L'avenir de la fabrication additive

19 octobre 2022 | Temps de lecture : 5 min

L'industrie manufacturière a toujours été un secteur marqué par l'innovation et l'évolution technologique. Découvrez comment l'industrie manufacturière a évolué et ce que l'on peut attendre de l'avenir, afin que vous puissiez vous préparer à ce qui est à venir.
 

Un bref historique et les dernières tendances

L'industrie manufacturière connaît une nouvelle vague d'évolution. Les progrès technologiques se sont accélérés, tout comme l'adoption d'innovations dans de nombreux domaines, et l'industrie manufacturière ne fait pas exception. Les forces motrices qui sous-tendent ces avancées sont nombreuses - de l'efficacité et de la rentabilité à l'environnement et à la sociologie. Il est essentiel de comprendre les motivations et la voie à suivre pour maîtriser les dernières tendances dans l'industrie manufacturière et être en mesure de se préparer pour l'avenir.

Dans cet article, nous examinerons l'évolution de l'industrie manufacturière - passée, présente et future - pour vous permettre de mieux comprendre ce que l'avenir réserve aux fabricants, et notamment la place de la fabrication additive dans cet avenir.
 

Les grands changements qui ont façonné l'industrie

Depuis la révolution industrielle du 18e siècle, l'industrie manufacturière a connu plusieurs changements et itérations significatifs qui ont conduit à la croissance innovante que nous connaissons aujourd'hui au 21e siècle. Voici un bref résumé des principaux changements qui ont façonné l'industrie :

La révolution industrielle

La révolution industrielle a vu le développement et le perfectionnement de machines telles que la machine à vapeur, le métier à filer et le métier à tisser dans l'industrie textile et le fourneau à coke dans la quincaillerie. L'enthousiasme et l'innovation découlant de cette époque inventive ont amorcé le passage à la production de masse, nécessitant une main-d'œuvre pour occuper les usines où la productivité est devenue une préoccupation majeure.

La chaîne de montage

Ransom E. Olds a breveté la chaîne de montage en 1901. Il s'est concentré sur l'efficacité opérationnelle en utilisant les ressources à sa disposition pour augmenter la productivité de 500 %. Peu de temps après, Henry Ford a trouvé d'autres moyens d'améliorer le modèle de la chaîne de montage en mettant en place des plates-formes mobiles et en concentrant la production sur un seul produit : la voiture modèle T. Cela a permis non seulement de rendre le processus de production plus efficace, mais aussi de réduire le gaspillage - deux des principales motivations de l'innovation manufacturière aujourd'hui encore.

La chaîne de montage unifiée

Buick a poursuivi cette philosophie de l'efficacité en créant la chaîne de montage unifiée en 1919, faisant la une des journaux car elle était capable de produire plus de 1 300 voitures par jour. Elle a maintenu les normes de qualité tout en réduisant considérablement les coûts en créant un système de convoyeurs élaborés et conçus de manière complexe dans une ligne unifiée.

Production allégée

Toyota a mis au point la méthode de production allégée dans les années 1940, qui se concentre sur l'identification et l'élimination des déchets afin d'améliorer le flux de production. Dans les années 1970, le modèle de production allégée a été adopté par des entreprises du monde entier et un large éventail d'industries - de l'électronique à l'aérospatiale en passant par les soins de santé, la construction et l'alimentation - continuent aujourd'hui à l'utiliser comme base des stratégies de production modernes.

Robotique

La dernière tendance à avoir eu un impact massif sur l'industrie manufacturière est l'automatisation de nombreux processus grâce à la robotique. Tout au long des 20e et 21e siècles, la robotique a été progressivement intégrée dans les opérations de fabrication. Des logiciels automatisés ont été utilisés pour optimiser la planification, la communication et la gestion dans les usines, tandis que les machines robotisées elles-mêmes sont continuellement créées avec des capacités accrues pour faciliter les opérations de fabrication.

La robotique a représenté le plus grand bond en avant pour les entreprises qui souhaitent s'éloigner de la fabrication traditionnelle. À tel point que la Fédération internationale de la robotique a annoncé que 2,7 millions de robots travailleraient dans les usines du monde entier en 2020, soit une augmentation de 12 % par rapport à l'année précédente. Cette progression a abouti à l'ère de la fabrication intelligente.

Tout au long de ces développements industriels, le principe sous-jacent d'élever les performances à des niveaux plus élevés a été au cœur de l'innovation. C'est la détermination constante d'exceller au-delà de ce qui a été fait auparavant, de ne pas se contenter d'accepter le statu quo, qui est à l'origine de l'évolution de ces technologies passionnantes. C'est ce qui nous a conduits jusqu'à aujourd'hui, où nous continuons à nous tourner vers l'avenir en explorant les possibilités offertes par les technologies qui sont à la pointe du progrès, comme la fabrication additive.
 

L'avenir de la fabrication intelligente

Il existe de nombreuses tendances dans l'avancement de la technologie moderne qui façonneront le paysage futur de la fabrication intelligente. Au cœur de ces développements se trouve l'utilisation continue et accrue de la robotique et de l'intelligence artificielle (IA) qui devient plus précise et prédictive à mesure qu'elle absorbe plus de données au fil du temps. Associées à des robots collaboratifs (cobots), ces technologies numériques ont été identifiées comme contribuant clairement à l'augmentation de la productivité des opérations de fabrication. En fait, une étude Deloitte de 2019 a révélé que les premiers adeptes des pratiques d'usine intelligente avaient constaté un gain de productivité de 3,3 % entre 2015 et 2018, réduisant les coûts et augmentant la production pour de meilleurs résultats financiers.

Selon Forbes, la fabrication additive figure parmi les dix plus grandes tendances futures de l'industrie. La production de masse par impression 3D n'est pas seulement une idée conceptuelle pour l'avenir. C'est quelque chose qui est actuellement mis en œuvre dans l'industrie manufacturière. À mesure que de plus en plus d'entreprises adoptent cette technologie en évolution, ses progrès et son développement ne feront que s'accélérer.

En plus d'être l'un des domaines clés de l'avancement de la fabrication industrielle, l'impression 3D a la capacité de travailler en conjonction avec d'autres tendances futures et de les renforcer. L'une des plus importantes est la durabilité. La demande de produits recyclables et réutilisables a augmenté massivement, ce qui a conduit les fabricants à rechercher des moyens de réduire les déchets tout en créant des produits et des pièces efficaces et performants.

La fabrication additive est la méthode de production la plus efficace en matière de durabilité. Avec la fabrication additive, les entreprises peuvent produire de manière concise des lots d'un produit ou d'une pièce pour répondre uniquement à la demande - ce qui réduit les excédents, le besoin de stockage et la quantité d'articles gaspillés - tandis que la quantité de matériaux gaspillés est nettement inférieure à celle des techniques de fabrication soustractives plus traditionnelles.

La simulation numérique dans la conception de produits et de pièces est loin d'être une nouvelle méthode de fabrication. La majeure partie du développement des produits se fait désormais virtuellement, ce qui permet aux ingénieurs de repousser les limites de la création pour réaliser des conceptions qui auraient été insondables sous les contraintes des pratiques de fabrication traditionnelles. Les méthodes de conception et de développement numériques complètent parfaitement le processus d'impression 3D. En termes simples, une conception assistée par ordinateur (CAO) demande à une imprimante 3D de produire un modèle physique précis de cette conception.

La fabrication additive est également une méthode privilégiée pour le prototypage en raison de la réduction des déchets et des dépenses qu'elle entraîne. Elle permet aux entreprises de fabriquer et de tester plusieurs versions d'un produit au cours du processus de développement à des coûts nettement inférieurs à ceux des méthodes de fabrication traditionnelles. C'est pourquoi l'impression 3D est considérée comme une option de fabrication intelligente pour les industries expérimentales telles que l'aérospatiale, l'automobile et le New Space.

L'avenir des emplois dans l'industrie manufacturière

L'automatisation fait peut-être évoluer l'industrie manufacturière, mais elle n'a pas réduit le nombre d'emplois dans ce domaine - elle les a simplement modifiés - selon les conclusions de Deloitte dans son rapport 2018 Global Human Capital Trends. Le cabinet estime qu'au lieu d'avoir moins besoin de travailleurs dans l'industrie manufacturière, on aura besoin de différents types de travailleurs - ceux qui ont des compétences spécialisées dans les technologies numériques qui peuvent soutenir et conduire le processus de production des opérations manufacturières modernes.

Là encore, la fabrication additive est un bon exemple de la manière dont des professionnels qualifiés peuvent apporter leurs capacités à un secteur qui continue de se développer. Qu'il s'agisse de la conception et de la simulation virtuelle de la production, de l'utilisation de machines avancées ou de l'application de connaissances en ingénierie, des domaines tels que l'impression 3D requièrent des travailleurs disposant d'un large éventail de compétences pour réussir à créer des pièces et des produits.

Se préparer à l'avenir de l'industrie manufacturière

L'industrie manufacturière est un domaine en constante évolution. Pour rester compétitifs, les fabricants doivent suivre les changements qui se produisent dans l'industrie, en adoptant les dernières technologies numériques et en s'efforçant d'améliorer leur efficacité opérationnelle. Pour de nombreuses organisations, cela signifie adopter des équipements de production qui reflètent les méthodes les plus récentes de production de masse, tout en dotant la main-d'œuvre de techniciens formés et compétents dans leur fonctionnement. 

Un moyen efficace d'y parvenir est de moderniser l'équipement actuel. La modernisation de l'équipement en vue de son intégration est un excellent moyen d'équilibrer les coûts initiaux, car elle permet à votre personnel de continuer à utiliser des machines qui lui sont familières tout en offrant la possibilité d'incorporer des techniques de production avancées dans le processus de production.

Plus vous adoptez les dernières tendances telles que l'automatisation, la robotique et l'impression 3D, plus il vous sera facile de suivre le rythme de l'industrie lorsque ces technologies seront plus largement disponibles et utilisées dans la production de masse.

La meilleure façon de se préparer à l'avenir de l'industrie manufacturière est d'être prêt à embrasser son développement au fur et à mesure qu'il se produit. Les premiers à adopter les dernières tendances bénéficient d'une longueur d'avance, alors n'attendez pas d'être à la traîne et d'avoir à rattraper le temps perdu. En adoptant les technologies les plus avancées et les plus passionnantes développées aujourd'hui, comme la fabrication additive, vous serez en bonne position pour l'avenir de l'industrie manufacturière.
 

Auteur : Fabian Alefeld