Fabrication additive : une production rapide à moindre coût

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  Prévision quantique
• 13 mars 2022

Résumé des informations

La fabrication additive (AM), un processus qui crée des produits physiques à partir de conceptions numériques à l'aide de l'impression 3D, remodèle les industries en permettant une production et une personnalisation plus rapides. Son impact s'étend au-delà de la fabrication, influençant des domaines tels que l'éducation, la santé, le logement et le commerce mondial, avec des implications pour la durabilité environnementale, le développement de la main-d'œuvre et les réglementations légales. La croissance et l'adoption de la FA présentent des opportunités prometteuses tout en posant des défis qui doivent être relevés pour garantir un accès et des avantages équitables.

Contexte de la fabrication additive

La fabrication additive est un processus de création de produits physiques à partir de conceptions et de matériaux numériques utilisant la technologie d'impression 3D, permettant un nouveau niveau de personnalisation tout en réduisant les déchets et les retards de production répandus dans les méthodes de fabrication traditionnelles. Sur la base des projections actuelles, l'impact de la FA sur l'industrie manufacturière montre qu'elle a le potentiel d'atteindre un marché de 250 milliards de dollars américains d'ici 2025. Cette croissance reflète la capacité des technologies de FA à fabriquer des produits plus rapidement et à moindre coût, créant une opportunité prometteuse pour les fabricants de stimuler la production. tout en réduisant les coûts.

Dans l'industrie, l'impression 3D et la FA sont des termes largement interchangeables, car ils décrivent le même processus. Cependant, la principale différence est que l'impression 3D est principalement utilisée pour créer des modèles conceptuels (ainsi que des applications émergentes dans le commerce de détail, la médecine et l'alimentation), tandis que la FA utilise des techniques plus avancées à l'échelle industrielle. 

La FA va au-delà des méthodes de fabrication traditionnelles en permettant une flexibilité accrue et une production plus rapide, conduisant à de nouvelles innovations. Par exemple, la technologie AM est utilisée pour le prototypage rapide, la fabrication et les réparations dans des secteurs aussi divers que l'automobile, la médecine, l'aérospatiale et même la cordonnerie. Selon Research and Markets, le marché de l'impression 3D devrait passer de 5 milliards USD en 2023 à 34.5 milliards USD d'ici 2028, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 18.1 %.

Impact perturbateur 

En permettant la création de conceptions complexes sans avoir besoin de moules ou d'outils traditionnels, la FA peut conduire à des cycles de production plus rapides et à des produits plus personnalisés. Cette fonctionnalité peut être particulièrement bénéfique pour les industries qui nécessitent des pièces spécialisées, telles que les secteurs médical et aérospatial. Au fil du temps, l'adoption de la FA peut entraîner un déplacement de la main-d'œuvre, où de nouvelles compétences sont nécessaires pour exploiter ces technologies, ce qui permet aux entreprises de rester compétitives sur le marché.

L'impact environnemental de la FA est un autre domaine où des changements significatifs peuvent être observés. En permettant une production à la demande et en réduisant le besoin de stocks importants de pièces de rechange, la FA peut contribuer à des processus de fabrication plus durables. Cette décision s'aligne sur l'accent croissant mis sur la responsabilité environnementale et les objectifs de durabilité au sein des entreprises et des gouvernements. La capacité de produire des pièces avec un minimum de déchets et la possibilité d'utiliser des matériaux recyclés renforcent encore le rôle d'AM dans le soutien de pratiques respectueuses de l'environnement.

Enfin, le potentiel de la fabrication additive à réduire les coûts de fabrication tout en augmentant la production nationale offre un avantage stratégique tant pour les entreprises que pour les gouvernements. En réduisant la dépendance à l'égard de la fabrication à l'étranger et en permettant une production plus localisée, la FA peut contribuer à renforcer les industries et les économies nationales. Cette évolution vers une fabrication localisée peut conduire à des chaînes d'approvisionnement plus résilientes, en particulier en période de perturbations mondiales.

Implications de la fabrication additive

Les implications plus larges de la fabrication additive peuvent inclure :

• L'intégration de la FA dans les programmes d'enseignement, favorisant une nouvelle génération d'ingénieurs et de concepteurs qualifiés dans l'utilisation des technologies d'impression 3D.
• La création de nouveaux marchés pour les conceptions et les plans numériques, permettant aux concepteurs individuels de vendre ou de partager leur travail, conduisant à une démocratisation de la conception et de la fabrication.
• Le changement potentiel de la dynamique du commerce mondial, car la fabrication localisée réduit le besoin d'expédition internationale de marchandises, ce qui a un impact sur les accords et les politiques commerciales.
• L'émergence de nouvelles réglementations et normes pour garantir la qualité et la sécurité des produits imprimés en 3D, en particulier dans les secteurs critiques comme la santé et les transports.
• La possibilité de réduire les coûts des soins de santé et d'augmenter l'accessibilité en permettant la production localisée de dispositifs médicaux et de prothèses adaptés aux patients individuels.
• Le potentiel de création de nouvelles opportunités d'emploi dans la conception, l'exploitation et la maintenance des machines, tout en entraînant également le déplacement d'emplois manufacturiers traditionnels.
• La capacité de produire des logements abordables grâce à l'impression 3D à grande échelle, en répondant aux pénuries de logements et en contribuant au développement urbain.
• Le risque de vol de propriété intellectuelle et de contrefaçon, car les conceptions numériques peuvent être plus facilement reproduites, ce qui entraîne des contestations judiciaires et la nécessité de nouvelles mesures de protection.
• La possibilité pour les gouvernements d'utiliser la FA dans la défense et les interventions d'urgence, permettant une production rapide d'équipements et de fournitures dans des situations critiques.

Questions à considérer

• Comment la fabrication additive peut-elle encore permettre aux entreprises d'améliorer la technologie et l'innovation ?  
• L'essor de la fabrication additive aura-t-il un impact sociétal significatif ?