L'impression 3D joue un rôle croissant dans la maintenance

La vision d'avenir de Brainport Eindhoven attise la curiosité 

Ruben Fokkema est développeur d'écosystèmes de fabrication additive pour Brainport Eindhoven et constate quotidiennement la valeur ajoutée de l'impression 3D pour l'industrie. Il explique combien il est important pour chaque entreprise d'en analyser au moins les opportunités. "Les modèles économiques changent pour tout le monde. Les entreprises et les services de maintenance aussi sont confrontés à des évolutions mondiales telles que la pénurie de matières premières, une chaîne d'approvisionnement perturbée et des pénuries sur le marché de l'emploi. L'impression 3D peut constituer une solution partielle dans ce domaine et gagne rapidement en popularité. Ne ratez pas ce train."

positionnement difficile

La fabrication additive (AM) est un terme communément appelé 'impression 3D'. C'est une manière amusante de réaliser rapidement des prototypes ou un coquetier pour un usage domestique. En effet, les imprimantes 3D sont de plus en plus abordables. Mais le fait que cette technologie soit devenue ces dernières années une technique de production mature au potentiel sans précédent a échappé à de nombreuses personnes et entreprises.

"Je remarque aux nombreuses histoires que je lis qu'il est apparemment difficile de positionner l'AM", souligne Ruben Fokkema. "Les produits issus de l'imprimante 3D sont bien connus, on ne peut plus l'ignorer. Il est moins fréquent de lire des articles sur les applications sérieuses de fabrication additive dans l'industrie, même si elles sont de plus en plus nombreuses. Par exemple, les chiffres du Bureau central des statistiques montrent que 16% de l'industrie néerlandaise utilisent déjà l'AM. 5% utilisent cette technologie pour fabriquer des gabarits ou des outils spécifiques pour des tiers."

Rapide et flexible

Cette étape est significative et indique qu'on n'en est plus à l'époque où on 'jouait' avec l'impression 3D. L'AM n'est pas une technique de production exotique destinée aux pièces uniques et aux créateurs de tendances, mais un moyen sérieux et facilement contrôlable de fabriquer divers produits de manière rapide et flexible.

"En particulier lorsqu'on est confronté à une pression en temps ou une conception complexe, la fabrication additive (AM) s'impose rapidement par rapport aux techniques de production conventionnelles", déclare Fokkema. "Et pas seulement en ce qui concerne les plastiques; nous avons maintenant atteint le stade où il est également possible d'imprimer dans une variété de métaux. Par exemple, en aluminium, en titane et en acier inoxydable. Mais les céramiques et même les combinaisons de matériaux sont également possibles, ce qui permet d'imprimer des capteurs ou de l'électronique dans des produits, entre autres."

Rôle dans le monde de la maintenance

La pression du temps et la conception complexe que nous venons d'évoquer sont des thèmes qui présentent un intérêt particulier dans le monde de la maintenance. En effet, lorsque des machines ou des installations tombent en panne de manière inattendue, il est urgent de minimiser les temps d'arrêt. Lorsque la panne est liée à un composant défectueux qui doit être remplacé, la question est de savoir si cette pièce est en stock et dans quel délai elle peut être sur place.

"Pour les pièces standard comme les boulons, les écrous, les roulements et les pièces d'usure connues, ce n'est souvent pas un problème", estime Fokkema. "Le mécanicien les a dans sa camionnette ou le client les a lui-même en stock. Mais conformément à la loi de Murphy, il en va autrement pour les cas critiques. Ainsi, plus il est important que la panne soit résolue rapidement, moins il est probable que la pièce soit en stock ou rapidement disponible."

"L'impression 3D devient une option de plus en plus sérieuse dans ces situations pour imprimer la pièce désirée dans la qualité souhaitée immédiatement et sur place. C'est une bonne solution lorsqu'il s'agit d'un produit standard dont le fichier d'impression est connu et disponible. Mais certainement aussi lorsqu'un mécanicien doit faire preuve de créativité pour réparer temporairement une installation jusqu'à ce que la pièce d'origine soit éventuellement disponible. Dans ce cas, l'impression 3D offre la possibilité de concevoir et d'imprimer sur place les pièces ou les raccords nécessaires."

Exemples pratiques

Production de pièces de rechange

Un communiqué de presse récent de Daimler Buses, entre autres, prouve que Fokkema n'est pas un doux rêveur. Cette entreprise offre aux sociétés d'autobus Mercedes-Benz et Setra la possibilité de produire elles-mêmes des pièces de rechange rapidement et à moindre coût grâce à l'aide de la fabrication additive. Tout simplement à partir de leur propre site pour leurs propres véhicules. Avec cette initiative, le fabricant vise à éliminer les expéditions de pièces de rechange qui prennent beaucoup de temps.

Si cette décision peut paraître surprenante, ce n'est pas la première fois que Daimler Buses passe à la fabrication additive. Depuis 2017, l'entreprise a imprimé en 3D plus de 780 pièces de rechange pour ses véhicules et a déjà développé l'an dernier le centre d'impression 3D mobile Omniplus dans un conteneur, afin de simplifier l'accès aux pièces imprimées en 3D pour ses clients.

"L'AM offre des possibilités pour créer rapidement un prototype fonctionnel dans la phase de développement et réduire considérablement les délais de mise sur le marché"

"Les entreprises doivent d'abord s'inscrire sur l'eShop de la licence d'impression 3D et préciser quelles imprimantes 3D elles possèdent. Elles achètent ensuite une licence d'impression 3D cryptée pour obtenir les fichiers numériques des pièces souhaitées. Une fois l'impression terminée, la licence expire sans que les données soient sauvegardées", déclare Daimler Buses.

"De cette manière, toutes les entreprises possédant des véhicules chez nous peuvent créer leur propre mini-usine de pièces détachées; à l'instar des plateformes de streaming et avec l'idée qu'elle peut être utilisée à tout moment et en tout lieu. Actuellement, plus de 100 pièces sur plus de 1.500 composants imprimables sont disponibles sous forme de fichiers d'impression pour les détenteurs de licences. Lorsque les entreprises de transport veulent fabriquer un composant spécifique que leurs propres imprimantes 3D ne permettent pas, elles peuvent faire appel aux partenaires d'Omniplus, qui effectueront le travail d'impression pour elles."

"Avec cette nouvelle application, les fabricants de composants peuvent rendre leurs pièces disponibles plus rapidement en réduisant les problèmes de chaîne d'approvisionnement. Cela profite également aux entreprises de maintenance et aux fournisseurs, tandis que toutes les parties réalisent des économies. C'est donc idéal pour pouvoir produire à des moments anormaux lorsque les contraintes de temps sont élevées. A cet égard, l'approche convient à toutes les entreprises qui livrent à l'échelle mondiale et qui souhaitent simplifier la complexité de la chaîne d'approvisionnement", déclare Fokkema.

ingénierie en interne

Un autre exemple peut être trouvé dans les secteurs où chaque minute d'arrêt coûte beaucoup d'argent. En cas de panne, il s'agit donc de remettre une machine ou une usine en état de marche le plus rapidement possible. L'un de ces secteurs est celui de la pétrochimie.

Fokkema: "Il s'agit de situations un peu plus exceptionnelles, mais les exemples sont bien connus: des pièces tombent en panne sur une plateforme de forage et la fourniture de nouvelles pièces pose des problèmes. Par exemple, je connais le cas d'une plateforme de forage au Nigeria qui s'est arrêtée. Faire appel à une équipe de développement pour résoudre le problème, combiné au temps de production de la pièce en question, prendrait beaucoup trop de temps."

"On a alors opté pour une solution consistant à re-concevoir la pièce, en prenant des photos et des vidéos avec un appareil photo numérique et en les convertissant en un modèle. La pièce a finalement été produite à l'aide d'une imprimante 3D, puis installée directement. Cela semble être une solution coûteuse, et ça l'est, mais ce coût ne compense certainement pas les coûts d'immobilisation de la plateforme."

Plus près de chez vous

Mais revenons maintenant aux entreprises du Benelux et à nos propres services de maintenance. Que doivent-ils faire avec l'impression 3D?

Fokkema: "Je ne prétends pas qu'il est facile de faire quelque chose d'intéressant avec l'impression 3D du jour au lendemain, en partant de nulle part. Je dis qu'il est sage de chercher à savoir s'il existe des possibilités, de préférence à court terme. Comme je l'ai mentionné précédemment, l'impression 3D est un sujet qui retient l'attention de l'industrie et l'ignorer signifie que vous risquez de rater ce train-là. Surtout à notre époque."

Fokkema fait référence au fait que le monde change rapidement et que les entreprises doivent évoluer avec lui pour garantir leur raison d'être. "L'AM offre la possibilité de créer rapidement un prototype fonctionnel dans la phase de développement et de réduire considérablement les délais de mise sur le marché. Lorsque le corona est apparu, c'était le moyen d'imprimer instantanément et sans grande difficulté des clips de fermeture pour les masques buccaux ou autres dispositifs médicaux."

"Je pense aussi qu'un excellent cas est celui d'une fonderie qui utilise l'impression 3D pour produire rapidement des moules spéciaux. L'activité principale - le coulage - reste l'activité principale. Mais la capacité à répondre rapidement et avec souplesse aux demandes du marché a été considérablement améliorée grâce à l'AM. Ainsi, ce qui suit s'applique à tous les secteurs: si le besoin est important et que le produit en question n'est pas disponible - ce qui n'est pas un phénomène inconnu dans le monde de la maintenance - alors le business-case est rapidement bouclé."

"Enfin, je mentionne plusieurs développements géopolitiques qui constituent un terrain propice à l'AM. Pensez, par exemple, à la pénurie de matières premières, mais aussi à la fiabilité perturbée de l'approvisionnement des composants d'une chaîne globale, en partie à cause de la guerre en Ukraine. La fabrication additive pourrait être une solution partielle ici aussi."