L’importance de l’impression 3D dans l’industrie 4.0
L’impression 3D est l’un des éléments fondamentaux de la version 4.0 de l’industrie moderne. Mais avant d’envisager le rôle de la fabrication additive, il faut d’abord comprendre ce qu’est l’industrie 4.0. L’industrie 4.0, ou la quatrième révolution industrielle, consiste en l’automatisation et la numérisation de l’industrie et de tous les processus liés aux entreprises. Les révolutions industrielles qui se sont produites tout au long de l’histoire ont été définies par les caractéristiques des différentes technologies émergentes de chaque moment. Ces caractéristiques et les nouvelles technologies modifient à grande vitesse les méthodes de production de l’industrie. En même temps, elles provoquent des changements économiques et sociaux qui transforment profondément l’humanité et son évolution. La société a vécu trois révolutions industrielles et technologiques au cours des XIXe et XXe siècles qui ont entraîné des progrès dans tous ses aspects, tant économiques que sociaux.
Depuis 2014 environ, l’industrie, l’économie et la société connaissent un nouveau changement marqué par la quatrième révolution industrielle. Cela a été possible grâce à la croissance exponentielle de la technologie et des TIC au cours de la dernière décennie, qui ont donné naissance à l’industrie 4.0. Cette dernière regroupe les systèmes physiques, numériques et biologiques en un réseau de production intelligent où les différents composants interagissent et collaborent ensemble. De même, elle est composée de différentes technologies innovantes qui donnent naissance à des solutions flexibles, intelligentes et autonomes. Ce changement implique la transformation numérique de l’industrie et des entreprises avec l’intégration de nouvelles technologies de rupture : impression 3D, IdO, systèmes cyberphysiques (CPS), cybersécurité, cloud computing, blockchain, intelligence artificielle, apprentissage machine, apprentissage profond et données volumineuses. Cela a donné naissance à l’industrie du futur ou « usine intelligente ».
L’impression 3D dans l’industrie 4.0
L’impression 3D est l’une des principales technologies émergentes de l’industrie 4.0. L’utilisation et la mise en œuvre de la fabrication additive, en combinaison avec d’autres technologies, entraîne une évolution dans l’industrie vers une production intelligente où les machines (autonomes, automatiques et intelligentes), les systèmes et les réseaux sont capables d’échanger des informations et de répondre aux systèmes de gestion de la production. De plus, en tant que technologie capable de transformer une conception en 3D en un produit sans intervention, l’impression en 3D a un rôle fondamental. Elle élimine également le besoin d’outils et de dispositifs coûteux, ce qui réduit le post-traitement, le gaspillage de matériaux et l’intervention humaine. Ce sont là des caractéristiques qui définissent l’industrie du futur.
Grâce à l’impression 3D, les usines ont la possibilité d’accroître leur flexibilité, en s’adaptant aux besoins d’un marché de plus en plus exigeant et imprévisible. Elle permet de fabriquer toutes sortes d’objets personnalisés sans avoir recours à des moules et des outils de fabrication coûteux. De même, l’impression 3D est une grande alliée de l’environnement, une caractéristique très importante compte tenu de notre situation climatique actuelle et de l’importance d’avoir des processus de fabrication durables avec moins de consommation de ressources et de production de déchets.
L’impression 3D est arrivée à maturité très rapidement selon la célèbre courbe de Gartner. Cette courbe représente la maturité, l’adoption et l’application commerciale d’une technologie spécifique. L’impression 3D des implants médicaux, des points de vente et les chaînes d’approvisionnement constituent les secteurs les plus prolifiques. On trouve également l’impression 3D dans les salles de classe du secteur de l’éducation et la bio-impression pour la recherche dans le domaine de la médecine.
Étapes de la courbe de Gartner.
Perspectives d’avenir pour la fabrication additive
La fabrication additive a un avenir très prometteur. L’augmentation du nombre de techniques et de matériaux, ainsi que le volume considérable de recherche scientifique et la création d’entreprises spécialisées, ont entraîné une augmentation des possibilités d’application de la technologie. L’impression 3D est devenue la technologie de fabrication préférée dans de nombreux secteurs, avec la perspective d’une croissance continue. De plus, la situation actuelle que connaît le monde entier en raison de la COVID-19, a conduit à une plus grande progression et à une consolidation de l’impression 3D suite à un besoin accru d’éléments personnalisés rapidement.
L’impression 3D et l’industrie 4.0 sont encouragées par plusieurs initiatives dans le monde entier, la Silicon Valley, Londres et New York étant les principaux sites de démarrage des entreprises liées à l’industrie 4.0. Parmi ces initiatives, DFactory BCN se distingue, visant à être le plus grand centre de l’industrie 4.0 en Europe du Sud. Son objectif est de générer entre 1500 et 5000 emplois indirects. Les installations de l’incubateur 3D Factory, le premier incubateur européen de haute technologie dans le domaine de l’impression 3D, comptent plus de 50 entreprises spécialisées dans la fabrication additive. Un autre exemple est le projet DIAMOND dans le Michigan, qui vise à faire entrer la fabrication dans l’ère de l’industrie 4.0 dans l’Etat. La maturité de la technologie, le large éventail de possibilités offertes par l’impression 3D et l’impulsion donnée par les institutions, permettront de consolider la fabrication additive en tant que technologie de pointe dans de multiples secteurs dans un avenir proche.
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