Les technologies 3D sont-elles compatibles avec l’industrie du futur et l’usine 4.0 ?

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La fabrication additive et l'industrie 4.0

De plus en plus fréquemment adoptée par les industriels européens, l'industrie 4.0, ou l'Industrie du futur, est une évolution de l'organisation et des moyens de production, visant à augmenter tout à la fois la qualité, le rendement, et la productivité des lignes de fabrication.

Le plus souvent, cette évolution intègre aussi l’objectif d’une production plus respectueuse de l'environnement prenant en considération:

l’éco responsabilité avec la limitation des pertes et des gaspillages,
l’économie circulaire avec le recours au recyclage des matériaux,
les solutions d’efficacité énergétique, et l’intégration d’énergies renouvelables,
les solutions pour diminuer l’empreinte carbone.

Pour chaque étape du processus de production de pièces, cette nouvelle orientation de l’industrie s’appuie sur la gestion d’un écosystème de technologies numériques, constitué pour l’essentiel de capteurs, de systèmes de communications, et de nombreuses couches de logiciels.

L’intégration de la fabrication additive (impression 3D) dans l'industrie 4.0

L’impression 3D participe t-elle au changement vers l’industrie 4.0 ?

Le numérique est si présent dans tous les secteurs et tout au long de la chaîne de valeur de l’impression 3D et de ses procédés, qu’elle peut légitimement prétendre à participer positivement à l’essor de l’industrie 4.0. Des ateliers autonomes pour la production de pièces, de la poudre au produit fini de toutes dimensions, existent déjà concrètement dans l’industrie.

Additive Manufactoring - automated order preparation

Le numérique partie intrinsèque des procédés de Fabrication Additive

En effet, depuis les premiers procédés traditionnels de réalisation d’objets ou de pièces (moulage, assemblage, ou usinage), l’apparition des nouveaux outils de fabrication comme les technologies d'impressions 3D ont permis de compléter et améliorer le processus de fabrication des pièces. Qu’il s’agisse du SLA - digital light processing, des procédés Laser sur lit de poudre, des procédés de fusion FDM, ou de Binder Metal, l’ensemble de ces technologies s’appuient sur la représentation numérique (image) de la pièce à produire, et sur la robotisation de chacune des différentes étapes successives intervenant dans le procédé (déplacements, pilotage de la source laser, etc..).

Le numérique présent sur toute la chaîne de valeur de la Fabrication Additive

Les nombreux équipements de fabrication additive ne sont pas les seuls outils numériques sur la chaîne de valeur. En effet, on y trouve une grande variété d’autres éléments comme par exemple :

Les scanners pour la numérisation des pièces, qui peuvent générer directement un modèle 3D au format STL dans une optique de reverse engineering,
Les logiciels de conception (CAO) et de modélisation pour faciliter l’interface homme machine, ou le partage et la dématérialisation des fichiers,
Les systèmes de suivi et optimisation de la bonne marche des procédés de fabrication, et de traçabilité
Les technologies de contrôle non destructifs de qualité sur pièces ( technique de mesure tridimensionnelle, analyse de la matière, radiographie RX par tomographie, etc…)

L’ensemble de ces nouveaux outils facilitent grandement l’émergence de solutions qui couvrent le spectre allant de la production de produits unitaires personnalisés (originaux), à la production de série, avec un time-to-market très fortement réduit.

Si les 2 principales phases du processus d’industrialisation d’une pièce : la conception et la fabrication, étaient autrefois bien distinctes, elles sont maintenant entremêlées de manière itérative au cours du développement.

Les nouveaux usages profitent de la fabrication additive pour entrecroiser alors des phases de conception & design, de prototypage rapide, d’évaluation, et de correction, permettant ainsi l'émergence de solutions optimisées en un temps record.

Le point sur le numérique dans l’offre Air Liquide

L’offre Air Liquide s’appuie aussi de plus en plus sur le numérique pour être au plus près des évolutions des besoins de ses clients. Les exemples à présenter pour illustrer cette vague vers le numérique et le “ BIG DATA” ne manquent pas. On peut citer entre autres la dématérialisation des documents utilisés dans la relation client : contrats, factures, services, PV de maintenances,...
On peut ajouter l’ensemble des E services spécifiques, comme par exemple la télésurveillance de nos installations de distribution et de production, ou le suivi sur écran de performance des paramètres process (tracking gaz) ou bien encore le suivi et la traçabilité des emballages avec le Servitrax.

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