Vous souvenez-vous que dans un précédent dossier de 3D ADEPT Mag, nous avons exploré la candidature de la fabrication additive pour les applications de production ? L’un des cadres identifiés pour évaluer s’il est nécessaire de suivre la voie de la FA pour la production en série est l’approche de l’analyse de la conception. Cette approche consiste à identifier les pièces où la FA pourrait être appliqué efficacement. Parmi les entreprises qui ont dédié leur activité principale à cette étape de pré-production, il y a CASTOR.
Pour cette Opinion de la semaine, nous nous sommes entretenus avec Omer Blaier, cofondateur et CEO de cette start-up basée en Israël, afin de savoir comment son logiciel aide les industries à identifier les pièces pour la fabrication additive.
Omer Blaier a découvert la fabrication additive lorsqu’il travaillait chez Stratasys. Ingénieur mécanique de formation, il a fondé CASTOR, en 2017, avec Elad Schiller qui occupe actuellement le poste de CTO au sein de l’entreprise. Pendant son mode furtif, l’entreprise a levée des fonds, et a été soutenue par plusieurs investisseurs à travers le monde, dont Evonik, qui a également soutenu son lancement officiel sur le marché de la FA.
« Pendant mon passage chez Stratasys, j’ai découvert que la plupart des entreprises qui imprimaient en pensant à la production en série ne voyaient pas l’impression 3D comme une option pour réduire les coûts. Nous avons donc décidé de nous attaquer à ce problème. Nous existons pour aider les fabricants à décider où et quand ils peuvent économiser du temps et de l’argent dans leur environnement de production. Pour ce faire, nous avons développé trois produits logiciels qui aident les industries à tirer parti des avantages de l’impression 3D industrielle :
– Castor Light : une solution basée sur le cloud où les entreprises peuvent télécharger leurs matériels, la liste des pièces qu’elles souhaitent explorer – qu’il s’agisse d’un produit complet ou d’un grand assemblage – et ensuite, elles effectuent une brève évaluation pour découvrir où il est judicieux d’utiliser la FA d’un point de vue technique et économique.
– Castor Enterprise est le produit suivant. Il s’agit du produit principal de CASTOR. Il existe une version sur site qui peut être installée sur un ordinateur. Elle a été développée sur la base des caractéristiques de Castor Light. Cependant, il se distingue du produit précédent en ce qu’il recommande aux utilisateurs les modifications de conception qu’ils pourraient vouloir appliquer à la pièce. Ce module permet de consolider la pièce, ce qui présente un avantage essentiel : la capacité d’identifier les possibilités de réduction du poids – même si nous ne sommes pas une société de conception générative et d’optimisation topologique. Le logiciel est également très bon pour identifier les pièces qui ont des matériaux supplémentaires, tout en permettant une personnalisation complète de la structure de calcul, ainsi que des calculs de retour sur investissement pour les imprimantes 3D. En un mot, ce logiciel a pour but d’aider les ingénieurs à explorer leurs possibilités de conception pour la FA (DfAM).
– Vient ensuite Castor White Label, notre troisième produit. Il s’agit d’une infrastructure complète conçue pour les grands clients du secteur de la FA. Ces derniers peuvent l’utiliser pour fournir un service à leurs clients en tant qu' »outil de pré-vente ». En utilisant cette plateforme, ils permettent à leurs clients de télécharger des pièces et de voir s’il est judicieux d’utiliser la FA. Evonik et Nexa3D sont quelques exemples d’entreprises qui utilisent actuellement cette plateforme. Le produit est alimenté par CASTOR, mais il est personnalisé à tous les niveaux afin que chaque entreprise puisse l’utiliser sous sa marque », Blaier explique.
Même si on comprend que les fabricants d’imprimantes 3D, les équipementiers, les producteurs de pièces ou de matériaux sont les cibles principales qui peuvent utiliser les produits CASTOR, Blaier note également que l’entreprise travaille avec des services de bureau en tant que partenaires. « Le résultat final est de guider les fabricants vers les bureaux de service afin qu’ils puissent imprimer les pièces finales. Nous ne sommes pas une place de marché, nous disposons d’un réseau de bureaux de service et nous mettons le fabricant en relation avec le bureau de service qui acheminera la pièce jusqu’à l’usine du fabricant, ce qui signifie que CASTOR agit comme un fournisseur de trafic pour les services d’impression 3D », ajoute-t-il.
La description que fait Baier des produits CASTOR révèle également que l’entreprise ne peut être classée dans la catégorie des « logiciels de conception », ni dans celle des « logiciels de simulation/de flux de travail ». Elle se situe à mi-chemin entre la « conception » et le flux de travail de simulation, car son logiciel ne peut redessiner que lorsqu’il y a une opportunité.
« Je pense que nous devrions créer une nouvelle catégorie de profils logiciels pour nos produits, une catégorie que j’appellerais « modèle d’identification des pièces ». Nous prenons la conception telle qu’elle est, telle qu’elle a été conçue dans le logiciel de CAO, et nous donnons une évaluation de ces pièces. Notre travail comble en fait le vide entre la CAO et les outils de gestion du flux de travail », souligne le CEO.
Alors, comment CASTOR aide-t-il les fabricants à identifier la bonne pièce pour la FA ?
Pour rappel, en utilisant la plateforme CASTOR, les ingénieurs ont la possibilité de télécharger un seul fichier qui contient la conception d’un produit entier ou une liste d’inventaire. L’évaluation qui suit repose sur quatre piliers : les matériaux, l’analyse de la géométrie, l’analyse des coûts et l’analyse des contraintes.
Une visite virtuelle de la plateforme révèle que l’option « matériaux » aide l’utilisateur à identifier les meilleurs matériaux pour une production donnée. Comme vous le savez, quel que soit le procédé de fabrication utilisé, chaque pièce doit présenter différents niveaux de ductilité, de densité, d’élasticité et de résistance, afin d’atteindre les fonctionnalités souhaitées. L’objectif pour atteindre ces fonctionnalités est de choisir le matériau qui fournira les propriétés mécaniques requises. Cette étape est d’autant plus cruciale que le passage de la fabrication conventionnelle à la FA peut également entraîner une modification des propriétés mécaniques.
« L’analyse géométrique », quant à elle, aide l’utilisateur à identifier une imprimante capable d’imprimer ces matériaux. Selon Blaier, au-delà de la géométrie de la pièce à évaluer, il existe toute une série de limitations que les utilisateurs doivent prendre en compte, d’où l’importance d’effectuer une analyse des tolérances, ou de vérifier le seuil d’épaisseur minimale des parois ou le rapport entre la hauteur, la profondeur et l’épaisseur.
« L’analyse des coûts » vient ensuite répondre à la question : « Combien vais-je dépenser pour cette production ? ». « C’est un excellent moyen d’évaluer et comparer les procédés conventionnels & FA », note Blaier. En effet, dans la plupart des cas à ce jour, les procédés de fabrication conventionnels tels que le moulage par injection sont judicieux pour la production en volume alors que le rendement financier est plus intéressant lorsque la FA est utilisée pour de faibles volumes. Cette analyse du seuil de rentabilité est marquée par une ligne en « V verte » sur la plate-forme CASTOR qui indique au fabricant la voie de fabrication à suivre.
La dernière étape de cette évaluation est « l’analyse des contraintes ». « Basée sur les forces externes des pièces, elle permet de comprendre comment la pièce se comportera dans la vie réelle », explique notre invité dans cet OOW.
En mentionnant un exemple concret, Blaier explique comment son équipe a joué un rôle central dans le processus qui a conduit à l’intégration d’une pièce de production en métal imprimée en 3D pour l’un de ses clients. Dans le cadre de ce projet qui a pris 9 jours en utilisant ses outils automatisés, au lieu de 9 semaines en procédant manuellement, CASTOR a aidé le client à réaliser une économie de 50 % pour une production à faible volume par rapport au coût du processus traditionnel.
Dans le même ordre d’idées, parlant des domaines où l’impression 3D et la FA peuvent faire la différence à première vue, l’expert reconnaît que le monde actuel de l’impression 3D industrielle est mené par les entreprises des secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale et des dispositifs médicaux, mais il trouve « le segment des machines industrielles » particulièrement attrayant. Ce segment comprend de grandes infrastructures comme les entreprises agroalimentaires, les entreprises de bière qui ont souvent besoin d’une production en faible volume pour leurs équipements industriels parfois complexes.
« Chez CASTOR, nous nous concentrons sur les pièces non sexy que les entreprises veulent produire ; les pièces qui entourent le moteur lui-même – les pièces que l’on trouve dans les zones périphériques », complète-t-il.
La prochaine étape…
En tant que jeune entreprise, il ne fait aucun doute que CASTOR a un long chemin à parcourir, mais l’entreprise est définitivement sur la bonne voie. Avec 15 employés qui partagent la même vision, l’entreprise travaille dur pour améliorer ses solutions existantes et développer de nouveaux produits pour l’industrie. L’une de ses priorités à court terme est de développer un outil qui aidera les fabricants à déterminer si les pièces métalliques peuvent faire l’objet d’un usinage CNC après le processus d’impression. L’autre priorité est d’améliorer l’interopérabilité, l’intégration de leur plateforme dans l’environnement d’autres fournisseurs de logiciels. Et je dois dire que j’ai hâte de voir qui seront les premiers partenaires technologiques de ce projet.
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