I principali trend di sviluppo del software per la stampa 3d e la produzione additiva

1. singoli strati che saranno realizzati
dalla stampante 3D e, infine, dai
software CAM per il controllo fisico
della stampante, con altri moduli
che consentono il collegamento in
rete, l’integrazione con i sistemi di
fabbrica, gli ERP e la supply chain,
nonché la ricerca, la valutazione e il
provisioning delle risorse disponibili
in rete.
Le novità più recenti
Per rispondere a queste esigenze,
anche alcuni produttori di stampanti
economiche stanno dotando le
loro macchine di sensori, interfacce
Ethernet e web, webcam e App
che consentono il monitoraggio
remoto e la gestione in rete e in
cloud. Per esempio, le stampanti a
filamenti Sharebot 42 e Sharebot
Q, recentemente annunciate, sono
appunto dotate di interfaccia
Ethernet e web, webcam e App che
permettono il controllo remoto
delle code di stampa su diverse
stampanti per ottimizzare il carico
macchine.
Nell’arena del software per la
stampa 3D e la produzione
additiva, in rapidissima espansione,
si incontrano e si scontrano i pesi
massimi dell’informatica come
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Il software per la stampa 3D ha
iniziato da alcuni anni un processo
di sviluppo volto a rendere sempre
più semplici e potenti gli strumenti
di modellazione e di controllo dei
processi di stampa e di provisioning
delle risorse.
Infatti, nel momento in cui si
passa dalla semplice gestione di
una singola macchina al controllo
di mini-fabbriche e alle smart
factory automatizzate secondo
i modelli Industry 4.0 e IoT/IoE,
diventa sempre più importante la
standardizzazione del software e la
disponibilità di piattaforme in grado
di gestire macchine con diverse
tecnologie e di diversi produttori,
utilizzabili anche da tecnici di
produzione con una modesta
cultura informatica. È inoltre
importante individuare facilmente
le risorse sempre più numerose
reperibili in rete e confrontare
caratteristiche e prezzi.
È quindi iniziato da tempo un
processo evolutivo che estende il
classico ‘stack’ software composto
dai modellatori CAD per realizzare
il modello 3D dell’oggetto da
produrre, dai software di slicing
per ‘tagliare a fette’ il modello
producendo le descrizioni dei
aprile 2016
Una crescita
in più direzioni
I PRINCIPALI TREND DI SVILUPPO DEL SOFTWARE
PER LA STAMPA 3D E LA PRODUZIONE ADDITIVA
Autodesk, Dassault Systèmes,
Microsoft, Sap e Siemens, con
innovative startup e community di
maker.
Autodesk, con il suo progetto
Spark, ha iniziato lo sviluppo di
piattaforme universali, in grado
di gestire varie stampanti, anche
direttamente all’interno di Windows
10, per rendere la stampa 3D più
accessibile agli utenti Windows, e
rende disponibili le API di Spark
alla comunità degli sviluppatori
Microsoft per favorire la crescita
dell’ecosistema della stampa 3D.
Per facilitare la progettazione
degli oggetti, Autodesk ha inoltre
annunciato Autodesk Within, una
gamma di soluzioni software di
design generativo basato su un
potente motore di ottimizzazione
che partendo da parametri quali
il peso e la resistenza desiderati,
genera modelli ottimizzati basati
su strutture reticolari a densità
variabile, con prestazioni più elevate
e più leggeri rispetto ai modelli
tradizionali. Il design generativo
migliora la qualità del progetto,
l’efficienza e le prestazioni a tutti i
livelli e permette l’ottimizzazione dei
costi, dei materiali e delle tecniche di
produzione. In futuro, le funzionalità
Giancarlo Magnaghi
QUELLI CHE... LA STAMPA 3D

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di design generativo verranno
integrate anche negli altri software
di progettazione Autodesk.
La ridefinizione dei formati
Il formato STL (Standard Tessellation
Language), che negli ultimi tre
decenni è stato lo standard
industriale per il trasferimento di
informazioni tra i programmi di
progettazione e le attrezzature
di produzione additiva, contiene
informazioni solo sulla geometria
degli oggetti e non è quindi in grado
di rappresentare colore, texture,
materiale, struttura interna e altre
proprietà dell’oggetto target da
fabbricare. Oggi quindi rappresenta
un ostacolo alla diffusione delle
moderne stampanti 3D che
consentono di utilizzare diversi
materiali e diversi colori.
Per ovviare a queste limitazioni, nel
2009 è stato definito il formato di
file standard di interscambio AMF
(Additive Manufacturing File Format
- ISO/ASTM F52915-13) basato
su XML, in grado di supportare
geometrie multi-materiale a colori
con materiali unificati, che però
non ha avuto successo perché
troppo complesso. Per superare
questo ostacolo, Microsoft, a partire
da Windows 8.1, ha definito il
formato 3MF (3D Manufacturing
Format), sempre basato su XML,
che a differenza di STL supporta
anche i colori e i materiali e risulta
più semplice ed efficiente di AMF.
Questo formato è stato ripreso
dal 3MF Consortium (www.3mf.io)
attualmente costituito da 13 grandi
aziende - 3D Systems, Autodesk,
Dassault Systèmes, FIT (service
tedesco), General Electric, HP,
Materialise, Microsoft, Shapeways,
Siemens PLM, SLM Solutions,
Stratasys e Ultimaker - grazie alle
quali dovrebbe affermarsi come
nuovo standard di scambio dei
dati per la produzione additiva
entro pochi anni. Attualmente è già
supportato da diversi modellatori
come Solid Works di Dassault e 3D
builder, il modellatore 3D gratuito
fornito da Microsoft conWindows 10.
La gestione si fa in cloud
Parallelamente, sono nate diverse
iniziative per portare in cloud la
gestione dei sistemi di stampa 3D,
garantendo con vari metodi la
proprietà intellettuale dei modelli
3D. Il centro servizi internazionale
Materialise ha realizzato, in
collaborazione con la società belga
Velleman, il sistema Vertex Builder:
una piattaforma software in cloud
in grado di gestire la maggioranza
delle stampanti 3D, che si affianca ad
altre iniziative come la piattaforma
cloud 3Diax di Authentise (una
startup dell’incubatore di imprese
della Singularity University), la
piattaforma 3DPrinterOS prodotta
dall’omonima società e adottata da
clienti come Ford, Cisco e Duke
University, Formide di printr e
Astroprint dell’omonima società,
che permettono di collegare e
controllare le stampanti in cloud.
Grazie a queste piattaforme, è
possibile gestire un gran numero di
stampanti 3D, sia di fascia alta che
di fascia bassa, realizzando fabbriche
digitali in grado di produrre quantità
elevate di prodotti con costi
contenuti. In altre parole, anche
nella stampa 3D si sta affermando
il concetto di Right Sizing: affiancare
a poche macchine grandi e
costose, molte macchine piccole ed
economiche per ottimizzare i costi
di produzione.
Motori di ricerca
Si stanno inoltre sviluppando
funzioni accessorie estremamente
utili per trovare in Internet modelli
3D, hardware, software e materiali
aprile 2016
per la stampa 3D, come i portali
Thingiverse e Shapeways, motori di
ricerca specializzati come 3Dshap.
es,Yobi3d,Yeggi, 3docean e Aipos3D.
In particolare, il progetto Aipos3D,
realizzato da una startup italiana
che sta suscitando un notevole
interesse a livello mondiale, funziona
come i motori di ricerca tradizionali,
indicizzando le pagine dei principali
siti web da cui si possono scaricare i
modelli 3D, e fornendo una preview
agli utenti che effettuano la ricerca.
Esistono anche motori di
comparazione per confrontare
caratteristiche e prezzi, come
3yourmind e 3Dprintler, un motore
di ricerca progettato per collegare a
società che offrono servizi di stampa
3D come Shapeways, Sculpteo,
iMaterialise e service locali più
economici o specializzati. I clienti che
cercano i migliori prezzi e opzioni di
stampa e possono scegliere tra quasi
300 materiali e confrontare prezzi,
tempi di consegna, qualità e costi di
spedizione.
Giancarlo Magnaghi, Consulente
g.magnaghi@studiomagnaghi.it