La fabrication additive est-elle la réponse à l'obsolescence ?

La fabrication additive est-elle la réponse à l'obsolescence ?

Les évolutions récentes dans la fabrication additive (FA) ont conduit beaucoup de gens à penser qu'il serait bientôt possible d'imprimer en 3D n'importe quel composant, quelle que soit sa forme et sa matière, permettant ainsi de résoudre le dilemme de l'approvisionnement et de l'achat de composants obsolètes. Mais est-ce vraiment aussi simple ? 

La fabrication additive (FA) est un processus de production permettant de créer des composants grâce à diverses techniques d’impression 3D. La matière du composant se présente d'abord sous forme de poudre, qui est fondue couche après couche à l'aide d'un dispositif à laser afin d'obtenir la forme souhaitée, en ajoutant de la matière au lieu de la retirer, comme c'est le cas avec la fabrication soustractive traditionnelle.

La gamme de matières pouvant être utilisées est presque infinie : des plastiques et alliages métalliques innovants au béton, à la cire, aux résines et même aux tissus humains. L'une des avancées les plus récentes dans ce domaine est la possibilité, récemment explorée par Sandvik Coromant, d'imprimer avec de la poudre de diamant, en façonnant le matériau le plus dur sur Terre selon la géométrie souhaitée.

La FA présente de nombreux avantages par rapport à la fabrication soustractive. Il est notamment possible d’imprimer des formes complexes et en creux sans aucun déchet, dans la mesure où seule la quantité de matière nécessaire est ajoutée au processus. Cela en a fait une technique populaire dans les domaines nécessitant une production en petites séries de composants hautement spécialisés, tels que le secteur aérospatial ou le secteur biomédical, et a conduit à des investissements conséquents dans l'exploration de la manière dont la FA pourrait aider à gérer l'obsolescence des composants de fabrication.

Le problème de l'obsolescence

Notre société se caractérise par des développements technologiques rapides dans l'utilisation des Big Data, de l'automatisation et de l'informatique. Ces technologies ont eu un impact positif sur la fabrication, permettant aux directeurs d’usine de maximiser leur productivité, de réduire les déchets et de créer un environnement de travail plus sûr pour leurs employés.

D'autre part, les composants technologiques, matériels et logiciels, ont généralement une durée de vie plus courte. À mesure que de nouvelles versions des mêmes composants sont commercialisées, le fabricant d’équipement d'origine (OEM) peut cesser de produire la version achetée par le fabricant, ce qui la rend obsolète.

Lorsque des composants obsolètes se cassent, il peut être difficile de trouver des pièces similaires pour permettre leur remplacement. La gestion de l'obsolescence est donc cruciale, car la rupture ou le dysfonctionnement de composants obsolètes expose l'entreprise à des temps d'arrêt coûteux, voire à la possibilité de devoir mettre à niveau tout un système.

La FA - une alternative viable ?

Les ingénieurs en matériaux étudient actuellement le potentiel de la FA pour gérer certains aspects de l’obsolescence. L'idée centrale est que si un composant n'est plus disponible auprès de l'OEM, il pourrait simplement être imprimé en 3D.

Les parties prenantes opérant dans des secteurs hautement réglementés, dans lesquels la mise à niveau vers des composants plus récents implique de la paperasserie et les tracasseries administratives, ont été particulièrement désireuses d'explorer cette possibilité. Par exemple, plusieurs autorités nationales, y compris les gouvernements des États-Unis et de la Suisse, ont déjà mis en place des programmes de recherche pour étudier le potentiel de la FA pour lutter contre l'obsolescence dans le domaine militaire.

Bien que les résultats soient prometteurs, il reste encore de sérieuses questions techniques et bureaucratiques auxquelles il faut répondre avant de pouvoir utiliser l'AM à grande échelle pour gérer l'obsolescence des composants de fabrication.

L'une de ces questions est la conformité réglementaire. D'un point de vue juridique, il est difficile de savoir quelles conditions les composants imprimés en 3D doivent remplir pour être sûrs de pouvoir être utilisés en toute sécurité dans une application donnée. Cela est particulièrement vrai dans les domaines hautement réglementés tels que le nucléaire, les produits pharmaceutiques ou l'agro-alimentaire, dans lesquels le type de composants utilisés et la fréquence de leur remplacement sont dictés par la loi.

D'un point de vue strictement technique, le principal inconvénient de la FA est que, même si cette technologie peut aider à gérer l'obsolescence des composants mécaniques, il n'est pas certain qu'elle puisse apporter une solution à d'autres types d'obsolescences, par exemple pour l'électronique. Les composants mécaniques, les composants électroniques, les câbles, les logiciels, les compétences peuvent tous devenir obsolètes, et des solutions qui ne s’attaquent qu’à un seul de ces aspects ne peuvent que partiellement aider.

Pour ces raisons, la FA ne peut se substituer à un plan proactif de gestion de l'obsolescence, qui représente pour le moment le meilleur moyen de minimiser les répercussions négatives de celle-ci.

Une approche holistique

L’obsolescence est la conséquence naturelle du progrès technologique et de la commercialisation de solutions de plus en plus performantes. De ce fait, elle ne peut être évitée complètement. Cependant, son impact sur une entreprise peut être considérablement réduit.

Il existe principalement deux approches pour la gestion de l'obsolescence : réactive et proactive. L’approche réactive consiste à prendre des mesures pour remplacer ou réparer les pièces lorsqu’une panne survient, tandis que l’approche proactive repose sur une surveillance et une planification constantes afin d’empêcher que des pannes ne se produisent.

Une approche proactive est bien sûr préférable, car elle permet aux fabricants de planifier à l’avance, de rechercher les pièces de rechange là où cela leur convient le mieux, de les stocker si nécessaire et d’éviter ou de minimiser les temps morts dus à une défectuosité inattendue.

Pour mettre en œuvre cette approche, les fabricants doivent connaître le cycle de vie prévu de leurs équipements et savoir à quel moment les composants ne seront plus produits à l'avenir. Dans les petites et moyennes entreprises, disposer d’un tableur indiquant le cycle de vie des équipements et le tenir à jour peut suffire ; dans les grandes usines, la gestion de l'obsolescence peut devenir un travail à temps plein.

Recruter un responsable de l'obsolescence pour vous aider peut être une bonne solution. Ces professionnels peuvent permettre de suivre les phases de la vie des composants de fabrication, surveiller l’état des machines et des outils, collecter des données à partir de capteurs pour une maintenance prédictive et planifier les réparations nécessaires avant même qu’une panne ne se produise.

 

Il est également important de passer des accords de partenariat avec un fournisseur digne de confiance, capable de livrer les pièces rapidement et efficacement, minimisant ainsi les temps d'arrêt. EU Automation fournit une vaste gamme de pièces neuves, reconditionnées et obsolètes, pouvant être livrées en Europe en moins de neuf heures et dans le monde entier en 48 heures.

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