La ricerca applicata per l’innovazione tecnologica e produttiva
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Le iniziative di Italia Lavoro Dati, novità e approfondimentisulle politiche attive del lavoro
Seminario tecnico Nazionale di Settore
Bologna, 12-13 maggio 2016
Andrea Ballarino
Innovare il settore delle calzature: scelte di impresa, relazioni industriali, politiche attive del lavoro
La ricerca applicata per l’innovazione tecnologica e produttiva
SEMINARIO 2/5 Innovare il settore delle calzature: scelte di impresa, relazioni industriali, politiche attive del lavoro
Indice
• ITIA-CNR e il Design&Mass Customization Lab• Motivazioni e vision• Le attività del Laboratorio• L’evoluzione della ricerca applicata al manifatturiero
calzaturiero• Conclusioni
3
ITIA-CNR MISSION AND RTD&I STRATEGY:TOWARDS THE FACTORY OF THE FUTURE
ITIA-CNRsvolge attività strategiche di ricerca scientifica e l'innovazione, al fine di
contribuire allo sviluppodella Fabbrica del Futuro
per la competitività e la sostenibilità dell’industria manifatturiera italiana ed
europea.
Il focus delle attività di RTD & I è laco-evoluzione
Prodotti / servizi, processi e sistemi di produzione.
ITIA-CNRè l'Istituto di Tecnologie Industriali e
Automazioneistituto pubblico di ricerca parte del CNR,
Consiglio Nazionale per la Ricerca
4
Istituto di Tecnologie Industriali e Automazione
2MaCS - Machine and Manufacturing Control Systems
DASM - Dynamic Analysis and Simulation of Machinery
IRAS - Intelligent and Autonomous Robot Systems
MEDIS - Micro Enabled Devices and Systems
EVA - Enterprise Engineering and Virtual Applications
MBM – Manufacturing Business Models
Fabbrica del Futuro
5
LA SEDE ITIA-CNR DI VIGEVANO
DESIGN & MASS CUSTOMIZATION LABINTEGRATED PILOT PLANT
Nuove soluzioni per la Fabbrica per la produzione automatizzata di calzature
personalizzate
7
Anno 2000 – Bisogni e sfide
Nor
th A
m.
Latin
Am
.
Euro
pe
Asia
& M
E
Oth
ers
19851995
2005
1985 599 799 3044 4967 323
1995 466 718 1443 8022 320
2005 670 864 1518 10623 387
North Am. Latin Am. Europe Asia & ME Others
Mio pairs of shoes produced
Source: CEC
TREND: constant growth
TREND: decrease / stable
Mercato ed Opportunità per EU Footwear
World footwear market
• stimato attorno ai 246 Billions Euro
• aspettative di crescita del 5% in 5 anni
World footwear market12%
88%
HVA products
Mass productionmarket
Il mercato dei prodotti HVA è stimabile attorno ai 30 Billions Euro, rappresentando il 12% dell’intero mercato mondiale
Il turnover della produzioneEuropea Footwear è di circa 14 Billions Euro …
► meno del 50% del mercato HVA
Challenges (Future) per il settore Footwear in EU
Indirizzare il Footwear High Value Added Global Market
Rispondere a bisogni ed attese dei consumers:
• un cittadino europeo su tre soffre di problemi ai piedi
• il tasso di scarpe "inadeguate" raggiunge quasi il 24% della popolazione
• la segmentazione della popolazione sta progressivamente crescendo (dati UE entro il 2030): elder (1 over 3), fat/obese (50/30%), diabetic (10%) tutti «nuovi» consumatori con esigenze specifiche da soddisfare
LEVE
L O
F C
UST
OM
ISAT
ION
NO
NE
LOW
MO
DER
ATE
HIG
H
No customisation (made for stock) scarpe quali prodotti di massasenza alcun grado di personalizzazione, acquistate da clienti nel modotradizionale con nessuna nozione su come scegliere le scarpe chemeglio si adattino.
• Style customisation : le scarpe sono ancora prodotte con latradizionale scala taglie, non c'è adattabilità individuale per ognicliente.
Best matched fit (assembled to order) scarpe sono vendute in mododiverso, ma ancora prodotte tradizionalmente; complicazioni sono attese intermini di complessità più elevata del prodotto ed in numero di varianti
Custom fit (made to order) rappresentare l'applicazione finaledel metodo di personalizzazione: ogni paio di scarpe (o anche ogniscarpa singola) è "su misura" per le caratteristiche specifichedelpiede, le abitudini e le esigenze funzionali di ogni singoloconsumatore; implica una revisione completa di tutte le fasi delciclo di vita del prodotto.
ALL
La risposta “sfidante”:Totally free creativity in shoe customizing
ITIA-CNR Factory
The consumer as source for innovation
Selection
Selection and customization
Try-on
today
what for perceiving consumer creation
13
Reversing the perspective
Personalised production
The Consumer as source of innovation
Fixed model offer
Physical catalogueSHOP
SHO
P
Unique Design
Full engineering
lasts
upper, components
«Market push»Qua
ntity
and
time
Mass production
Unique Design
Full engineering
lasts
upper, components
«Market push»Qua
ntity
and
time
Quantity and tim
e
«Market pull»
Going beyond (limits of)
Unique Design
Full engineering
lasts
upper, components
Expanding the choice, getting «out of» physical catalogue
Fixed model offer
Physical catalogue
Creativity, Design and Technology as engines for Product and Process Innovation
ITIA –CNR Pilot Factory
Healthy Shoes
Personalised Shoes
Innovating Factories
Social impact Economic impact
Footwear Manufacturers Technology Suppliers
New Materials
New Technologies
Environmental impact
Process Innovation
Product Innovation
La customizzazione: sfida per approccio digitale alla (realizzazione della) calzatura
Custom-Fit:
I piedi di ciascun cliente vengono esaminati (scansione), le specifiche abitudinisono analizzate ed usate per produrre una forma, un sottopiede ed una suola “adhoc”. Inoltre, la customizzazione consente la scelta dello stile e dei materiali dellascarpa.
SCANSIONE DEL PIEDE
LA FORMAVIENE ADATTATA AL PIEDE ED UN ESEMPLARE
CUSTOMIZZATO VIENE CREATO
TUTTI I COMPONENTI VENGONO MODIFICATI
Il design virtuale e l’ingegnerizzazione concorrente di prodotto e processo
CAD 3DDESIGN VIRTUALE
CAMTAGLIO
CAMCUCITURA
CAMMACCHINE
MONTAGGIO
CAM
FRESATURA FORMA
ITGenerazione (semi)automatica dell’informazione
INTEGRAZIONE TRASVERSALE
Integrated Pilot Plant
Sistema integrato di montaggio automatizzato Sistema di logistica automatizzato mono-cassetta
Macchine ad elevata flessibilitàIntegrazione parametri a bordo macchina Soluzioni robotiche avanzate
29
Footwear research evolution @ EU level
1997 2001 2004 2008
RTD
INDUSTRY
PNR SPI FP5 FP6 FP7
SPI6• 6 MEURO• 6 PARTNERS• 36 MONTHS
EUROShoE• 17 MEURO• 34 PARTNERS• 40 MONTHS
CEC‐made‐shoe• 20 MEURO• 54 PARTNERS• 48 MONTHS
Fit4U, SShoesIdeaFoot, Dorothy, NetChallenge, CoReNet, RoboFoot, MyWear, Fashionable,ADDFactor
1st generation• Produzione
automatizzata
2nd generation• Prodotti
Customizzati• Sistemi di
produzioneintegrati
3° generation• Nuovi shoe
concepts e materiali• Nuove soluzioni ICT
e design• Nuove tecnologie
per il manufacturing
4° generationNuovi prodotti
dedicati e tecnologiemanufatturiere per la
produzione“consumer
differentiated”
Dal customer ………………….………………. Al Consumer
Linea automatizzata di montaggio
Trasporto, manipolazione, identificazione e gestione automatica del singolo item (mezzo paio)
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RTD
INDUSTRY
PNR SPI FP5 FP6 FP7
SPI6• 6 MEURO• 6 PARTNERS• 36 MONTHS
EUROShoE• 17 MEURO• 34 PARTNERS• 40 MONTHS
CEC‐made‐shoe• 20 MEURO• 54 PARTNERS• 48 MONTHS
Fit4U, SShoesIdeaFoot, Dorothy, NetChallenge, CoReNet, RoboFoot, MyWear, Fashionable,ADDFactor
Footwear research evolution @ EU level
1st generation• Produzione
automatizzata
2nd generation• Prodotti
Customizzati• Sistemi di
produzioneintegrati
3° generation• Nuovi shoe
concepts e materiali• Nuove soluzioni ICT
e design• Nuove tecnologie
per il manufacturing
4° generationNuovi prodotti
dedicati e tecnologiemanufatturiere per la
produzione“consumer
differentiated”
Dal customer ………………….………………. Al Consumer
EUROShoE - Extended UseR Oriented Shoe Enterprise
Project durata: 2001- 2004Project Coordinator: ITIA-CNR (I)
Obiettivo: creare l’extended user oriented shoe enterprise capace di produrre calzature customizzatecon efficienza comparabile alla mass production
33 partners tra calzaturifici, produttori di machine, formifici, università, research institutes, da10 paesiEuropei (I, E, P, D, IRL, F, DK, UK, SI, CH)
Research budget: 17 million €EC financing 8 million €
The largest project related to manufacturing in the EU 5th Framework Program
EUROShoE Results:Integrated Pilot Plant
Consum
er acquisition
Custom
ized product engineering
Highly autom
ated production system
s
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RTD
INDUSTRY
PNR SPI FP5 FP6 FP7
SPI6• 6 MEURO• 6 PARTNERS• 36 MONTHS
EUROShoE• 17 MEURO• 34 PARTNERS• 40 MONTHS
CEC‐made‐shoe• 20 MEURO• 54 PARTNERS• 48 MONTHS
Fit4U, SShoesIdeaFoot, Dorothy, NetChallenge, CoReNet, RoboFoot, MyWear, Fashionable,ADDFactor
Footwear research evolution @ EU level
1st generation• Produzione
automatizzata
2nd generation• Prodotti
Customizzati• Sistemi di
produzioneintegrati
3° generation• Nuovi shoe
concepts e materiali• Nuove soluzioni ICT
e design• Nuove tecnologie
per il manufacturing
4° generationNuovi prodotti
dedicati e tecnologiemanufatturiere per la
produzione“consumer
differentiated”
Dal customer ………………….………………. Al Consumer
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CEC-made-shoeCustom, environment and comfort made shoe
Virtual assessment of shoe properties (thermal, bending, comfort…)
3D CAD
One Step Production System New Retail and SCN Platforms
Bio mat, devices, laser based
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RTD
INDUSTRY
PNR SPI FP5 FP6 FP7
SPI6• 6 MEURO• 6 PARTNERS• 36 MONTHS
EUROShoE• 17 MEURO• 34 PARTNERS• 40 MONTHS
CEC‐made‐shoe• 20 MEURO• 54 PARTNERS• 48 MONTHS
Fit4U, SShoesIdeaFoot, Dorothy, NetChallenge, CoReNet, RoboFoot, MyWear, Fashionable,ADDFactor
Footwear research evolution @ EU level
1st generation• Produzione
automatizzata
2nd generation• Prodotti
Customizzati• Sistemi di
produzioneintegrati
3° generation• Nuovi shoe
concepts e materiali• Nuove soluzioni ICT
e design• Nuove tecnologie
per il manufacturing
4° generationNuovi prodotti
dedicati e tecnologiemanufatturiere per la
produzione“consumer
differentiated”
Dal customer ………………….………………. Al Consumer
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Tecnologie di Produziones for la PERSONALIZZAZIONE
Machine for 3D and stretch
materials
Advanced Production cellfor glueing and injecting sole
upperlininginsole
Personalizedassembling
Multi-purposeLaser machine for cutting, marking ed
engravingupperlininginsole
Personalizzazione estetica
Funzionalizzazione e personalizzazione
Personalized product
UpperSole
Concezione, design e sviluppo di nuovi
macchinari «industry driven» ad elevata performance e flessibilità
Aesthetic personalization
4 axis:• 2 xy linear motors +2 uv
galvo• 1500x1500 mm working
area
Changeable laser source:• CO2 laser• Green laser • Laser diode
Multipurpose laser machine: taglio, marcatura e
decorazione estetica per prodotti footwear e leather
Functionalisation and personalization
Macchina per i tessuti 3D spaziati Macchina per la pelle stretch
Innovative Milling Machine for Lasts production
Macchina dedicate per la fresatura di forme (personalizzate)
Personalized assembly and production
Mini-factory@Retail
Freedom of creativity
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Soluzioni basate su ADDITIVE MANUFACTURING per la personalizzazione di prodotto @retail
TERZISTIFORNITORI
CALZATURIFICIO
Il calzaturificio può (deve?) mutare il suo ruolo e modus operandi…
Forma
Sketch 2D/3D design
Tomaia
Soletto
Suola/ tacco
Componenti
Accessori
Forma vestita
Prototipo
IndustrializzazioneProduzione
TERZISTIFORNITORI
quali«esecutori» del progetto
digitale
CALZATURIFICIO
.. Verso il DIRECT DIGITAL MANUFACTURING Realizzare l'innovazione attraverso la digitalizzazione di prodotti e processi
Forma
Tomaia
Soletto
Suola/ tacco
Componenti
Accessori
Industrializzazione
PDM-PLM
Prototipo
RoboticaAdditive manufacturing
Standardizzazione• strutture forme (fusto, cave, corone)• Componenti (sottopiede)• Fondi/tacchi
Product 3D design
Produzione
Grazie per l’attenzione
Bologna 12-13 aprile 2016
Andrea [email protected]
EQuIPE 2020Italia Lavoro S.p.AVia Guidubaldo Del Monte, 60 - 00197 [email protected]