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L'impression 3D pour faire face aux exigences de la révolution numérique

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Par publié le à 08h56

L'impression 3D pour faire face aux exigences de la révolution numérique

Bernard Faure Proto Labs

D’une manière ou d’une autre, les industriels de tous les secteurs sont touchées par la transformation numérique. Pour Bernard Faure, directeur général de Proto Labs France, les entreprises ont tout intérêt à tirer parti des opportunités offertes par le numérique et le prototypage rapide pour améliorer et transformer leurs produits et leurs procédés.

Grâce aux connexions Wi-Fi et 4G quasi continues, les employés peuvent désormais travailler à un rythme et selon des méthodes jusque-là inenvisageables, et ce, où et quand ils le souhaitent. Cette liberté numérique a donné naissance au « client 3.0 », qui s’attend à pouvoir accéder en permanence aux produits et services répondant à ses besoins particuliers.

L'industrie manufacturière mise au défi de répondre aux attentes des clients "3.0"

Les entreprises ont donc tout intérêt à tirer parti des opportunités offertes par le numérique pour améliorer et transformer leurs produits et leurs procédés. Elles leur offriront la flexibilité, l’agilité et la réactivité nécessaires pour faire face aux demandes de cette nouvelle génération de clients.

Ceci est particulièrement le cas de l’industrie manufacturière, dans laquelle les clients souhaitent avoir à leur disposition des pièces produites de plus en plus vite et présentant une qualité satisfaisante. Ainsi, les entreprises cherchant à accélérer la commercialisation de leurs produits ne peuvent plus se permettre de longs processus de prototypage. Le rythme effréné de l’économie numérique oblige les fabricants à s’adapter et à fournir des services rapides en standard. Ils sont également confrontés au défi de réduire leurs coûts de développement et de production afin de préserver leur rentabilité. Fort heureusement, les nouvelles technologies de fabrication rendent cela possible.

Grâce à l’application de techniques automatisées d’impression 3D, d’usinage à commande numérique assisté par ordinateur (CNC) et de moulage par injection, les maquettes de CAO deviennent rapidement une réalité, ce qui permet de livrer en quelques jours des prototypes de composants et des pièces de production de haute qualité.

Une variété infinie

L’impression 3D s’impose à grands pas comme une solution de plus en plus prisée pour la production de petites séries, ce qui est particulièrement utile durant la phase de prototypage et de test d’un produit. La capacité d’imprimer simultanément des composants multiples est précieuse pour une entreprise, tout comme celle de réaliser des formes géométriques complexes qui exigent des tolérances dimensionnelles précises. Qui plus est, cette technologie peut éliminer les coûts liés à l’outillage et le potentiel qu’elle offre pour une variété quasi infinie de productions la rend parfaitement adaptée à un développement itératif.

Prenons l’exemple des dernières avancées de GE dans l’impression 3D pour les applications aéronautiques. Le moteur LEAP, produit en partenariat avec le français Safran Aircraft Engines, se caractérise notamment par des injecteurs imprimés en 3D. Lancés au deuxième trimestre 2016, ces composants particuliers sont 25 % plus légers que leurs prédécesseurs, cinq fois plus résistants et désormais fabriqués d’un seul tenant, là où il fallait auparavant assembler 19 composants classiques. Il n’est pas difficile d’imaginer les économies significatives que ce changement de procédé de fabrication va permettre à l’entreprise de réaliser dans les prochaines années.

Pièces de précision

L’impression 3D ne convient cependant pas forcément à toutes les situations, en particulier pour les productions en plus grandes quantités, où l’usinage CNC peut être mieux indiqué.

Procédé consistant à utiliser la programmatique informatique pour contrôler le fonctionnement des machines-outils, l’usinage CNC entre dans les processus de production de nombreux secteurs. Il permet de produire rapidement des pièces de précision dans différents matériaux, ce qui convient idéalement à la fabrication de prototypes à la demande, voire de pièces finies.

Dans le cadre d’un projet de robotique destiné à permettre aux personnes paraplégiques de remarcher, l’université de Houston a par exemple choisi l’usinage CNC pour réaliser des boîtiers d’articulation en aluminium pour un exosquelette motorisé. De même, Sportech, développeur de composants pour sept des plus grands constructeurs mondiaux de véhicules de sports (motoneiges, SUV, motos) a recourt à l’usinage CNC rapide pour leur validation avant fabrication à grande échelle.

Fabrication numérique et IoT : le duo gagnant

L’intérêt pour les techniques de fabrication numérique telles que l’impression 3D et l’usinage CNC va croissant. Les récents investissements importants dans ces technologies montrent en effet combien les grandes entreprises en apprécient la valeur. Qu’il s’agisse de leur capacité à optimiser et compléter les procédés existants ou des économies qu’elles peuvent engendrer, leur mise à profit est sérieusement envisagée par souci d’efficacité et de rentabilité.

De fait, selon une récente étude Gartner, la prise de conscience grandissante de la valeur ajoutée que l’impression 3D peut apporter à la chaîne de production se traduit par d’importants investissements dans cette technologie par les industriels à travers le monde.

L’avenir s’annonce tout aussi prometteur avec l’essor de l’Internet des objets (IoT), qui offre encore plus d’opportunités de gains d’efficacité et d’économies. Selon une étude de TATA Consultancy, les fabricants qui utilisent déjà des solutions IoT en complément de leurs procédés existants enregistrent une progression annuelle moyenne de leur chiffre d’affaires de 28,5 %, une tendance qui a toutes les chances de s’accentuer dans les prochaines années.

A mesure que l’IoT va continuer de se développer et que les usines seront de plus en plus connectées, les informations sur l’usage des produits, les capacités de production ou les besoins des marchés et des clients seront partagées et analysées avec une rapidité sans précédent. Les données générées et les enseignements tirés permettront aux fabricants de transformer aussi bien leurs modèles de fonctionnement que leurs procédés, pour en définitive améliorer la qualité et la réactivité de leur offre.

La révolution numérique est en marche et s’accompagne autant d’opportunités que de défis. Si les attentes des clients en matière d’exécution des services évoluent, il en va de même des moyens de répondre à ces attentes. Pour répondre à la demande croissante de mise à disposition rapide et à moindre coût de pièces et prototypes de haute qualité, les fabricants vont devoir se tourner vers les procédés de fabrication numérique. C’est par là que passeront leur succès futur et celui de leurs clients.

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