Impression 3D : moteur de la transformation numérique

Avec la baisse du coût de l'électronique, la connexion numérique des objets a atteint de nouveaux sommets. Avec plus de données, les entreprises peuvent lancer simulations, jumeaux numériques, et autres technologies bouleversant fabrication et stratégies business mondialement.

Comme beaucoup de premiers adopteurs, cela peut être cher, difficile de prédire un ROI, et facile d'échouer. À l'arrivée des appareils connectés, certains marketeurs ont sur-vendu la tech connectée comme « quatrième révolution industrielle », laissant entendre que les entreprises pas à la pointe seraient dépassées.

Impression 3D : un moteur de la transformation numérique

Beaucoup d'entreprises investissent dans nouvelles technologies : IoT, Industrie 4.0, machine-to-machine, Big Data, machine learning, etc.

Figure 1. Tête d'impression d'une imprimante 3D imprimant un modèle plastique.

Pendant ce temps, l'impression 3D a continuellement été un moteur de la transformation numérique. Elle a aussi fourni de bons exemples de comment les entreprises utilisent nouvelle tech pour le buzz et/ou ajouter de la valeur aux opérations. Premiers adopteurs ont hypé le concept, mais peu d'études de cas publiées montraient résultats et usage réussi dans différentes applications. Cependant, l'absence de résultats publiés a pu être une façon de cacher succès précoces pour garder l'avantage technologique.

Application industrielle impression 3D : atelier d'usinage

Un PDG d'atelier m'a dit qu'il utilisait l'impression 3D depuis des ans sans que clients le sachent.

Les ateliers ont un plan à suivre. Généralement, on ne leur dit pas comment fabriquer. Les pièces doivent juste correspondre aux spécs client. Le PDG a continué : il sélectionne des pièces aux spécs imprimables en 3D plus vite que méthodes traditionnelles ou réduisant la charge de ses usineurs.

L'impression 3D n'est pas connue pour sa vitesse. Il y a une différence de tolérance entre machines CNC et imprimantes 3D. Il dit que les ingénieurs utilisent modèles CAO numériques pour surdimensionner une pièce d'environ 1 %. La pièce surdimensionnée aux tolérances larges s'imprime plus vite. Puis, pour obtenir les tolérances requises, techniciens et ingénieurs utilisent le même modèle CAO ou G-code à taille réelle pour finir la pièce en CNC.

Figure 2. Visualiseur G-code simulé. Image utilisée avec l'autorisation d'All3DP.

La combinaison impression 3D + usinage CNC a permis à l'installation de produire pièces petites, complexes, et/ou sur-mesure, faible volume, avec délai plus court. Mais le PDG dit ne pas dire comment il offre tels délais et coûts réduits sauf si on lui demande. La plupart clients s'en moquent ; ils veulent juste coûts et délais réduits.

Certaines imprimantes 3D sont connectées au réseau/internet, surveillées et opérées à distance. Ce processus innovant exemplifie l'avenir de la fabrication, beaucoup d'entreprises allant vers un fil numérique complet (full digital thread).

Cela fournirait données à travers toute l'entreprise et la production, permettant à l'automatisation avancée d'étendre la transformation numérique. L'impression 3D en est un moteur car elle soutient tendances associées au futur de la fabrication : automatisation croissante, feedback, opération à distance, décentralisation.

L'impression 3D apporte flexibilité et temps de mise sur le marché

Autre moteur : flexibilité et time-to-market. Wichita State University a lancé un campus innovation avec grand objectif : réduire un cycle de conception normalement de plusieurs années à 90 jours. Ce délai serré n'est possible que par tests numériques, outillage, expérimentation pour mettre un produit sur le marché.

Pour bien fonctionner, simulation et jumeaux numériques ont besoin de données réelles d'appareils connectés et processus automatisés pour améliorer et réduire temps entre itérations. L'impression 3D donne de bons exemples de comment les entreprises utilisent le processus pour mener la transformation numérique.

Autres moteurs de transformation numérique que cette série couvrira : données, tableaux de bord, services cloud. De plus, la partie 3 discutera des moteurs sociétaux forçant la fabrication vers un monde numérique : population, guerre, maladies.