Nous sommes à un point d'inflexion, accueillant la prochaine génération de technologie de fabrication. Les technologies de l'Industrie 4.0 alimentent désormais un nouveau concept spécifique : la fabrication additive 2.0.
Fabrication additive 1.0
Tout '2.0' est précédé d'une première version, comme l'ère '1.0'. Et le début, comme on dit, est un très bon point de départ. La fabrication additive 1.0 en tant qu'ère pourrait plus justement être appelée Prototypage rapide, car il s'agissait d'une terminologie plus typique utilisée depuis le début des années 1980 et jusqu'au début du 21e siècle. Au fur et à mesure que les technologies d'impression 3D ont évolué, la terminologie utilisée pour les désigner a fait de même.
La première ou les deux premières décennies de l'impression 3D étaient principalement axées sur les processus de stéréolithographie (SLA) et de modélisation par dépôt par fusion (FDM), avant que l'équivalent FDM sans marque de fabrique de la fabrication de filaments fusionnés (FFF) ne devienne plus courant. Le prototypage rapide (RP) s'est avéré extrêmement utile pour accélérer le développement de produits, certains utilisateurs créant même des gabarits, des montages et d'autres outils utiles.
Au début des années 2010, RepRap et d'autres imprimantes 3D de bureau ont émergé, apportant une plus grande visibilité à l'impression 3D FFF. C'est devenu l'ère de la tête Yoda, car cette conception est devenue populaire sur de nombreuses imprimantes 3D. Les gens ont commencé à penser que les imprimantes 3D deviendraient aussi omniprésentes que les micro-ondes dans les ménages, leur permettant de « faire n'importe quoi ».
Cependant, l'impression 3D n'est pas si facile, ni particulièrement conviviale il y a dix ans. La déception et la désillusion ont conduit à la mort de l'impression 3D dans la plupart des médias grand public. Dans le même temps, les développements technologiques se sont poursuivis au sein de l'industrie. Les processus d'impression 3D se sont étendus et le flux de travail de fabrication additive complet a été défini à travers sept processus définis par l'ASTM.
Les grandes entreprises, comme GE et HP, ont beaucoup investi dans la fabrication additive. Les sociétés d'impression 3D pures ont pris de l'importance avec les nouvelles technologies, certaines, comme Carbon, Desktop Metal et Formlabs, atteignant le statut de licorne avec des valorisations de plusieurs milliards de dollars.
Les efforts sur les logiciels et les matériaux se sont également poursuivis. Des logiciels plus robustes, comme Autodesk, Dassault Systèmes et Siemens, alimentent des géométries complexes et une génération de fonctionnalités activée par l'IA. Des termes tels que « optimisation de la topologie » et « conception générative » sont devenus une partie du lexique, car les conceptions biomimétiques avec des structures en treillis inspirées de la nature permettaient de toutes nouvelles conceptions qui ne pouvaient être réalisées que sur une imprimante 3D.
Côté matériaux, les géants mondiaux de la chimie se sont également lancés dans le ring de la fabrication additive. Arkema, BASF, Covestro, DSM, Evonik, Henkel, Owens Corning, SABIC et Solvay, des ressources dédiées au développement de formulations avancées et familières de matériaux adaptés à l'impression 3D.
Avec de nouvelles capacités en matériel, logiciels et matériaux, l'industrie a commencé à passer du prototypage à la production, entrant dans une nouvelle génération de fabrication additive.
Fabrication additive 2.0
La première entreprise à étiqueter publiquement et spécifiquement cette nouvelle étape de l'impression 3D était Desktop Metal. Dans son annonce à l'été 2020 de son intention d'entrer en bourse, la société a expliqué le concept de fabrication additive 2.0 :
« L'industrie de la fabrication additive a progressé à un taux composé annuel de 20 % entre 2006 et 2016 avant d'accélérer à 25 % de croissance annuelle composée au cours des 3 dernières années, un taux qui devrait se poursuivre au cours de la prochaine décennie alors que le marché passe de 12 milliards de dollars en 2019 à un montant estimé à 146 milliards de dollars en 2030. Cette inflexion du marché est entraînée par un changement dans les applications du prototypage et de l'outillage de conception à la production en série de pièces d'utilisation finale, permise par l'émergence de ce que Desktop Metal appelle la « fabrication additive 2.0, ' une vague de technologies de fabrication additive de nouvelle génération qui débloquent le débit, la répétabilité et des coûts de pièces compétitifs. Ces solutions présentent des innovations clés dans les imprimantes, les matériaux et les logiciels et placent la fabrication additive en concurrence directe avec les processus conventionnels utilisés pour fabriquer 12 000 milliards de dollars de marchandises par an. »
L'affirmation selon laquelle nous sommes à un point d'inflexion vers l'adoption massive de la fabrication additive est prouvée maintes et maintes fois. Les fermetures de frontières et les fermetures d'usines au plus fort de la pandémie en 2020 ont d'abord montré à quel point les chaînes d'approvisionnement pouvaient s'effondrer rapidement et complètement. Cela a présenté une énorme opportunité pour la fabrication additive de devenir une solution, servant de point de preuve critique de la valeur de la fabrication numérique.
D'autres opportunités présentées sous la forme de crises supplémentaires de la chaîne d'approvisionnement, de l'Ever Given bouchant tout le canal de Suez – à travers lequel 12 % du commerce mondial sont acheminés – aux impacts catastrophiques de l'hiver sauvage du Texas. Ces points de rupture et d'autres des chaînes d'approvisionnement traditionnelles exigeaient de la flexibilité et une réponse rapide : exactement l'appel à l'action pour tenir les promesses de la fabrication additive.
Alors que l'impression 3D a tenu ses promesses, offrant des EPI et des fournitures de test nécessaires pour la réponse à la pandémie, ainsi que des pièces de rechange et de remplacement et d'autres besoins d'approvisionnement provisoire, il est devenu clair que nous avions affaire à un nouveau type de l'impression 3D – et pas du type limité aux têtes Yoda !
La prochaine génération de fabrication additive est la fabrication
Desktop Metal a peut-être été le premier à utiliser la « fabrication additive 2.0 », mais le terme s'est répandu rapidement et complètement. D'autant plus que nous avançons en 2021, nous pouvons voir que l'ensemble de l'industrie de l'impression 3D est en train de changer. La consolidation du marché par le biais de fusions et d'acquisitions, ainsi qu'un nombre croissant d'entreprises entrant dans l'arène publique, refaçonnent le marché lui-même.
Nous avons déjà livré ; à ce jour, Shapeways s'est déjà agrandi pour livrer plus de 20 millions de pièces à plus d'un million de clients dans plus de 160 pays, et plus de 40 industries de la classification industrielle standard (SIC) desservies. Nous proposons 11 procédés de fabrication additive différents, travaillant avec plus de 90 matériaux et finitions. Avec un logiciel propriétaire spécialement conçu pour alimenter tout ce que nous faisons, nous sommes confiants dans notre capacité à continuer à répondre aux nouvelles attentes de la fabrication additive 2.0.
Notre approche indépendante de la technologie et des matériaux nous a permis de toujours travailler avec nos clients pour trouver la bonne combinaison exacte pour leurs besoins spécifiques. La qualité est au cœur de ce que nous faisons, car nous pouvons garantir le travail que nous effectuons en utilisant des technologies et des matériaux de confiance. Nous élargissons également ces offres, car nous sommes prêts à travailler avec des partenaires de la chaîne d'approvisionnement pour élargir également la disponibilité au moulage par injection et à la tôle. La clé ici est de toujours trouver la meilleure solution, pas seulement celle qui pourrait fonctionner.
Avec la fabrication additive 2.0 s'adaptant parfaitement aux technologies de fabrication traditionnelles, des processus complémentaires peuvent désormais vraiment fonctionner ensemble pour des solutions adaptées à tous les besoins.
L'auteure indépendante Sarah Goehrke est la fondatrice d'Additive Integrity et siège au conseil d'administration de Women in 3D Printing.
La publication Additive Manufacturing 2.0 Is Here est apparue en premier sur Shapeways Blog.
