Connecter le fil numérique :faire évoluer la fabrication additive avec le logiciel MES/Workflow

Le secteur manufacturier, comme tant d'industries, connaît une transformation numérique. Les fabricants investissent de plus en plus dans la numérisation, 74 % d'entre eux étant d'accord pour dire que ils devront adopter les technologies numériques pour prospérer . Cependant, alors que la plupart des fabricants reconnaissent la nécessité d'investir dans les technologies numériques, la mise en œuvre réussie de ces technologies reste un défi majeur.

La fabrication additive (FA) est l'une des technologies au cœur de cette transformation numérique. La FA englobe un large éventail de processus qui permettent de fabriquer des pièces à partir d'un fichier CAO numérique. 80 % des entreprises déclarent que la technologie améliore leur capacité à innover plus rapidement.

Cependant, investir dans la fabrication additive est une chose; créer une installation de FA à la fois connectée, en termes de matériel et de systèmes, et évolutive en est une autre.

Ce dernier permet aux entreprises de faire évoluer et d'étendre efficacement leurs volumes d'impression 3D, et nécessite plus qu'un simple investissement dans des imprimantes et des matériaux 3D uniquement.

Les données étant l'épine dorsale de la fabrication additive, la mise en place d'un processus évolutif nécessite en fin de compte la bonne infrastructure logicielle pour fournir le niveau nécessaire d'analyse de données, de visibilité et d'automatisation.

Les données sont au cœur de la transformation numérique

Comme vu ci-dessus, l'ère de la transformation numérique a donné naissance à un certain nombre de technologies qui ont le potentiel d'améliorer considérablement l'efficacité et de stimuler l'innovation pour les fabricants.

Chacune de ces technologies repose sur des données .

En effet, la transformation numérique repose essentiellement sur l'utilisation des données pour optimiser les processus, connecter les systèmes et augmenter l'efficacité. Idéalement, ces données sont générées et analysées en temps réel, facilitant la prise de décision basée sur les données, ainsi que les améliorations opérationnelles.

Transformation numérique : L'intégration des technologies numériques dans les processus existants pour optimiser les opérations commerciales et de fabrication.

Comme les autres technologies numériques, la fabrication additive génère de grandes quantités de données.

Dans toute opération de fabrication additive, des données sont générées à chaque étape, notamment :

• Données machine (par exemple, technologie, temps d'impression, état de la machine et erreurs)
• Données de fichier (par exemple, modifications de conception, format de fichier, exigences matérielles)
• Actions de l'opérateur (par exemple, déplacer une pièce vers l'étape suivante de la production)
• Utilisation du matériel

La capacité non seulement de collecter mais également d'utiliser toutes ces données peut aider à 1) optimiser le processus de production, 2) mieux suivre les performances et les KPI clés et 3) étendre les opérations au fil du temps.

Accéder à la transformation numérique avec la fabrication additive

Pour les entreprises qui envisagent la fabrication additive, la technologie offre quatre avantages clairs :

• Innovation plus rapide : Dans un paysage de plus en plus concurrentiel et axé sur les consommateurs, les entreprises doivent être capables d'innover pour se différencier. Grâce à la FA, les entreprises peuvent profiter de la liberté de conception offerte par la technologie pour innover plus rapidement, repenser les stratégies traditionnelles de mise sur le marché et commercialiser les produits plus rapidement.
• Complexité de la conception : La fabrication additive permet des géométries et des conceptions complexes qui ne seraient autrement pas réalisables avec les méthodes traditionnelles. La complexité de la conception permet d'élargir le champ d'application d'un plus grand nombre d'applications, depuis l'outillage, les gabarits et les montages optimisés jusqu'aux nouveaux composants de pièces d'extrémité innovants.
• Nouveaux modèles commerciaux : La fabrication additive fait du concept de fabrication distribuée, où les produits peuvent être fabriqués à la demande, près ou au point de besoin, une réalité. Ce nouveau modèle commercial offre aux fabricants et aux fournisseurs une plus grande agilité et flexibilité, avec une nouvelle approche de la gestion des chaînes d'approvisionnement.
• Avantage concurrentiel : La combinaison d'une plus grande innovation, d'une conception plus complexe et de nouveaux modèles commerciaux signifie que les entreprises ont plus d'opportunités d'accroître leur avantage concurrentiel.

L'adoption de l'impression 3D est devenue plus accessible, avec d'énormes améliorations des capacités des imprimantes 3D et des progrès dans les matériaux qui se développent rapidement.

Cependant, en plus des avantages de la FA, les entreprises doivent tenir compte des réalités de la mise en œuvre de la technologie en interne.

De quoi la fabrication additive a-t-elle besoin pour être évolutive ?

La capacité d'augmenter vos opérations additives deviendront une priorité clé pour les entreprises à l'avenir, d'autant plus que l'industrie poursuit sa transition vers des applications de pièces finales.

• Répétabilité : En particulier pour les pièces d'extrémité et les pièces de rechange imprimées en 3D, il est crucial de s'assurer que la même pièce est produite à chaque fois et que les normes de qualité sont respectées de manière cohérente. Il est donc extrêmement important de s'assurer que les mêmes données, telles que l'orientation des pièces, sont envoyées à la machine à chaque fois.
• Traçabilité : La traçabilité garantit que chaque pièce peut être suivie tout au long de son cycle de vie. Si une pièce tombe en panne, par exemple, la cause première devra être identifiée. Disposer d'un système permettant aux opérateurs de suivre la cause d'une défaillance d'une pièce est un exemple fondamental de traçabilité au travail. Sans les bonnes données à portée de main, atteindre ce niveau de traçabilité est impossible.
• Connectivité : Cela inclut la possibilité de connecter des machines, des systèmes logiciels (par exemple, des logiciels ERP, PLM et MES) et d'autres systèmes pour assurer un transfert transparent des données à chaque étape de la production.
• Automatisation : Étonnamment, une grande partie du processus de FA reste manuelle, des tâches telles que la planification de la production et la préparation de la construction au post-traitement. L'automatisation permet une plus grande efficacité, permettant ainsi aux opérateurs et aux ingénieurs de se concentrer sur des tâches à plus haute valeur ajoutée.

Quels sont les défis pour atteindre l'évolutivité de la fabrication additive ?

Manque de connectivité 

L'un des plus gros obstacles pour les entreprises souhaitant développer leurs opérations de FA est le manque de connectivité, à la fois entre leurs machines et entre les systèmes logiciels. Cela entraîne un manque de traçabilité, car des points de données clés peuvent être manqués, en particulier si les activités de FA d'une entreprise opèrent dans différents endroits.

Côté machine, il arrive souvent que le réseau d'imprimantes 3D d'une entreprise ne soit pas connecté voire connectable. Dans certains cas, un certain nombre de fabricants n'ont pas d'API ouvertes pour leurs machines, ce qui rend la perspective de connectivité plus difficile.

Cependant, des mesures sont prises pour résoudre ce problème, plusieurs fabricants de machines veillant à ce que leurs machines puissent être connectées à un logiciel. Les solutions logicielles MES/workflow, comme la plate-forme AMFG, peuvent donc permettre aux entreprises d'atteindre un niveau de connectivité plus élevé entre leurs machines et entre leurs systèmes logiciels.

Solutions logicielles héritées

Un autre défi se présente sous la forme de systèmes informatiques ou logiciels hérités, qui ne sont souvent pas adaptés aux exigences uniques de la fabrication additive. L'utilisation d'une combinaison de différents logiciels aboutit finalement à un processus fragmenté et inefficace.

La fabrication additive étant très différente des méthodes de fabrication traditionnelles, elle nécessitera un type de logiciel différent pour gérer le processus, assurer la traçabilité et accroître l'efficacité.

Solutions logicielles internes coûteuses

Le développement d'une solution en interne a l'avantage d'être développé spécifiquement pour les besoins d'une entreprise. Cependant, comme nous l'avons vu, la FA génère de gros volumes de données, qui devront être soigneusement stockées et analysées.

De plus, toute solution interne doit être capable de gérer chaque étape de la production processus, de la gestion des demandes et de la planification de la production au suivi des pièces et à l'exécution des contrôles d'assurance qualité.

Développer une solution de flux de travail interne pour gérer l'intégralité du processus de production AM signifie une maintenance et des mises à jour soutenues, nécessitant à la fois des et les ressources humaines, les dépenses pour lesquelles de nombreuses entreprises peuvent ne pas être en mesure de justifier.

Comment les fabricants peuvent-ils utiliser un logiciel de workflow pour faire évoluer leurs opérations de fabrication additive ?

En raison de la multitude d'éléments au sein du processus de fabrication additive, la mise à l'échelle de vos opérations ne peut être réalisée efficacement qu'avec la bonne infrastructure logicielle en place.

Une plate-forme logicielle de workflow (ou MES) consolide toutes les données d'origine à partir des différentes sources de données, afin qu'elles puissent être analysées et suivies pour optimiser les opérations.

Il fournit une plate-forme centralisée à partir de laquelle toutes les opérations sont accessibles, offrant une couche supplémentaire de traçabilité tout au long du processus. À l'aide d'un logiciel de workflow, les fabricants sont en mesure d'évaluer les performances et de prendre des décisions clés basées sur les données en temps réel .

Pour prendre l'exemple de l'AMFG, voici quelques-unes des façons dont cela fonctionnerait :

• Calcul du coût par pièce , à la fois pour évaluer le coût de fabrication d'une pièce à l'aide de la FA et pour le comparer aux méthodes de fabrication traditionnelles,
• Normalisation du processus de gestion des commandes entre les services et les fournisseurs via un portail de commande interne,
• Estimation des délais de livraison en fonction des capacités et de la disponibilité,
• Planification automatique de la production , même dans tous les emplacements,
• Accéder aux statuts et aux analyses en direct pour les machines individuelles.

La gestion de ces tâches à l'aide d'un logiciel permet une efficacité, une visibilité, un débit accru et, en définitive, une évolutivité.

Conclusion

Dans le paysage de la fabrication d'aujourd'hui, adopter le changement sous la forme de la transformation numérique est vital pour les entreprises qui cherchent à rester compétitives, agiles et innovantes.

Beaucoup se sont déjà engagées dans cette voie grâce à l'adoption de la fabrication additive et d'autres technologies .

Cependant, la transformation numérique est beaucoup plus facile à dire qu'à faire. Lorsqu'elles décident d'investir dans la FA ou dans toute autre technologie, les entreprises doivent d'abord développer une stratégie solide avec des objectifs clairs à l'esprit.

Lorsqu'il s'agit d'additifs, investir dans un logiciel de workflow est une partie vitale de ce puzzle. Il s'agit non seulement d'introduire un plus grand niveau d'automatisation dans les processus auparavant manuels, mais aussi d'être en mesure d'améliorer la qualité des données collectées et exploitées à chaque étape de la production.

Cela dit, un tel investissement ne doit pas être fait immédiatement. De petites étapes peuvent être franchies vers cet objectif, par exemple en étudiant la possibilité de mener un essai ou un POC pour déterminer si un fournisseur de logiciels correspond à vos besoins.

Seulement avec le bon équilibre entre le matériel, les matériaux et logiciel, les entreprises peuvent-elles mettre en place une installation de FA entièrement connectée et, surtout, évolutive.

Pour en savoir plus sur les capacités du logiciel d'automatisation des flux de travail pour la fabrication additive, contactez notre équipe.