Fabrication additive, facteur clé de compétitivité dans le cadre de l'Industrie 4.0
La personnalisation de masse consiste à produire des biens et services satisfaisant les besoins personnalisés des consommateurs avec une efficacité approchant de la production de masse. Le but est d'accroître le niveau de personnalisation sans pour autant que cela corresponde à une hausse proportionnelle du coût de production. Ainsi, une marque peut proposer à ses clients l'opportunité de personnaliser un produit ou service afin de le rendre original, voire unique.
L’ère de la production de masse héritée du taylorisme est officiellement dépassée : notre modèle économique a évolué d’une configuration dans laquelle la demande excédait l’offre à un environnement dans lequel les industriels doivent redoubler d’efforts pour gagner ou conserver des parts de marché. De plus, les consommateurs privilégient désormais la qualité à la quantité ; ils désirent des produits sur mesure, qui ne répondent plus seulement à un besoin fonctionnel, mais aussi à des exigences esthétiques, de confort et de personnalisation.
La personnalisation de masse consiste à produire des biens et services satisfaisant les besoins personnalisés des consommateurs avec une efficacité approchant de la production de masse. Le but est d'accroître le niveau de personnalisation sans pour autant que cela corresponde à une hausse proportionnelle du coût de production. Ainsi, une marque peut proposer à ses clients l’opportunité de personnaliser un produit ou service afin de le rendre original, voire unique, dans la mesure des possibilités données par les structures de production. Chaque client peut donc se sentir valorisé, privilégié ; et en conséquence, se voir plus enclin à accorder sa fidélité à la marque.
Si la personnalisation de masse constitue une plus-value certaine, elle n’est pas toujours aisée à mettre en place. La première contrainte est généralement liée aux délais et coûts additionnels que peut occasionner la personnalisation d’un produit. Dans une chaîne de production traditionnelle, la personnalisation requiert généralement des pièces, connaissances ou ressources spécifiques qui entraînent des investissements supplémentaires. L’adoption de la fabrication additive, ou impression 3D, dans le cadre de l’industrie 4.0 permet de passer outre ces obstacles.
En effet, avec l’impression 3D, il est désormais possible de fabriquer des produits sur mesure en quelques heures à partir d’un scan ou d’un modèle digital, sans avoir à passer par des techniques de production industrielles coûteuses et chronophages tels que le moulage, l'usinage, etc.
Dans le domaine de l’industrie, l’impression 3D, qui était originellement utilisée dans la réalisation de prototypes en permettant de grandes économies de temps et d’argent, a trouvé bien d’autres applications, grâce à la démocratisation d’imprimantes 3D haute performance abordables, ainsi qu’au développement de nouvelles gammes de matériaux techniques. La technologie stéréolithographique (SLA), notamment, offre désormais la possibilité aux ingénieurs et industriels de modéliser et d’imprimer des pièces fonctionnelles en quelques heures et à moindre coût, avec des résines spécialement développées pour l’ingénierie, répondant à des contraintes pointues de rigidité, résistance, flexibilité, température, etc. Il est même possible de combiner ces imprimantes en un parc autonome, géré par un bras robotique et connecté dans le Cloud via des cellules de production automatisée.
Prenons l’exemple d’une entreprise spécialisée dans la conception et la fabrication de pièces de moteur pour voitures de course et pour l'aérospatial. Celle-ci doit réaliser pour chaque nouvelle pièce produite toute une série d’outils et d’accessoires sur mesure nécessitant d'être fabriqués spécialement pour la ligne de production, avec en conséquence, une hausse importante des contraintes de temps et de coûts. Afin de contrer ces difficultés, les ingénieurs se sont tournés vers l’impression SLA pour fabriquer ces accessoires sur mesure. Ils ont ainsi pu optimiser de façon significative leur processus de production. Pour certaines pièces, la fabrication additive leur a permis d’écourter le temps de fabrication de 3 semaines à moins d’une journée, réduisant ainsi les délais de 90%. Parallèlement, grâce au coût réduit de l’imprimante 3D et des matériaux, les coûts de production ont diminué de 80%.
Associée aux différents moteurs de l'industrie 4.0 – robotique, cobotique, réalité augmentée, intelligence artificielle, simulations numériques… - l'impression 3D devient un outil extrêmement puissant. Par exemple certaines cellules de production mêlent robotique, IoT et cloud pour opérer une batterie d'imprimantes 3D au sein de laquelle les imprimantes sont opérées par un bras robotique qui gère les plateformes de fabrication et déplace les pièces imprimées jusqu’à la station de lavage post-traitement.
Bien entendu, tout ceci implique que les entreprises doivent s’équiper, se former, et s’adapter. Même si cette transition peut parfois leur sembler complexe, particulièrement aux PME, elles ne doivent pas faire l’impasse, au risque de perdre leur compétitivité.