Comment la fabrication additive favorise une industrie plus verte : quatre avantages clés

Par Lou Rassey, PDG, Fast Radius

Une nouvelle suite d'outils crée un impact transformationnel sur la façon d'apporter de nouveaux produits au monde. Les entreprises manufacturières à l'avant-garde de l'Industrie 4.0 ne font pas que créer des produits révolutionnaires et aller sur le marché plus vite. Elles créent aussi moins d'impact sur l'environnement et s'éloignent des vieux procédés de fabrication à forte intensité de carbone.

Prenez Husqvarna Group. Lorsque l'entreprise a apporté son héritage de 300 ans de production de produits d'extérieur motorisés à Fast Radius, elle cherchait à identifier les pièces qui pourraient être faites plus efficacement et durablement par la fabrication additive. C'était un geste audacieux pour un leader établi de l'industrie, mais l'entreprise suédoise était déterminée à innover sur la façon dont les choses ont toujours été faites. Le succès de ce projet exploratoire a créé une opportunité précieuse pour l'entreprise de prendre position sur la réduction de son empreinte carbone — important pour son programme de durabilité Sustainovate, établi en 2016.

En l'honneur du 49e Jour de la Terre, c'est un bon moment pour faire une pause et faire le point sur l'industrie manufacturière aujourd'hui, et comment la fabrication additive est prête à modifier sa relation avec la durabilité environnementale.

Les tendances manufacturières poussant les entreprises vers la fabrication numérique

Pour comprendre pourquoi la fabrication additive est une technologie si cruciale à ce moment dans le temps, vous devez d'abord saisir les forces clés en jeu globalement dans l'industrie manufacturière.

Avec 1 milliard de nouvelles personnes arrivant dans les classes de consommation au cours de la prochaine décennie, 30 000 milliards $ de demande supplémentaire en consommation et une grande partie de cette croissance au sein d'économies émergentes dispersées, nous verrons un changement dans le centre de gravité pour la fabrication mondiale. Cela créera une accélération profonde de la demande et du transport de biens dans le monde entier. Nous sommes également passés d'une ère de libéralisation économique à une ère où certaines nations peuvent jouer un rôle actif dans les tendances protectionnistes. La nature même de la mondialisation change, ce qui impacte directement la chaîne d'approvisionnement.

L'effet combiné de ces forces signifie que notre industrie doit trouver des moyens plus créatifs et efficaces de concevoir, fabriquer et livrer de nouveaux produits pour répondre à la demande de manière responsable. Pour le faire d'une manière intelligente et durable, cela nécessite une nouvelle approche de la chaîne d'approvisionnement, et une nouvelle technologie pour réaliser cette approche.

Les avantages de durabilité de la fabrication additive

En tant que race humaine, nous faisons certainement face à notre part de défis aujourd'hui. Mais nous sommes aussi dans une période sans précédent dans l'histoire, vivant une vague d'innovation industrielle et informationnelle grâce à des technologies qui n'existaient pas il y a quelques années. Les technologies de l'Industrie 4.0 comme la robotique, l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique, la mobilité autonome, la réalité virtuelle — toutes commencent à créer un impact énorme sur les lignes d'affaires principales.

La fabrication additive appartient certainement à la liste. Là où l'idée de l'impression 3D était autrefois une anomalie futuriste, la fabrication additive est maintenant une alternative pertinente aux processus de fabrication traditionnels pour toutes sortes d'entreprises, et elle rend les chaînes d'approvisionnement considérablement plus respectueuses de la Terre. Nous avons maintenant à notre disposition des outils qui permettent des résultats de conception jamais possibles auparavant et des façons de répondre à une consommation accrue.

En termes de durabilité, il y a quatre avantages que la fabrication additive apporte généralement :

1. Conception de produit plus efficace

Inhérentement, la fabrication additive résulte en des produits conçus pour utiliser moins de matériau. Il y a plusieurs exemples de cela. Le premier exemple est les outils numériques avancés de conception qui permettent de nouvelles capacités de conception, comme les structures en treillis, qui créent une énorme résistance avec beaucoup moins de matériau. Le second est que maintenant, grâce à la fabrication additive, plusieurs pièces peuvent souvent être consolidées en une seule, ce qui signifie que moins de matériau global est utilisé pour fabriquer ce produit.

2. Procédés de fabrication plus efficaces

La plupart des techniques de fabrication traditionnelles sont soustractives, ce qui signifie qu'un bloc de matériau est coupé pour former ou un moule d'injection est produit et rempli. Cela résulte en des déchets de rebut, dont certains peuvent être réutilisés, d'autres non. De toute façon, même pour recycler le matériau, il doit être retraité. Le processus additif, d'autre part, n'implique ni moules ni déchets taillés. Il y a aussi eu de grands progrès dans la capacité de réutiliser le matériau excédentaire. Par exemple, HP High Reusability PA 12 a un taux de réutilisation allant jusqu'à 80 % sur la poudre excédentaire. En tant qu'industrie, nous avons de grands espoirs pour les innovations continues de durabilité dans l'espace des matériaux.

3. Chaînes d'approvisionnement plus efficaces

Traditionnellement, les chaînes d'approvisionnement ont existé en utilisant les trois modalités de logistique : terre, air et mer. La fabrication additive crée une quatrième modalité, largement plus efficace : le Cloud. Dans cette instance, le Cloud remplace le stockage physique par un Entrepôt Virtuel. La capacité d'imprimer à la demande, plutôt que d'avoir à produire de grands volumes de pièces ou produits à la fois et puis les stocker, joue un rôle dans la réduction des coûts d'obsolescence. Dans un avenir proche, les entreprises téléchargeront des conceptions de pièces numériquement et les imprimeront à la demande dans un réseau mondial, le plus près possible du point de consommation, ce qui réduit la dépendance aux méthodes de transport lourdes en carbone. Parce que les installations de fabrication additive seront répliquées dans le monde entier, il est possible d'envisager un monde où l'intégration de la logistique numérique et physique définit la chaîne d'approvisionnement future.

4. Innovation accélérée et mise sur le marché

Finalement, parce que la fabrication additive permet l'itération rapide d'idées sans les limitations de prototypage des méthodes de fabrication traditionnelles, les entreprises sont habilitées à mettre les produits sur le marché plus vite, répondant aux besoins humains plus rapidement, avec une utilisation bien plus efficace des matériaux, processus et personnes.

Regard vers l'avenir de la fabrication respectueuse de la Terre

Avec ces innovations de l'Industrie 4.0 à notre portée, nous pouvons bientôt relever le défi de créer une industrie meilleure, plus efficace, plus responsable environnementalement pour les générations futures. Une poignée d'entreprises progressistes du Fortune 100 mènent déjà la charge, convertissant des parties de leur chaîne d'approvisionnement à la fabrication additive afin de créer des produits plus performants, réduire leur impact carbone, et devenir plus agiles dans l'ensemble.

Il reste encore beaucoup de travail à faire pour relever les défis environnementaux et mondiaux d'aujourd'hui, mais la promesse et le potentiel existent. Si plus de leaders et d'ingénieurs se réunissent pour apprendre et comprendre les nouveaux outils, et les amener dans les affaires de manière significative, nous avons une opportunité de créer un changement d'étape en efficacité à travers l'économie manufacturière.

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