Vers une fabrication plus efficace, connectée et durable : l'importance de la connaissance de matériaux

L'intelligence des matériaux et la simulation numérique révolutionnent l'analyse des données des matériaux pour répondre aux enjeux de durabilité et de performance de l'industrie moderne.

La durabilité est devenue un enjeu vital pour les industriels et leurs clients sont de plus en plus exigeants en la matière. A ce titre, les obligations règlementaires se multiplient telles que la nouvelle directive européenne Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD)[1], en vigueur depuis le 1er janvier, et qui contraint les grandes entreprises et PME cotées en bourse à établir un rapport extra-financier sur leurs impacts environnementaux, sociaux et de gouvernance (ESG). Bien qu'elle se penche sur le reporting plutôt que sur les opérations, elle encourage les entreprises à reconsidérer les processus et, notamment pour l'industrie, les matériaux qu'elle utilise.

Dans ce contexte, une connaissance approfondie des matériaux est primordiale, y compris les propriétés physiques, chimiques, thermiques, tactiles et mécaniques, ainsi que des informations sur les essais qu’ils ont subis. Ces connaissances permettent aux organisations une meilleure sélection des matériaux tout en veillant à ce que la durabilité soit au cœur de cette décision, et, parfois, de réduire la consommation.

Le prototypage numérique : la clé d’une fabrication plus rapide avec moins de matériaux

À l’échelle mondiale, la demande croissante pour l’efficacité et la durabilité lors de la fabrication a entraîné la transformation numérique de l'industrie. Parmi les changements se trouvent l’introduction d'outils de simulation et de calcul, qui ont tous les deux un impact fondamental sur le développement produit et plus précisément, les essais techniques. Le prototypage et les essais physiques ont désormais cédé la place à la simulation numérique, ce qui permet de réduire la consommation de matériaux, de raccourcir les cycles de développement et de réduire les coûts. De plus, cette dernière permet d'identifier les défauts de conception à un stade précoce de la fabrication pour que les ingénieurs puissent trouver d’éventuelles solutions.

En utilisant la simulation numérique, les entreprises peuvent tester et comparer toute une gamme de matériaux et de conceptions afin de développer des produits souvent plus écologiques. Ces logiciels innovants visent à optimiser le choix des matériaux, réduire le gaspillage et prolonger la durée de vie des solutions. La durabilité rentre donc en considération tout au long de la phase de conception du produit, ce qui facilite le respect des normes environnementales mondiales et la réduction de l'empreinte carbone de la fabrication.

L’optimisation des flux de matériaux grâce à un système centralisé

Au-delà des questions de durabilité, la simulation offre aux entreprises l’accès à un système de gestion des données centralisé qui répond aux besoins complexes de certains secteurs tels que l'aérospatial, l'automobile et la santé.

Un système où se trouve toutes les dernières informations sur les matériaux, y compris les propriétés, les spécifications et les données d'essai, qui sont facilement accessibles à tous les membres de l'équipe. Cela encourage donc une prise de décision plus rapide et bien fondée, grâce à une fluidité de communication et de coordination entre toutes les parties prenantes. De plus, les ingénieurs peuvent facilement tracer les matériaux tout au long de leur cycle de vie, ce qui assure la transparence et la responsabilité et aident les entreprises à bien gérer les risques et à mieux répondre aux exigences réglementaires.

L’intégration d’un fil numérique pour aller encore plus loin avec la durabilité

La connaissance des matériaux est essentielle à n’importe quelle stratégie de développement durable pour les industriels, tous secteurs confondus. Une compréhension approfondie des propriétés des matériaux et de leur impact environnemental - y compris l'empreinte carbone, la toxicité et la recyclabilité - permet aux entreprises de sélectionner des matériaux qui soutiennent leurs objectifs et réduisent leur empreinte.

Afin d’exploiter au maximum les avantages des données sur les matériaux pour les initiatives durables, les entreprises peuvent les intégrer dans un fil numérique, un cadre qui encourage l’échange d’informations entre les environnements numériques et physiques. Il relie les données et les processus pertinents, depuis l'idée initiale du produit jusqu'à son élimination ou son recyclage, en passant par son développement, sa production et son utilisation. Grâce à cela, les ingénieurs ont accès à un flux de données qui améliore la visibilité, la traçabilité et l'efficacité tout au long du cycle de vie du produit, et rend les activités de recherche et de développement et la production plus durables. La connexion avec les données de la chaîne d'approvisionnement encourage aussi les fournisseurs à adhérer aux normes de durabilité et aux pratiques d'approvisionnement éthiques, ce qui se traduit par des relations responsables et respectueuses de l'environnement avec les fournisseurs.

Un fil numérique bien entretenu permet aux entreprises de prendre des décisions éclairées qui prennent en compte la durabilité dans le cycle de vie du produit. Cela permet d’optimiser l’impact des opérations sur l’environnement et l’utilisation des ressources, d'améliorer la conformité aux réglementations et d'atteindre les objectifs mondiaux en matière de développement durable. Ces approches ont le potentiel d'amener la durabilité opérationnelle à un nouveau niveau, avec des avantages sur le long terme à la fois pour l'environnement et pour l'entreprise.

[1] Portail RSE, République Française, Rapport de durabilité - Directive CSRD, mars 2024