, terza età, primo soccorso, ingegneria clinica, disabilità e molto altro. Il punto in comune tra tutti questi ambiti è quello di porre una visione del futuro, promuovendo quella che è pura innovazione in un settore che è, necessariamente, in continua evoluzione. In un contesto importante come quello sanitario, l’avvento della tecnologia 3D rappresenta una vera e propria rivoluzione. Viene definita la terza rivoluzione industriale, poiché cambia il modo di produrre, cambia la catena del valore. In un contesto come quello della medicina e della sanità non è facile capire come le nuove tecnologie possano andare a cambiare radicalmente i processi di studio e le conseguenti applicazioni della ricerca. A questo scopo il CIRM (www.cirm.net) è un consorzio di ricerca che riunisce ospedali e aziende biotech, scienze della vita ed enti di ricerca, e si occupa della valutazione e della gestione dei progetti di ricerca con sovvenzioni europee. La principale sfida è basata sull’assunzione che “per un utilizzo diffuso delle tecnologie 3D in questi ambiti oggi bisogna fare dei passi in più”; di fondamentale importanza è affrontare gli aspetti regolatori per la certificazione materiali e la qualificazione dei percorsi produttivi, chi produce, chi vende al paziente, test di sicurezza (cosiddetti clinical trial), robustezza, interazioni. I principali motivi di attenzione sono anche sui materiali, per quanto riguarda le caratteristiche meccaniche, certificazione del processo produttivo, che parte dall’immagine TAC e arriva fino all’oggetto finito. Per quanto riguarda le nuove realtà emergenti, le PMI stanno iniziando ad affrontare la questione con un approccio corretto. Oltre che in termini di efficienza sui tempi e costi di realizzazione dei pezzi, gli impatti maggiori che arriveranno dalla produzione additiva, saranno a livello sistemico sulle capacità progettuali e sui flussi di lavoro.
  • 15. 14 Il flusso operativo per un modello 3D personalizzato è: 2.2 Analisi delle 5 Forze di Porter Il sistema competitivo di Lab3D Tac si riassume nella seguente classificazione: Medie Barriere all’entrata, che dipendono dalla natura del business e si traducono in extra costi: legislazione, mancanza di strutture distributive, costi materiali e delle stampanti. Basse Barriere all’uscita, che possono avere caratteristiche economiche o strategiche se si vuole cambiare prodotto in futuro (bassi costi di riconversione, interdipendenze coi contratti di forniture o assistenza). Basso Potere Contrattuale dei fornitori, che possono integrarsi rispettivamente a valle Medio Potere Contrattuale dei clienti, che possono integrarsi a monte Media Sostituibilità, perché’ i prodotti sostitutivi possono essere contrastati ed integrati nell'offerta che Lab3d TAC propone rispetto ai concorrenti. I prodotti sostituibili sono quelli prodotti con materiali diversi, tuttavia i concorrenti possono migliorare il rapporto qualità prezzo offrendo modelli 3D con resine meno costose. Per questo motivo l’aumento del prezzo del prodotto finale può far aumentare la domanda di un altro sostitutivo. La domanda può ritenersi, secondo queste ipotesi, elastica. Media Concorrenza Diretta, perché i concorrenti (misurati in termini di dimensioni in termini di fatturato; tipo di clientela; prezzi e qualità del prodotto/ servizio; localizzazione; promozione) non hanno presentato un importante rischio di sostituibilità dei prodotti e servizi offerti oggi al mercato sanitario Alti Potenziali Entranti, perché c’è una tendenza ed un interesse crescente, da parte di concorrenti esistenti e potenziali, nell’innovazione che Lab3DTac vuole perseguire: pertanto non bisogna sopravvalutare la propria forza di competizione e sottovalutare i propri punti deboli. Fase data capture con scansioni e medical imaging Modellazione geometrica e biomeccanica Progettazione del dispositivo Definizione della procedura di impianto Pianificazione della produzione in 3D
  • 16. 15 2.3 Modelli di Business dei Concorrenti e dei Potenziali Entranti La stampa 3D permette infatti di produrre “closer- to-demand” ovvero più vicino alla richiesta reale di un prodotto e di poterlo fare vicino al suo luogo di destinazione. Dotare una struttura di macchinari per la fabbricazione additiva significa inoltre adottare un’economia di diversificazione (economia di scopo) grazie alla quale poter produrre più prodotti, maggiormente diversificati e più innovativi. Una diversa valutazione della dimensione minima efficiente può portare ad un ripensamento della catena di approvvigionamento: un’economia di scala più facile da ottenere può significare lo spostamento della produzione in nuove location. I sostenitori dell’additive manufacturing intravedono la possibilità per le tecnologie additive di pareggiare o addirittura superare, in termini di convenienza e costi, i metodi di fabbricazione tradizionali; offrendo contemporaneamente la possibilità di innovare a livello di supply chain e di performance dei prodotti. La condizione è che si instaurino modelli di business di nuova concezione. Questi modelli vengono esemplificati all’interno di un cambio di paradigma strategico, nel quale ognuno prefigura un differente scenario di implementazione della tecnologia in ambito produttivo. I possibili scenari di implementazione delle tecnologie additive immaginati da Deloitte, azienda di servizi di consulenza e revisione, sono 4 ed in ognuno di essi si descrive il possibile percorso di evoluzione (o di stasi), attraverso cui l’implementazione della stampa 3D può svilupparsi all’interno delle aziende che decidono di adottarla. scenario I - Le aziende non mirano a modificare la catena di approvvigionamento o ad aumentare le performance dei prodotti attraverso un uso più evoluto dell’additive manufacturing. Tuttalpiù, cercano di aumentarne il valore aggiunto, all’interno della catena produttiva esistente. Le aziende non cercano radicali alterazioni né nella supply chain né nella catena del valore del prodotto, ma possono esplorare le tecnologie dell’AM per migliorare la delivery del valore per i prodotti correnti entro l’esistente supply chain.
  • 17. 16 scenario II - Le aziende riescono a raggiungere più facilmente un’economia di scala e possono trarre nuovi vantaggi da una capillarizzazione della catena produttiva. La maggioranza dei benefici proviene dalla capacità di riduzione del capitale circolante e dalla riduzione dell’efficienza del minimo volume per ottenere economie di scala produttive. La grande varietà dei materiali specializzati e delle attrezzature, possono rifare completamente la supply chain, permettendo alla manifattura un valido uso per nuove efficienze e risparmi dei costi andando ad accelerare il tempo di ricezione dei prodotti finiti vero i clienti (Lean production & time to market). scenario II - Le aziende riescono a raggiungere più facilmente un’economia di scopo, andando a diversificare con più facilità la loro linea di prodotti. Esse prendono i benefici dall’AM andando a raggiungere nuovi livelli di performance attraverso l’innovazione dei prodotti che offrono. Questo business model assicura un’opportunità di migliorare i ritorni finanziari e la crescita dei profitti con l’abilità di creare innovazione di prodotto, che sarebbe difficile o impossibile con i metodi standard di manifattura. scenario IV - Le aziende possono puntare a instaurare nuovi modelli di business volti all’innovazione. In questo scenario si sfrutta pienamente il potenziale vantaggio offerto da una produzione industriale che faccia uso dell’AM. Sul fronte dell’economia di scopo, si ottiene una grande varietà di prodotti ed eliminare i costi relativi ad attrezzature dedicate significa poter sviluppare più versioni di uno stesso prodotto. I soli costi da sostenere riguardano la ricerca e lo sviluppo e non eventuali modi che alle linee di impianto. Questo cambio di paradigma, insieme ad una revisione della supply chain, costituisce il vero potenziale di innovazione della stampa 3D. Questi sono i criteri con cui un’azienda/associazione valuta l’investimento per scegliere stampanti, software e materiali per la produzione additiva. Il facile accesso ai servizi di prototipazione e produzione digitale, unito alla diffusione di piattaforme di prototipazione elettronica, ha generato un mix di ingredienti in grado di liberare un potenziale creativo senza precedenti. Eppure è necessario seguire due passaggi: 1) analizzare i cicli di lavoro del cliente, informandolo in fase di analisi delle possibilità offerte dai modelli 3D con prestazioni e prezzi diversi; 2) trovare persone qualificate che possano interpretare correttamente i risultati, realizzando degli MPV prototipici, a partire da un database storico di file digitali (DICOM o STL).
  • 18. 17 Concorrenti In Italia esistono molti produttori di stampanti e scanner 3D, software per la conversione TAC 2D in 3D, centri servizi (progettazione, prototipazione e produzione) FabLab e negozi in Franchising. La vocazione della stampa 3D alla produzione in piccola serie di oggetti complessi e di valore medio-alto si sposa perfettamente con la realtà delle PMI Italiane che producono oggetti pregiati in quantità ridotte. Chi realizza un prodotto digitale può vendere: • Brevetto • Modello 3D (codice) • Kit per realizzare il Prodotto • Prodotti Finiti • Pacchetti di Prodotti e Servizi • Prodotti Speciali Personalizzati Sono attive anche molte start-up, che nascono grazie al crowdfunding (Kick starter, Indiegogo). Aziende e Istituti per la Prototipazione, Produzione e vendita di Stampanti 3D Tra i maggiori protagonisti dell’ecosistema della stampa 3D professionale operativi in Italia ci sono produttori e rivenditori di stampanti, scanner, software e materiali, centri servizi, integratori di sistemi, Università e utenti. 1. Energy Group (www.energygroup.it) è il maggior gruppo Italiano di vendita e assistenza delle stampanti 3D. Copre tutte le fasce di utilizzo della stampa 3D consumer e professionale commercializzando Stratasys, Concept Laser e alcune stampanti a basso costo MakerBot e producendo direttamente digitale diretta prototipazione rapida professionale e artigianale/hobbystica. 2. Sharebot (www.sharebot.it), Attualmente è l’unica azienda produttrice italiana in grado di offrire tre tecnologie di stampa 3D: FDM, DLP per il mercato dentale, SLS per la sinterizzazione di polveri di nylon. Cura molto la formazione dei clienti tramite la nostra divisione Academy, che si dedica a formazione, divulgazione, seminari incontri e convegni. 3. Smart3D.net (www.smart3d.net), società di software e utilizza il CAD e la stampa 3D e varie stampanti 3D come SolidScape, EnvisionTec, 3D Systems. In abbinamento hanno sviluppato un software per velocizzare i processi di stampa che crea le strutture di supporto ottimizzate, adatto a tutte le macchine stereolitografiche. Si stanno anche avvicinando al settore medicale con delle resine impiantabili nel cavo orale, e guide chirurgiche. 4. β-lab dell'Università di Pavia (www-2.unipv.it/compmech/beta-lab.html), laboratorio che ha lo scopo di supportare i chirurghi creando e utilizzando modelli 3d con l’uso delle tecnologie additive. 5. Renishaw (www.renishaw.it), multinazionale inglese presente a livello mondiale, che produce macchine per manifattura additiva di oggetti metallici; non producono prototipi ma prodotti finiti, ed
  • 19. 18 è quindi più corretto parlare di produzione additiva e non di prototipazione. 6. Ricoh Italia (www.ricoh.it), è il principale produttore mondiale di sistemi di stampa, con una completa gamma di prodotti che vanno da stampanti di fascia entry-level a sistemi da oltre due milioni di euro per i fornitori di servizi di stampa. 7. Ridix (www.ridix.it) distribuisce stampanti 3D industriali di fascia alta Concept Laser per la produzione additiva di polveri metalliche con la tecnologia Selective Laser Melting (SLM). 8. Abacus Sistemi CAD - CAM srl (www.abacus.it), distributori in Italia dei software CAD 3D Rhinoceros, delle soluzioni di modellazione 3D Systems. 9. Technimold (www.technimoldsistemi.com) distribuisce stampanti Stratasys con tecnologia FDM e Polyjet. La tecnologia FDM è nota per le macchine a basso costo, ma comprende anche sistemi e materiali ad alte prestazioni. 10. Bluetek (www.bluetekitalia.com), produttore di stampanti FDM Strato 3D, proveniente dal settore automotive. Fornitori di stampanti 3D personali per Maker/Fabber I produttori di stampanti si possono classificare in tre categorie principali: 1. Produttori specializzati di stampanti industriali di fascia alta, come 3D Systems, Stratasys, Eos, VoxelJet, Arcam, utilizzate per la prototipazione e la produzione di parti (dai 40.000 € a 900.000 €). 2. Produttori di stampanti tradizionali, plotter e software, come HP, Epson e Autodesk, che iniziano e entrare anche in questo mercato (dai 20.000 € a 80.000 €). 3. Produttori di stampanti per appassionati (detti maker o fabber), generalmente derivate da progetti di pubblico dominio open source e si rivolgono a hobbisti privati (Maker) o nei FabLab (Fabbrica- Laboratorio) delle università̀ o degli incubatori di imprese (dai 1.000 € a 20.000 €). Le marche più̀ note sono Ultimaker (Ultimaker 2), MakerBot (Replicator), Solidoodle, 3D Systems (CubeX), MakerGear (M2), Mbot (Cube 3D), Portabee, e le italiane Wasp Project (EVO, Deltawasp), ShareBot, Kent’s Strapper (Galileo), Futura Elettronica (3DRAG), 3ntr, Fabtotu.
  • 20. 19 Fornitori di software Barriere in Ingresso e in Uscita: Costi diretti dell’Additive Manufacturing Qui vengono spiegati i fattori che maggiormente influenzano i costi diretti di additive manufacturing e le tecnologie tradizionali di produzione, con l’obiettivo di valutare in quali termini l’additive manufacturing possa competere con la produzione industriale odierna nell’ipotesi in cui si adottino le tecnologie additive per realizzare parti definitive. All’interno di una ricerca della Deloitte “3D opportunity for production: Additive manufacturing makes its business case”, vengono riportati i risultati di un’analisi basata sulla raccolta di numerosi casi di studio, dalla quale emergono interessanti risultati. Nel grafico sono rappresentati tre casi: 1) utilizzo di stampaggio a iniezione (IM) per una tiratura di 20 mila Strumenti consumer / open source Software professionale / commerciale Tinkercad, FreeCAD SolidWorks(DassaultSystèmes) Blendere3dtin Catia(DassaultSystèmes) OpenSCAD Autocad 3D, 3DS Max e Maya (Autodesk) ArtofIllusion Rhinoceros(Rhino) SketchUp–exGoogle, oraTrimble Pro/E Creo (PTC) 123D e Spark (Autodesk) ZBrush(Pixologic) Sculptris(Pixologic) Bonzai3D(AutoDesSys) RepetierHost, Server, Firmware(Repetier) NetFabb Studio Professional (NetFabb) MeshLab (STLeditorUniversitàdiPisa) MiniMagics(STLEditordiMaterialise) Slic3R – software di Slicing SolidWorks(DassaultSystèmes) Tinkercad, FreeCAD Catia(DassaultSystèmes) Blendere3dtin Autocad 3D, 3DS Max e Maya (Autodesk)
  • 21. 20 pezzi; 2) utilizzo di tecnologia additiva (AM); 3) utilizzo di stampaggio a iniezione (IM) per una tiratura di 100 mila pezzi. I dati sono in grado di dimostrare la convenienza dell’AM per una produzione che non supera i 100 mila pezzi. Nel caso di una tiratura più ampia, lo stampaggio a iniezione diviene più conveniente. Fino a quella quota, al contrario, risulta essere più oneroso. Per concludere, sulla base dei casi di studio analizzati e stando ad un modello esclusivamente basato su un confronto diretto dei costi, Deloitte tende a considerare l’additive manufacturing potenzialmente conveniente nel caso di medi o bassi volumi di produzione. Questo senza considerare altri fattori di potenziale innovazione derivanti dall’implementazione dell’AM nella catena produttiva; immaginando quindi uno scenario in cui l’additive manufacturing voglia limitarsi a sostituire i metodi tradizionali, senza nessuna modifica della supply chain e senza alcuna diversificazione dei prodotti offerti. Un’analisi dei casi di studio più emblematici rende possibile individuare quattro fattori di differenziazione: il costo delle attrezzature, dei macchinari, dei materiali e, con incidenza minore, della manodopera. 1) Nell’ambito delle tecnologie tradizionali di produzione, il costo delle attrezzature, in molti casi, supera di gran lunga tutte le voci di spesa relative alla produzione di un componente. Inoltre, le attrezzature devono essere sottoposte a manutenzione, stoccate in un magazzino e archiviate per lunghi periodi. Tutto ciò comporta evidentemente dei costi. Un vantaggio chiave per l’additive manufacturing riguarda la possibilità di annullare completamente il bisogno di attrezzature e i relativi costi. 2) Al contrario, il costo dei macchinari nell’AM è una voce di spesa che incide sul totale dei costi diretti per circa il 60-70%. Per effettuare un confronto realistico con le tecnologie tradizionali, tuttavia, occorre necessariamente considerare anche altri fattori. Il primo è il volume utile di fabbricazione della macchina, o “build-volume”. Per distribuire i costi di ammortamento del macchinario su un numero elevato di prodotti occorre produrne molti e nel minor tempo possibile. Un build-volume più grande risulta fondamentale per raggiungere questo scopo: nell’additive manufacturing, infatti, non è conveniente realizzare un pezzo alla volta bensì sfruttare l’intero volume della camera di stampa “infornando” il maggior numero possibile di pezzi. Per farlo, occorre posizionare le parti in modo che il volume disponibile risulti il più possibile occupato, al netto di limiti di costruzione imposti da eventuali supporti. Più pezzi si realizzano in un ciclo di stampa, meno tempo sarà dedicato alla produzione di ognuno, inferiore sarà il costo del prodotto finito. Il secondo fattore da considerare è il tempo di utilizzo effettivo della macchina. Una pressa per injection molding può raggiungere un rapporto tempo/tempo effettivo di produzione vicino al 90%. In una condizione normale di lavoro, questa percentuale si attesta tra il 60 e l’80% per un macchinario di AM, il quale risulta in un certo senso meno efficiente. 3) Il costo dei materiali ha un peso del 30% nel processo di fabbricazione additiva, mentre si attesta tra lo 0,2 e il 2,7% per una tecnologia di produzione tradizionale quale può essere l’injection molding. Questa
  • 22. 21 differenza è dovuta in larga parte alle differenze di costo dei rispettivi materiali. Secondo alcune analisi, termoplastici e fotopolimeri per stampa 3D possono costare dai 175 ai 250 dollari al kg; nel caso di materiali analoghi per injection molding il costo al kg si aggira intorno ai 2-3 dollari. Un divario analogo esiste anche nel campo dei metalli: le polveri metalliche utilizzate per sinterizzazione e fusione risultano 100 volte più costose degli equivalenti “commercial grade”. La riciclabilità dei suddetti materiali è anch’essa un costo. Pensare che l’AM sia un processo privo di scarti appare inappropriato anche se non esiste un’opinione univoca sull’argomento. Probabilmente, come nel caso del riciclo tradizionale, molto dipende dal livello di performance che richiede l’applicazione successiva al riciclo del materiale. 4) Per quanto riguarda la manodopera non vi sono sostanziali differenze tra le due famiglie di processi. Tuttalpiù, una semplificazione degli assiemi dovuta alla produzione di componenti più complessi, potrebbe portare ad una riduzione dell’incidenza dei costi di manodopera nel processo di assemblaggio. Spesso viene data per assodata una maggiore capacità dell’AM di competere economicamente nella produzione di parti relativamente complesse. Una varietà di complessi fattori rende difficile creare modelli di valutazione dei costi che possano essere efficaci in più situazioni. Oggi sono disponibili numerosissimi fornitori, macchinari, servizi e la scelta può influenzare radicalmente il punto di approdo di una valutazione economica. In secondo luogo, la selezione del giusto processo, fra i molti disponibili nel campo delle tecnologie additive, richiede una certa dose di consapevolezza nel valutare tempi, costi, dimensioni massime raggiungibili e limiti di ogni tecnologia. Lotto Economico per la stampa 3D e Drivers Strategici
  • 23. 22 Cap. 3) ANALISI SWOT Lo svolgimento dell’Analisi SWOT consente di acquisire informazioni dettagliate e strutturate per guidare il processo decisionale riguardante un progetto in tutte le fasi del ciclo di vita. 3.1 Analisi Swot - Punti di forza Il mercato del medicale Italiano è strategico e interessa tutti i grandi fornitori di informatica e di macchine per l’ufficio, come è dimostrato anche dal fatto che Autodesk, Dassault, Microsoft e Canon sono già entrate nella competizione, mentre Hewlett Packard, Ricoh ed Epson lo faranno a breve. Relativamente all’insieme di aziende produttrici, operatori di canale e utenti finali del settore pubblico e privato si è rilevato il forte interesse per i temi della stampa 3D da parte degli utenti finali e dei canali distributivi. Le aziende che hanno già iniziato a utilizzare o distribuire soluzioni di stampa 3D sono ancora relativamente poche (15%), ma oltre il 65% pensa di farlo entro due anni. Il 90% di chi già utilizza la stampa 3D si dichiara soddisfatto. La tecnologia di stampa più utilizzata è l’estrusione di filamenti plastici (FDM o FFF) con il 60% circa, seguita con valori dal 24% al 28% dalle tecnologie SLA, DMLS e SLS (sinterizzazione polveri materie plastiche). Molto diffuso anche l’utilizzo dello scanner 3D (31,5%); alla domanda su quale tecnologia viene utilizzata era possibile dare più di una risposta. Mediante la modellazione 3D di una protesi creata su misura in base alle necessità del paziente, con una stampante 3D si può realizzare una protesi perfetta e pronta per essere impiantata sul paziente. Ancora più impressionanti sono le applicazioni realmente rivoluzionarie della stampa 3D al servizio della medicina interna. Un’idea fino a poco tempo fa futuristica ma che oggi trova ampio riscontro nei lavori dei ricercatori e in diversi campi della chirurgia. Una vera e propria rivoluzione è in atto: la stampa 3D in medicina può essere implementata insieme con le tecnologie di tomografia in quanto permettono una migliore gestione a 360 gradi della malattia e del suo impatto sul paziente. Avere fisicamente il modellino in mano produce cinque vantaggi: 1. Migliora il processo di planning pre-operatorio 2. Riduce i rischi migliorando l’efficacia dell’intervento 3. Facilita la comunicazione medico-paziente 4. Accelera la formazione dei giovani chirurghi e ricercatori 5. Permette un risparmio di tempi e costi in sala operatoria Benefici di Processo: grazie al modello ottenuto sulla base delle immagini delle Tac e delle tomografie, si possono provare interventi difficili prima di eseguirli sul paziente. Poter verificare immediatamente l’esatto posizionamento dei punti da operare consente di pianificare il delicato percorso chirurgico con cura e calma in anticipo.
  • 24. 23 Benefici sulla riduzione dei Rischi: con la segmentazione dei dati della risonanza magnetica i chirurghi sono in grado di stampare tridimensionalmente la struttura dell’organo, riuscendo ad avere preziose informazioni di dove sia localizzata patologia del paziente. Nel campo della neurochirurgia si stanno esplorando modi per fare interventi chirurgici sull’aneurisma meno rischiosi, riducendo la quantità di tempo che il cervello di un paziente rimane esposto in sala operatoria. Con la segmentazione dei dati della risonanza magnetica, i chirurghi sono in grado di stampare tridimensionalmente la struttura dell’aneurisma, riuscendo così a toccar con mano il problema prima di aver aperto la scatola cranica. Benefici sui Pazienti: i pazienti hanno riportato uno spiccato apprezzamento verso l’utilizzo di modelli stampati in 3D, il che ha determinato un sostanziale miglioramento nella comprensione della patologia e più fiducia nelle capacità dei chirurghi al fine di conseguire un consenso che diventa così davvero “informato”. I medici conducono interventi più efficienti e snelli, che si traduce in meno tempo con i distretti anatomici da operare e pertanto meno tempo di esposizione del paziente sotto anestesia. Benefici di Apprendimento: I modelli sono utili anche per la formazione, dato che consentono di ridurre la curva di apprendimento. L’AITASIT (Associazione Italiana Tecnici radiologici) tiene annualmente un corso universitario avanzato sulla stampa 3D di fratture ossee. Il corso ufficiale, prodotto in collaborazione con grandi operatori del mercato come Materialise, 3DZ e Stratasys è aperto a medici, studenti di medicina e di radiologia e mira a promuovere ulteriormente l’uso e l’adozione della stampa 3D in una gamma crescente di applicazioni pre-chirurgiche. L’Associazione italiana tecnologie additive –Aita- appartenente alla clinica Devoto di Milano organizza seminari per la diffusione dell’innovazione delle tecnologie additive in ambito sanitario (Biomedicale e tecnologie additive verso la convergenza). Benefici Fiscali: anche le tecnologie additive applicate al biomedicale possono beneficiare dell’iperammortamento del piano industria 4.0 del governo italiano (legge Sabatini), chi vuole fare acquisti di macchine e software è bene li programmi entro dicembre 2017. 3.1 Analisi Swot - Punti di debolezza Le sfide poste dall’implementazione del metodo disruptive della stampa 3D in ambito sanitario includono aspetti giuridici, di processo, tecnologici ed etici. In tema di stampa 3D in generale, l’Italia si trova molto
  • 25. 24 indietro rispetto agli altri Paesi. Gli ostacoli all'adozione della stampa 3D in medicina sono nel sistema medicale stesso perché ancora il panorama della stampa 3D è ancora molto frammentato tra approcci e tecnologie diverse tra loro. Un elemento certo è quello per cui il futuro andrà sempre più verso una standardizzazione degli interventi a livello internazionale. La prima necessità è quella di definire esattamente chi sia il fabbricante, specie quando sono le stesse strutture ospedaliere a stampare dispositivi su misura per i propri pazienti, e i possibili problemi e abusi che potrebbero derivare, ad esempio, dall’applicazione della stampa 3D alla produzione tailored-made di farmaci, tessuti ed organi umani. Quello che invece non è apparso chiaro ai “non addetti ai lavori”, è che la produzione di questi oggetti, con la stampa 3D, richiede una grande competenza tecnica, e che, a differenza di quanto si potrebbe pensare, “conoscenza, esperienza e competenza” si incontrano. Un punto importante da tener presente è il software utilizzato per la gestione della stampante: molti software open source hanno dei limiti per quanto riguarda la precisione della stampa rispetto al disegno 3D, mentre i software proprietari sono generalmente più potenti, in quanto ottimizzati per l’utilizzo da parte della specifica stampante. Molto spesso il driver fondamentale di scelta se acquistare direttamente una stampante 3D da inserire nei propri processi interni o se affidare la produzione additiva a un centro servizi o a un fablab esterno è la stessa gestione del funzionamento e dei potenziali fermi macchina dei sistemi di produzione additiva. Seguono valutazioni sulle opportunità che si aprono nella ridisegnazione dei processi dalla riduzione del time-to-market, quando questo si può considerare un fattore rilevante. È necessario, per l’utilizzo di sistemi (stampante, software e materiali disponibili) per la produzione additiva, fare una valutazione degli investimenti tecnologici: ammortamento della macchina, confronto dei costi con le tecnologie tradizionali e identificazione del break event point. Segue la valutazione della domanda incerta ed quasi anelastica del mercato: per sfruttare i reali vantaggi dell’AM, occorrerà evitare tuttavia di considerarlo un potenziale sostituto delle tecnologie di tradizionali di diagnostica e di cura: per una struttura privata è difficile spendere qualche migliaio di euro per un oggetto, mentre per un’azienda sanitaria pubblica è normale spendere queste cifre per un prototipo o per un prodotto finito, in quanto il prototipo gli risolve problematiche che economicamente inciderebbero tantissimo se decidesse di industrializzarlo al proprio interno. Tutte le valutazioni per una valutazione omnicomprensiva, che un’impresa valuta prima di entrare nel mercato dell’Additive Manufacturing del settore medicale, sono state schematizzate in un report della Deloitte qui sotto rappresentato per divisioni di investimento.
  • 26. 25 3.1 Analisi Swot - Opportunità La tecnologia può avere anche un risvolto sociale, rendendo accessibile la conoscenza e più fruibili le idee. Nel campo medicale, creare un makerspace può essere una opportunità per creare un capitale intellettuale all’interno dello stesso ecosistema insieme con dottori, infermieri, pazienti e personale accademico dando loro una autonomia maggiore e lo spazio per poter sviluppare soluzioni innovative che arricchiscano l’esperienza dello staff medico, migliorino i risultati dei pazienti o supportino le operazioni chirurgiche. I Makerspaces/FabLab, realtà entranti nel settore della stampa tridimensionale, sono in continua crescita nella popolarità e dovrebbero essere parte di ogni organizzazione nel campo dell’healthcare specialmente quando Fisici e Radiologi considerano di incorporare all’interno interno le tecnologie dell’additive manufacturing, dopo aver eseguito la Tomografia Computerizzata (CT) scannerizzando l’anatomia dei pazienti. Attraverso la congiuntura dei makerspaces, delle associazioni e delle piattaforme open-source, c’è la possibilità di connessione con i maggiori professionisti tecnici del settore e ricercatori che hanno una visione completa delle soluzioni innovative abbinate a questo ambito professionale. I contenuti di condivisione sono: • Modelli Anatomici di ricostruzione dell’anatomia del paziente per la pianificazione operatoria • Sostituzione protesica attraverso stampa 3D in cardiologia, e in chirurgia maxillo-facciale • Sistemi Wearable e Health Mobile App per il monitoraggio dei pazienti • Brevetti biotech e IT in chirurgia e neurochirurgia con l’ausilio dell’informatica • Stampa 3D, e tecnologie Open Source in rete per il settore biomedicale • Dispositivi medici per un dialogo efficace tra strumenti digitali e personale medico Ecosistema del 3d Printing
  • 27. 26 3.1 Analisi Swot - Minacce Una recente ricerca ha confermato che c’è un largissimo uso di generazione di impianti biomedici, specialmente nell’ambito maxillofacciale, ortopedico, dentistico e di vari distretti anatomici quali circolatorio e digestivo, attraverso una crescente fabbricazione di impianti customizzati al fine pre- operatorio basati sul modello digitale e fisico 3D del paziente. Tuttavia ci sono diversi passi da fare ancora, a partire dalla messa a punto degli standard tecnici che ne guidino in modo univoco l’implementazione nel settore pubblico e privato: diversi limiti di come l’uso “non regolamentato” dell’AM può compiere nel mercato dell’Healthcare e molti impatti nella cura dei pazienti e nei medical device che è necessario considerare. A prescindere che l’origine di un device medicale o di supporto diagnostico venga prodotto dai processi convenzionali dell’industria manufacturing o che provenga da processi dell’ambito dell’additive manufacturing, tutti i dispositivi medici devono essere soggetti ad una regolamentazione prima di essere introdotti sul mercato, e questi protocolli sono gestititi dall’autorità americana FDA, che ne classifica le diverse classi a seconda dell’utilizzo finale in modo da assicurarne la rispondenza a standard di sicurezza e di efficacia . Il rischio di alcune start up è far passare informazioni errate in quanto sono luogo di ricerca e non di effettiva produzione. Ci sono moltissimi forum e associazioni che sono più livello sperimentale e di ricerca che di vendita sul mercato. I punti di attenzione da considerare nella costruzione degli standard necessari a normare l’intera filiera della stampa 3D, dalla modellizzazione della realtà alla sorveglianza post-vendita, sono stati discussi anche in Italia dall’organizzazione internazionale che si occupa dello sviluppo di standard aperti (fonte: Monica Palmirani del CIRSFID), dato che è estremamente complesso negoziare su questi temi con i big player del settore e l’accordo di convergenza su un framework di standard convergenti a cui stanno lavorando i due principali enti di normazione internazionale, ISO e ASTM. Nell’ambito della fattibilità tutto deve passare da un comitato di approvazione scientifica per essere medicalmente approvato. Talvolta, quindi, può passare un messaggio errato del reale utilizzo e applicazione della stampa 3D in ambito medico. Altre tipologie di competenze, che vanno dalla conoscenza dei materiali da utilizzare alla configurazione informatica dei file, fino alla comprensione dei dati anatomici e patologici del paziente, includendo i modelli medici stampati in 3D, non regolamentate nell’ambito dell’AM, possono far leva sulle minacce che si presentano a chi è interessato alle applicazioni nel settore medico-chirurgico.
  • 28. 27 Cap. 4) STRATEGIA 4.1 Vision La Vision che verrà abbracciata da LAB3DTAC è espressa nei 3 core values del progetto: • La cosa più importante non sono le cose possedute bensì i dati, il reale valore aggiunto, perché si materializzano in oggetti fisici quando servono. • Saremo un riferimento per l’healthcare Italiano per chi è pronto a migliorare le proprie performance attraverso l’Innovazione. • Vogliamo promuovere la diffusione di una cultura 4.0 nel sistema sanitario, accoppiando la scelta dei nostri clienti e le necessità dei pazienti. 4.1 Mission 1. Diventare protagonista con la tecnologia additive nel medicale, offrendo a chirurghi, ricercatori e pazienti un servizio integrato per la pre-diagnostica e la formazione. 2. Migliorare l’efficacia operativa del personale medico e l’efficienza dei costi delle strutture pubbliche e private, con l’adozione di soluzioni personalizzate. 3. Offrire prodotti rispondenti agli standard richiesti sia in termini di tempo di consegna che di fedeltà qualitativa, richiesta per la conversione di immagini da 2d in 3D. Segmentazione del mercato L’analisi del valore percepito dai clienti a cui ci si rivolge, si sviluppa in due passaggi: • Identificazione dei principali attributi ritenuti rilevanti dagli acquirenti che si traduce in una riduzione dei tempi di adozione di nuovi dispositivi
  • 29. 28 • Valutazione delle performance dell’impresa e dei suoi concorrenti in relazione al contesto, che si riscontra in una convenienza per lotti medi di produzione avendo bassi costi di fabbricazione. Gli elementi attrattivi per un’utenza più consapevole all’innovazione e alle potenzialità dell’AM sono: • la correlazione tra semplicità e funzionalità delle parti • la possibilità di produrre vicino ai luoghi di utilizzo, operando una disintermediazione della catena di del valore (conversione software della TAC e produzione del modello 3D) Uno dei vantaggi potenziali dell’additive manufacturing, infatti, risiede nel poter personalizzare la produzione di un componente in base alle esigenze del cliente. Pertanto, si cercherà di mantenerlo “aperto” alla possibilità di offrire più livelli di performance, legati al materiale e alla tecnologia utilizzata. L’intenzione è quella di lasciare all’utente la possibilità di assumere un ruolo attivo anche nella richiesta di personalizzazione del modello 3D finito. Per questo motivo, almeno nella prima fase, il progetto si muoverà secondo un’ottica tipicamente “maker”. Il prodotto, affidabile perché’ in fase evoluta dopo due anni di avviamento, potrà avvalersi di soluzioni pensate ad hoc “high-end”. Una volta appurato che le possibilità di applicare la stampa 3D in ambito medicale esistono, obiettivo è quello di applicare alcuni dei principi individuati nella fase di analisi del mercato per sviluppare un prodotto nell’ambito della produzione additiva, non avendo la necessità di stoccare grandi scorte di magazzino. I costi per sviluppare, costruire, spedire e se necessario sostituire un modello anatomico sono tali che l’obiettivo è progettare un prodotto specializzato, di media complessità, pensato per soddisfare un’esigenza particolare. A motivo di questa scelta vi è il diverso grado di convenienza della stampa 3D nel caso di basse, medie tirature, in quanto la stampa 3D risulta conveniente nell’ambito di una produzione che si assesta intorno alle migliaia di unità. Per questo si cercherà di includere nell’asset di impresa i macchinari low-medium budget (100 KEuro) e materiali (200 KEuro/anno) per la fabbricazione del prodotto. Preferibilmente i componenti del prodotto dovranno essere di facile reperibilità. Si può supporre che la crescita della domanda prevista del 20% dal 2017 al 2022 sia un driver sufficiente ad assorbire una crescita interna del 10%-15% dei volumi di vendita, e variare i prezzi a seconda dell’elasticità della domanda, permette di offrire una vasta personalizzazione dei prodotti.
  • 30. 29 Gli sbocchi commerciali verso gli istituti di ricerca risulteranno in qualche misura minori rispetto al portafoglio clienti rappresentato dalle strutture sanitarie distribuite sul territorio nazionale. Tuttavia, dalla verifica di questi presupposti si può valutare anche un cambio di strategia di marketing nei tre anni successivi, al periodo iniziale di crescita, a seguito del consolidamento delle vendite dei primi due anni. 4.2 Strategia di Marketing La strategia di marketing detta le modalità, i tempi e i luoghi relativi alla distribuzione e vendita del prodotto. Le tre componenti fondamentali costituenti del piano di marketing sono: obiettivi, strategie, risorse. Nel processo di marketing si distinguono due fasi: strategica e operativa. Marketing Strategico comprende le decisioni, il cui impatto si ripercuote nel lungo periodo e dalla cui correttezza può dipendere il successo o l'insuccesso dell'impresa. Le fonti del vantaggio competitivo sono il basso costo (leadership di costo) o la differenziazione.
  • 31. 30 Nella Fase di crescita 2018 -2019 si ricorre ad una strategia di focalizzazione orientata ai costi, dove si mira al perseguimento di un vantaggio di costo, attraverso prodotti equivalenti a quelli offerti dai concorrenti a un prezzo minore, acquisendo così, un'elevata quota di mercato. La leadership di costo presuppone: • efficacia con tempi di consegna ≤ 6 ore per una conversione e ≤ 100 ore per un modello 3D • minimizzazione del costo medio, attraverso acquisto di materiali già maturi e approvati • fasce di prezzo inferiori (margine ridotto sia per i modelli che le conversioni TAC 3D) • orientamento alla produzione (medi volumi di Tac convertite e bassi volumi di modelli 3D) Nella Fase di sviluppo 2020 -2022 si adotta una strategia volta alla focalizzazione alla differenziazione, dove si identifica un segmento di clientela particolarmente sensibile alla qualità. I rischi connessi a tale strategia derivano dalle eventualità che la nicchia prescelta non sia sufficientemente ampia da consentire aggiustamenti marginali dei costi e dei volumi produttivi. La differenziazione presuppone: • Competizione a lungo raggio, promuovendo i risultati già raggiunti nei primi 2 anni • Ricerca della qualità differenziale (output del software migliorato e materiali nuovi) • Fasce di prezzo superiori (premium price per il servizio di customizzazione di prodotti complessi) • Orientamento al cliente, potenziando l’offerta di database digitale attraverso il web • Migliorare la delivery con logistica e informazioni integrative più robuste. Marketing Operativo ha il compito di attuare le decisioni prese a livello strategico utilizzando, nel modo più appropriato, gli strumenti e le tecniche di marketing. Nel sistema di erogazione del servizio sono essenziali: • le persone: tutti i soggetti che hanno una parte nell’erogazione del servizio e quindi influenzano le percezioni dell’acquirente (il commerciale e l’operatore Lab). Un esempio è il Franchising di 3D Italy. • la parte tangibile: l’ambiente e gli strumenti con cui viene erogato il servizio, e attraverso cui l’azienda e il cliente interagiscono (piattaforma web per trasmissione file e requisito prodotto stampato). Un buon modello è quello della Piattaforma eBay che ha lanciato il servizio di 3-D Printing “eBay Exact” in cui i consumatori possono ordinare prodotti personalizzabili. • il processo: le procedure, i meccanismi e il flusso delle attività con cui viene erogato il servizio e che facilitano la performance (newsletter, offerte commerciali). Un caso di Best Practice è Amazon, che ha o un’offerta dedicata alle stampanti e consumabili, ed un “3D Printing Store”, come Ebay, in cui è possibile l’acquisto on line di prodotti definiti dal cliente.
  • 32. 31 4.3 Marketing Mix Nella formulazione della strategia di marketing vengono prese decisioni soprattutto in merito alle 4 variabili fondamentali che costituiscono il marketing mix, note come le 4 P, nello specifico: Il prodotto (product): cosa offro Il consumatore finale potrà in questo caso usufruire di due diverse tipologie di servizi. La prima consiste cioè nel convertire, in formato digitale 3D, quella che è inizialmente semplicemente una TAC 2d. La seconda invece consiste nel rendere compatibili i risultati digitali con gli standard produttivi, e veder realizzato fisicamente i modelli 3D. Si tratta quindi anche in questo caso di un servizio rivolto principalmente al personale medico, che ha bisogno di realizzare un prototipo in modo da presentarlo al loro staff o ai pazienti o ricercatori che per questioni accademiche. Lab3DTac offre a tutti i clienti che decideranno di visitare la piattaforma, la possibilità di avere a propria disposizione sul sito, una pagina in cui viene presentato lo stato del proprio prodotto. Inoltre i clienti che, tramite la propria sottoscrizione, hanno un maggior numero di richieste di servizi, avranno diritto a ricevere una percentuale del 10% di sconto del prezzo di vendita su ciascuno dei propri prodotti venduti. Infine Lab3DTac, compreso nella quota di iscrizione annuale, mette a disposizione del personale medico un periodo di assistenza di 60 giorni dalla consegna del modello 3D. Il prezzo (price): a quanto lo offro Il prezzo da sostenere per i clienti interessati alla sottoscrizione alla piattaforma Lab3DTac, per la conversione di TAC 2d in 3D consiste in una quota annuale di 100 euro per la piattaforma Web. Tale prezzo è fisso e non dipende dal numero di file caricati da ognuno di essi. Sono inoltre previste delle promozioni sul prezzo finale di conversione di ogni singola TAC e per ogni produzione di modello 3D per il primo anno di vita di Lab3DTac. Questa politica di prezzo punta ad attrarre il maggior numero possibile di clienti che, una volta testata la validità del prodotto saranno incentivati a prolungare la propria sottoscrizione anche gli anni successivi. Anche il servizio di assistenza alla produzione sarà quindi garantito dalla stessa quota annuale di iscrizione. Questi prezzi potrebbero sembrare elevati ad un primo impatto, ma in realtà tengono conto sia dei costi aziendali sia del fatto che, trattandosi di servizi fortemente differenziati, sono alla base del vantaggio competitivo di Lab3DTac rispetto ai concorrenti. Invece per quanto riguarda il prezzo di realizzazione fisica del prodotto 3D si sono individuati, sulla base dei materiali approvvigionabili in commercio, i costi medi di ciascun modello 3D: essi sono circa il 50% del prezzo del prodotto finito al cliente, senza tener conto di sconti o promozioni. La distribuzione (place): dove lo offro A seconda del numero di intermediari, esistono diverse tipologie di canale di vendita: • canale diretto: nessun intermediario; • canale corto o breve: attraverso un intermediario (un dettagliante);
  • 33. 32 Per la conversione del file TAC convertito, ovviamente non vi è un canale di distribuzione fisico, in quanto non si tratta della vendita di un bene tangibile. Pertanto la distribuzione del servizio avverrà invece direttamente online tramite un collegamento web- service, che consentirà anche la stipula del relativo contratto e il pagamento finale. In questo caso, oltre al già citato sito online, è prevista la vendita tramite l’apertura di un locale commerciale a Milano che avrà soprattutto una funzione di showroom, ma dove saranno comunque già disponibili i modelli fisici 3D che i clienti vogliono ordinare a seguito della conversione della TAC 3D. La scelta di avere un HUB nella città di Milano, ha l’obiettivo primario di accrescere la popolarità locale di Lab3DTac, e di aumentarne così i clienti essendo localizzati in uno dei maggiori centri di importanza nazionale. Inoltre una maggiore presenza sul territorio attraverso un servizio logistico integrato permetterà di mantenere un contatto diretto coi clienti localizzati in geografie meno accessibili, potendo quindi di ridurre eventuali tempi tecnici di consegna, considerando che i costi di spedizione sono fissi e negoziabili, in caso di alti ordinativi dei clienti. La comunicazione (promotion): come lo faccio conoscere 1. Partecipazione alle community Forum e blog specializzati 2. Presenza sul web attraverso una piattaforma digitale 3. Upload progetti e casi specifici ai fini accademici Per far conoscere Lab3DTac e i servizi ad esso correlati alla categoria di clienti definita come “consumatori finali”, la funzione marketing agirà principalmente tramite motori di ricerca Google e diffusione delle informazioni del prodotto attraverso riviste specializzare. Verrà quindi creato un accordo tra la piattaforma Lab3DTac attraverso il miglior motore di ricerca. In tale pagina, oltre al link al sito, saranno esplicitati i servizi che Lab3DTac intende offrire e costantemente condivise immagini e news riguardanti i progressi dell’Innovazione dell’Additive Manufacturing nel medicale. Per far conoscere Lab3DTac e i servizi ad esso correlati nei confronti delle strutture mediche, la funzione marketing agirà principalmente tramite una persona specializzata, dedicata full time alla promozione, commercializzazione e sviluppo dei prodotti. Infine verranno acquistati degli spazi pubblicitari su alcune delle più importanti riviste specializzate nel settore della stampa 3D e della sua applicazione nel campo del sistema sanitario, in modo da accrescere la popolarità e la fiducia verso gli addetti ai lavori.
  • 34. 33 Nondimeno al business digitale di Lab3dTAC, serve una Digital Business Platform (Dbp), perché su questa si compete per offrire prodotti e servizi, in modo scalabile e partecipando in contemporanea all’evoluzione degli ecosistemi BtoB (Strutture Sanitarie Pubbliche e Private) e BtoC (Ricercatori e Laboratori). Quest’ultimo è il naturale sbocco del business digitale che mette gli ecosistemi proprietari delle varie Dbp interconnessi e a contatto tra loro ognuno con un ruolo. La costruzione di nuove piattaforme digitali, che deve servire in modo intelligente clienti, cose ed ecosistemi, consta di 5 domini: • It System, come la si fa funzionare; • Customer experience, come si ingaggia chi ne fruisce; • Thing, come si percepisce e agisce nel mondo fisico; • Intelligence, come si decide; La figura (Digital Business Platform - Gartner) mostra come si interagisce e ci si relaziona con gli Ecosistemi digitali di fornitori, clienti o partner. Lab3DTac persegue un certo grado di differenziazione che è risultato raggiungibile tramite l’individuazione di alcune scelte strategiche, fortemente focalizzate su questo obiettivo, in modo da raggiungere il maggior numero di clienti e realizzare ciascun prodotto secondo le proprie personali specifiche, in breve: • Flessibilità di produzione un prodotto altamente personalizzato • Tecnologie di produzione Innovative • Materiali lavorati solo in resina • Tempo di evasione dell’ordine ridotti rispetto agli standard attuali dei competitors
  • 35. 34 4.5 Business Case - Appropriatezza ed Econometria - Dopo aver identificato i clienti misuriamo il nostro mercato perché l'azienda ha bisogno di stime della domanda attuale e futura. Al fine di questo obiettivo Lab3dTac si è basata su alcune metodologie e strumenti di misura applicabili nel campo medico-sanitario (Appropriatezza ed Econometria). L’Appropriatezza è una dimensione della qualità dell’assistenza sanitaria, e ad essa sono correlati diversi fattori, quali efficacia, efficienza, equità, necessità clinica, variabilità geografica della pratica clinica. L’appropriatezza clinica identifica di fatto il livello di efficacia di una prestazione o procedura per un particolare paziente ed è determinata sulla base sia delle informazioni cliniche relative alle manifestazioni patologiche del paziente sia delle conclusioni diagnostiche che orientano verso quel preciso intervento sanitario, dal quale ci si attende un beneficio per il paziente. I fattori che determinano il ricorso a una determinata prestazione sanitaria da parte di un paziente affetto da una particolare condizione clinica sono: • Fattori riconducibili al paziente: gravità delle condizioni cliniche, fiducia nei servizi sanitari, inclinazione al rischio e a prendere decisioni, influenza del medico curante. • Fattori inerenti il sistema dell’offerta: disponibilità di servizi nella zona di residenza del paziente, tempi d’attesa, finanziamento delle organizzazioni sanitarie, l’attitudine clinica dei professionisti. • Fattori riguardanti il professionista: competenza, adesione a linee guida, esperienza. Nel contesto Sanitario Italiano, per determinare i Volumi di Attività del Medico Radiologo, intesi come numero complessivo di prestazioni effettuate e/o pazienti esaminati in un determinato periodo di tempo, si attua una ponderazione tra le diverse possibili prestazioni ai pazienti al fine di dare diverso valore a prestazioni diverse o pazienti “più impegnativi” rispetto a quelli meno urgenti. Sulla base dei dati disponibili, viene utilizzata l'Econometria che si concentra sulla raccolta ed analisi di dati non sperimentali: analizza i dati economici o osservazionali che non hanno un’origine sperimentale, tipici delle scienze naturali (biologia, fisica, chimica, medicina). L’Econometria è considerata una disciplina separata rispetto alla statistica, sebbene usi tecniche statistiche, e viene usata quando vogliamo quantificare una certa relazione che ha rilevanza per le decisioni di impresa. Vengono specificate diverse ipotesi di interesse, espresse come restrizioni dei parametri di osservazione: • Serie storiche: esprimono quanto e come le quantità aggregate fluttuano nel tempo in relazione ad altre quantità (numero di TAC effettuate all’anno, distretti geografici rilevati) • Cross-section. Usa dati per differenti entità registrate in un singolo periodo e servono a studiare relazioni microeconomiche e di spiegare il motivo per cui queste unità di osservazione si comportano diversamente (numero di TAC condotte con Tomografi obsoleti e non, patologie più frequenti di interesse per la conversione digitale 3D, casi urgenti di interesse per la domanda di Modelli 3D richiesti da staff medico). • Panel (dati longitudinali). Ogni unità viene in due o più istanti di tempo.
  • 36. 35 Bisogna infine tener conto del fattore Casualità intrinseca nel comportamento umano: anche se riuscissimo ad introdurre tutte le variabili rilevanti nel modello, vi sarà sempre una componente imprevedibile in gioco. La misura dell’appropriatezza attraverso il Metodo RAM (RAND Appropriateness Method), continua ad essere una sfida per i clinici, per i ricercatori, per i manager e per i policymaker. Il suo scopo è quello di descrivere le differenze che si verificano tra aree geografiche nella distribuzione di un fenomeno, ad esempio il ricorso a un determinato servizio o prestazione sanitaria, la frequenza di una patologia o condizione clinica e di spiegarlo in termini di attitudini dei professionisti, di caratteristiche dei pazienti o di fattori ambientali. Anche in Italia comunque, con l’entrata a regime del sistema informativo ospedaliero, si sono susseguiti, da un certo momento in avanti, i tentativi di ottenere stime di appropriatezza (APR-DRG nel 1995). In Italia sono stimate circa 5 milioni di TAC all'anno, di cui circa il 60% effettuate da macchine in via di obsolescenza perché di specifica tecnologica minore di 64 slices. • Tra queste 3 milioni di TAC per 1 su 20 (5%) il personale medico ha interesse a richiederne una conversione digitale 3D per approfondimenti diagnostici (150 mila Conversioni TAC da 2D a 3D). • Su 150 mila conversioni richieste, per il 4% dei casi c’è una conseguente domanda di stampa della TAC convertita 3D in un Modello Fisico 3D (6.000 Modelli 3D per strutture private e pubbliche). DOMANDA POTENZIALE DEL MERCATO ITALIANO TAC all’anno eseguite con l’intero parco macchine rilevato (2000 unità) da Assobiomedica TAC all’anno eseguite su pazienti, con Tomografi obsoleti < 64 slices (60% dell’intero parco macchine installato) Conversioni Digitali 3D richieste da TAC eseguite su patologie complesse con Tomografi obsoleti (1 su 20) Modelli Stampa 3D richiesti dopo Conversioni Digitali 3D di TAC eseguite con Tomografi Obsoleti su pazienti urgenti (1 su 25) 5.000.000 3.000.000 150.000 6.000 Volendo acquisire il l’1% ed il 5% dello share di mercato, rispettivamente per le conversioni 2D in 3D e per la stampa dei modelli 3D, l’obiettivo dal 2018, è quello di convertire 1.500 File Dicom e produrre 300 Modelli 3D all’anno, con successivi incrementi percentuali dei volumi di vendita nei successivi 4 anni di esercizio di Lab3DTac (la media degli aumenti del fatturato su 4 anni è del 15% per le Conversioni Digitali e del 10% per la Stampa dei Modelli 3D). Le stime in dimensioni e valore commerciale del mercato esistente: 1. Luoghi in cui è venduto il prodotto o servizio: Italia 2. Dimensioni dell’intera domanda potenziale annua: 6/7 Mln Euro 3. Modalità di vendita: Webserviced e Direct Shipment 4. Clienti finali: Associazioni di Ricerca, Ospedali, Cliniche, Università, Laboratori Privati 5. Caratteristiche degli istituti: centri pubblici e privati
  • 37. 36 4.6 Value Proposition Perché rivolgersi a noi: La stampa 3D rafforza le capacità degli operatori del settore sanitario Una volta individuato il mercato ed una domanda in crescita, bisogna comprendere gli aspetti più salienti delle motivazioni all'acquisto in modo da segmentare la domanda sulla base della nostra offerta. Per far questo è stato elaborato un questionario da porre al cliente in fase di pre-vendita dei Servizi: 1. Ha già avuto modo di servirsi di servizi di prototipazione rapida? 2. Quale è disponibilità di budget, per trovare il miglior compromesso tra necessità e disponibilità finanziaria? 3. Necessita di modelli prototipici o da utilizzare durante l’esecuzione dei suoi processi? 4. Quali sono le dimensioni massime dell’oggetto e con quale materiale deve essere realizzato? 5. Perché intende utilizzare la produzione additiva e che cosa si aspetta dalla produzione additiva? 6. Chi userà il modello e quali conoscenze ha? 7. Quali esigenze vuole servire con questa tecnologia e grado di precisione vuole ottenere? 8. Ha anche prospettive di innovazione che questa tecnologia può portare nella sua realtà? 9. In quale fase di sviluppo o esecuzione del suo processo utilizza la produzione additiva? 10. Vuole migliorare quello che già fa oggi o se vuole fare una cosa nuova che non ha mai fatto? Inoltre l’efficienza del servizio, realizzato con una filiera produttiva completa ed integrata (piattaforma WEB, software, materiali, stampante e processi), permetterà alla nostra clientela, estremamente eterogenea e probabilmente non ancora informata, di ricevere un modello 3D in 96 ore dall’invio del file 2d TAC. Poter arrivare velocemente sul mercato con prodotti clinicamente validi e competitivi è la sfida principale nello sviluppo di dispositivi medici ed assicurare ai clienti e utilizzatori la seguente Value Proposition: • Facilitare un feedback chiaro e dettagliato ai pazienti • Accelerare il processo di diagnosi chirurgica • Eliminare più velocemente gli errori durante l’intervento • Raccogliere dati affidabili sulle prestazioni del personale coinvolto • Velocizzare la raccomandazione degli strumenti post operatori • Ridurre i costi di intervento
  • 38. 37 4.7 Business Model Canvas Il Business Model Canvas, creato da Alexander Osterwalder, è lo strumento strategico con cui Lab3DTac definisce con chiarezza lo sviluppo del suo Business Innovativo. Esso consente di rappresentare visivamente il modo in cui si crea, distribuisce e cattura valore i propri clienti. Il framework, con cui è costruito, si presenta sotto forma di 9 blocchi e rappresenta gli elementi costitutivi di Lab3DTac: 1. Partner Chiave 2. Attività Chiave 3. Risorse Chiave 4. Proposte di Valore 5. Relazioni con i Clienti 6. Canali 7. Segmenti di Clientela 8. Struttura dei Costi 9. Flussi di Ricavi
  • 39. 38 Cap. 5) PIANO OPERATIVO Gli obiettivi del piano operativo sono quelli di: • Individuare le risorse umane in grado di raggiungere gli obiettivi di produzione e di vendita • Implementare le tecnologie e gli assets più idonei allo sviluppo dell’attività • Pianificare i processi per poter effettuare delle scelte coerenti alla strategia • Monitorare gli output interni in modo da soddisfare i clienti, nel rispetto dei tempi e dei costi 5.1 Risorse Umane impiegate in Lab3DTac Il progetto Lab3DTac richiede la candidatura di tre professionisti che dispongano del capitale necessario per entrare come soci al 10% del patrimonio netto dell’attività, al momento del suo avviamento e che operino per un numero minimo di 40H/settimana seguendo i tasks e ricevendo in compenso i salari concordati sotto. POLITICA RETRIBUTIVA DEI TRE COLLABORATORI DI LAB3DTAC FUNZIONE LORDA ANNUA NETTO MENSILE INQUADRAMENTO COMMERCIALE 46.000 € 2.800 € Indeterm. (8° livello CCNL) TECNICO 42.000 € 2.500 € Indeterm. (7° livello CCNL) AMMINISTRATIVO 32.000 € 2.000 € Indeterm. (6° livello CCNL) Per l’attività autonoma di Lab3D TAC saranno necessari: un computer, i software di conversione e modellazione CAD, un server, una stampante 3D, un canale logistico di spedizione e un locale commerciale. 5.2 Il Ciclo Produttivo Digitale I Deliverables Digitali del progetto sono • I file 3D convertiti digitalmente dal formato DICOM REQUISITI E FUNZIONI DELLE RISORSE IMPIEGATE IN LAB3DTAC FUNZIONE BACKGROUND JOB DUTIES COMMERCIALE (Laurea in BIOMEDICALE) MARKETING & CONTRATTI INNOVAZIONE TECNICO (Laurea in IT o INGEGNERIA) PRODUZIONE (File e Stampa 3D) WEBSITE AMMINISTRATIVO (Diplomato in CONTABILITA’) LOGISTICA (Supplier/Clienti) AMMINISTRAZIONE
  • 40. 39 • I Modelli 3D dei distretti anatomici del paziente ottenuti in formato STL per la stampa Il primo deliverable dipende dal software di conversione digitale 3D dal file sorgente DICOM della TAC Lo standard DICOM-RT definisce un certo numero di nuovi oggetti informativi relativi al campo della radioterapia, in modo da rendere possibile i trasferimenti di dati inerenti le procedure radioterapiche tra dispositivi all’interno del reparto stesso o all’esterno di esso. Esiste in open source una piattaforma digitale di ricostruzione di MIMIC (CyDir - RAPID FORM), attraverso cui è possibile leggere il file (DICOM = Digital Imaging and Comunications in Medicine) che rappresenta la scansione della T.C. (http://www.materialise.com/en/medical/mimics-innovation-suite). I requisiti minimi di qualità risiedono nella corretta trasmissione del file origine da parte della struttura richiedente e dal successivo funzionamento del processo di conversione e rappresentazione 3D da parte dell’operatore. Flusso di Processo di una struttura sanitaria per l’ottenimento del File DICOM Se invece si utilizza un software proprietario è bene che questo garantisce un'elaborazione quanto più precisa del modello, perché deve riuscire a gestire una gran quantità di informazioni. Le tecniche di Volume Rendering permettono di visualizzare su un dispositivo bidimensionale un campo scalare a tre dimensioni, senza passare per la segmentazione della struttura di interesse. Segmentazione Volumetrica delle Immagini 3D provenienti da TAC 2D
  • 41. 40 Dopo questa fase, il modello 3D viene trasmesso alla macchina solitamente tramite un file. STL, supportato da tutti i maggiori sistemi CAD. Il secondo deliverable riguarda invece la parte software del processo di stampa legata allo sviluppo del modello 3D e quindi l'insieme di quei programmi che permettono di generare il file. STL da inviare alla macchina. Il software di elaborazione installato sulla stampante, che deve gestire il modello 3D dato in input fornisce le indicazioni su come si devono muovere gli elementi meccanici per stampare l’oggetto correttamente: Il modello 3D visualizzato in formato STL rappresenta il tipo di dato utilizzato dalla maggior parte delle stampanti 3D. Ci sono diversi programmi anche gratuiti per la modellazione assisitita CAD, come per esempio SketchUp, FreeCAD, Blender, Autodesk. I programmi più usati per la modellazione del file stl per la stampante sono: Repetier-Host, un software facile da usare e compatibile con la maggior parte dei firmware; Slic3r, un software che converte un modello digitale in una serie di istruzioni G-Code per la Stampante: Printrun e anche Replicator G. Cura Slicer è il software atto a convertire il disegno in un linguaggio che sia adattabile alla stampante 3D: questo software elabora il modello 3D. programmi di modellazione). I punti di forza di Cura, sono la semplicità e l’ottima user-experience per la Stampa 3D. In più è un software libero ed è scaricabile dal sito della Ultimaker ed è disponibile per tutti i SO quali Windows, Mac OS e Linux. Altre risorse open sources sono Osirix Invesalius, Meshlab, Visible patient. Il modello digitale di riferimento viene sviluppato attraverso un sistema CAD (Computer Aided Design) che permette di realizzare immagini tridimensionali del prodotto o di un suo componente e di testare i prototipi nella realtà virtuale, offrendo la possibilità di modificare in tempo reale la configurazione del prodotto o del prototipo. Il modello digitale sarà poi, come detto in precedenza, convertito nel formato di stampa definito STL, ossia Linguaggio di Tassellazione della Superficie.
  • 42. 41 5.3 Il Ciclo Produttivo Additivo La scelta della stampante 3D professionale dipende dai requisiti applicativi e dalla soddisfazione di criteri prestazionali chiave che forniscono i maggiori vantaggi nella sua totalità. Le caratteristiche prestazionali specifiche delle stampanti 3D da prendere in considerazione per il confronto tra stampanti 3D differenti sono: . Velocità di stampa . Costo delle parti . Risoluzione dei dettagli . Precisione . Proprietà dei materiali . Colore La stampante 3D ProJet 3510 MP è il modellatore 3D ideale per il settore medicale, appartenente alla serie di stampanti professionali 3D Systems più apprezzate per la precisione e la produzione di parti estetiche e funzionali, potendo creare modelli di qualsiasi dimensione, scegliendo tra modalità di stampa liscia e opaca anche per prototipi di piccole dimensioni. La ProJet 3510 MP è in grado di realizzare oggetti in gesso o anche in cera, è progettata per l’utilizzo in laboratorio con funzionamento 24/7 e tempi ciclo “same-day” che permettono di ridurre tempi e costi. I vantaggi sono molti: • Un numero maggiore di parti in modo più rapido • Parti ad alta fedeltà su cui potete fare affidamento con un'elevata resa dal file alla parte finita • Semplificazione del flusso di lavoro progettazione-stampa grazie alle nuove funzionalità del software 3D Sprint™ • Post-elaborazione semplice e rapida, a mani libere, con il ProJet Finisher • Scelta tra plastiche a elevate prestazioni realizzate per garantire versatilità delle applicazioni I materiali da costruzione per la ProJet 3510 MP (VisiJet PEARLSTONE e VisiJet STONEPLAST) sono disponibili sul mercato mediante cartuccia da Kg 2,00 ad un prezzo di circa 700 Euro. La stampante è disponibile sul mercato ad un prezzo di circa 80.000 Euro.
  • 43. 42 La Stereolitografia è una tecnica additiva che crea oggetti tridimensionali usando un laser a raggi ultravioletti (UV) controllato da computer per costruire la struttura stato dopo strato (layer-by-layer), a partire da materiali selezionati come resine e gesso e si serve di un computer e stampante per la progettazione, prototipazione e testing di un prodotto. Nel caso di Lab3DTac i modelli saranno realizzati con materiali termoplastici, polveri metalliche e polveri di ceramica (Selective Laser Sintering). La materia più utilizzata sarà la resina liquida detta fotopolimero liquido (liquid photopolymer), contenuta in un serbatoio (VAT), che viene polimerizzata da un raggio laser e si indurisce a contatto con l’aria. • Vantaggi: alta risoluzione • Svantaggi: costo della resina, gestione del livello di liquido, e box UV per indurire il materiale 5.4 Output dei Processi Produttivi Le singole fasi che compongono il processo di produzione indicano non solo le fasi di processo ma anche gli input in termini di risorse umane e materie prime, di tutti i costi operativi connessi scegliendo nel migliore dei modi gli assett utilizzati, ovvero la distinta base dei Lab3DTAC. Fasi della Produzione del Modello 3D a partire da acquisizione immagine TAC medica Output di Lab3DTAC nel primo anno di competenza Server e Protocollo Firewall: la parte hardware del server deve contenere meccanismi di ridondanza per le componenti ad elevata usura ed essere predisposta a meccanismi di backup automatico in cluster, al fine di garantire la massima affidabilità delle macchine che, come detto, costituiscono la parte centrale delle attività dell’intero processo produttivo. L’architettura da implementare per la sicurezza dei dati informatici di Lab3DTac, deve prevedere anche una ridondanza a livello di Firewall. Le componenti sono: • DBMS SQL Server in Cluster VOLUME ATTIVITA’ del 2018 (primo anno) CONVERSIONI DIGITALI 3D MODELLI 3D al giorno 5 1 al mese 125 25