L'ingegneria manifatturiera in Italia si articola in un sistema produttivo strutturato prevalentemente attorno alle piccole e medie imprese, distribuite in distretti specializzati per settore. La lavorazione meccanica, la lavorazione della plastica e la fusione dei metalli sono tra i comparti con maggiore radicamento territoriale e con processi tecnici più maturi.
Lavorazione CNC: principi e diffusione
La lavorazione a controllo numerico computerizzato (CNC) è diventata la tecnologia di riferimento per la produzione di componenti meccanici di precisione nelle aziende manifatturiere italiane a partire dagli anni Ottanta, con un'accelerazione significativa nella disponibilità di macchine nel corso degli anni Duemila.
Un centro di lavoro CNC esegue operazioni di fresatura, tornitura, foratura e rettifica seguendo percorsi utensile definiti da programmi generati tramite software CAM (Computer-Aided Manufacturing). La precisione dimensionale ottenibile dipende dalla rigidità della macchina, dalla qualità degli utensili e dalla stabilità termica dell'impianto.
Tecnologie di base
Le principali lavorazioni per asportazione di truciolo realizzabili con macchine CNC comprendono: fresatura (su 3, 4 o 5 assi), tornitura, rettifica cilindrica e piano, elettroerosione a filo e a tuffo. Ciascuna tecnologia presenta specifici requisiti in termini di materiali lavorabili, tolleranze raggiungibili e costi di processo.
Sistemi lean e organizzazione della produzione
L'adozione di metodologie derivate dal Toyota Production System — comunemente indicate come "lean manufacturing" — ha interessato una parte significativa del manifatturiero italiano a partire dagli anni Novanta. Il punto di partenza di questi approcci è la riduzione degli sprechi (in giapponese: muda), intesi come attività che consumano risorse senza generare valore per il cliente finale.
Nella pratica delle PMI italiane, l'implementazione di sistemi lean ha riguardato principalmente la riduzione dei tempi di setup (SMED — Single Minute Exchange of Die), la gestione del magazzino con sistemi kanban semplificati e la mappatura del flusso di valore (VSM — Value Stream Mapping).
L'adozione di queste pratiche è stata in alcuni casi favorita da programmi di supporto regionali e da iniziative di associazioni di categoria, che hanno promosso la formazione specifica e il confronto tra imprese.
Nei distretti industriali, la prossimità fisica tra imprese ha favorito la circolazione di pratiche produttive più di quanto non abbiano fatto i programmi formativi strutturati.
Controllo qualità e normativa
Il controllo qualità nella produzione manifatturiera italiana è regolato da un sistema di norme tecniche la cui elaborazione avviene principalmente a livello internazionale (ISO), europeo (EN) e nazionale (UNI). La certificazione ISO 9001 per i sistemi di gestione della qualità è diffusa tra i fornitori di componenti che lavorano per committenti nei settori automotive, aerospace e macchinari.
Strumenti di misura come le macchine di misura a coordinate (CMM) sono utilizzati per la verifica dimensionale di componenti con tolleranze ristrette. La taratura periodica degli strumenti di misura è requisito del sistema ISO 9001 e condizione necessaria per la tracciabilità metrologica delle misurazioni.
In ambito specificamente automotive, la norma IATF 16949 definisce requisiti addizionali rispetto alla ISO 9001 per i fornitori della filiera automobilistica. Per le componenti destinate all'aerospaziale si applicano invece le norme della serie EN 9100.
Automazione e robotica industriale
L'adozione di robot industriali nelle imprese manifatturiere italiane è cresciuta negli ultimi anni, trainata dagli incentivi fiscali del Piano Industria 4.0 (successivamente denominato Piano Nazionale Transizione 4.0). Questo strumento ha previsto crediti d'imposta per investimenti in beni strumentali tecnologicamente avanzati, inclusi robot collaborativi e sistemi di visione artificiale.
I robot collaborativi (cobot) hanno trovato applicazione soprattutto nelle operazioni di assemblaggio, pallettizzazione e controllo visivo, anche in aziende di dimensioni ridotte, grazie alla semplicità di programmazione e alla possibilità di operare in prossimità degli operatori senza barriere di protezione (sotto determinate condizioni di sicurezza definite dalla norma ISO/TS 15066).
Distretti manifatturieri: esempi territoriali
Tra i sistemi produttivi locali con maggiore specializzazione in lavorazioni meccaniche si distinguono:
- Distretto di Brescia: storicamente concentrato nella siderurgia, nella produzione di utensili e nella lavorazione dell'acciaio.
- Distretto meccatronico di Bologna e Modena: impianti per il confezionamento, macchine automatiche e componentistica per l'industria alimentare.
- Distretto aeronautico campano: lavorazioni aerostrutturali e componentistica per motori, con la presenza di aziende della supply chain di Leonardo S.p.A.
- Distretto della rubinetteria e valvolame di Lumezzane (BS) e Novara: piccole e medie imprese specializzate nella lavorazione dell'ottone e dei metalli non ferrosi.