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Les tigres asiatiques rugissent… aussi dans la fabrication additive

Les tigres asiatiques rugissent… aussi dans la fabrication additive

by Gaëtan Lefèvre16 octobre 2017
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L’Asie de l’Est et le Pacifique sont des zones à fort développement économique. Au sein de celles-ci, la fabrication additive a fait son nid. Les gros pays investissent et se développent dans ce secteur. Des entreprises naissent et s’exportent. Le marché est ouvert. Les grandes sociétés l’ont bien compris. Analyse d’une région qui rugit !

Par Giorgio Magistrelli, expert en fabrication additive, gestionnaire d’entreprises et de projets.

Les perspectives économiques en Asie

Selon le dernier rapport de la Banque Mondiale d’octobre 2016, « East Asia And Pacific Economic Update » (Mise à jour économique des pays de l’Asie de l’Est et du Pacifique), la croissance des pays de l’Asie de l’Est et du Pacifique devrait rester « solide au cours des trois prochaines années ». La Chine poursuivra sa transition progressive vers une croissance plus lente mais plus durable, passant de 6,7 % de croissance en 2016 à 6,5 % en 2017, puis 6,3 % en 2018. Dans le reste de la région, la croissance devrait atteindre 5 % en 2017 et 5,1% en 2018. Dans l’ensemble, le développe- ment de l’Asie de l’Est devrait croître à 5,7 % en 2017-2018. Cependant, la région est confrontée à des « risques importants pour la croissance, les pays devant prendre des mesures pour réduire les vulnérabilités financières et fiscales ». Les lacunes dans les infrastructures, la malnutrition et l’inclusion financière sont les principaux défis auxquels sont confrontés les pays de la région.

« Les perspectives pour le développement de l’Asie de l’Est et du Pacifique restent positives, la faiblesse de la croissance mondiale et la de- mande extérieure étant compensées par une forte consommation intérieure et des investissements ». La croissance se poursuivra malgré un contexte mondial difficile, y compris une croissance lente dans les économies avancées, les économies en développement et le commerce mondial stagnant. La poursuite des prix bas des produits de base profitera aux importateurs de ces produits et réduira l’inflation dans la majeure partie de la région.

En Chine, la croissance se modérera à mesure que l’économie continuera de rééquilibrer les services et les activités à plus forte valeur ajoutée vers la consommation. Elle sera également impactée tant que l’excès de capacité industrielle sera réduit. Parmi les autres grandes économies de la région, les perspectives sont plus fortes aux Philippines, où la croissance devrait atteindre un taux de 6,4 %, et le Vietnam où, après l’arrêt de 2016, la croissance devrait repartir à 6,3 % en 2017. En Indonésie, la croissance augmentera régulièrement, passant de 4,8 % en 2015 à 5,5 % en 2018, sous réserve d’une reprise de l’investissement public et du succès des efforts visant à améliorer le climat d’investissement et à accroître les revenus. En Malaisie, cependant, la croissance diminuera en rai- son de la faible demande mondiale d’exportations de pétrole et de produits manufacturés.

Les perspectives asiatiques dans la fabrication additive

Aujourd’hui, selon le rapport 2017 de Wohlers Associates, Inc., l’Amérique du Nord gère près de 40 % des achats de systèmes de fabrication additive dans le monde, suivie par l’Asie-Pacifique avec 28,8 % et l’Europe avec 27,9 %. En ce qui concerne le classement par pays, les États-Unis dominent largement le marché avec 36,8 %, tandis que les pays asiatiques, en particulier la Chine et le Japon, jouent un rôle clé avec des parts non négligeables, respectivement 10,3 % et 9,2 %. En Asie-Pacifique, la Chine et le Japon sont en tête (voir figure 1, page 28). Le Japon a été l’un des premiers pays à adopter les techniques de fabrication additive, avec une attention particulière portée aux technologies laser. Le développement chinois a augmenté, surtout au cours des cinq dernières années, sous l’impulsion forte du soutien gouvernemental ainsi que des applications industrielles croissantes. La Corée du Sud, quant à elle, représente un acteur croissant tant en matière d’utilisateurs finaux que de fabricants de systèmes.

Chine

La Chine a commencé à investir dans la fabrication additive au début des années 1990. Elle a mis l’accent sur le soutien aux programmes de recherche pour développer des technologies de pointe. Le ministère chinois de la Science et de la Technique (MOST) a lancé ces dernières années un plan de développement industriel et technique pour le pays. Ce plan national, conformément à la stratégie « Made in China 2025 », possède une feuille de route indiquant le développement de technologies de pointe, y compris la « fabrication intelligente », une stratégie « Industrie 4.0 » inspiration « chinoise ». Cette stratégie a conduit à la mise en œuvre en 2016 du « Programme de fabrication et de fabrication de laser pour la fabrication additive », financé à hauteur de 1,6 million de Yuan chinois (environ 200 000 euros) et inclus dans les 56 « Programmes clés de développement » soute- nus par le MOST. En décembre 2016, le puissant ministère de l’Industrie et des Technologies de l’Information, le MIIT, créé en 2008 sous la direction du Conseil d’État chargé de l’administration des branches industrielles chinoises et de l’industrie de l’information, a approuvé la fondation du NAMIC (National Additive Manufacturing Innovation Center), avec l’Université d’aéronautique et d’astronautique de Pékin, l’Université Polytechnique du Nord-Ouest à Xi’an, l’Université Tsinghua à Pékin et l’Université Jiaotong de Xi’an.

L’Asian Manufacturing Association (AMA), un groupe de commerce financé par Pékin et soute- nu par le ministère de l’Industrie, a également encouragé une intégration plus large de la fabrication additive en créant dix instituts d’innovation, chacun d’entre eux commençant par une injection d’investissement de 3,3 millions de dollars. L’AMA a par ailleurs fondé, en 2012, la « China 3D Printing Technology Industry Alliance », unifiant les efforts des institutions de recherche scientifique et des entreprises comme l’Université Tsinghua, l’Université d’aéronautique et d’astronautique de Beijing, l’Université Huazhong des sciences et de la technologie, l’Institut d’électronique de Guangzhou, l’Académie chinoise des sciences, l’Institut de manufacture intelligente de Chongqing, l’Académie chinoise des sciences, l’Institut des matériaux de Ningbo, l’Université de Shanghai, l’Université des sciences et technologies électroniques de Hangzhou, les sociétés Farsoon et FalconTech.

Cette Alliance a créé une structure internationale, à Beijing, la « World 3D Printing Technology Industry Alliance », avec des instituts de recherche et d’impression 3D dans des pays comme la Grande- Bretagne, les États-Unis, l’Allemagne, la Belgique, le Canada, l’Australie, Singapour, le Japon et la Corée du Sud. Selon ses dires, le marché de l’industrie de l’impression 3D en Chine devrait atteindre 20 milliards de yuans (environ 3 milliards de dollars) en 2018.

Le rapport Wohlers 2017 recense les dix-neuf entreprises les plus actives en Chine dans le domaine de la fabrication additive, à la fois sur les systèmes (avec une focalisation majeure sur la photopolymérisation et la fusion de la poudre) et les matériaux. Parmi les multinationales du pays, on retrouve HP, ou son partenaire local Shining 3D , éploiera du matériel et des logiciels d’impression 3D HP dans 50 sites en Chine, tandis que les autres partenaires locaux – comme Infinite 3D Printing – proposeront des solutions 3D HP. La multinationale prévoit également d’étendre sa chaîne de distributeurs d’impression 3D en Chine et d’ouvrir des centres d’expositions et d’expérience dans plusieurs villes. La société anglaise Renishaw a récemment signé un accord avec FalconTech Co., Ltd., un fournisseur de solutions d’impression 3D et de fabrication intégrée de métaux, en tant que partenaire d’un centre de solutions et distributeur de technologies de fabrication additive en Chine. La société allemande SLM Solutions a signé, il y a quelques mois, une commande de dix machines SLM 500 de fusion sélective par laser (SLM) en provenance de Chine pour une valeur de 12 millions d’euros, à livrer en quinze mois. Depuis son introduction en bourse (IPO) en mai 2014, SLM Solutions s’est concentrée sur son implantation en Asie. Elle est désormais représentée par des filiales en Chine, à Singapour et, depuis 2017, en Inde. En 2013, Aurora a signé un accord avec le géant de l’impression 3D Stratasys pour devenir le distributeur exclusif en Chine des imprimantes 3D professionnelles Idea Series de la société. Depuis lors, elle a également lancé ses propres modèles d’imprimantes 3D pour bureau, dont l’Aurora F1, une imprimante 3D d’extrusion de matériau avec un volume de construction de 168 x 168 x 168 mm, et l’Aurora E1, avec un volume de construction plus large de 200 x 200 x 200 mm. La société distribue également les systèmes d’impression MakerBot 3D, ainsi que l’imprimante 3D en métal Renishaw AM 400. En 2016, elle a enregistré une croissance du 26 %.

Japon

Aujourd’hui, le gouvernement japonais considère la fabrication additive comme l’un des principaux moteurs de la compétitivité. Depuis 2013, il a investi dans le développement de produits et des activités systèmes. Le ministère de l’Économie, du Commerce et de l’Industrie (METI) a créé, en octobre 2013, un groupe d’étude sur la nouvelle « Monodzukuri » (Fabrication) qui a identifié les problèmes suivants comme des priorités : développer l’équipement, les matériaux et les logiciels, développer les environnements nécessaires, favoriser les connaissances et compétences des ressources humaines et rechercher les approches optimales pour la création des entreprises du secteur. Le METI a en conséquence investi environ 36,5 millions de dollars pour créer une nouvelle association de recherche, l’« Association de recherche technologique pour la fabrication additive pour l’avenir (TRAFAM) » afin de promouvoir l’utilisation de cette technologie.

La première approche japonaise sur la fabrication additive a eu lieu en 1980, avec le développement d’une imprimante plastique par photopolymère. Celle-ci a été pensée par le docteur Hideo Kodama de l’Institut municipal de recherche industrielle de Nagoya pour la fabrication d’un modèle « en ex- posant le photodurcissement liquide du polymère aux rayons ultraviolets et empilant les couches solidifiées en coupe transversale ». Depuis 1988, le Japon vend des systèmes de photopolymères, mais après un pic de huit fabricants japonais, il n’en reste aujourd’hui plus que deux. Au cours des trois dernières années, quatre entreprises japonaises sont entrées sur le marché avec des systèmes de fabrication additive haut de gamme, dont trois avec des machines hybrides.

En termes de systèmes cumulativement vendus par les fabricants japonais de 1988 à 2016, le montant total de 3 005 unités a été réparti entre les sociétés de la figure 2 (où Other comprend : Chubinippon, Keyence, Matsuura et Sodick).

Les sociétés CMET et D-MEC ont été fondées en 1988. CMET produit des systèmes de photopolymérisation de cuve (vat photo-polymerization) depuis 1992. Elle a vendu environ 400 machines au Japon. La société Aspect a été fondée en 1996. Elle a développé un système de fusion en poudre en 2006. Récemment, Keyence a fabriqué un système utilisant un processus de projection de matériaux. Roland et Mutoh ont inventé un système utilisant un procédé de photopolymérisation de cuve. Ricoh a lancé, en 2016, un système de fusion de plastique en poudre. Matsuura a développé, en 2003, un système de fabrication additive hybride métallique avec un frittage et un broyage laser. Elle a également développé un grand système hybride de 600 x 600 mm, en 2016. Une machine similaire a été officialisée par Sodic en 2014, tandis que DMG MORI a lancé une machine AM hybride avec LMD avec cinq axes, en 2013, et que YAMAZAKI MAZAK a lancé un système hybride multitâche avec revêtement laser et usinage, en 2014.

Singapour

Le gouvernement de Singapour a identifié, en 2012, les technologies de fabrication avancées fondamentales pour développer le secteur manu- facturier. En 2016, il a décidé d’allouer une partie du fonds d’environ 8 millions d’euros à la stratégie appelée « Research Innovation Enterprise 2020 », pour la fabrication et l’ingénierie avancées pour l’impression 3D. Il va également investir 500 mil- lions de dollars dans la fabrication additive au cours des cinq prochaines années. Le gouverne- ment singapourien consacre par ailleurs des fonds importants à des programmes spécifiques pour ai- der les ingénieurs à définir et à utiliser les technologies de fabrication de la prochaine génération ainsi qu’à explorer le potentiel de construction d’un nouvel écosystème industriel de fabrication additive.

Le Centre de Singapour pour l’impression 3D (SC- 3DP) a ouvert en décembre 2014 afin de permettre au pays de rester à la pointe de la technologie d’impression 3D, de développer des capacités qui ne sont pas encore disponibles ailleurs dans le monde et de positionner Singapour comme un centre de fabrication international et avancé. Le SC3DP est financé par la Fondation nationale de recherche de Singapour, des entreprises privées et l’Université technologique de Nanyang (NTU). Ses chercheurs ont travaillé activement sur le développement d’outils technologiques de base pour une adoption à grande échelle dans l’un des programmes pilotes du Centre : l’aérospatiale et la défense. La recherche se concentre actuellement sur trois domaines connexes : les drones, l’impression électronique et les tirages 3D en composites. En 2015, le National Additive Manufacturing Innovation Cluster (NAMIC) a été créé pour aider les entreprises à développer leurs capacités en fabrication additive.

Dans le domaine du bioprinting, Singapour a soutenu son secteur de la biotechnologie grâce à diverses initiatives telles que Biopolis, un centre de recherche pour les sciences biomédicales. Le Centre national de Singapour pour la fabrication additive (ou AM.NUS), l’École de médecine Yong Loo Lin, la faculté d’ingénierie, la faculté des sciences, la faculté de médecine dentaire et l’École de design et d’environnement ont également participé à renforcer les capacités des universités dans le domaine de la technologie additive biomédicale. Avec un financement initial de 13,2 millions de dollars du NUS, du NAMIC et du Conseil de développement économique de Singapour (EDB), le centre est chargé de développer des instruments chirurgicaux personnalisables, des simulateurs et des prothèses pour éduquer la prochaine génération de médecins. Il travaille également à la simplification des tâches cliniques difficiles, en explorant l’utilisation de formulations de médicaments activées par la fabrication additive ainsi que le contrôle individualisé de la libération de dosage/médicament dans le cadre d’une médecine personnalisée. Une autre finalité est d’étudier de nouvelles solutions de bio-impression pour régénérer et remplacer les tissus endommagés, en utilisant des matériaux avancés et des techniques d’impression combinés à l’ingénierie tissulaire. En explorant l’impression fonctionnelle et le développement de matériaux et de procédés, il sera possible de développer des implants nouveaux et biocompatibles.Le centre mène également des efforts éducatifs dans la chirurgie orale assistée par ordinateur et la planification chirurgicale. Enfin, il prévoit des recherches sur l’utilisation de la fabrication additive dans la conception des implants dentaires et l’ingénierie des tissus.

Inde

L’Inde est l’une des économies les plus dynamiques en Asie et dans le monde. Bénéficiant de bonnes conditions économiques fondamentales et d’une demande croissante dans le secteur des biens de consommation, sa situation est plutôt bonne, notamment dans plusieurs industries comme la transformation des aliments et l’électronique, malgré des différences sociales importantes. Les technologies avancées se portent également bien dans le pays, où le marché de l’impression 3D devrait atteindre 79 millions de dollars en 2021. Ce secteur a encore une marge d’amélioration importante, notamment car le principal secteur d’application reste le prototypage. La fabrication additive émerge dans les domaines de l’automobile et des motocycles, l’aérospatiale, les machines industrielles, les biens de consommation, les secteurs de la médecine et de l’éducation. Les sociétés Hero MotoCorp et Bajaj Auto utilisent cette technologie pour développer de nouveaux moteurs. Différents matériaux sont disponibles sur le marché japonais, avec un fort développement concernant les poudres et les systèmes métalliques.

Bajaj Auto utilise la fabrication additive pour développer de nouveaux moteurs dont celui de la Pulsar 180-DTS-i.

La majorité des technologies d’impression 3D pro- viennent de pays à l’étranger, mais ces systèmes ne sont pas bon marché, notamment parce qu’en Inde, les taxes élevées limitent les importations. Jusqu’à présent, il existe environ quatre cents services d’impression 3D classés en Inde, dont une centaine sont situées à Mumbai.Plusieurs leaders de l’industrie souhaitent maintenant changer cette situation pour stimuler la réussite de l’impression 3D. Il y a quelques années, la première grande imprimante industrielle indienne a été développée par plusieurs diplômés de l’IIT et du NIT. Celle-ci est capable d’imprimer des objets jusqu’à 1 m3. Les entreprises indiennes comme Intech DMLS et Wipro 3D se concentrent sur les systèmes de fabrication additive métallique, avec un accent particulier sur des secteurs spécifiques comme l’aérospatiale. Le secteur dentaire est également porteur avec environ vingt systèmes métalliques installés dans les laboratoires dentaires de tout le pays. DF3D est actif dans les applications médicales, ainsi que Supercraft3D et Anatomiz 3D. En ce qui concerne les entreprises étrangères sur le marché, les systèmes d’ExOne et de Voxeljet sont actuellement utilisés pour la fabrication de noyaux et de moules en fonte de sable, tandis qu’EOS et SLM Solutions ont obtenu des résultats remarquables en 2016.

Corée du Sud

Le ministère de la Science, des TIC (technologies d’information et de communication) et de la planification de la Corée du Sud investira environ 37 millions de dollars en 2017. Cet investissement a pour objectif d’accélérer le développement de l’impression 3D sur diverses applications afin de renforcer la compétitivité et la capacité du pays à répondre aux exigences de divers secteurs industriels, allant de l’armée au secteur médical. Afin d’aider le secteur militaire et les industries à produire des composants en impression 3D, le ministère encouragera également la production d’os artificiels et de dispositifs de réhabilitation utilisant cette technologie. Le financement de 41,2 milliards de won (environ 35 millions d’euros) – ainsi que des soutiens fiscaux dédiés – sera également consacré à l’adoption d’autres technologies émergentes comme l’intelligence artificielle et la robotique, qui sont considérées comme un moyen de développer davantage le pays.

Selon Wohlers, le marché pourrait atteindre 300 millions de dollars en 2018, principalement sous la direction de fabricants étrangers. Les entreprises locales, telles que Rokit, ont commercialisé diverses imprimantes 3D, tandis que Carima développe des machines en photopolymères. InssTek a lancé des systèmes de dépôt d’énergie dirigé. Des entreprises locales comme Winforys, Smec et Sentrol ont augmenté leur présence sur le marché de la fusion du lit en poudre.

Taïwan

Financé par le gouvernement, l’Institut de recherche en technologie industrielle (ITRI) dirige le développement de la fabrication additive, en coordonnant les parties prenantes tout au long de la chaîne de valeur. Le gouvernement vise à développer des applications aérospatiales, militaires, automobiles et médicales.

Fondé en 2013, XYZprinting est un acteur clé qui vise à se positionner également sur le marché de l’impression 3D en métal. T3D Taiwan a présenté l’année dernière à Las Vegas son imprimante 3D mobile pour téléphone portable. D’autres acteurs taïwanais existent comme Starmen Opto-Electronics Co. et Tongtai Machine & Tool Co. Foxconn et Robo 3D ont récemment annoncé une coopération dans le domaine de l’impression 3D. EOS, SLM Solutions, Arcam et Concept Laser sont les principaux acteurs étrangers présents sur le marché. La start-up Round Metal Powder a signé un accord avec SLM Solutions pour la fourniture de poudre métallique.

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Gaëtan Lefèvre

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