Comment tirer le meilleur parti de la fabrication additive ?
L’impression 3D est utilisée depuis de nombreuses années pour le prototypage rapide, pour éliminer les risques inhérents aux nouvelles conceptions avant de s’engager dans l’utilisation d’outillage de production onéreux. Mais l’arrivée récente d’une technologie efficace d’impression 3D des métaux offre la possibilité de ne pas seulement créer des modèles, mais aussi des pièces de production réelles obtenues par fabrication additive. La fabrication additive (AM) sera une force de rupture sur de nombreux marchés.
Avantages de la fabrication additive en termes de production et durée de vie
Les avantages de l’AM pour les métaux se classent en deux catégories : avantages de production et avantages de durée de vie.
Les avantages de production s’accumulent pendant le processus de fabrication lui-même et incluent une consommation réduite de matériaux, des temps de fabrication plus courts, des coûts d’outillage minimums, des coûts d’assemblage moindres et l’impact de l’automatisation.
Les avantages de durée de vie s’accumulent pendant l’utilisation du produit et résultent de choix réalisés à la source, par exemple poids réduit, hautes performances et fiabilité, ainsi que d’une meilleure adaptation et d’un produit plus attractif. D’autres avantages de durée de vie peuvent inclure des facteurs de service comme un lancement plus rapide de nouveaux produits, une meilleure réponse et une réduction des stocks.
Alors comment votre entreprise peut-elle bénéficier des capacités de rupture de l’AM ? Un bon moyen serait d’imaginer le déploiement de l’AM comme une série de niveaux, dont le principe est illustré sur la figure ci-dessus. Plus vous montez dans les niveaux, plus les avantages sont nombreux, tout comme l’effort associé dû à l’application croissante des principes de conception pour la fabrication additive (DfAM).
Prototypage et outillage rapides
Le premier niveau concerne le déploiement de l’AM pour un prototypage et un outillage rapides. Les prototypes aident à éliminer les risques liés aux conceptions de système à faible coût (avantage de durée de vie), en évitant les outillages coûteux quand la conception est encore en flux (réduction des coûts de production). L’AM peut aussi être utilisée pour la fabrication rentable d’un outillage complexe, comme les outils de moulage à refroidissement conforme. À ce niveau, le risque est faible, car il n’y a aucune intention d’utiliser l’AM pour fabriquer des pièces de production, mais les avantages sont restreints en raison du nombre limité de pièces qui interviennent.
Au niveau suivant, la première incursion de nombreuses entreprises dans la fabrication de pièces par AM concerne le remplacement direct de pièces. Ce type de remplacement consiste à remettre en production des conceptions de pièce existantes, dans le but de remplacer des processus de fabrication complexes et inutiles par un processus d’AM plus simple. Cela permet aux entreprises d’acquérir de l’expérience en AM dans le cadre d’applications à faible risque et de commencer à développer une chaîne logistique pour toutes les pièces AM. Les avantages combinent ici une production à faible coût avec un service plus réactif aux clients.
C’est au niveau suivant que l’on commence à tirer parti de la liberté de conception qu’offre l’AM. La consolidation de pièce peut être utilisée pour transformer des ensembles en un unique composant sophistiqué. Cela simplifie grandement la fabrication, tout en offrant des avantages de performances et de fiabilité lors de l’utilisation. Atteindre ce niveau exige à la fois une autorité sur la pièce et la capacité d’autoriser la remise en production d’une nouvelle pièce et d’un nouveau processus.
Pièces optimisées DfAM
Finalement, le niveau supérieur est celui où toutes les capacités de l’AM sont déployées pour produire des pièces optimisées DfAM. À ce niveau, on crée des conceptions de produit innovantes qu’il est impossible de produire de manière de manière classique, et qui apportent de la valeur ajoutée aux clients. Cette valeur ajoutée peut se présenter sous la forme de performances accrues, d’un meilleur rendement ou d’une adaptation parfaite aux conditions d’utilisation. Cela peut même déclencher de nouveaux modèles de gestion qui donnent lieu à des conceptions personnalisées, produites localement avec des temps de fabrication courts qui répondent aux besoins latents des clients. Il existe incontestablement un certain risque à ce niveau, mais c’est là que se produisent de réelles ruptures sur le marché.
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