Nord America: Sviluppi tecnologici e opportunità di mercato stimolano la crescita industriale

L’industria nordamericana delle materie plastiche, trainata dagli Stati Uniti, registra ottimi risultati aziendali quest’anno. Vendite, ricavi e indicatori di crescita puntano al rialzo per il prossimo futuro. Tra i fattori propulsivi della crescita vi sono la rivoluzione digitale nei controlli e nella comunicazione con la macchina, che produce progressi significativi nelle capacità di processo e di automazione, così come vantaggi in termini di produttività, economicità dei processi produttivi e qualità; mercati nuovi e in evoluzione che generano domanda per le applicazioni in plastica; e un clima attento alle esigenze delle aziende negli USA, caratterizzato sotto la presidenza di Donald Trump da una riduzione delle imposte federali, un aumento della spesa pubblica e un ammorbidimento di molte norme onerose dal 2017. Alla K 2019 saranno rappresentate100 società americane e 18 canadesi: Durante l’ultima edizione, circa 8.500 visitatori specializzati nordamericani si sono recati a Düsseldorf, per visitare la fiera leader mondiale delle materie plastiche e della gomma. Un motivo sufficiente, già alla vigilia della K 2019, per gettare uno sguardo, più da vicino, sulla situazione economica e sulle condizioni del mercato, in particolare riguardo l'industria delle materie plastiche.

 

Cauto ottimismo economico
Gli analisti rilevano che il prodotto interno lordo statunitense (PIL) ha registrato un aumento del 3% nel 2018 rispetto al 2017 e dovrebbe aumentare del 2 a 3% nel 2019, un range che rappresenta una crescita sana, ma che non è considerato sufficientemente alto da innescare l’inflazione, tassi d’interesse proibitivi o una “esuberanza irrazionale” tra gli investitori, i prestatori e i consumatori in grado di determinare una contrazione economica.
Tuttavia, alcuni esperti prevedono che i risultati del PIL per il 2019 si collocheranno nella fascia più bassa di detta scala. Secondo la pubblicazione online “The Balance”, la crescita del PIL statunitense rallenterà al 2,1% nel 2019 per poi scendere all’1,9% nel 2020 e all’1,8% nel 2021. I motivi sono riconducibili a una prevedibile riduzione della domanda di beni e servizi, che fa seguito alla solida crescita degli ultimi due anni, e agli effetti collaterali di ciò che la pubblicazione chiama la guerra commerciale di Trump, durante la quale ha imposto dazi del 10% su 200 miliardi di dollari (224 miliardi di euro) di prodotti provenienti dalla Cina e applicato dazi nei confronti di altri Paesi.

Il presidente ha anche ordinato dazi sull’acciaio e l’alluminio importato e rinegoziato un accordo commerciale con il Canada e il Messico, che sostituirà il NAFTA, l'Accordo Nordamericano per il Libero Scambio stipulato 25 anni fa, con un trattato denominato USMCA, ovvero Accordo U.S.A.-Messico-Canada. I dazi sull’acciaio e l’alluminio hanno avuto un impatto complessivamente positivo sui bilanci dei produttori statunitensi di metalli e si sono rivelati costosi per la maggior parte degli utenti finali. Il giudizio sul successo dell’USMCA è ancora sospeso. Benché sia stato firmato dai leader di USA, Canada e Messico, il trattato deve ancora essere ratificato dai parlamenti di ciascun Paese prima di entrare in vigore. È in gioco un volume di scambi tra i Paesi vicini pari a 1 bilione di dollari (1,12 bilioni di euro).
Un’altra preoccupazione derivante dai dazi imposti alla Cina e ad altri Paesi è il costo per i consumatori statunitensi in termini di ridotta disponibilità di prodotti, prezzi interni dei prodotti più alti dovuti all’assenza di concorrenza, riaddebito dei dazi da parte degli importatori e interruzioni degli approvvigionamenti. La New York Federal Reserve Bank, ad esempio, stima che i soli dazi imposti alla Cina costeranno ai consumatori statunitensi da un minimo di 6,9 miliardi di dollari (7,7 miliardi di euro) di reddito da gennaio a novembre 2018, a probabilmente circa 12,3 miliardi di dollari (13,7 miliardi di euro), a seconda di come vengono interpretate le cifre.
“Riscontriamo che i dazi statunitensi sono stati trasferiti quasi completamente nei prezzi interni statunitensi, pertanto l’effetto dei dazi è ricaduto integralmente sui consumatori ed importatori interni … con un impatto finora pressoché nullo sui prezzi percepiti dagli esportatori esteri,” riferiscono gli economisti della Fed. “Registriamo inoltre che i produttori statunitensi hanno reagito alla ridotta concorrenza nelle importazioni aumentando i propri prezzi.”
Nonostante queste preoccupazioni, l’industria manifatturiera statunitense si appresta a crescere. Secondo le previsioni della MAPI Foundation (Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation) dell’anno scorso, l’industria manifatturiera USA nel suo insieme crescerà in media del 2,8% all’anno tra il 2018 e il 2021; le spese per beni strumentali aumenteranno in media del 6,8% all’anno nello stesso periodo e le esportazioni cresceranno ad un tasso annuo del 6%.
Tutte queste sono buone notizie per il settore della plastica, che secondo un parametro, ovvero i dati sull’occupazione dal 2012 al 2017, supera i risultati dell’industria manifatturiera statunitense. In quel periodo l’occupazione nell’industria delle materie plastiche è cresciuta dell’1,6% contro lo 0,9% dell’occupazione complessiva nel settore manifatturiero USA, secondo i dati prodotti dalla Plastics Industry Association (PLASTICS) e da Probe Economics LLC.
In un report pubblicato alla fine dello scorso anno sui risultati del 2017, la PLASTICS (ex Society of the Plastics Industry) afferma che l'industria delle materie plastiche ha prodotto 989.000 posti di lavoro negli USA, pari a un incremento del 2,4% dal 2016, e 1,81 milioni di posti di lavoro includendo anche i fornitori. Secondo la pubblicazione annuale dell’associazione “2018 Size and Impact Report”, il giro d’affari nel settore delle materie plastiche prodotte ammontava nel 2017 a 432,3 miliardi di dollari (484,1 miliardi di euro), pari a un incremento del 6,9% rispetto all’anno precedente. Includendo i fornitori, il giro d’affari raggiungeva 590,6 miliardi di dollari (661,4 miliardi di euro), con una crescita del 7% dal 2016.
Benché sia probabile che la crescita industriale nei prossimi tre anni rallenti in una certa misura, la domanda di prodotti di plastica negli USA e nel resto del Nord America, insieme all’evoluzione dei principali mercati di consumo finali, potrebbe essere sufficiente per attutire l’impatto del rallentamento economico per i produttori e i fornitori. La relativa stabilità e, in alcuni casi, il deprezzamento del dollaro statunitense rispetto alle principali valute manterrà i prodotti di fabbricazione americana competitivi sul mercato nazionale e nei mercati d’esportazione. Le previsioni a breve termine per l’industria delle materie plastiche statunitense e del Nord America sono generalmente positive.
Miglioramento dell’automazione
La relazione della PLASTICS rileva che l’industria delle materie plastiche statunitense registra sostanzialmente una condizione di piena occupazione. Informazioni frammentarie raccolte presso aziende di stampaggio, di estrusione e altri costruttori rivelano che molti hanno difficoltà a reperire manodopera qualificata. Questa situazione spinge i produttori, compoundatori ed altri a compiere sforzi verso un’ulteriore automatizzazione delle operazioni.
Molte di queste iniziative sono basate sui principi di automazione dell’Industria 4.0 (I4). L’I4 ha ricevuto un notevole impulso dal governo tedesco nell’ultimo decennio allo scopo di promuovere il digital manufacturing (produzione digitale) per migliorare la produttività, la qualità del prodotto e, infine, la competitività. In Nord America trasformatori all’avanguardia stanno sfruttando i nuovi e potenti sistemi di controllo e software di specialisti quali Siemens, IQMS/Dassault Systèmes, Allen-Bradley, Omron, RJG e altri, così come di fornitori selezionati di strumentazione e robotica, per creare operazioni connesse in cui le macchine comunicano tra di loro con fluidità fornendo dati operativi dettagliati in tempo reale.
I risultati consentono ai produttori di estendere il controllo della qualità a lotti di produzione sempre più piccoli, all’occorrenza persino su componenti individuali, garantendo che la produzione soddisfi pienamente le specifiche del cliente.
Nel frattempo, i fornitori di sistemi di automazione stanno equipaggiando i robot con sistemi d’ispezione visiva e altri sensori in grado di rilevare difetti di qualità che vanno da bava eccessiva sul pezzo a imperfezioni della superficie e stampate incomplete. Tali dati possono essere utilizzati per regolare manualmente o automaticamente una macchina di lavorazione o uno stampo al fine di eliminare i problemi legati alla qualità.
La connettività I4 è efficace anche per la manutenzione predittiva su macchine, stampi, utensili e altre attrezzature. Con il posizionamento di sensori nei punti chiave e il loro monitoraggio, i produttori rilevano quando un componente necessita di essere sostituito, eliminando in tal modo la possibilità di un fermo macchina improvviso e costoso, così come la produzione di scarti.
Tali funzionalità sono sempre più disponibili nei sistemi software e di controllo delle macchine. In quanto tali hanno le potenzialità per creare impianti di produzione completamente automatizzati — cosiddetti “lights-out manufacturing facilities” o impianti di produzione a luci spente – in cui gli operatori umani o sono assenti o sono ridotti a una manciata di addetti alla supervisione.
Le spese in conto capitale per l’installazione di I4 e sistemi di automazione simili potrebbero essere scoraggianti per gli utenti finali, ma i fornitori sostengono che il ritorno sugli investimenti può avvenire addirittura in un anno o anche meno e che l’aumento di produttività, qualità, economicità e competitività vale la spesa. Di conseguenza, le aziende statunitensi che adottano le tecnologie digitali includono sia società medie e persino piccole, sia grandi produttori. L’attrattiva di un’automazione di livello I4 dipende dalla produzione interessata più che dalle dimensioni dell’azienda. Componenti del settore medicale, automotive ed elettronico, ad esempio, presentano soglie di qualità elevate e un’automazione avanzata è il prezzo da pagare per l’accesso sul mercato.
L’automazione non è priva d’inconvenienti – perlomeno per i critici, secondo cui priverebbe le persone di un lavoro e i governi del gettito fiscale sul salario dei lavoratori sostituiti. Periodicamente vengono proposte iniziative per imporre tasse sui robot. Il tentativo più recente compiuto negli USA si registra a Chicago, Illinois, dove un funzionario comunale vorrebbe imporre una tassa annua su ciascun robot equivalente a un anno di salario di ogni lavoratore che sostituisce.
Ad oggi, nessuna città o stato negli USA ha approvato una legge per tassare i robot. Il Parlamento Europeo ha respinto una misura analoga; e l’unico Paese in cui una proposta smile è diventata legge è la Corea del Sud. Tuttavia, in questo Paese il governo ha eliminato le detrazioni fiscali delle aziende per i robot che sostituiscono l’uomo sul lavoro, non imposto una tassa sul loro utilizzo.
In ogni caso, per il momento è improbabile che gli esseri umani siano sostituiti in massa dai robot. I costruttori di robot affermano che quando i produttori installano le loro apparecchiature, generalmente riassegnano i lavoratori interessati a impieghi di maggior valore. E con l’industria in condizione di piena occupazione negli USA, le aziende non intendono perdere dipendenti.
La strada da percorrere
Nei prossimi anni, una serie di applicazioni innovative deriveranno da mercati nuovi e in evoluzione. Sono soprattutto due i settori che genereranno importanti opportunità per l’industria della plastica in Nord America, i veicoli elettrici e i veicoli a guida autonoma.
I veicoli elettrici (VE) sono comuni in Nord America, anche se in minoranza rispetto al numero di autovetture e camion con motori a combustione interna. I VE dipendono tuttavia in misura maggiore dalla plastica per ottenere il peso necessario a garantire un’autonomia ottimale con capacità della batteria gestibili. Veicoli dal peso eccessivo necessitano di batterie dalle dimensioni sproporzionatamente grandi, le quali, a loro volta, richiedono un eccessivo spazio all’interno del veicolo, a discapito del design del veicolo e del comfort per i passeggeri.
Analogamente, i veicoli autonomi (AV) diventeranno importanti utilizzatori di plastica e materiali compositi, poiché saranno a propulsione elettrica o, in alcuni casi, a idrogeno, e in entrambi i casi la massima autonomia dipenderà dal peso.
Ogni costruttore automobilistico tradizionale negli USA sta lavorando sullo sviluppo di AV, così come stanno facendo i concorrenti globali con impianti di produzione in America, quali ad es. Daimler, Volkswagen Group e BMW, e nuovi arrivati quali Tesla e Waymo.
Le case automobilistiche prevedono di iniziare la vendita di AV con guida autonoma limitata già entro il 2022, e con guida autonoma piena non oltre il 2030. Oltre ad essere a propulsione elettrica, le AV saranno ambienti ad alto impiego di elettronica, con connessioni a dispositivi di comunicazione personali, quali smartphone, Internet e, ovviamente, sensori hi-tech e sistemi lidar (light detection and ranging ovvero tecnica di telerilevamento), che rendono possibile il funzionamento autonomo. Aptiv (precedentemente nota come Delphi Automotive Systems), specialista nel settore dell’elettronica per la mobilità autonoma, afferma che entro il 2020 una vettura con alcune funzionalità autonome trasferirà 100.000 dati al microsecondo. L’attuale velocità di trasferimento dati nelle AV è di 15.000 al microsecondo.
Questi ed altri requisiti implicano che la plastica e i materiali compositi avranno un ruolo importante nella riduzione del peso, nel consolidamento dei componenti, nella dissipazione del calore, nell’illuminazione hi-tech quali OLED (diodo organico a emissione di luce), e nei touchscreen flessibili per sistemi di controllo e cruscotti morphable (dalla forma mutevole).
La transizione verso le AV sembra inarrestabile. Mentre potrebbero non sostituire mai completamente i veicoli a gas o a diesel, l’industria automobilistica si sta preparando a un radicale cambiamento nelle unità di vendita ed entrate. La società di consulenza Roland Berger afferma che i costruttori automobilistici vedranno calare la quota di vendita di vetture convenzionali nel mondo al 29,9% nel 2030 dal 34,7% del 2015, e la loro quota di utili scenderà al 22,3% dal 38,1% dello stesso periodo. In compenso, le flotte di veicoli autonomi rappresenteranno il 19,6% delle entrate complessive nel 2030 rispetto all’1,2% del 2025, e il 40,3% di utili dal 2,8% nello stesso quinquennio.
I veicoli autonomi non saranno destinati solo alla strada. Una serie di aziende negli USA sta lavorando allo sviluppo di taxi volanti autonomi urbani che trasporteranno passeggeri all’interno di città congestionate così come da e verso gli aeroporti.
La più famosa di queste è probabilmente Uber, il programma di ride-sharing presente ovunque, che ha costituito Uber Elevate per trasformare i taxi volanti urbani in realtà. La società prevede di aprire degli “skyport” in almeno due città, Los Angeles e Dallas, entro il 2020, con un occhio verso il servizio commerciale completo entro il 2023. I veicoli di terra Uber, a guida autonoma o con conducenti, accompagneranno i passeggeri agli skyport, dove s’imbarcheranno su un piccolo taxi volante autonomo programmato per trasportarli verso la destinazione desiderata. I veicoli a decollo e atterraggio verticale (VTOL) saranno elettrici e richiederanno tecnologie dei materiali polimerici leggeri per ottimizzare l’autonomia di volo e la potenza della batteria e per alloggiare l’elettronica necessaria per il volo, la sicurezza aerea e la comodità dei passeggeri. Per la progettazione dei taxi volanti Uber sta collaborando con cinque società aeronautiche.
Un’importante azienda aerospaziale impegnata nello sviluppo di questo tipo di veicolo è Boeing, la cui divisione Aurora Flight Sciences è una delle società coinvolte nella progettazione dei taxi volanti insieme a Uber. All’inizio di quest’anno Boeing ha testato in volo un prototipo di VTOL. Nessuno è in grado di prevedere al momento come si svilupperà il concept di taxi volante autonomo. Tuttavia, diverse società stanno investendo cospicue somme di denaro nell’idea e nella tecnologia, tanto che potrebbe benissimo diventare un servizio commerciale nei prossimi cinque anni circa.
Ripensare il riciclaggio
Le preoccupazioni relative al riciclaggio sembrano essere cicliche negli USA. Il settore si trova attualmente in una fase di rialzo, il che sta generando pubblicità tra i consumatori e i legislatori. L’attenzione maggiore è rivolta alle buste di plastica monouso, con restrizioni a livello locale e statale. La California le ha vietate completamente e New York ha approvato una legge simile quest’anno. In più, circa 350 città e contee americane ne limitano o ne vietano l’uso.
Probabilmente le restrizioni non produrranno un grande effetto sul riciclaggio o sull’ambiente, questo perché generalmente i programmi di riciclaggio dei consumatori non sono efficaci negli Stati Uniti.
Importanti fornitori di resine stanno incoraggiando gli sforzi a livello locale per recuperare i rifiuti flessibili, in primo luogo gli imballaggi. Questi preferiscono prodotti mono-materiale, non rifiuti misti. Poiché gli imballaggi flessibili per alimenti sono troppo preziosi per limitarne l’uso, si stanno compiendo sforzi per riprogettare gli imballaggi al fine di favorirne il riciclo.
Dow, ad esempio, ha sviluppato una busta stand up per alimenti completamente in polietilene che facilita il riciclo, così come la tecnologia basata su compatibilizzatori, che permette di riciclare gli imballaggi in PE con strati barriera EVOH in uno stesso flusso. L’azienda propone anche una soluzione per le buste di plastica: miscelare i rifiuti con Elvaloy, un terpolimero elastomerico reattivo, da mescolare con modificanti per asfalto per pavimentazioni stradali.
A febbraio il produttore di resina ha dimostrato il concetto pavimentando due strade private per una lunghezza complessiva di 0,5 miglia (quasi 1 km) nei suoi impianti di Freeport, Texas, con l’utilizzo di una miscela di Elvaloy e 1.686 lb. (765 kg) di scarti lineari di polietilene a bassa densità, l’equivalente di 120.000 buste di plastica monouso. La superficie stradale ha un aspetto indistinguibile dall’asfalto convenzionale.
Eastman ha potenziato i suoi processi di metanolisi per poliesteri termoplastici, che trasformano il rifiuto nei suoi costituenti di partenza utilizzabili per la ripolimerizzazione.
BASF e altre 30 aziende hanno annunciato la costituzione, quest’anno, dell’Alliance to End Plastic Waste, un impegno a livello globale per combattere la dispersione dei rifiuti nell’ambiente e, in particolare, negli oceani.
Il messaggio che l’industria intende lanciare è che ha la volontà e le risorse per aumentare il riciclaggio. Secondo molti esperti, il problema ora è capire se l’opinione pubblica e i legislatori stanno ascoltando e, soprattutto, se sono disposti a cambiare le proprie abitudini personali per promuovere efficaci programmi di riciclaggio.
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