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La fabrication additive en passe de révolutionner l’ensemble des secteurs d’activité

Par Andreas Saar, vice-président responsable des logiciels d’ingénierie de fabrication chez Siemens PLM Software | 16 mai 2017 |

© Siemens PLM Software.
« La fabrication additive va bouleverser profondément le cycle de vie des produits. »

La fabrication additive a véritablement transformé l’univers d’Emma (1). Elle va également bouleverser profondément le cycle de vie des produits, de leur conception à leur distribution en passant par leur fabrication.

 

La fabrication additive (également appelée impression 3D) a eu d’énormes conséquences sur la vie de cette petite fille, et va radicalement changer celle des ingénieurs qui conçoivent, analysent et fabriquent des produits. Elle modifie complètement la façon traditionnelle de créer des produits.

 

Je vais donner quelques exemples pour vous aider à comprendre ce que cela signifie, mais d’abord il est sans doute préférable de définir de façon simple ce qu’est la fabrication additive.

 

Ce terme désigne un processus par lequel des données de conception numérique 3D sont utilisées pour fabriquer un composant couche par couche, par dépôts successifs de matière (métallique ou plastique), afin de créer une pièce complète ou un produit complet. Dit comme cela, ça paraît vraiment très simple.

 

Le moteur-fusée. Voici un exemple de réduction du temps nécessaire à l’innovation et à la production. Le principe du moteur-fusée n’a pas changé depuis plusieurs décennies. La chambre de combustion comporte deux parties : un cœur en cuivre, qui contient de minuscules canaux dans lesquels de l’hydrogène liquide circule pour refroidir la chambre, et un revêtement extérieur destiné à empêcher l’éclatement de la chambre, composé d’alliages robustes déposés par galvanoplastie. Le processus de fabrication de cette chambre est complexe et peut durer jusqu’à six mois. En outre, les ingénieurs ne peuvent pas modifier la conception une fois le processus lancé.

 

Siemens PLM travaille actuellement avec des entreprises telles que SpaceX et Virgin Galactic. Toutes deux ont acheté une machine hybride de la société DMG, équipée d’un double distributeur de poudre métallique, qui leur permettra in fine de fabriquer la chambre de combustion en quelques jours ou quelques semaines au lieu de plusieurs mois. Cette avancée bouleversera tout un secteur d’activité et permettra d’innover plus vite que jamais.

 

Les entreprises en sont-elles déjà à ce stade ? Non, mais elles vont y arriver. C’est juste une question de temps. Ce procédé permet d’innover beaucoup plus vite qu’aujourd’hui. Il permettra aux entreprises de réduire les coûts et d’utiliser de nouveaux matériaux. En internalisant cette technologie révolutionnaire, elles pourront contrôler l’ensemble du processus de fabrication.

 

La voiture imprimée. La “voiture imprimée” de Local Motors, présentée en 2014 au salon international des technologies de fabrication de Chicago, constitue un autre exemple d’utilisation de la fabrication additive. Le modèle économique de Local Motors consiste à produire quelque 2 000 voitures par an dans une micro-usine. Les clients peuvent sélectionner et commander leur véhicule personnalisé, et en prendre livraison dès le lendemain ou après seulement quelques jours. Le châssis est imprimé en fibre de carbone sur une machine « Big Area Additive Manufacturing ».  Ça vous paraît complètement fou ? Il s’agit d’une toute nouvelle technologie de fabrication et, du point de vue commercial, elle finira par toucher les grands acteurs de l’automobile.

 

Clé à cliquet spatiale. Voici maintenant la clé à cliquet « fabriquée dans l’espace », l’un des symboles d’un nouveau modèle économique. En décembre 2014, l’imprimante 3D de la station spatiale internationale a réalisé la première phase d’une démonstration technologique de la NASA en imprimant un outil à partir d’un fichier CAO transmis à la machine depuis le sol. Cette clé à cliquet a permis à l’agence spatiale américaine de valider son processus d’impression à la demande. En moins d’une semaine, la clé fut conçue, approuvée — entre autres — par les responsables de la sécurité de la NASA, et le fichier fut envoyé vers l’espace, où l’imprimante la fabriqua en quelques heures.

 

Voilà pourquoi la fabrication additive est considérée comme une technologie révolutionnaire, tant son impact sur les performances, le poids des produits, la qualité et la distribution est exponentiel. Voilà aussi pourquoi elle suscite un tel intérêt de la part des industriels. Cette technologie va révolutionner la façon dont les produits sont conçus, fabriqués et distribués. Son impact sur l’ensemble du cycle de vie des produits est une source quotidienne d’inquiétude et d’opportunités pour les chefs d’entreprise.

 

[1] À sa naissance, la petite Emma semblait tout à fait normale. Mais vers son premier anniversaire, ses parents et les médecins se rendirent compte qu’elle n’avait pas assez de force pour lever les bras. Ce handicap eut d’énormes conséquences sur sa vie. Il lui était impossible de ramasser un objet correctement. Elle ne pouvait pas manger, ou jouer avec ses amis, comme le faisaient les autres enfants.

Les médecins tentèrent tout d’abord de remédier au problème en fabriquant un appareillage en partie métallique destiné à aider Emma à lever les bras. Mais ses composants étaient trop lourds et ne s’adaptaient pas bien à son corps.

Alors, les ingénieurs de Stratasys aidèrent les médecins à en fabriquer un autre, composé de pièces en plastique. Ils optimisent conjointement le dispositif jusqu’à ce qu’il s’adapte correctement à Emma. Pour la première fois, elle a pu bouger les bras facilement, et elle commença à jouer et profiter de la vie.



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