À la croisée des chemins pour l’impression 3D, nous nous penchons sur une année vraiment extraordinaire – et envisageons une nouvelle année, écrit Mark Dickin, responsable de l’ingénierie de la fabrication additive et du moulage chez Ricoh 3D.
2020 a été l’une des années les plus étranges – et, dans de nombreux cas, les plus difficiles – que nous ayons vécues.
L’une des conséquences de la crise du Covid-19 est qu’elle a donné un coup de fouet à l’avancement de la MA. Comme cela a souvent été le cas au cours de l’histoire, la crise inspire le changement.
La compréhension de l’impression 3D et de ses capacités fait partie intégrante de la courbe d’adoption de la technologie, mais il ne fait aucun doute que la population générale est aujourd’hui beaucoup plus sensibilisée à la suite de la pandémie .
Qu’il s’agisse de produire des équipements de protection individuelle (EPI) en un clin d’œil , d’imprimer des pièces pour des ventilateurs, de fabriquer des millions d’écouvillons ou d’aider les entreprises à fonctionner lorsqu’elles ne pouvaient pas compter sur des usines à l’étranger, AM était en première ligne lorsque le virus a commencé à faire des ravages. La technologie a littéralement sauvé des vies.
Chez Ricoh 3D, lorsque la crise a éclaté, notre équipe s’est rapidement mise en action ( ) pour concevoir et imprimer en 3D une solution de protection faciale en moins de 24 heures ( ). En l’espace de quelques semaines, nous sommes passés à des dizaines de milliers de pièces moulées ( ), initialement destinées aux travailleurs de première ligne.
L’AM a triomphé pour deux raisons principales : la façon dont la technologie peut être utilisée pour faire passer rapidement un produit du concept à la réalité, et la flexibilité qu’offre l’impression 3D pour modifier la production du jour au lendemain.
Cela n’a fait que confirmer ce que nous savions tous en tant qu’experts de l’AM ! Maintenant , alors que nous entrons dans la nouvelle année – une année où nous espérons tous que la stabilité du marché reviendra – notre défi est de faire en sorte que l’AM puisse utiliser ce tremplin inattendu pour entrer dans une nouvelle ère pour la fabrication. Voici un aperçu de la façon dont nous voyons l’industrie évoluer au cours des 12 prochains mois.
L’éducation
Si certains pionniers, tels que les secteurs de l’aérospatiale et de l’automobile ( ), sont des utilisateurs prolifiques de la GA, de nombreuses autres industries ont été réticentes à s’écarter des méthodes éprouvées et testées ( ).
Les crises sur deux fronts, Covid et le climat, obligent à repenser de toute urgence. Combler les déficits d’approvisionnement, le travail à distance et les solutions locales sont désormais partie intégrante de la nouvelle normalité dans un paysage de fabrication à la demande.
Le secteur de l’AM dans son ensemble a connu une croissance régulière au cours des cinq dernières années, même pendant la pandémie, et nous pensons que cette croissance se poursuivra tout au long de 2021. Le dernier rapport de 3D Hubs prévoit une croissance annuelle d’environ 24 % à l’échelle mondiale, car de plus en plus de fabricants adoptent la capacité de rationaliser la production, de raccourcir les délais de mise sur le marché et de réduire les coûts.
De manière tout aussi notable, l’AM est de plus en plus déployée pour la production de pièces finales, la part de marché du prototypage rapide chutant pour la première fois en cinq ans, selon le dernier rapport de Sculpteo. L’AM sera toujours utile pour le prototypage grâce à sa capacité à produire rapidement de multiples itérations de conception, mais les fabricants commencent également à comprendre la conception pour la fabrication additive (DfAM) afin de créer des pièces fonctionnelles, dont beaucoup seraient impossibles à réaliser avec une autre méthode. Avec l’arrivée de matériaux plus avancés sur le marché cette année, ce sera de plus en plus le cas.
Covid-19 a également permis à de nombreux travailleurs à domicile de disposer de plus de temps pour s’auto-éduquer et de profiter des webinaires, des événements virtuels et des ressources en ligne de l’AM, et nous nous attendons à ce que voit cela porter ses fruits à mesure que la technologie continue à prendre de l’ampleur. Au début de la courbe d’engouement, il a été dit que chaque foyer finirait par avoir une imprimante 3D, mais le véritable pouvoir de la technologie est maintenant reconnu en tant qu’outil industriel.
L’un des derniers obstacles à l’adoption généralisée de l’AM est la démonstration de sa fiabilité et de sa répétabilité. Avec l’amélioration rapide des logiciels et des solutions d’automatisation, cela devient une réalité. Au fur et à mesure que les normes et les accréditations deviennent disponibles et s’alignent sur des technologies plus établies, la confiance des clients s’accroît. Ricoh 3D s’est engagé dans un projet de recherche collaborative pour 2021, la SDAM Alliance, qui contribuera à développer de nouvelles normes rigoureuses pour les pièces, les produits et les matériaux 3D.
Il est peu probable que nous soyons en mesure d’exposer sur le site comme d’habitude cette année. Nous nous efforcerons donc de trouver de nouveaux moyens d’éduquer et de partager notre expertise en ligne.
Réduction des coûts
Pratiquement toutes les entreprises ont été obligées d’examiner leurs dépenses de fond en comble en raison des incertitudes économiques mondiales. Ce site a poussé de nombreuses entreprises à sortir du statu quo et à chercher des moyens innovants de réduire les coûts.
L’AM est souvent moins chère pièce par pièce, en particulier lorsque des volumes faibles à moyens sont nécessaires, car les coûts d’outillage sont éliminés. Avec 10 % de la production moulée globalement inférieure à 10 000 pièces, l’impression 3D peut avoir un impact considérable sur la réduction des coûts de fabrication – en particulier lorsque l’on considère la phase de conception, lorsque les pièces peuvent être consolidées et optimisées en vue de leur fonction prévue. Mais la technologie se justifie le plus sur le plan financier lorsque toutes les considérations sont prises en compte : le temps de mise sur le marché, les perturbations potentielles de la chaîne d’approvisionnement, les coûts d’inventaire et d’entreposage , et la réduction des défauts.
Chaîne d’approvisionnement et fabrication localisée
2020 a malheureusement été l’année où les entreprises ont découvert à quel point leurs chaînes d’approvisionnement étaient vulnérables ( ). Nombre d’entre elles ont été touchées par des fermetures d’usines et des pénuries de personnel ( ), et celles qui se procuraient des pièces à l’étranger ont subi des retards importants et coûteux ( ).
L’impression 3D s’est imposée comme une technologie flexible qui pouvait intervenir pour remédier rapidement aux pénuries, qu’il s’agisse de pièces introuvables ou de réparations de machines d’usine, en produisant des pièces à la demande et en les expédiant au client en quelques jours plutôt qu’en quelques semaines. L’année dernière a mis l’impression 3D sous les feux de la rampe et a démontré sa véritable valeur à des clients qui ne l’avaient jamais envisagée ou l’avaient écartée par le passé. Notre question est la suivante : maintenant que les clients disposent d’une nouvelle voie d’approvisionnement inexploitée, pourquoi reviendraient-ils en arrière ?
L’impression 3D permet de stocker certaines pièces de rechange, en particulier pour les produits à faible volume ou anciens, dans un inventaire numérique et de les produire au moment où elles sont nécessaires, ce qui améliore le service après-vente et réduit considérablement les coûts de logistique et de stockage. Porsche Classic utilise l’impression 3D depuis 2018 pour répondre aux demandes de ses véhicules classiques, qui comprennent quelque 52 000 pièces généralement nécessaires en petites quantités et dont la production est souvent totalement inefficace. Le processus d’impression 3D garantit une fidélité absolue aux spécifications d’origine – tant d’un point de vue technique que visuel – rendant certaines des pièces les plus rares beaucoup plus faciles et efficaces à obtenir et incitant de nombreux autres équipementiers à repenser leur approche de la manière dont ils stockent les pièces de rechange.
Nous espérons que 2021 continuera à voir les entreprises évaluer leurs chaînes d’approvisionnement et mettre davantage l’accent sur la fabrication numérique localisée, .
Durabilité
Le développement durable doit être au cœur de toute stratégie de fabrication pour l’année à venir, et pas seulement pour les entreprises ayant des objectifs de responsabilité sociale. Alors que de plus en plus d’entreprises intègrent le développement durable dans leurs objectifs, nous avons constaté une augmentation significative du nombre de personnes qui nous demandent d’emblée nos références environnementales.
L’impression 3D est la seule technologie qui n’utilise que le matériau nécessaire à la fabrication de la pièce. Le recyclage des matériaux et l’impression à la demande contribuent également à alimenter le mouvement vers une économie circulaire. La capacité particulière de l’impression 3D à consolider les pièces en un nombre réduit de composants, ou souvent en un seul composant, signifie moins d’assemblages, moins d’attaches et une voie plus simple vers le recyclage .
Mais la durabilité inhérente à l’AM va bien au-delà du processus d’impression – la suppression de la nécessité de stocker des centaines de pièces et de dépenser l’énergie, le temps et les ressources associés à l’entreposage peut avoir un impact écologique et financier significatif. En règle générale, les pièces AM sont également produites localement et n’ont donc pas besoin d’être expédiées sur des milliers de kilomètres à travers le monde, ce qui permet deréduire considérablementles émissions de CO2 dans le cadre de l’effort mondial.
Numérisation
Covid-19 a accéléré la numérisation. Chez Ricoh 3D, notre stratégie triennale en matière de services numériques a été accélérée et intégrée sur une période de trois mois au lieu de 2020, grâce à des acquisitions dans le domaine des services informatiques. Notre rôle de fournisseur d’espaces de travail numériques a été déterminant pour aider les entreprises à rester connectées à distance et à travailler plus intelligemment.
Le conseiller exécutif du Ricoh Institute of Sustainability and Business, Nobuo Inaba, a déclaré cette année en termes forts que l’impression 3D et la technologie de fabrication additive “mèneront l’économie mondiale à l’avenir”. L’impression 3D étant le fer de lance de l’industrie 4.0, nous pensons qu’en 2021, de plus en plus de fabricants se tourneront vers les bureaux de services pour leurs besoins en AM afin de minimiser les risques liés à l’investissement dans le matériel. Nous constatons déjà une augmentation de la demande de services qui aident à guider les utilisateurs tout au long de leur parcours, en particulier dans des secteurs tels que le médical où l’appétit pour le risque ou l’incertitude est faible. Les services de conseil peuvent contribuer à minimiser le risque d’investissements aussi importants et à accélérer le calendrier de la numérisation en adoptant une approche réaliste de ce que la technologie peut faire et en partageant l’expertise sur la bonne méthode de fabrication pour chaque application unique.