Sistemi di Produzione Additiva per la realizzazione di Dispositivi Medici su larga scala: Progettazione Concettuale e Studio di Fattibilità tramite Simulazione ad Eventi Discreti

Abstract

Il progressivo processo di globalizzazione, l’incedere turbolento dei mercati e il crescente grado di customizzazione, rappresentano le principali sfide che un’azienda moderna deve essere in grado di raccogliere ed affrontare. L’applicazione dei risultati offerti dal progresso tecnologico, nonché lo sviluppo e l’impiego nei moderni sistemi produttivi di adeguati sistemi cognitivi, ben si prestano al soddisfacimento delle mutevoli esigenze del consumatore e al contemporaneo abbattimento dei costi sostenuti nel compimento delle attività produttive. In questo contesto altamente dinamico, l’avvento della tecnologia di produzione additiva rischia di alterare tutte le logiche progettuali che col passare degli anni si sono sempre più consolidate, evolvendosi di pari passo ai paradigmi produttivi che hanno di fatto portato la società moderna ad essere così come ora la conosciamo. In particolare, secondo gli esperti, uno dei settori che più degli altri potrà assorbirne le potenzialità e che quindi sarà più profondamente alterato è il settore afferente alla produzione farmaceutica. Soprattutto negli ultimi anni, si registrano innumerevoli innovazioni in termini di prodotti e servizi sempre più a misura del cliente finale. Nel turbinio di un mondo industriale, che sa di essere sul ciglio del grande salto tecnologico, aprendo di fatto le porte ad una quarta rivoluzione industriale, si registra la nascita di un nuovo filone produttivo che è quello della medicina personalizzata. L’alta possibilità di essere un break nell’economia mondiale è data dal grado di innovazione del concetto di fondo su cui essa stessa si basa. Più in particolare, la medicina moderna, non creerà prodotti standard con l’obiettivo di curare il maggior numero di persone con la medesima patologia, ma saranno i prodotti che, realizzati in maniera specifica per ciascuna applicazione, si adatteranno alle esigenze di ogni paziente. Inoltre, il campo di produzione farmaceutico tutto, forte delle condizioni del mercato a cui si riferisce, risulta essere ancorato a principi produttivi da tempo superati, rendendo di fatto l’innovazione non solo possibile ma assolutamente necessaria. Pertanto, questo lavoro punta a fornire un concept produttivo adatto ad essere utilizzato nel quadro di riferimento appena analizzato. In particolare, verrà proposto il design di una linea per la produzione di dispositivi biomedici tramite tecnologia di stampa 3D. In seguito, verrà condotto uno studio di fattibilità di tale concept, basato sulla realizzazione di uno studio simulativo a eventi discreti.

Nowadays dynamicity, due to the large progress in technology, globalization, customization and product complexity, has an enormous influence on the behaviour of every single company, and represents the modern challenge that enterprises had to face with. Many believe, in this booming context, that the rise of additive manufacturing technology will shape the future of production and help to liberate the established engineering and manufacturing processes. In particular, according to experts, across all sectors the pharmaceutical appears to have the potential to better benefit the “next great step” involved in using additive manufacturing technology enabling fabrication of specialty drugs and medical devices. So far, it was reported that 3D printing has been applied in various applications as e.g. for: personalized or unique dosage forms, more complex drug-release profiles, and for printing living tissue. With the dawning of the fourth industrial revolution, smart manufacturing and connected data are industry terms that are becoming increasingly important to the continued success and competitiveness of today’s global manufacturer. As a consequence, the next step in the Pharma-Medical field is customizing medical devices. Another emerging point stand behind the conception of the modern medicine. Modern medicine task brings the challenge to customize medical devices, medications and improving customer satisfaction and supplier relations, leaving in the past the old equation the more are the patients the more are the available remedies. In addition, due to the evident competitive edge affecting the medical market so far, the innovation might be not welcome to those are still anchor to the safe old know-how. Hence motivated the most to think that in this case innovation is not only possible but necessary. Therefore, this work aims to propose a new production concept, suitable to the framework above analysed. In details, the design of a production line to realize biomedical devices by means of 3D printing technology will be provided. In addition, a study towards the feasibility of the concept proposed, based on a discrete events simulation study has been carried out.