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Quel est l'impact de l'impression 3D sur la supply chain ?

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par Stéphane RUFER
Université Paris Dauphine - Master II "Supply Chain International" 2014
  

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D. Une plus grande flexibilité, un véritable avantage compétitif

Il n'existepas aujourd'hui de limite à la complexité d'un objet. Fabriquer un objet d'un seul tenant sur la base d'une structure avec des vides et des pleins reste un des atouts majeursde l'impression3D.

Plus l'objet est complexe plus il sera difficile à réaliser dans le cadre d'un  processus classique se positionnant sur une approche soustractive de la matière utilisée et non pas sur une approche additive (voir l'exemple p 12de la fig. b chez Boeing avec le passage de 15 pièces à 1). L'impression 3D permet de créer des objets aux formes imbriquées et extrêmement difficiles à usiner avec les méthodes de fabrication traditionnelles.

Le coût associé à l'outillage dans le cas de l'impression 3D est identique, quel que soit le nombre d'objets uniques produits. En éliminant les phases d'assemblage, les fabricants font d'énormes économies en termes de main-d'oeuvre. Alors qu'il fallait des mois voire des années pour reconfigurer l'outil de production dans le but de lancer de nouveaux modèles, l'utilisation des imprimantes 3D est très réactive.

Les coûts nécessaires à configurer une chaîne de montage pourront alors être utilisés pour effectuer des expérimentations sur des designs innovants et permettre d'être ainsi plus proche de la demande des clients avec un seul objectif : accroître les ventes.

Au niveau des coûts salariaux, le gain est difficile à quantifier actuellement. La fabrication traditionnelle requiert une main d'oeuvre d'experts et d'ouvriers pour faire fonctionner les machines et assurer la finition des produits. L'impression 3D requiert également la présence de professionnels qui maîtrisent la machine ainsi que de main d'oeuvre pour la finition des produits qui ne sont pas tous " finis" en sortie d'impression mais à un degré moindre.

Pour la fabrication de produits dont le temps de production est élevé, qui font appel à un nombre importants de machines ou d'outils lors de leur production, qui sont fabriqués en petites quantités ou qui nécessitent une customisation, l'impression 3D présente un réel avantage compétitif au niveau de la mise en oeuvre.

E. Vers la fin de la production de masse ?

Il y a beaucoup d'effet d'annonce de la part des journalistes, un battage médiatique, relayé par Internet pour créer le « buzz ». Tous annoncent la fin de la production de masse grâce « ou à cause » des imprimantes 3D, la fin de la fabrication traditionnelle et le retour des usines dans nos pays occidentaux. Ils prennent comme hypothèse qu' « au cours des dernières décennies, le rôle de l'industrie est allé en décroissant en occident puisqu'une grande partie de la production industrielle était réalisée dans les pays émergents à faible coût de main d'oeuvre. Les industriels se retrouvent, quant à eux, à se battre sur le seul terrain du prix à la recherche de coûts de main d'oeuvre toujours plus faibles. L'utilisation d'une imprimante 3D étant très peu intensive en main d'oeuvre, la relocalisation de tous les sites de production à proximité des zones de ventes se fera de fait, de quoi révolutionner la production d'objets physiques et de quoi mettre un terme à la logique de décentralisation des entreprises ».

C'est un des grands rêves de cette technique : s'affranchir de la production de masse industrielle.

L'impression 3D continuera certes à être de plus en plus utilisée dans les années à venir pour réaliser des produits uniques ou en petites séries, personnalisés et réalisés à la demande pour des marchés de niche. Mais elle ne peut totalement remplacer la production de masse des pays à bas coûts de main d'oeuvre. Les jouets par exemple, pour la plupart fabriqués en Chine, ont peu de chance d'être remplacés par des jouets imprimés en 3D. Pour les grands fabricants comme Mattel, l'intérêt de l'impression 3D, en plus de pouvoir réaliser des prototypes rapidement, est de venir s'additionner aux méthodes de fabrication traditionnelle pour améliorer les produits. Les deux techniques sont amenées à être complémentaires. Concrètement, on peut concevoir quela plus grosse partie d'une poupée Barbie reste fabriquée en Chine à l'aide des méthodes traditionnelles, en bénéficiant d'économie d'échelle, et que la partie « personnalisée », unique à l'objet, comme la tête de la poupée, soit imprimée en 3D. Ce rapprochement entre les deux techniques présente un double avantage pour le fabricant : une optimisation des coûts de fabrication via la méthode traditionnelle et, parallèlement, une augmentation de la valeur ajoutée du produit, qui devient « unique », grâce à la pièce imprimée en 3D.

A l'avenir, les grands fabricants ont donc tout intérêt à intégrer l'impression 3D au sein de leur chaîne logistique de fabrication de produits.

L'impression 3D n'a pas vocation à remplacer totalement la fabrication traditionnelle.

D'abord parce que certains objets complexes ne peuvent être réalisés aujourd'hui par fabrication additive. Le meilleur exemple est celui des objets technologiques comprenant des composants électroniques (téléphones, tablettes, téléviseurs, ...). Par ailleurs,la fabrication des tissus à partir d'imprimantes 3D n'est toujours pas possible.

Ensuite parce que cette technologie convient particulièrement aux séries moyennes et courtes mais n'est pas encore assez rapide pour fabriquer vraiment de grosses séries (rentables par le biais des économies d'échelle).

Pour la fabrication additive, la production de masse ne présente aucun intérêt. Les coûts de l'impression 3D sont élevés et seulement des fabrications de petites séries (maximum 100 pièces) présentent un intérêt.

Les bouchons de bouteilles plastiques, par exemple, sont fabriqués à la cadence de quelques centaines toutes les quatre secondes dans l'industrie classique. Ils prendraient quelques milliers de fois plus de temps en technologie additive !!!

Il faut donc plutôt apprendre à faire coexister les deux technologies et exploiter au maximum leur complémentarité. La fabrication additive n'éliminera pas de toute façon les machines-outils conventionnelles quoiqu'on en dise. La comparaison avec la famille des procédés classiques de fabrication montre que le recul que peut avoir l'industrie vis-à-vis de la fabrication additive est très relatif. Cela étant dit, la fabrication directe sur le cycle de Gartner n'en est qu'au début de sa phase de croissance.

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