La vérité sur les économies d'échelle pour les processus de fabrication additive

Les économies d'échelle sont une préoccupation majeure pour toutes les entreprises offrant des services de fabrication, quel que soit leur secteur d'activité ou les procédés et technologies spécifiques qu'elles emploient. Depuis un certain temps maintenant, ces préoccupations ont servi à ralentir l'adoption des procédés de fabrication additive en tant qu'outils de production viables. L'argument est généralement que la technologie de fabrication additive n'offre pas les mêmes économies d'échelle que la fabrication traditionnelle. En d'autres termes, le coût de livraison d'une pièce imprimée en 3D restera toujours le même, qu'il s'agisse d'une ou de 100 pièces. Cela contraste avec les méthodes traditionnelles, où il est beaucoup plus rentable de produire des pièces en grandes quantités. À la lumière de cela, on nous dit souvent que la fabrication additive ne convient qu'en tant qu'outil de prototypage (bien que rapide, polyvalent et efficace) et ne supplantera jamais les méthodes soustractives.

Dans une certaine mesure, c'est vrai. Les procédés de fabrication additive sont difficiles à battre en ce qui concerne le potentiel de personnalisation et la livraison de pièces uniques, tandis que les économies d'échelle offertes par les méthodes traditionnelles les rendent très attrayants pour les grandes séries de production. Cependant, avec l'accélération rapide de l'automatisation stratégique et la rationalisation des flux de travail des projets dans plusieurs industries, et les améliorations spectaculaires de la technologie et des matériaux pour la fabrication additive signifient que la situation n'est plus aussi claire qu'elle l'était autrefois…

Développer des outils complémentaires et des améliorations de processus

Auparavant, les processus de fabrication additive ne pouvaient pas égaler les économies d'échelle de la fabrication traditionnelle en raison des limitations du volume d'emballage et de la planification de la fabrication, ce qui limitait le nombre de pièces pouvant être imprimées en un seul passage. En conséquence, la production à grande échelle s'avérerait généralement peu pratique en raison de contraintes de temps. Cependant, les recherches en cours sur les méthodes de conditionnement en volume et de planification de la fabrication répondent à ces préoccupations, permettant d'optimiser les tirages, offrant les temps de fabrication les plus courts sans aucun compromis sur la qualité.

L'automatisation joue ici un rôle clé. Les plates-formes logicielles conçues pour répondre aux exigences spécifiques des projets de fabrication additive deviennent de plus en plus sophistiquées, permettant de calculer automatiquement la planification de la construction, dès que toutes les données du projet ont été reçues et approuvées.

L'essor des solutions de fabrication véritablement intégrées

Le développement de ces outils logiciels signifie que la fabrication additive s'impose désormais lentement comme un outil de production viable dans un large éventail d'industries. Cependant, cela ne signifie pas que la fabrication additive doit être considérée comme un remplacement complet de la fabrication traditionnelle. Pour la production à grande échelle, les méthodes traditionnelles offrent toujours des économies d'échelle inégalées, en particulier pour les pièces qui seront produites de manière routinière, avec peu (voire aucun) besoin de personnalisation.

À long terme, il vaudra mieux se concentrer sur le rapprochement des différents procédés de fabrication disponibles, en les utilisant de manière sélective afin de tirer le meilleur parti de leurs capacités. Les entreprises avant-gardistes explorent déjà comment plusieurs méthodes de fabrication peuvent être utilisées au sein d'un même projet pour obtenir des résultats qui seraient difficiles ou impossibles à obtenir autrement. Par exemple, une pièce métallique peut être imprimée en 3D, puis affinée à l'aide d'un usinage CNC pour obtenir le résultat final.

Le développement de tels processus hybrides a d'énormes implications pour des industries telles que l'automobile et l'aérospatiale, où des pièces uniques et à tirage limité doivent être régulièrement livrées en plus des cycles de production de routine à grande échelle. Dans de tels cas, une combinaison soigneusement étudiée de techniques de fabrication peut entraîner des économies de coûts tangibles et des améliorations de processus. Les méthodes traditionnelles peuvent être utilisées pour les séries de production à grande échelle afin de tirer pleinement parti des économies d'échelle qui en résultent, tandis que la fabrication additive peut être déployée pour toutes les petites séries de produits ou les pièces personnalisées qui ne seraient pas rentables à produire autrement.

Il peut également y avoir de nombreux avantages cachés dans de telles solutions. Considérez la nécessité dans de nombreuses industries de maintenir un stock de pièces de rechange pour les urgences. Les stocker jusqu'à ce qu'ils soient nécessaires peut s'avérer une dépense permanente importante, mais les pièces de rechange pourraient être imprimées en 3D lorsqu'elles sont nécessaires à la place, éliminant ainsi complètement les coûts de stockage.

Mettre tout cela en pratique

Si des approches de fabrication intégrées de ce type doivent s'établir, il est essentiel que des logiciels et des outils de gestion des flux de travail soient développés pour assurer leur mise en œuvre réussie. Lorsque plusieurs processus doivent être alignés, une gestion efficace des flux de travail doit avoir lieu à chaque étape du cycle de vie du projet si les objectifs d'efficacité et de qualité doivent être atteints.

Comme nous l'avons évoqué ci-dessus, les outils logiciels évoluent rapidement pour répondre aux besoins des projets de fabrication additive à cet égard. Nous prévoyons que ces outils évolueront davantage dans un avenir proche, réunissant plusieurs processus de fabrication en tant que flux de travail entièrement centralisés. Cela permettra d'identifier et de mettre en œuvre de nouvelles solutions innovantes, avec la possibilité de le faire projet par projet.
À mesure que les outils complémentaires et les meilleures pratiques évoluent de cette manière, les économies d'échelle ne seront plus le principal facteur de décision sur les processus de fabrication que les entreprises choisissent d'explorer, et les nouvelles techniques et technologies révéleront leur plein potentiel. Nous sommes impatients de voir les résultats !