Magazine Jeudi 7 juin 2018 - 10:49

Entrepreneurs, industriels, passez à la fabrication additive !

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3D Systems fabrication additive A3DM

La fabrication additive est ancrée dans le présent. Elle est intégrée à l’usine du futur et à l’Industrie 4.0. S’interroger sur le passage à la fabrication additive est une problématique au cœur du monde industriel. A3DM Magazine livre quelques pistes de réflexion et conseils !

Par Elisabeth Rey, Additive Conseil, et Gaëtan Lefevre, rédacteur en chef.

La fabrication additive est devenue en quelques années une technologie incontournable. Ses avantages sont nombreux, alors que ses inconvénients s’estompent petit à petit. Tout n’est pas parfait, évidemment ! Mais la fabrication additive transforme le paysage industriel. Les entrepreneurs et les industriels doivent aujourd’hui s’y intéresser, au risque de louper le train et d’accumuler du retard. Car la concurrence a sûrement déjà pris en compte l’intérêt de cette technologie. Celle-ci permet d’accélérer le développement d’un produit, d’offrir une plus grande liberté de conception, d’optimiser les structures des pièces, d’intégrer de nouvelles fonctions, de relocaliser la production, de limiter la production de déchets, etc. Que ce soit par intégration ou par sous-traitance, la fabrication additive nécessite une réflexion globale.

Être informé !

Actuellement, nous observons que les nombreuses entreprises ayant intégré la fabrication additive possédaient en interne une personne sensibilisée à cette technologie. La connaissance du secteur, de ses avantages, des procédés et des matériaux est la porte d’entrée à l’utilisation de la fabrication additive. Des entreprises du secteur des biens de consommation se sont penchées sur cette technologie grâce à un ou plusieurs de leurs employés, ouverts à la technologie additive et ayant eu l'occasion de manipuler une imprimante 3D de bureau. Une fois le premier contact créé, l’intérêt titillé, les cheminements de la pensée et du développement s’ouvrent !

De l’approche geek, on est passé au prototypage du « designer », suivie par l'utilisation des « méthodes » pour améliorer les conditions de production en bord de ligne, voire la maintenance des machines. La culture additive a commencé à se diffuser plus largement dans l’entreprise, parallèlement à la maturité de ses procédés et des propriétés des matériaux mis en œuvre.

La culture additive a commencé à se diffuser dans les entreprises.

Être accompagné !

La fabrication additive n’est pas là pour se substituer à un autre moyen de production. Les entreprises souhaitant l’utiliser doivent repenser leurs stratégies industrielles afin d’être en mesure de profiter pleinement de cette technologie. Mais de nombreuses questions se posent : quels procédés de fabrication additive utiliser ? Faut-il intégrer la production ou la sous-traiter ? Comment budgétiser le passage à la fabrication additive ? 

L’accompagnement dans cette démarche est essentiel. Plusieurs étapes peuvent aider à comprendre la technologie, l’approcher, l’essayer… et peut-être l’intégrer. Il est tout d’abord possible de se renseigner auprès des fournisseurs, que ce soient les fabricants de machines ou les sous-traitants et les concepteurs de pièces. De nombreux salons, conférences ou rendez-vous d’affaires ont lieu sur le territoire français et permettent de rencontrer ces acteurs. Au mois de mars 2018, le salon Global Industrie a ouvert ses portes à Paris-Nord Villepinte. Au mois d’avril, le salon AddFab s’installait au Parc des expositions de la Porte de

Versailles à Paris, pour sa deuxième édition. Début juin, le 3D Print Congress & Exhibition s’expose à l’Eurexpo de Lyon. À l’international, le salon Formnext à Francfort, en Allemagne, réunit tous les acteurs du secteur. On pourrait encore citer la ville de Barcelone, en Espagne, qui accueillera en octobre le salon In(3D)ustry. Enfin, des événements plus petits, à taille plus humaine, pour des rencontres plus conviviales, se déroulent régulièrement en France. Vous pouvez vous rendre aux conventions d’affaires comme les APS Meetings à Lyon, les Advanced Manufacturing Meetings à Clermont-Ferrand, ou encore les Assises européennes de la fabrication additive organisées par l’AFPR (Association française du prototypage rapide et de la fabrication additive).

Intégrer la fabrication additive

L’intégration en interne de la fabrication additive est une des solutions pour s’approprier cette technologie. L’investissement financier et la complexité du processus dépendront principalement du type de machines et de matériaux dont vous aurez besoin. S’il est plutôt facile et peu coûteux (dépendant des besoins) d’investir dans une technologie de filaments plastiques, les machines utilisant des matériaux métalliques ou céramiques sont bien plus chères. À titre d’exemples, en fusion laser sur lit de poudre métallique, le procédé le plus mature et utilisé par l’industrie, comptez environ 500 k€ clé en main pour un volume d'impression de 250 x 250 x 320 mm, qui correspond à une zone de travail standard équipée d’une source laser de 400 W, et jusqu’à quatre fois plus pour un volume d’impression huit fois supérieur de 800 x 400 x 500 mm, plus productif avec deux sources laser de 1000 W. Prévoir les coûts d’aménagement du bâtiment en sus. 

L’intégration nécessite également de susciter l’intérêt des utilisateurs et surtout de posséder en interne des personnes formées. Si la formation se développe de plus en plus, elle est encore longue et coûteuse. En revanche, de plus en plus d’étudiants et de professionnels sortent formés après un cursus dédié à la fabrication additive. Des filières scolaires et universitaires, mais aussi privées, se sont penchées sur le sujet. Si les démarches d’intégration peuvent s’avérer plus longues et coûteuses que de passer par de la sous-traitance, elles favoriseront toutefois la montée en compétences de votre entreprise et vous permettront de mener des travaux de R&D sur les processus et les matériaux. En plus d'assurer une meilleure protection vis-à-vis de la concurrence, elles vous amèneront aussi à la maîtriser la technologie, notamment si vous souhaitez passer à de la production en série.

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Siemens fabrication additive A3DM

La formation

La formation est un élément indispensable pour passer à la fabrication additive. Il existe actuellement de nombreux cursus : dans des filières BTS, DUT, écoles d’ingénieurs et cycles universitaires, mais également des formations privées. Des sociétés comme F3DF ou Réacteurs3D proposent des formations pour aborder les technologies de fabrication additive et la conception 3D. Celles-ci s’adressent aux professionnels ayant un projet de création, de développement ou d’intégration de l’impression 3D dans leurs activités. La formation porte généralement sur l’ensemble de la chaîne numérique 3D, de la conception au produit fini.

La sous-traitance

La sous-traitance est la deuxième solution qui est offerte aux entreprises pour utiliser la fabrication additive. Si l’intégration de la technologie nécessite des ressources financières et humaines importantes, des sociétés sous-traitantes comme Poly-Shape ou Prismadd possèdent leur propres équipements (régulièrement renouvelés), leur organisation et leur personnel pour répondre aux besoins des industriels.

L’avantage premier de la sous-traitance est l’accompagnement et l’assistance aux entreprises et aux bureaux d’étude. Nous en revenons au premier point du passage à la fabrication additive, à savoir l’information et l’accompagnement. Le sous-traitant doit pourvoir expliquer l’intérêt, ou non, de la technologie, et impliquer le client dans la compréhension de ce procédé de production.

En fonction des besoins de l’entreprise, différents critères sont à prendre en compte pour trouver le sous-traitant qui répondra le mieux à vos besoins. Évidemment, les matériaux souhaités doivent être au cœur de votre recherche de sous-traitance. Ensuite, la cadence d’impression est un facteur important, comme les dimensions des chambres des machines. Enfin, pour passer de la conception à la fabrication, le bureau d’étude est indispensable, qu'il soit situé chez vous ou chez votre sous-traitant.

La sous-traitance offre accompagnement et assitance aux entreprises.

Les coûts et les procédés

De la stéréolithographie à la fusion laser, en passant par la projection de poudres, les procédés de fabrication additive sont déjà nombreux. Quel que soit le procédé utilisé, la fabrication additive représente, généralement, un investissement important tant d’un point de vue matériel – logiciels, machines de production, de traitement… – que d'un point de vue humain : stratégie de développement, mise en place de formation… Il est extrêmement difficile, voire impossible, de définir un prix. Celui-ci dépendra de vos besoins, du type de procédé utilisé, du choix de l’intégration de la technologie ou de la sous-traitance, etc.

La stratégie de déploiement dépendra de vos besoins – valider un design, concevoir un prototype, une production en petite série... – mais aussi du moment choisi – phase de test ou de développement – et enfin du nombre de machines souhaitées ou nécessaires. Le changement de pratique, c’est maintenant !

L’usage de la fabrication additive est ancré dans le présent. Nous conclurons sur un dernier point essentiel : la normalisation. Celle-ci favorise le développement de la technologie. Garantir et certifier la fiabilité des procédés, des matériaux et des pièces ne sont pas des options. En 2018, la France et la coordination internationale, autour de l’ISO TC 261, ont permis des avancées majeures de la normalisation et des contrôles.

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