Impression 3D et personnalisation de masse :où en sommes-nous aujourd'hui ?

Qu'il s'agisse de lunettes de soleil, de la couleur d'un smartphone ou du design de chaussures, les gens veulent acheter des produits personnalisés. En fait, plus de 50 pour cent des consommateurs ont manifesté leur intérêt pour l'achat de produits ou de services personnalisés, selon le rapport de Deloitte Consumer Review.

Alors que les consommateurs attendent de plus en plus des produits et services qui leur semblent adaptés, la personnalisation de masse devient une tendance centrale. Et les technologies de fabrication numérique, comme l'impression 3D, jouent un rôle crucial dans sa progression.

Le blog d'aujourd'hui se penche sur le rôle de l'impression 3D dans la personnalisation de masse, des exemples récents de produits imprimés en 3D personnalisés en masse et les défis d'une adoption plus large.

L'essor de la personnalisation de masse 

La révolution industrielle a marqué l'essor des produits de masse et du consumérisme de masse, entraînés par la mondialisation des marques grand public et les économies d'échelle dans la fabrication.

Cependant, les choses ont commencé à changer au cours de la seconde moitié du 20e siècle, lorsque le monde a commencé à entrer dans l'ère numérique.

Le monde numérique a ouvert une ligne de communication immédiate et directe, entre les entreprises et les clients, qui n'a jamais existé auparavant. Cela a conduit à l'émergence d'un nouveau modèle commercial de personnalisation de masse.

Le terme « personnalisation de masse » fait généralement référence aux applications qui permettent aux individus de personnaliser leur produit en fonction d'un ensemble de caractéristiques prédéterminées.

Pour les clients, la personnalisation de masse signifie des produits uniques et services, tandis que pour les fabricants, cela signifie une valeur ajoutée du produit et la possibilité d'établir des relations durables avec leurs clients.

Comment l'impression 3D s'intègre-t-elle dans le modèle commercial de personnalisation de masse ?

La personnalisation de masse est une tendance difficile à laquelle les fabricants doivent s'adapter, principalement en raison des défis de la production et de la chaîne d'approvisionnement.

Les méthodes de fabrication traditionnelles sont limitées dans leur capacité à créer des produits personnalisés. Par exemple, la production d'un produit personnalisé, en utilisant le moulage par injection, obligera un fabricant à créer un nouveau moule pour chaque produit. Cela conduit à des coûts de changement accrus associés à l'outillage et aux montages et à des délais prolongés.

Pour passer de la production de masse à la personnalisation de masse, une entreprise doit investir dans les bonnes capacités technologiques.

L'utilisation d'un processus de fabrication numérique, comme l'impression 3D, peut être une solution. La fabrication additive (AM) ouvre de nouvelles possibilités personnalisables car elle ne nécessite pas de changements d'outillage coûteux basés sur des spécifications individuelles.

Dans l'impression 3D, les données de conception sont transférées vers une imprimante 3D, sans avoir besoin d'outils, de sorte que le seul outil qu'un fabricant utilise est la machine elle-même.

Cela signifie également que la complexité qui accompagne la personnalisation n'entraîne pas de coûts supplémentaires. Une imprimante 3D ne prend pas plus de temps, d'énergie ou de matériau pour fabriquer une forme complexe qu'une simple, et aucun outillage signifie que l'impression d'une variété de conceptions ne nécessite aucun coût de production supplémentaire.

Impression 3D et personnalisation de masse en pratique 

Grâce aux avantages de l'impression 3D en termes de production sans outil et d'extrême flexibilité, plusieurs industries ont commencé à expérimenter la technologie de personnalisation de masse.

L'industrie des biens de consommation 

Dans l'industrie des biens de consommation, l'impression 3D est utilisée pour créer des chaussures, personnalisées aux pieds du porteur.

Pour créer une paire de chaussures personnalisée, les entreprises utilisent généralement la numérisation 3D pour capturer les mesures individuelles des pieds d'un client.

Sur la base des scans, les designers génèrent un design de composants de chaussures, comme des semelles intermédiaires ou des semelles intérieures, qui répondent aux particularités du client. Le design est ensuite envoyé à une imprimante 3D pour une fabrication directe.

Un exemple de cette approche dans la pratique est les inserts de chaussures personnalisés imprimés en 3D par Dr. Scholl.

Grâce au partenariat avec la société de technologie Wiivv, Dr. Scholl's propose une application de personnalisation, qui crée un scan précis des pieds d'un client. Pour garantir le succès de la numérisation, les clients doivent prendre quelques photos de leurs pieds sous différents angles.

La technologie de numérisation de l'application créera ensuite des semelles intérieures personnalisées, basées sur 400 points de cartographie de chaque pied . Grâce à ce processus, qui prend moins de 5 minutes, les inserts peuvent être conçus pour assurer un ajustement personnalisé pour chaque client.

Une fois la conception 3D générée, les semelles intérieures personnalisées sont imprimées en 3D et livrées au client porte dans les 14 jours, pour 99 $. De plus, les consommateurs peuvent utiliser l'application pour ajouter différents modèles adaptés à leurs préférences personnelles à la semelle intérieure imprimée en 3D.

En plus des chaussures, quelques entreprises proposent également des lunettes et des bijoux personnalisés imprimés en 3D.

Cela dit, l'utilisation de l'impression 3D pour des produits de consommation personnalisés reste une niche plutôt que la norme.

Le secteur de la santé

Les patients recherchent des services et des traitements personnalisés. C'est pourquoi l'industrie de la santé adopte l'impression 3D pour créer des prothèses, des implants et des outils chirurgicaux sur mesure.

Mais ces produits sont-ils personnalisés en masse ?

Lorsque vous utilisez l'impression 3D pour la fabrication sur mesure d'un dispositif médical, l'idée est de le personnaliser, ce qui signifie créer un produit final unique basé sur un design unique. Ceci est différent de simplement donner aux clients des options de produits, qui est la base de la personnalisation de masse.

Contrairement à la personnalisation de masse, la personnalisation est déjà le cas dans l'industrie médicale, par exemple les aides auditives imprimées en 3D.

Le fabricant d'aides auditives, Sonova, leader sur le marché des aides auditives, utilise la technologie d'impression 3D pour produire des aides auditives intra-auriculaires spécifiques aux patients depuis 2001. Aujourd'hui, la société imprime en 3D des centaines de milliers de pièces uniques chaque année.

À l'aide de l'impression 3D, Sonova fabrique les coques des aides auditives intra-auriculaires, qui sont adaptées aux besoins individuels de chaque porteur. L'entreprise pense que ce niveau de personnalisation n'est possible qu'avec l'impression 3D.

L'industrie automobile

Un segment de l'industrie automobile qui a déjà adopté l'impression 3D pour la personnalisation de masse est le segment du luxe. Dans ce segment, où les séries de production sont réduites, la technologie est utilisée pour personnaliser et fabriquer des pièces destinées à l'assemblage final.

Certains constructeurs automobiles de luxe utilisent déjà la FA pour proposer des conceptions adaptées aux besoins des clients.

Par exemple, MINI, la marque automobile britannique de BMW, a lancé un service de personnalisation d'impression 3D, MINI Yours Customised, pour ses clients en 2018. 

Grâce à ce service, les clients pouvez choisir parmi une liste de différents motifs et finitions, ajouter du texte ou choisir parmi une petite sélection de paysages urbains pour personnaliser des pièces de voiture, telles que des poignées de porte ou des parties de la plaque latérale.

Les conceptions personnalisées de les composants sont ensuite imprimés en 3D à la demande par MINI et peuvent également être peints en couleurs, notamment en blanc, rouge, noir et argent. Suite à la soumission du design requis, les pièces personnalisées sont prêtes dans les 4 semaines.

Dans un autre cas, Porsche utilise l'impression 3D pour produire la partie centrale du siège auto, personnalisée selon 3 niveaux de fermeté :dur, moyen et mou.

Porsche prévoit d'imprimer en 3D 40 prototypes de sièges pour une utilisation sur les circuits européens dès mai 2020, les commentaires des clients étant utilisés pour développer les modèles finaux légaux pour la route pour la mi-2021.

En aval , Porsche souhaite étendre la personnalisation des sièges au-delà de la fermeté et de la couleur, en personnalisant le siège selon le contour du corps spécifique d'un client.

Les défis de l'impression 3D pour la personnalisation de masse 

Malgré son potentiel, l'adoption de l'impression 3D dans la fabrication est encore assez faible - sans parler de son adoption pour la personnalisation de masse. Comme nous l'avons vu ci-dessus, il n'y a jusqu'à présent que quelques exemples de produits imprimés en 3D personnalisés en masse.

Bien que l'impression 3D soit une technologie fantastique pour produire des produits personnalisés, elle a toujours du mal à produire à plus grande échelle. Les limitations de la vitesse d'impression et des capacités de volume de production mettent l'impression 3D hors de portée pour de nombreux produits qui peuvent bénéficier de la personnalisation.

Mais et si les fabricants pouvaient combiner les avantages de l'impression 3D pour la personnalisation avec les technologies de production de masse ?

Permettre la personnalisation de masse par impression 3D indirecte

Il peut être difficile pour les méthodes traditionnelles de fabrication en série, comme le moulage et le moulage, de produire des pièces personnalisées, compte tenu des délais et des coûts associés à la fabrication d'outils tels que des moules.

Mais en imprimant en 3D des moules personnalisés pour le moulage par injection, les fabricants peuvent surmonter ces défis.

Un bon exemple en est la personnalisation de bijoux avec l'impression 3D.

La technologie est utilisée pour créer un modèle en cire d'un bijou pour le moulage de précision. Le modèle en cire est ensuite recouvert d'un matériau résistant à la chaleur, tel que le plâtre, et placé dans un four où la cire est fondue, ne laissant que le moule en plâtre durci. Le métal précieux en fusion est ensuite versé dans le moule, remplissant l'espace laissé par la cire.

Cette méthode aide les bijoutiers à gagner du temps et des efforts associés à la sculpture à la main de modèles, tout en leur permettant de concevoir des modèles très complexes, bijoux sur mesure.

Personnalisation de masse chez Vowsmith

Vowsmith est une entreprise axée sur le numérique qui permet aux couples d'acheter des alliances directement à partir d'un site Web de commerce électronique et de les personnaliser avec leurs empreintes digitales.

L'ensemble du processus commence par une application en ligne qui permet aux clients de choisir leur bague selon la taille, la forme, le type de métal, un diamant et une gravure en option. Un kit de démarrage est envoyé au client pour capturer les empreintes digitales du couple à l'encre. Le client prend une photo des impressions à l'encre et la télécharge sur le site Web de Vowsmith.

Un programme de modélisation 3D est ensuite utilisé pour créer une version numérique d'une bague comportant des empreintes digitales et d'autres éléments de conception. La sortie est un fichier STL haute résolution, qui est ensuite envoyé directement à l'imprimante 3D, qui crée un modèle en cire.

Selon Vowsmith, il est capable de produire 35 à 40 anneaux par tirage et prévoit de vendre entre 4 000 et 5 000 anneaux par an.

L'entreprise déclare que l'impression 3D crée des possibilités infinies de personnalisation de bijoux et les aide à ajouter de la valeur à leurs produits qu'ils pourraient difficilement atteindre avec les technologies conventionnelles.

Le besoin d'un logiciel et le bon flux de travail

Un autre défi qui se posera lors de la production de pièces personnalisées avec l'impression 3D, est le besoin d'outils logiciels dédiés et de pratiques de flux de travail.

Un configurateur en ligne est un outil nécessaire pour pouvoir tirer parti d'un modèle commercial de personnalisation de masse. Cet outil permet aux clients d'afficher et de commander directement le bon produit de manière intuitive, simple et rapide parmi de nombreuses variantes de produits possibles, en fonction de leurs choix individuels.

En plus d'un configurateur en ligne, une entreprise cherchant à produire les produits personnalisés avec impression 3D doivent établir un flux de travail clair pour la production, le suivi et la livraison des articles personnalisés.

Ceci, cependant, peut être difficile :une question qui se pose lors de l'utilisation de l'impression 3D pour produire des pièces personnalisées est de savoir comment identifier des pièces très similaires qui ont été imprimées en une seule fabrication.

Il existe plusieurs solutions possibles, dont l'utilisation d'une étiquette imprimée, la numérisation 3D et la comparaison au fichier 3D.

Cela dit, différentes applications nécessiteraient très probablement des approches différentes pour identifier et suivre les pièces personnalisées.

Cela révèle le besoin d'outils numériques avancés et d'automatisation du flux de travail pour permettre l'utilisation réussie de l'impression 3D pour la personnalisation des pièces.

Les solutions incluent la numérisation 3D, la réalité augmentée, l'utilisation de codes QR et le logiciel MES pour permettre le transfert et la traçabilité des données.

Surfer la vague de la personnalisation de masse avec l'impression 3D 

La personnalisation de masse joue un rôle crucial dans le paysage de la consommation d'aujourd'hui. Alors que le nombre de consommateurs exigeant des produits personnalisés augmente, les technologies de pointe, comme l'impression 3D, aident les entreprises à suivre cette tendance.

Cela dit, les applications d'impression 3D personnalisées restent limitées et largement réservées aux consommateurs haut de gamme, non seulement en raison de la courbe d'apprentissage abrupte qu'implique l'impression 3D, mais aussi en raison des défis opérationnels et de la chaîne d'approvisionnement qui se posent. lors du passage au nouveau modèle économique.

Malgré les défis, nous pensons que l'impression 3D continuera de stimuler la tendance de la personnalisation de masse. Il permet de produire des produits personnalisés plus rapidement et de manière plus rentable, permettant à davantage d'entreprises d'offrir à leurs clients une plus grande voix sur l'apparence et les performances de leurs produits.