Progetto TOC


“Il mondo è cambiato. Lo sento nell'acqua. Lo sento nella terra. Lo avverto nell’aria." [LOTR]
Siamo alle soglie della prossima evoluzione tecnologica: il prototipo diventa il prodotto.
Tutto si basa sul grande sviluppo che stanno percorrendo le macchine per la prototipazione rapida, sia in termini di accessibilità economica, sia in termini di potenzialità realizzative. Le stampanti a fusione sono solo il primo passo e hanno semplicemente mosso l’interesse mediatico verso un’idea ancora prematura, ma in rapida espansione.
All’inizio c’era l’artigiano: ogni pezzo prodotto era unico, realizzato sulla base di un progetto iniziale che però poteva essere rielaborato, personalizzato, adattato in ogni suo dettaglio perché realizzato completamente a mano dalle materie prime. Poi, attraverso diversi stadi, è esplosa la “rivoluzione industriale” commercialmente ancorata all’idea della produzione in serie: si realizza un prototipo iniziale di test e poi si replica industrialmente all’infinito con costi bassissimi per pezzi tutti identici. Fino ad ora l’unica possibilità per mediare i due estremi era l’approccio di prefabbricazione modulare, scomporre cioè il prodotto in un insieme di elementi progettati in modo componibile ed assemblabili in varie configurazioni: il prodotto diventa l’insieme delle combinazioni dei suoi elementi.
Le stampanti 3d (e in generale tutti i sistemi di prototipazione di ultima generazione) permettono di dotare il cliente del processo produttivo e il singolo prodotto viene realizzato come pezzo unico direttamente dall’utente finale, sulla base del progetto: si torna all’approccio progettuale artigianale, con sistemi di realizzazione industriali, a costi di produzione simili a quelli estensivi.
Attualmente i sistemi fisici di stampa disponibili sul mercato ad un prezzo accessibile al grande pubblico non permettono assolutamente la realizzazione di questo mercato (dimensioni, tempi, qualità, complicazioni tecniche, etc...) ma rappresentano un concreto inizio verso uno prossimo sviluppo ormai inevitabile.

Se cambia il sistema di produzione anche il prodotto cambia di conseguenza
Ipotizzando che le tecnologie di stampa 3d (in tutte le loro forme e materiali) continueranno a migliorarsi in qualità, velocità e dimensioni è necessario cominciare ad progettare prodotti adatti a questi sistemi di produzione spostando l’attenzione non tanto al prototipo da replicare quanto alle possibilità realizzative dello strumento da adottare; un sistema a fusione plastico e un sistema a sinterizzazione di polveri sono radicalmente diversi per potenzialità e limiti operativi quindi richiedono progettazioni diverse dell’oggetto che si vuole realizzare con l’uno o con l’altro.

Interi ambienti stampati in 3D
La sfida nasce da una possibilità tecnica offerta da Wasp (società italiana di stampanti 3D) che sta sviluppando una stampante a base di argilla sufficientemente grande da realizzare oggetti di diversi metri. Avere la possibilità di pensare la progettazione di ambienti (domestici, operativi, di emergenza, etc...) in termini di prodotto anziché di architettura necessita la riorganizzazione dell’approccio in termini fortemente interdisciplinari: la visione artigianale del singolo prodotto, la progettazione del designer per le forme libere, la soluzione ingegneristica della tecnologia di realizzazione, la creazione corretta di spazi a misura d’uomo dell’architetto e il controllo della filiera produttiva dell’industriale. Tentare di produrre con sistemi culturalmente legati alla prototipazione rapida le forme architettoniche tradizionali fatte di pareti e solai equivarrebbe a tentare di realizzare un tempio greco preparando ogni singolo blocco colando calcestruzzo anziché scolpire il marmo.

TOC: solo il primo passo
Il progetto TOC mira ad un obiettivo semplice: dimostrare quanto è importante cambiare l’approccio progettuale dell’architettura in relazione alla tecnologia di stampa 3D. Nel nostro caso specifico si tratta del prototipo di una stampante ad estrusore di materiale fluido su base argillosa con un’area di stampa di raggio 3 metri circa. La caratteristica fondamentale di questo sistema è rappresentato dal deposito di uno strato su quello precedente: pertanto è indispensabile che lo sfalsamento massimo del deposito successivo sia entro i 30-40° del materiale già depositato; in questo modo otteniamo una struttura autoportante che si sostiene da sola man mano che si alza senza bisogno di strutture di appoggio da rimuovere ad opera finita. Questo limite/caratteristica tecnica traccia un’indicazione molto chiara alla quale attenersi per sviluppare la forma adatta al processo di produzione reale e gli ambienti immaginabili di conseguenza.
Dalla forma principale poi si sono immaginati una serie di moduli aggregabili e di soluzioni puntuali di dettaglio: un esempio delle possibilità infinite sviluppabili all’interno delle linee guida progettuali.

Dalla progettazione architettonica alla stesura di un linguaggio compositivo
Con la possibilità di sfruttare un sistema di produzione singolo-prodotto che realizza l’intero ambiente la progettazione degli spazi si adatta di conseguenza. Immaginando uno spazio-base modulare il lavoro si concentra sulle linee guida entro le quali sviluppare una serie di opzioni personalizzabili (pareti, chiusure orizzontali, collegamenti, predisposizioni impiantistiche, etc..) definendo i limiti progettuali entro i quali lasciare liberi gli utenti di sviluppare eventuali soluzioni proprie. In questo modo è molto più efficace progettare una sorta di linguaggio compositivo fatto del dizionario di componenti elementari e di regole grammaticali per combinarli fra loro o creare neologismi propri da integrare.

La vera sfida: la progettazione procedurale di spazi
Seguendo il filo logico mosso da questi concetti si può già cominciare a immaginare il prossimo stadio di sviluppo: rimuovere completamente l’idea di forma base concentrandosi completamente solo sul linguaggio compositivo. Se immaginiamo di approfondire con grande dettaglio le regole della composizione e definire chiaramente i limiti tecnologici produttivi, sarà possibile realizzare uno strumento software sufficientemente evoluto da implementare tale linguaggio e, adattandosi alle richieste iniziali di spazi, funzionalità, topografia del luogo, budget, e ogni altro input informativo del progetto in corso sviluppare in modo procedurale una proposta progettuale completa e soddisfacente, pronta da affidare ai sistemi di produzione fisica.