Dans certaines industries et dans certaines situations, la solution simple qui consiste à fabriquer une pièce dans un environnement industriel traditionnel n’est pas toujours la plus efficace. La fabrication in situ est devenue une solution envisagée, mais sa mise en œuvre effective dans des environnements industriels ou non industriels n’est pas aussi simple. L’équipe de Bionic Production GmbH a analysé la situation dans son ensemble et a mis sur le marché une solution qui ouvre davantage de possibilités aux industries que nous ne considérons pas avant, comme utilisatrices de la FA : la Mobile Smart Factory (usine mobile intelligente).  

Pour cette Opinion de la Semaine, nous nous sommes entretenus avec Johannes Schmidt, chef de projet senior chez Bionic Production GmbH, pour discuter de cette solution, des problèmes qu’elle pose et des industries qui sont particulièrement bien placées pour en tirer parti.

Il est intéressant de noter qu’au début de sa carrière, Schmidt a participé à un groupe de recherche interdisciplinaire qui visait à explorer des solutions pour les concepts de mobilité durable et numérique ; et avant de rejoindre Bionic Production GmbH, il a travaillé comme chef d’équipe “Durabilité” chez HPC – Hamburg Port Consulting GmbH. Une expérience utile puisqu’il dirige désormais les activités de la Mobile Smart Factory chez Bionic Production GmbH, un fournisseur indépendant de services de FA dont Hamburger Hafen und Logistik AG est le principal actionnaire depuis 2019.

La Mobile Smart Factory et les raisons qui ont conduit à son développement

Images: Mobile Smart Factory

Comme son nom l’indique, la Mobile Smart Factory est une unité de production sur site qui peut fabriquer des pièces de rechange et d’autres composants à la demande.

« Tout d’abord, je voudrais souligner que la Mobile Smart Factory est une division de Bionic Production GmbH qui fournit une large gamme de services dédiés à la fabrication additive industrielle. Nos solutions vont de la stratégie à l’ingénierie et à la fabrication. Nous produisons des prototypes pour plusieurs clients dans plusieurs secteurs, des secteurs bien connus comme l’aérospatiale, l’automobile, le ferroviaire et d’autres industries. Outre ces solutions, nous avons également développé notre propre système qui permet aux industries de tirer parti de la FA sur place/ la Mobile Smart Factory », déclare Schmidt dès le début.

Comme beaucoup d’entreprises qui opèrent dans ce domaine, l’équipe de Bionic Production s’est posé la question : « de quoi a-t-on besoin sur le marché de la FA ? » Une question qui a conduit à une recherche approfondie qui met en lumière trois réalités principales :

« – La gestion des pièces de rechange pose de nombreux obstacles aux opérateurs des différentes industries [qui doivent continuellement tenir compte des stocks actuels, de la disponibilité des ressources qui peuvent être rares et d’autres variations].  Un opérateur minier au Kenya, par exemple, ou un opérateur en Russie pourrait avoir besoin de toute urgence d’une pièce offshore située dans une région très différente et pour certaines raisons, il ne pourrait pas l’obtenir aussi rapidement qu’il en a besoin et de manière fiable. Dans des endroits éloignés comme ceux-ci, nous ne pouvons pas prévoir les capacités logistiques nombreuses et limitées auxquelles les opérateurs pourraient être confrontés, d’où la nécessité d’une solution sur place.

– En outre, nous nous sommes rendus compte que certains de nos clients opèrent actuellement dans des régions éloignées très difficiles d’accès. Ils ont généralement besoin de services de réparation pour certaines de leurs pièces endommagées. L’absence d’une solution capable de produire avec précision un composant dédié peut facilement coûter plusieurs millions de dollars par jour dans certains secteurs.

– Sans compter que les entreprises qui sont prêtes à tirer parti des technologies de FA veulent le faire de manière très simple. Comme vous le savez, la FA n’est pas seulement une question de machine, elle comprend également des étapes de pré et de post-traitement qui doivent encore être maîtrisées pour obtenir la pièce souhaitée », explique M. Schmidt. 

Avec toutes ces questions à résoudre, l’équipe de Bionic Production GmbH a travaillé sur une approche “plug-and-print” qui répondrait à chacun de ces besoins.  Disponible dans un conteneur modulaire, l’usine est équipée de tout le matériel nécessaire pour assurer la flexibilité et la fiabilité des besoins de production.  

« Que ce soit par la production de pièces en polymère et/ou en métal sur place, nous avons conçu une solution qui couvre l’ensemble du processus de FA, du prétraitement au post-traitement », assure le chef de projet.

Pour ce faire, Schmidt explique que la collaboration avec tout client commence par une étape d’identification. « Nous devons d’abord identifier le type d’applications que le client souhaite réaliser. Ensuite, nous sélectionnons toutes les pièces qui peuvent être imprimées en 3D dans la Mobile Smart Factory. Les fichiers numériques sont ensuite stockés dans un entrepôt numérique. Nous avons travaillé sur la partie programmation numérique de sorte qu’une fois les données transférées à l’imprimante 3D pour la production, l’opérateur n’a plus qu’à appuyer sur un bouton pour obtenir le produit final », note notre invité.   

En ce qui concerne les procédés de fabrication, selon l’application, l’opérateur peut opter pour un procédé de fabrication par adjonction de fil métallique (connue sous le nom de Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM), qui comprend une unité de fraisage et de perçage, la technologie de FA de Markforged avec des matériaux tels que l’acier ou même la technologie FDM.

Si la Mobile Smart Factory assure toutes les étapes de la fabrication au sein d’une seule machine, l’équipe à l’origine de cette solution n’a pas oublié la nécessité pour certains opérateurs d’obtenir une certaine assurance qualité à la fin de la production. Dans ce cas, les opérateurs peuvent s’appuyer sur des mesures tactiles ou sur l’utilisation d’un scanner 3D pour inspecter le composant fabriqué.  

Comme chaque usine est conçue sur mesure pour chaque client, il est difficile de donner des détails précis sur le poids et les dimensions d’une usine mobile intelligente. Pour donner des mesures indicatives, le responsable du projet indique toutefois que les conteneurs standard peuvent peser entre 12 et 15 tonnes. « Nos conteneurs sont également certifiés CSC, ce qui signifie que nous pouvons les transporter sur un bateau, sur un camion, sur un navire ou sur un train », ajoute-t-il.

 Opportunités pour les nouvelles industries et régions 

Nous avons toujours su que les industries aérospatiale, automobile, ferroviaire et même médicale sont les domaines qui stimulent la croissance des technologies de FA. Cela ne fait que quelques années que les professionnels ont commencé à explorer les avantages que la FA peut apporter à d’autres industries telles que le secteur maritime, pétrolier et le gaz (MOG = Maritime, Oil and Gas).

Notre conversation avec Johannes Schmidt met en évidence un large éventail d’industries que nous ne considérons pas toujours comme adoptants potentiels des technologies de la FA. En plus des industries MOG, l’expert voit de grandes opportunités pour les industries du transport maritime, de l’énergie, des mines, de l’éolien offshore, de la construction. En bref, « les industries où la production de pièces peut facilement coûter des millions de dollars par jour – [car selon le nombre de pièces qu’il faut produire et les exigences certains secteurs d’activité, la Mobile Smart Factory peut facilement être une solution économique dans la production] ». 

 À ce jour, l’équipe est en train de construire son réseau de revendeurs dans le monde entier. Dans cette optique, il ne peut s’empêcher de mentionner les opportunités qu’il voit à travers leur collaboration avec TiziriTech. Grâce à sa compréhension du marché africain et à son réseau, son partenaire basé en Afrique du Sud va accroître la disponibilité de l’unité de production intelligente dans diverses industries telles que l’exploitation minière, la production d’électricité ou l’agriculture, où les professionnels travaillent dans des endroits éloignés.

En outre, Priit Kull, propriétaire d’Inchworm Machines, représentera l’usine mobile intelligente en Estonie. Dans ce partenariat, les deux partenaires partagent la même vision de l’avenir de la logistique ; une vision où il n’y a aucune raison de maintenir des stocks ou de compter sur de grandes usines qui ne seront pas en mesure de répondre à la demande toujours fluctuante.

« Que ce soit directement auprès de Bionic Production GmbH ou par l’intermédiaire de nos partenaires, par achat ou par location – pour une période minimale de 6 mois -, la première étape de l’acquisition d’une usine mobile intelligente est la préparation. Il s’agit d’un travail de collaboration qui nécessite la sélection des pièces, des pièces d’essai, une étude de faisabilité et la recherche du modèle commercial approprié afin de fournir une solution personnalisée. C’est seulement après cette étape que nous pouvons envisager la production, la livraison, le déploiement dans les opérations quotidiennes et même la formation des opérateurs », conclut Schmidt.

Pour aller de l’avant, afin de répondre aux divers besoins des clients, l’équipe de Bionic a travaillé et continue d’explorer diverses technologies de FA et d’autres équipements pouvant être intégrés dans l’usine mobile intelligente ; leur but ultime étant de fournir la solution d’usine la plus intelligente et la plus personnalisée, à chaque fois, où et quand elle sera nécessaire.

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