Comment la fabrication numérique contribue à l'économie circulaire

L'économie circulaire est une alternative à l'économie linéaire, dans laquelle les ressources sont extraites, utilisées et rapidement jetées. L'économie circulaire, d'autre part, dissocie la croissance économique des contraintes de ressources finies et la création de valeur de la consommation, trouvant plutôt de la valeur tout au long du cycle de vie continu d'un produit.

Le but est d'éliminer le gaspillage en le monétisant. Si les entreprises manufacturières considèrent leurs produits et leurs déchets comme un inventaire précieux, elles utiliseront leurs ressources plus efficacement et découvriront de nouvelles façons d'augmenter la valeur et de répondre à la demande des clients. En fait, les recherches de McKinsey indiquent que la transition vers une économie circulaire pourrait générer près de 2 000 milliards de dollars de revenus par an d'ici 2030.

Pourtant, inverser les perspectives d'industries entières sur la valeur et l'économie n'est pas facile. La fabrication numérique est un moteur de changement central nécessaire pour passer à une économie circulaire de trois manières principales.

Équilibrer l'offre et la demande grâce à l'agilité

Pour produire moins de déchets dès le départ, les industriels doivent s'efforcer d'équilibrer l'offre et la demande. Le modèle de fabrication traditionnel, dans lequel les fabricants estiment la demande des clients sur la base de projections, rend cela difficile. Si une entreprise surestime la demande, elle peut se retrouver avec un entrepôt de produits non recyclables et invendus qui finiront simplement dans une décharge. De plus, cette méthode n'est pas assez agile pour tenir compte de la volatilité de l'économie à la demande.

La fabrication numérique utilise des technologies agiles pour harmoniser l'offre et la demande. La fabrication numérique fait référence à l'application de systèmes informatiques à la chaîne d'approvisionnement, aux produits et aux processus du fabricant. Du point de vue de l'offre et de la demande, la fabrication numérique permet aux fabricants d'utiliser les données des clients pour mieux anticiper la demande et produire uniquement ce dont ils ont besoin quand ils en ont besoin.

Lorsque les fabricants peuvent fabriquer des produits à la demande, ils évitent les coûts initiaux élevés d'une chaîne de production traditionnelle et améliorent leur capacité à répondre rapidement à la demande. Lorsque les fabricants peuvent imprimer des pièces à proximité de leurs clients, ils raccourcissent également considérablement leurs chaînes d'approvisionnement. Étant donné que la chaîne d'approvisionnement moyenne représente plus de 80 % des émissions de carbone d'une entreprise de produits de consommation et 90 % de l'impact sur les ressources naturelles, des chaînes d'approvisionnement plus efficaces peuvent aider à atténuer considérablement les impacts environnementaux négatifs.

Réduire les déchets économiques et environnementaux

Le recyclage, la remise à neuf et la réutilisation des produits afin de préserver et d'améliorer le capital - naturel et autre - est le principal objectif de l'économie circulaire. Obtenir plus de valeur du stock existant réduit le gaspillage structurel, stimule la croissance économique et permet aux fabricants de sortir des sentiers battus pour le plus grand bien. La fabrication numérique, alimentée par la fabrication additive, aide les ingénieurs et les concepteurs de produits à tirer le meilleur parti des déchets qu'ils produisent en optimisant l'utilisation des matériaux.

L'utilisation de matériaux renouvelables, recyclables et non toxiques dans la fabrication est encore émergente, mais la fabrication additive mène la charge. L'impression 3D est compatible avec les matériaux biodégradables et biosourcés comme les bioplastiques PLA, des plastiques qui se décomposent dans les environnements naturels et ne laissent que de la biomasse, du dioxyde de carbone et de l'eau. Tirer parti de matériaux sûrs et conçus pour être recyclés est un moyen simple de contribuer à l'économie circulaire et de réduire son impact environnemental.

Même si des matériaux respectueux de l'environnement ne peuvent pas être utilisés avec le processus de fabrication nécessaire à un projet, la fabrication numérique à elle seule peut aider à réduire les déchets et à augmenter les profits. Pour commencer, il y a des économies de matière inhérentes aux procédés additifs. Au lieu d'usiner à partir d'un bloc solide de matériau, ce qui entraîne beaucoup de rebuts, vous construisez le matériau un voxel à la fois. La liberté de conception accrue de l'additif vous permet également de tirer parti des structures en treillis et de la géométrie complexe pour créer des pièces extrêmement légères. De plus, la fabrication de produits polymères avec des imprimantes 3D peut réduire la consommation d'énergie de 41 à 64 %. Dans l'ensemble, les recherches suggèrent que l'impression 3D peut réduire les coûts de fabrication jusqu'à 593 milliards de dollars d'ici 2025 et accélérer considérablement les délais de mise sur le marché. La fabrication numérique dynamise l'économie circulaire en y injectant davantage de ressources renouvelables et en maximisant sa production.

Concevoir avec la durabilité à l'esprit

L'économie linéaire impacte également la conception des produits. Par exemple, les composants mécaniques sont principalement conçus en tenant compte de la fabricabilité, pas nécessairement de la réutilisation. C'est pourquoi certains designers assemblent des pièces entre elles plutôt que de les relier à l'aide d'attaches amovibles. Cependant, de petits choix de conception comme ceux-ci rendent le produit jetable dès le début et limitent considérablement le cycle de vie du produit.

Concevoir pour l'économie circulaire signifie créer des produits durables, réutilisables et rentables à long terme - la fabrication numérique peut aider. La fabrication numérique optimise le processus de conception afin que les fabricants puissent maximiser la valeur de plusieurs façons. La modélisation virtuelle permet aux concepteurs de produits de collaborer plus facilement en temps réel et de réfléchir de manière critique aux moyens de rendre une conception propice à la réutilisation, à la réparation et au recyclage. Toute modification de conception peut être effectuée à peu de frais et rapidement avant le début de la production, ce qui réduit les coûts et les déchets.

De plus, étant donné que la fabrication numérique à la demande est directement en ligne avec les besoins des clients, les concepteurs peuvent passer d'une réflexion du type « Comment puis-je rendre ce produit convivial pour la fabrication ? » à "Comment puis-je concevoir ce produit afin qu'il réponde systématiquement aux besoins de l'utilisateur final ?" La pensée conceptuelle centrée sur l'humain est intrinsèquement durable, car elle conduit à des produits conçus pour générer des expériences intuitives et significatives. Les produits conçus en pensant aux utilisateurs finaux ont tendance à apporter une plus grande valeur à l'utilisateur final et bénéficient donc souvent de cycles de vie prolongés, ce qui, par conséquent, minimise le gaspillage de matériaux et d'énergie.

Selon les recherches de McKinsey, environ 2,6 billions de dollars de matériaux dans les biens de consommation à fort chiffre d'affaires - environ 80% de la valeur matérielle - sont jetés et ne sont jamais récupérés. Si les concepteurs de produits peuvent créer des produits conçus pour durer ou au moins conçus pour être recyclés, ils peuvent boucler la boucle et alimenter l'économie circulaire.

Fermer la boucle avec Fast Radius

Aujourd'hui, au moins 97 % de tous les déchets solides proviennent de la fabrication; le secteur attend depuis longtemps un changement radical. Passer de l'économie linéaire à une économie circulaire peut sembler décourageant, mais la fabrication numérique est suffisamment perturbatrice pour lancer un avenir plus durable. Grâce à la fabrication numérique à la demande et à la technologie additive, les équipes produit peuvent équilibrer l'offre et la demande, réduire leur impact environnemental et créer des produits durables dès le départ.

Chez Fast Radius, nous sommes passionnés par l'avancement de l'industrie manufacturière, et parfois cela signifie tourner en rond. Nous faisons notre part pour stimuler l'économie circulaire en offrant des services de fabrication numérique multi-processus à la demande aux équipes de produits de toutes formes et tailles. En s'associant à nos clients du concept à la livraison, notre équipe d'ingénieurs et de concepteurs expérimentés rationalise chaque phase de conception et de production. Nous sommes équipés pour fabriquer des pièces de différentes complexités géométriques, matériaux et tailles à grande échelle en utilisant les meilleures technologies et les dernières connaissances en matière de conception. Travaillons ensemble pour créer de meilleures pièces et un monde meilleur. Contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer.

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