Comment la fabrication additive accélère l’industrie du futur

En plein essor, la fabrication additive s’inscrit parmi les multiples innovations technologiques liées à l’industrie du futur. Qu’apporte-t-elle vraiment à l’usine de demain ?

PIECE FABRICATION ADDITIVE EN FABRICATION

« La fabrication additive ? Un vrai bouleversement des méthodes et des process », lance d’emblée Alexandre Mandon, ingénieur avant-vente chez Actemium Saint-Etienne Process Solutions (VINCI Energies). En effet, en ajoutant des couches de matière pour obtenir une pièce finie, la fabrication additive prend le contre-pied des procédés de fabrication classiques soustractifs, où l’on enlève la matière.

Dépôt de fil plastique, photopolymérisation, fusion laser… Un certain nombre de techniques existent aujourd’hui, qui permettent de fabriquer « des pièces complexes d’un seul tenant, impossibles à réaliser avant », ajoute Thomas Leseigneur, responsable innovation chez Actemium. « La conception de produits elle-même est facilitée et accélérée puisque l’on travaille sur la base de modèles numériques. Le temps de mise sur le marché est donc réduit », complète-t-il.

« La fabrication additive nous permet d’imaginer des pièces à la conception multimatière. »

Si le grand public est habitué aux imprimantes 3D et à leur utilisation de matériaux plastiques, ceux-ci sont loin d’être les seuls à être utilisés par le secteur industriel : métaux, céramiques et polymères sont également de la partie. « Peu importe la matière, les avantages de la fabrication additive sont les mêmes. C’est la fonctionnalité de la pièce qui va définir le matériau à utiliser », analyse Alexandre Mandon.

L’ingénieur d’Actemium Saint-Etienne Process Solutions ajoute : « Les métaux permettent différents alliages et superalliages : acier, titane, nickel, chrome-cobalt… La fabrication additive nous permet d’imaginer des pièces à la conception multimatière, pour tirer parti des caractéristiques physiques des métaux, par exemple concevoir une pièce ductile d’un côté et avec une très forte dissipation de la chaleur de l’autre. »

A la demande

Intégrée au process industriel, la fabrication additive offre l’avantage considérable de fournir des pièces à la demande et de gagner en efficience. « Le délai entre la demande et la sortie d’usine est très court, le gain de flexibilité est énorme, ce qui rejoint, avec le gain en rapidité de fabrication, certains points clés de l’industrie 4.0 », poursuit Alexandre Mandon.

« Elle peut également permettre de disposer de pièces de rechange à la demande, et donc de réduire les stocks des industriels, sans compter la réponse aux problèmes d’obsolescence programmée, en produisant des pièces qui ne sont plus fabriquées. On peut même scanner une pièce et envoyer son modèle sur une imprimante 3D », ajoute Thomas Leseigneur.

A l’heure actuelle, la fabrication additive est utilisée principalement pour du prototypage de pièce, voire pour fabriquer certaines pièces utilisées en robotique, comme les préhenseurs mécaniques ou pneumatiques qui font l’interface entre la pièce à manipuler et le robot. « Le gain de temps est là encore important, souligne Thomas Leseigneur. On peut facilement imprimer un prototype, l’essayer et le modifier si nécessaire. Les pièces sont fabriquées sur mesure, en petite série. »

L’intelligence au cœur des pièces

« L’un des enjeux de l’industrie du futur, c’est de produire mieux et plus rapidement, mais aussi d’être une industrie numérique », rappelle Alexandre Mandon. Soit précisément ce que permet la fabrication additive, qui ouvre la porte a énormément de choses impossibles à réaliser aujourd’hui.

L’intelligence embarquée est de celles-là. « On est capable, aujourd’hui, de réaliser des formes complexes sur une pièce en fabrication additive et d’intégrer des composants électroniques dans la mécanique pour avoir un état en temps réel, faire remonter des données à un système de supervision, dans un procédé ou un composant. » Une évolution qui ouvre la voie à une maintenance prédictive réellement efficace et transformatrice.

14/06/2018