Mieux Batir

La révolution de l’impression 3D

Cela se produit et cela transformera vos opérations et votre stratégie.

L’impression 3D industrielle est à un tournant, sur le point de se généraliser à grande échelle. La plupart des cadres et de nombreux ingénieurs ne s’en rendent pas compte, mais cette technologie est bien au-delà du prototypage, de l’outillage rapide, des bibelots et des jouets. La « fabrication additive » consiste à créer des produits durables et sûrs à vendre à de vrais clients en quantités modérées à importantes.

L’impression 3D industrielle

Les prémices de la révolution apparaissent dans une enquête PwC réalisée en 2014 auprès de plus de 100 entreprises manufacturières. Au moment de l’enquête, 11 % étaient déjà passés à la production en série de pièces ou de produits imprimés en 3D. Selon les analystes , une technologie est « mainstream » lorsqu’elle atteint un niveau d’adoption de 20 %.
D’autres entreprises suivront à mesure que la gamme de matériaux imprimables continue de s’étendre. Outre les plastiques de base et les résines photosensibles, il s’agit déjà de la céramique, du ciment, du verre, de nombreux métaux et alliages métalliques et de nouveaux composites thermoplastiques infusés de nanotubes et de fibres de carbone. Une économie supérieure finira par convaincre les retardataires. Bien que les coûts directs de production de biens avec ces nouvelles méthodes et matériaux soient souvent plus élevés, la plus grande flexibilité offerte par la fabrication additive signifie que les coûts totaux peuvent être considérablement inférieurs.

Avec ce changement révolutionnaire déjà en cours, les managers devraient désormais aborder des questions stratégiques à trois niveaux :

Premièrement, les vendeurs de produits tangibles devraient se demander comment leurs offres pourraient être améliorées, que ce soit par eux-mêmes ou par des concurrents. La fabrication d’un objet couche par couche, selon un « plan » numérique téléchargé sur une imprimante, permet non seulement une personnalisation illimitée, mais également des conceptions d’une plus grande complexité.

Deuxièmement, les entreprises industrielles doivent revoir leurs opérations. Alors que la fabrication additive crée une myriade de nouvelles options pour savoir comment, quand et où les produits et les pièces sont fabriqués, quel réseau d’actifs de la chaîne d’approvisionnement et quelle combinaison d’anciens et de nouveaux processus seront optimaux ?

Troisièmement, les dirigeants doivent tenir compte des implications stratégiques alors que des écosystèmes commerciaux entiers commencent à se former autour des nouvelles réalités de l’impression 3D. On a beaucoup parlé de la possibilité que de larges pans du secteur manufacturier se soient atomisés en un nombre incalculable de petits « fabricants ». Mais cette vision tend à masquer un développement plus sûr et plus important : pour permettre l’intégration des activités entre les concepteurs, les fabricants et les déménageurs de marchandises, des plateformes numériques devront être établies. Dans un premier temps, ces plates-formes permettront des activités de conception à l’impression, le partage de conception et un téléchargement rapide. Bientôt, ils orchestreront les opérations d’impression, le contrôle qualité, l’optimisation en temps réel des réseaux d’imprimantes et les échanges de capacité, entre autres fonctions nécessaires. Les fournisseurs de plateformes les plus performants prospéreront puissamment en établissant des normes et en fournissant les paramètres dans lesquels un écosystème complexe peut coordonner les réponses aux demandes du marché. Mais chaque entreprise sera touchée par la montée en puissance de ces plateformes. Il y aura beaucoup de manœuvres entre les titulaires et les parvenus pour saisir des parts de l’énorme valeur que cette nouvelle technologie créera.

Ces questions s’ajoutent à une quantité substantielle de réflexion stratégique, et il en reste une autre : à quelle vitesse tout cela se produira-t-il ? Pour une entreprise donnée, voici à quelle vitesse cela peut arriver : L’industrie américaine des appareils auditifs s’est converti à la fabrication 100 % additive en moins de 500 jours, selon un PDG de l’industrie, et aucune entreprise qui ne s’en est tenue aux méthodes de fabrication traditionnelles n’a survécu. Les gestionnaires devront déterminer s’il est sage d’attendre que cette technologie en évolution rapide arrive à maturité avant de faire certains investissements ou si le risque d’attendre est trop grand. Leurs réponses seront différentes, mais pour tous, il semble sûr de dire que le temps de la réflexion stratégique est maintenant.

Avantages de l’additif

Il est peut-être difficile d’imaginer que cette technologie remplacera les méthodes standards actuelles de fabrication de produits en grande quantité. Les presses de moulage par injection traditionnelles, par exemple, peuvent cracher des milliers de widgets par heure. En revanche, les personnes qui ont regardé les imprimantes 3D en action sur le marché des amateurs trouvent souvent l’accumulation couche par couche d’objets comiquement lente. Mais les progrès récents de la technologie sont en train de changer radicalement dans les environnements industriels.

Certains peuvent oublier pourquoi la fabrication standard se produit à une vitesse aussi impressionnante. Ces gadgets se déversent rapidement, car de lourds investissements ont été réalisés dès le départ pour établir la gamme complexe de machines-outils et d’équipements nécessaires à leur production. La première unité est extrêmement coûteuse à fabriquer, mais au fur et à mesure que les unités identiques suivent, leur coût marginal s’effondre.

La fabrication additive n’offre rien de tel que cette économie d’échelle. Cependant, cela évite l’inconvénient de la fabrication standard – un manque de flexibilité. Parce que chaque unité est construite indépendamment, elle peut facilement être modifiée pour répondre à des besoins uniques ou, plus généralement, pour s’adapter aux améliorations ou à l’évolution de la mode. Et la mise en place du système de production en premier lieu est beaucoup plus simple, car elle comporte beaucoup moins d’étapes. C’est pourquoi l’impression 3D a été si précieuse pour produire des pièces uniques telles que des prototypes et des pièces de rechange rares. Mais la fabrication additive prend de plus en plus de sens, même à plus grande échelle. Les acheteurs peuvent choisir parmi des combinaisons infinies de formes, de tailles et de couleurs, et cette personnalisation ajoute peu au coût d’un fabricant même lorsque les commandes atteignent des niveaux de production de masse.

Une grande partie de l’avantage additif est que les pièces qui étaient moulées séparément puis assemblées peuvent désormais être produites en une seule pièce en une seule passe. Un exemple simple est celui des lunettes de soleil : le processus 3D permet à la porosité et au mélange des plastiques de varier dans différentes zones du cadre. Pour plus d’informations, contacter impression 3D métallique.