Révolutionnez votre installation de fabrication additive : stratégies numériques pratiques pour un vrai ROI

La transformation numérique est un mot à la mode brûlant dans les industries manufacturières et de chaîne d'approvisionnement d'aujourd'hui, mais que signifie-t-elle vraiment pour les petites et moyennes entreprises (PME) ?

Les grands OEM et corporations peuvent se permettre de créer un centre technologique « usine du futur » présentant la fabrication numérique et l'automatisation, puis faire de gros investissements pour déployer les changements en production. Mais pour les acteurs plus petits, les changements de processus et de technologie sont pilotés par un ROI plus concret, à plus court terme. Alors, comment les ingénieurs de fabrication et autres leaders de ces PME pilotent-ils la transformation numérique ?

Pour les opérations de fabrication et de chaîne d'approvisionnement qui n'ont pas de technologies numériques en place, nous tendons à voir les mêmes problèmes : beaucoup de gaspillage dans les processus, gaspillage quand le travail passe d'un job à un autre, gaspillage et erreurs dans le suivi des pièces, et gaspillage en qualité. Basé sur ce qui est possible aujourd'hui, ces opérations pré-numériques ne sont pas suffisamment optimisées pour être vraiment compétitives.

Chez 3D Control Systems, nous avons beaucoup d'expérience avec la transformation numérique. Dans l'approche qui a le mieux fonctionné, les projets réussis commencent souvent par la collecte des exigences, l'évaluation de la ligne de base des opérations du client. Cela inclut la cartographie des processus, les études de temps et la marche sur le plancher d'atelier pour comprendre quelles zones spécifiques bénéficieront le plus d'un investissement dans la numérisation.

Ensuite, il est temps de rendre ces processus numériques. Il est crucial d'établir des indicateurs clés de performance (KPI) pour suivre le ROI et analyser la performance. La plupart des projets de transformation numérique utilisent des tableaux de bord numériques pour analyser et afficher les données de processus. Par exemple, dans un processus de fabrication typique, des codes-barres uniques peuvent être appliqués à chaque poste de travail, permettant aux opérateurs de suivre et tracer avec précision les produits ou pièces alors qu'ils traversent le système. Ces données peuvent être capturées dans un passeport de pièce avec blockchain, ce qui est nécessaire dans la plupart des environnements réglementés.

Critique pour tout changement de processus — y compris la numérisation et surtout impliquant la collecte de données — est une formation adéquate des opérateurs. Par exemple, quand une nouvelle politique de traçabilité est introduite en utilisant un scanner de code-barres pour saisir les données de processus dans un tableau de bord, cela revient aux opérateurs de suivre correctement le processus et les instructions de travail, scanner le code-barres et fournir de bonnes données au système.

Dans un autre exemple, une installation de fabrication additive peut avoir eu précédemment des ingénieurs marcher personnellement un périphérique USB jusqu'au plancher d'atelier, charger le job sur une imprimante et appuyer sur go. Si ces imprimantes sont ensuite connectées numériquement à un système de planification automatisé, et qu'un ingénieur a raté le memo, il pourrait causer des problèmes en tentant de démarrer manuellement un job.

Un exemple de solution de transformation numérique en pratique est un système d'exécution de fabrication (MES). Pour la fabrication additive, le MES aidera à optimiser la planification des jobs d'impression sur plusieurs imprimantes et connecter les données machine à un tableau de bord d'analyse central. Avec des machines connectées, les installations de fabrication additive peuvent non seulement contrôler les opérations centralement, mais aussi gagner la capacité d'affiner les variables de production pour atteindre l'optimisation.

Nous constatons que ce niveau de contrôle numérique, au bout des doigts, se synergise particulièrement bien avec la fabrication additive en raison de sa nature bouton-poussoir comme processus numérique et de sa flexibilité inhérente à produire des pièces uniques à la demande et s'adapter rapidement à différents jobs sans besoin de changement d'outillage. Connecter les machines et configurer le logiciel n'est qu'une partie de la valeur ajoutée ; la vraie valeur vient avec le contrôle et l'optimisation rendus possibles par la technologie.

Cette distinction est importante, mais il n'est pas souvent facile de la voir sur les stands de salons et les centres technologiques d'usine du futur parce que pendant que la technologie elle-même est brillante, la preuve est dans les données de processus et les changements que vous pouvez faire pour l'avenir.

Au final, l'étape la plus importante dans la numérisation de tout processus de fabrication ou de chaîne d'approvisionnement, peut-être contre-intuitivement, n'est pas l'installation de la nouvelle technologie, automatisation ou logiciel. Plutôt, c'est l'analyse du ROI et du business case et être capable de démontrer le succès aux dirigeants de l'entreprise. Pour les entreprises qui vendent et implémentent des solutions de transformation numérique, c'est comment démontrer la valeur aux clients. Pour montrer le ROI, nous comparons les données de base établies dans la phase d'évaluation précoce aux nouvelles données de performance de processus. Pour les ingénieurs et parties prenantes travaillant en interne pour améliorer les processus et piloter la performance, obtenir l'adhésion de la direction est la clé pour s'assurer que vous pouvez continuer à obtenir l'approbation et les ressources dont vous avez besoin pour faire des améliorations continues sur votre plancher d'atelier, et dans votre organisation.

Les prix SME reconnaissent l'innovation en fabrication additive

Mi-septembre, SME a annoncé les gagnants de ses Additive Manufacturing Community Awards, qui ont été présentés à RAPID + TCT 2021 à Chicago. Ces prix ont été présentés par le Additive Manufacturing Technical Community Leadership Committee et le Direct Digital Manufacturing Advisory Team de SME, qui produisent du contenu pour les programmes de l'organisation et d'autres événements de l'industrie sur les technologies et processus AM avancés qui permettent le développement, les tests et la fabrication de nouveaux produits plus rapidement et plus rentablement.

Les prix Additive Manufacturing Community de cette année incluent :

AM Industry Achievement Award — Établi en 2008, ce prix a été développé pour reconnaître un individu ou une équipe pour des accomplissements exceptionnels qui ont eu un impact significatif dans l'application de l'AM dans n'importe quelle industrie.

Le récipiendaire 2021 est David Leigh, PhD, directeur technique pour la fabrication additive chez 3D Systems Inc. Leigh a été reconnu pour ses contributions de carrière à l'industrie AM. Il a été instrumental dans le développement de normes et spécifications sur la qualification de l'AM ; la construction de cultures et systèmes réussis chez les maisons de services d'impression ; et la fondation (et l'essaimage éventuel) d'entreprises qui ont élargi le marché et l'audience pour la technologie AM.

Aubin AM Case Study Award — Le nouveau Aubin AM Case Study Award rebaptisé et mis à jour reconnaît les innovations dans l'application des technologies AM. Les entreprises participantes gagnantes incluaient DM3D Technology, NASA Marshall Space Flight Center, NASA Ames Research Center et le National Center for Additive Manufacturing Excellence à l'Université d'Auburn. Présents pour accepter le prix étaient le membre SME Farhad Ghadamli, ingénieur principal en fabrication additive pour DM3D Technology, et le président de l'entreprise, Bhaskar Dutta. Sur scène, Ghadamli a fourni un aperçu de la doublure de buse imprimée en 3D de l'équipe.

Digital Manufacturing Challenge — Le défi 2021 demandait aux équipes de démontrer de nouvelles façons créatives que la fabrication numérique peut ajouter de la valeur pour des solutions de point-de-soin qui présentent un déploiement rapide d'un système de bout en bout, plutôt que juste un seul composant. Les entrées étaient jugées sur un certain nombre de critères, y compris l'analyse coûts-bénéfices/valeur de pourquoi l'AM a été ou n'a pas été utilisée ; l'utilisation des processus et matériaux DDM ; le marketing et la logistique/distribution ; la conformité sociale, environnementale, santé, sécurité et réglementaire ; et plus.

Les gagnants 2021 étaient les étudiants Sagar Patel et Martine McGregor, et les conseillers facultaires Mihaela Vlasea, PhD et Stewart McLachlin, PhD, Université de Waterloo, pour leur projet de défi : « Déploiement rapide d'assemblages de prothèses spécifiques au patient en médecine d'urgence. »

Pour en savoir plus sur ces prix SME et d'autres, visitez sme.org/awards.