Il y a trois ans, l’intégration de la blockchain dans les procédés de fabrication additive était une idée que les professionnels n’avaient pas encore étudiée en profondeur. En 2018, les entreprises ont réellement commencé à partager les premières applications de la Blockchain dans les procédés de fabrication additive. Toutefois, jusqu’à présent, le concept reste vague et incertain pour les opérateurs de fabrication additive. Nous espérons que cet article lèvera ces incertitudes.
La blockchain est vue comme une chaîne d’enregistrements stockés sous la forme de blocs qu’aucune autorité ne contrôle. Le premier lien avec la fabrication additive est que la blockchain est résistante à la modification des données. Il s’agit d’un grand livre ouvert et réparti qui peut enregistrer les transactions entre deux parties de manière efficace et permanente.
Alors qu’elle est surtout connue dans le monde de la finance, les passionnés tentent également de déterminer son potentiel dans l’industrie de la FA. Ils pensent que cette technologie peut rendre la fabrication additive plus accessible aux gestionnaires industriels et de la chaîne d’approvisionnement du monde entier, d’une part, et d’autre part, qu’elle peut résoudre le problème de stockage des données pour les pièces complexes et certifiées. En d’autres termes, ajouter de la valeur au « fil numérique« .
Quel est ce fil numérique ?
Selon une analyse de Deloitte sur les « Opportunités d’impression 3D pour la blockchain », « pour que les processus de FA prennent de l’ampleur au niveau industriel, une série d’événements complexes, connectés et pilotés par les données doit probablement se produire. De cette façon, le déploiement réussi de la FA est moins un défi de production associé à la physique ou au matériel qu’à la gestion des données ou des dossiers. C’est ce qu’on appelle le fil numérique pour la fabrication additive (Digital thread for Additive Manufacturing – DTAM) ».
Le fil numérique peut donc être considéré comme cette boîte cruciale « qui porte l’information » tout au long du processus de fabrication. Ces informations sont des données de conception, de modélisation, de production, de validation, d’utilisation et de surveillance d’une pièce fabriquée.
La capacité d’exploiter les données ainsi que de gérer les demandes informatiques intenses permet aux fabricants d’adapter la production par FA.
Quand est-ce que la Blockchain entre en jeu ?
Une utilisation essentielle de la FA dans les bureaux de services d’impression 3D consiste à mettre en œuvre un modèle réparti entre un certain nombre de partenaires dans le monde entier. Cette chaîne d’approvisionnement de FA n’est possible que grâce à la transmission de données de fabrication et à l’interconnectivité.
En ce sens, le DTAM inclut d’autres technologies telles que l’optimisation topologique et la modélisation multiphysique avancée pour permettre une véritable innovation « produit ».
« De la même manière que le DTAM prend en charge à la fois l’échelle de la chaîne d’approvisionnement et l’innovation produit, la blockchain pour la FA a le potentiel de servir d’épine dorsale et de couche de sécurité pour le DTAM, soutenant toutes les transactions qui surviennent au cours du cycle de vie numérique et physique de la FA », expliquent des analystes de Deloitte. Cela ressemble vraiment à une chaîne de confiance entre les parties prenantes.
La « chaîne de confiance » et ses avantages
Un groupe de scientifiques qui a publié l’étude, « Intellectual Property Protection and Licensing of 3D Print with Blockchain Technology », a expliqué qu’une licence peut être accordée à des utilisateurs spécifiques pour imprimer un certain nombre de composants. Parlant d’une « chaîne de confiance » entre plusieurs parties prenantes, dont les imprimantes certifiées, les détenteurs de droits d’auteur et les fournisseurs de services, ils ont expliqué que ce type de processus est construit depuis le développement de données 3D numériques jusqu’à l’étiquetage des composants imprimés en 3D avec des puces RFID.
En d’autres termes, si tout le monde dans la base de données utilise la même base de données de la blockchain, cela améliorerait considérablement la transparence au niveau international dans le réseau de FA.
Le concept de confiance confirme d’une certaine façon la validation d’une technologie d’impression 3D donnée. Prenons l’exemple de GE Additive, une société qui tire parti de la blockchain dans ses processus de FA :
Lorsqu’un tiers reproduit une pièce de rechange pour un besoin industriel, il n’est pas possible pour l’utilisateur final de vérifier si la pièce de rechange « a été produite à l’aide d’un fichier de construction correct, sur un support de fabrication correct et sur un dispositif de fabrication additive correctement configuré ».
Pour GE, « il serait donc souhaitable de fournir des systèmes et des méthodes pour la mise en œuvre d’un enregistrement de données historiques d’un procédé de fabrication additive avec des capacités de vérification et de validation qui peuvent être intégrées dans des dispositifs de fabrication additive. ».
Cependant, ce concept de confiance entre les parties est controversé. Pendant que les chercheurs parlent de la mise en place de la confiance entre les parties prenantes, le cabinet d’audit Deloitte, explique que la confiance doit encore être renforcée.
La technologie de Blockchain n’élimine pas le besoin de confiance entre les parties. « Elle remplace le mécanisme existant pour gagner la confiance (banque, séquestre, etc.) par la cryptographie, et maintenir cette confiance n’est pas gratuit. La méthode par laquelle la confiance est obtenue s’appelle le mécanisme de consensus, et le coût est la structure d’incitation – la manière par laquelle la confiance est maintenue. Il s’agit des deux piliers fondamentaux de la blockchain : la structure d’incitation permet de soutenir les efforts déployés pour que cette validation puisse avoir lieu et se poursuivre. Les caractéristiques exactes de ces deux éléments sont adaptables à différents écosystèmes, mais le succès du protocole dépend souvent de ces deux fondations. »
La Sécurité, évidemment
Cela semble évident, mais il est important de le mentionner. Une fois la chaîne de confiance installée, les partenaires peuvent évoluer dans une base de données extrêmement sécurisée. Ces environnements de ce type nécessitent l’utilisation de la cryptographie pour la validation des transactions qui offrent une protection contre les risques d’accès non autorisé aux données.
Les applications militaires, par exemple, exigent un maximum de sécurité. La marine américaine utilise la technologie de blockchain pour échanger des fichiers 3D en toute sécurité. La bonne nouvelle est que les données sont cryptées, ce qui élimine tout risque de piratage. La mauvaise nouvelle, c’est que chaque action est irréversible. Les actions ne peuvent être modifiées ou supprimées.
De plus en plus vite
Un autre avantage qui découle de cette chaîne de confiance est la rapidité. En FA, l’un des avantages que les fabricants ont l’habitude de souligner est qu’une fois qu’une pièce est conçue et que le fichier 3D est prêt, elle peut être reproductible sur une large gamme de systèmes de fabrication. Avec l’intégration de la blockchain, cet avantage est encore plus flagrant. En effet, puisqu’il n’y a aucun besoin d’exploration de données, les processus d’utilisation sont presque instantanés.
Ceci étant dit, cet argument peut également être vu à l’échelle mondiale. Les entreprises mettent de plus en plus en place des réseaux de parc d’imprimantes 3D. La blockchain reste le fil conducteur idéal de ces imprimantes 3D car la technologie permet de connecter plusieurs imprimantes 3D entre elles.
Où en est le marché ?
L’utilisation de la blockchain dans l’industrie de la FA en est encore à ses débuts. La technologie elle-même a évolué parce qu’elle a d’abord été utilisée dans le monde de la finance.
Cependant, malgré cette progression, seules cinq entreprises sur vingt de l’industrie de la FA peuvent effectivement affirmer qu’elles tirent profit de cette technologie. Pour l’instant, ces entreprises ne voient pas d’autres avantages que ceux mentionnés ci-dessus. C’est un bon point dans la mesure où les entreprises qui n’utilisent pas encore la blockchain ont encore le temps de rattraper le train qui est déjà en marche. Cependant, cela peut également être considéré comme une limitation, dans la mesure où la blockchain pourrait être qualifiée de technologie sans avenir.
Donc, pour répondre à la toute première question, disons que la fabrication additive semble prête à intégrer la blockchain, mais ce n’était peut-être pas la bonne question qu’il fallait poser. La bonne question aurait été de savoir si les opérateurs de la FA sont prêts à intégrer la blockchain.
Cet article a initialement été publié dans le numéro de juin 2019 de 3D ADEPT Mag.