4 façons dont la fabrication additive crée une industrie plus respectueuse de l'environnement

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 se contentent pas de fabriquer des produits révolutionnaires et de les commercialiser plus rapidement. Ils créent également moins d'impact sur l'environnement et s'éloignent des anciens processus de fabrication à forte intensité de carbone.

Prenez le groupe Husqvarna. Lorsque l'entreprise a apporté à Fast Radius son héritage de 300 ans dans la production de produits d'alimentation d'extérieur, elle a cherché à identifier les pièces qui pourraient être fabriquées de manière plus efficace et durable grâce à la fabrication additive. C'était une décision audacieuse pour un leader de l'industrie établi, mais la société 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, un élément important de son programme de développement durable Sustanovate, établi en 2016.

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

Les tendances de fabrication poussent les entreprises à la fabrication numérique

Pour comprendre pourquoi la fabrication additive est une technologie si cruciale en ce moment, vous devez d'abord saisir les forces clés en jeu à l'échelle mondiale au sein de l'industrie manufacturière.

Avec 1 milliard de nouvelles personnes arrivant dans les classes consommatrices au cours de la prochaine décennie, une demande supplémentaire de 30 milliards de dollars en consommation et une grande partie de cette croissance au sein d'économies émergentes dispersées, nous assisterons à un déplacement du centre de gravité de la fabrication mondiale. Cela créera une profonde accélération de la demande et du transport de marchandises 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 évolue, ce qui a un impact direct sur la chaîne d'approvisionnement.

L'effet combiné de ces forces signifie que notre industrie doit trouver des moyens plus créatifs et efficaces pour concevoir, fabriquer et réaliser de nouveaux produits afin de répondre à la demande de manière responsable. Pour le faire de manière intelligente et durable, il faut une nouvelle approche de la chaîne d'approvisionnement et de nouvelles technologies pour mettre en œuvre cette approche.

Les avantages de la fabrication additive en matière de développement durable

En tant que race humaine, nous sommes certainement confrontés à notre part de défis aujourd'hui. Mais nous sommes aussi dans une période sans précédent de l'histoire, connaissant une vague d'innovation industrielle et informationnelle grâce à des technologies qui n'existaient pas il y a encore quelques années. Les technologies de l'industrie 4.0 telles que la robotique, l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique, la mobilité autonome et la réalité virtuelle commencent toutes à avoir un impact considérable sur les principaux secteurs d'activité.

La fabrication additive fait certainement partie de la liste. Là où autrefois l'idée de l'impression 3D était une anomalie futuriste, la fabrication additive est désormais une alternative pertinente aux processus de fabrication traditionnels pour toutes sortes d'entreprises, et elle rend les chaînes d'approvisionnement beaucoup plus respectueuses de l'environnement. Nous avons maintenant à notre disposition des outils qui permettent des résultats de conception sans précédent et des moyens de répondre à une consommation accrue.

En termes de durabilité, la fabrication additive présente généralement quatre avantages :

1. Conception de produits plus efficace

Intrinsèquement, la fabrication additive se traduit par des produits conçus pour utiliser moins de matériaux. Il existe plusieurs exemples de cela. Le premier exemple est celui des outils numériques avancés de conception qui permettent de nouvelles capacités de conception, comme les structures en treillis, qui créent une force énorme avec beaucoup moins de matériau. La seconde est que maintenant, grâce à la fabrication additive, plusieurs pièces peuvent souvent être regroupées en une seule, ce qui signifie que moins de matériau global est utilisé pour fabriquer ce produit.

2. Processus de fabrication plus efficaces

La plupart des techniques de fabrication traditionnelles sont soustractives, ce qui signifie qu'un bloc de matériau est découpé pour former ou qu'un moule à injection est produit et rempli. Il en résulte des déchets de rebut, dont certains peuvent être réutilisés, d'autres non. Dans tous les cas, même pour recycler un matériau, il faut le retraiter. Le processus additif, d'autre part, n'implique aucun moule et aucun déchet découpé. De grands progrès ont également été réalisés dans la capacité de réutiliser les matériaux excédentaires. Par exemple, HP High Reusability PA 12 a un taux de réutilisation allant jusqu'à 80 % sur l'excès de poudre. En tant qu'industrie, nous fondons de grands espoirs sur la poursuite des innovations en matière de durabilité dans le domaine des matériaux.

3. Des chaînes d'approvisionnement plus efficaces

Traditionnellement, les chaînes d'approvisionnement ont existé en utilisant les trois modalités de la logistique :terrestre, aérienne et maritime. La fabrication additive crée une quatrième modalité, beaucoup plus efficace :le Cloud. Dans ce cas, le Cloud remplace le stockage physique par un entrepôt virtuel. La possibilité d'imprimer à la demande, plutôt que d'avoir à produire de gros volumes de pièces ou de produits à la fois, puis de les stocker, contribue à réduire les coûts d'obsolescence. Dans un avenir proche, les entreprises téléchargeront numériquement les conceptions de pièces et les imprimeront à la demande dans un réseau mondial, au plus près du point de consommation, ce qui réduira la dépendance aux méthodes de transport à forte intensité de carbone. Étant donné que les installations de fabrication additive seront reproduites dans le monde entier, il est possible d'envisager un monde où l'intégration de la logistique numérique et physique définira la future chaîne d'approvisionnement.

4. Accélération de l'innovation et délai de mise sur le marché

Enfin, parce que la fabrication additive permet une itération rapide des idées sans les limitations de prototypage des méthodes de fabrication traditionnelles, les entreprises sont en mesure de mettre leurs produits sur le marché plus rapidement, de répondre plus rapidement aux besoins humains, avec une utilisation beaucoup plus efficace des matériaux, des processus et des personnes.

Regarder vers l'avenir de la fabrication respectueuse de l'environnement

Avec ces innovations de l'Industrie 4.0 à notre portée, nous pourrons bientôt relever le défi de créer une industrie meilleure, plus efficace et plus respectueuse de l'environnement 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, de réduire leur impact carbone et de devenir globalement plus agiles.

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 davantage de dirigeants et d'ingénieurs se réunissent pour apprendre et comprendre les nouveaux outils, et les exploiter de manière significative, nous avons l'opportunité de créer un changement radical d'efficacité dans l'ensemble de l'économie manufacturière.

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