Archive — Dossier de septembre 2019 sur la fabrication à la demande et la logistique. Les offres, chiffres et fonctions cités se rapportent à cette période. Le récit introductif est une illustration dont la réalité n’a pas été établie, pas une étude de cas vérifiée.
Le texte original évoquait un scénario associé à Fairphone, présenté comme remontant à 2013 : « Une jeune cliente Manon, reçoit 3 SMS, la notifiant que l’usine locale démarrait la production de la coque de son portable. Une coque qui serait unique, spécialement conçue pour elle grâce à une imprimante 3D. En 2 heures, les spécificités du produit étaient fabriquées, prêtes pour l’assemblage. Impatiente de recevoir son nouvel achat, Manon a fait le choix de l’usine locale car elle génère le coût Carbone le moins cher, et le livreur tout près de chez elle, ne devrait pas tarder à venir lui remettre son produit. » Fictive ou pas, l’histoire de Manon nous a poussés à analyser la réalité du marché aujourd’hui. Nous savons que la production à la demande, est presque devenue le « service de base » de nombreuses entreprises ayant recours à l’impression 3D. Alors, quel est l’impact sur la chaîne logistique, sur ses acteurs? Et à quel(s) point(s) les modes opératoires ont-ils changé pour les industriels et pour les consommateurs finaux ?
L’impression 3D, élément perturbateur de la chaîne logistique ou accélérateur de chiffres d’affaires ?
L’impression 3D peut modifier la répartition des tâches entre marques, fabricants et prestataires. Certaines entreprises s’appuient sur des spécialistes pour réaliser des prototypes, des séries limitées ou des produits personnalisés. Le choix dépend des coûts, des volumes et des contraintes techniques.
La célèbre marque de chaussures adidas a notamment fabriqué une collection limitée des baskets AlphaEDGE 4D LTD en utilisant la technologie de fabrication additive de Carbon. De même, Morel a fait confiance à Initial, tout comme Safilo à Materialise pour la production de leur collection de lunettes imprimées en 3D.
La gestion de la chaîne d’approvisionnement chez un fournisseur de services d’impression 3D industrielle
Nous nous sommes rapprochés de Protolabs, fournisseur de services d’impression 3D industrielle, pour découvrir comment se passe la gestion de la chaîne d’approvisionnement dans leur cas.
Protolabs fabrique des prototypes sur mesure et des pièces de production à la demande, d’abord par moulage par injection, puis par usinage CNC. La société a intégré l’impression 3D industrielle dans sa gamme de services à partir de 2015 en Europe, élargissant progressivement la gamme des technologies de SLA aux technologies SLS, DMLS, MultiJet Fusion, Polyjet, jusqu’à l’impression 3D de silicone.
Pour Solideth Chang, Sales manager à Protolabs, « la gestion de la chaîne d’approvisionnement est stratégique pour assurer la croissance et la rentabilité des entreprises : elle atténue les risques liés au développement des produits, peut prévenir les perturbations et permet de maximiser les opportunités. En d’autres termes, dans le domaine du développement de produits, une chaîne d’approvisionnement optimisée accélère la mise sur le marché et fournit une réponse rapide aux changements sans fin, tandis que dans le domaine de la fabrication à la demande, elle gère les menaces et les opportunités.
Le partenariat avec des fournisseurs qui tirent parti du potentiel de la technologie et des processus pour accélérer les réponses et les livraisons est essentiel à la réussite de la mise en œuvre d’une bonne chaîne d’approvisionnement.»
Parlant de l’utilisation de l’impression 3D dans cette chaîne d’approvisionnement, Solideth Chang poursuit :
« L’impression 3D accélère la livraison des maquettes et des prototypes. Utilisée à la place ou en conjonction avec les pratiques de fabrication conventionnelle, l’impression 3D peut réduire considérablement les délais d’exécution. De plus, la fabrication additive s’avère être un processus efficace qui demande peu de temps et d’efforts au début du processus. Cependant, elle produit des pièces dont les caractéristiques physiques et les contraintes de conception sont quelque peu différentes de celles des pièces fabriquées à l’aide de procédés de fabrication traditionnels.
[…] L’optimisation des processus par l’automatisation conduit à des délais beaucoup plus courts. Par exemple, une commande de 500 prototypes moulés par injection, dont la livraison peut prendre des mois, peut être rendue disponible en 7 à 10 jours grâce aux services de moulage par injection rapide de Protolabs. »
La fabrication à la demande peut réduire certains délais ou stocks. Son effet sur le chiffre d’affaires et la rentabilité doit toutefois être mesuré pour chaque activité ; il n’est pas automatique.
Du côté des start-ups
Par ailleurs, on note un développement accru de start-ups qui créent leur business model autour de la production à la demande de produits imprimés en 3D. Parmi les produits de consommation destinés au grand public qui peuvent être fabriqués en utilisant l’impression 3D, les lunettes ont tendance à sortir du lot parmi les différents types de produits qu’on peut fabriquer. Des startups telles qu’Octobre 71 et King Children sont quelques exemples de sociétés qui ont dédié leurs services à la production à la demande des lunettes imprimées en 3D.
Pour une jeune entreprise, produire à la demande peut limiter le stock de produits finis. Il reste à financer les équipements ou prestations, la qualification, la distribution et l’acquisition de clients. L’impression 3D ne garantit donc pas à elle seule la rentabilité.
Par ailleurs, l’autre prisme de la question nécessite de prêter attention aux marchés des acteurs de la logistique. L’avènement de l’impression 3D a-t-il été un frein dans leurs activités?
Les acteurs de la chaîne logistique face à l’avancée de l’impression 3D
Dans une étude conduite par le Georgia Institute of Technology , les chercheurs affirment que «depuis les années 80, l’informatique a évolué à une vitesse tellement rapide que la logistique et la chaîne d’approvisionnement ont toujours eu du mal à suivre. » Aussi, alors même que la technologie d’impression 3D métamorphose la chaîne d’approvisionnement, tout porte à croire que les sociétés spécialisées dans la chaîne logistique sont les parties prenantes qui vont pâtir de cette avancée mais la réalité montre que, certaines de ces sociétés ont fait de ce qui semblait être une difficulté une source d’opportunités.
La référence bibliographique précise de l’étude attribuée à Georgia Tech n’est pas fournie dans le dossier original.
En 2016, UPS a annoncé un réseau de fabrication à la demande avec Fast Radius et un accord avec SAP. Il s’agit ici de l’initiative décrite à cette date.
La documentation UPS associait le site de Louisville aux services proposés dans environ 60 magasins américains. L’objectif était de relier commande, production et expédition ; les délais dépendaient de la pièce et de la commande.
Le parcours annoncé orientait les commandes vers un site adapté à la localisation, au délai et à la qualité demandés. Il ne faut pas lire cette présentation historique comme une promesse de disponibilité ou de livraison actuelle.
L’accord avec SAP portait sur l’intégration des données de chaîne logistique, de commande et de production. La numérisation du parcours ne remplace pas la validation technique des pièces.
Le 16 janvier 2018, FedEx a annoncé la création de Forward Depots. Son périmètre couvrait les stocks critiques, la logistique des pièces de rechange, l’impression 3D, les réparations et le laboratoire d’emballage.
Cette annonce ne suffit pas à établir que le service reposait exclusivement sur une fabrication locale, ni à le comparer directement au réseau UPS.
Un fichier numérique peut circuler rapidement entre sites, mais la fabrication et la livraison dépendent des capacités disponibles, des matières, des contrôles et du transport. Ce fonctionnement conduit à examiner la notion de stock numérique.
Le cloud, nouvelle forme de stockage ?
Un stock numérique peut remplacer une partie du stock physique pour les pièces qui se prêtent à une fabrication à la demande. Il faut néanmoins conserver une définition validée, des droits d’usage et une capacité de production disponible.
Les plateformes de CAO dans le cloud, comme Onshape, permettent à des équipes réparties sur plusieurs sites de collaborer sur des données de conception.
« Chaque jour, des entreprises du monde entier – en Asie, en Europe et aux Etats-Unis – nous contactent pour l’impression de petites pièces avec nos imprimantes nanoArch® », déclare le CEO de BMF, Dr. Xiaoning He. « Avant d’utiliser Onshape, nous devions envoyer des fichiers CAO par courriel à nos clients. Mais maintenant, notre équipe en Chine et nos clients à l’étranger peuvent travailler ensemble sur le même modèle en même temps. Il a vraiment amélioré notre efficacité et notre rapidité, et Onshape est le seul système de CAO capable de fournir cette capacité. »
L’exclusivité revendiquée dans ce témoignage relève de l’appréciation de son auteur à l’époque ; elle n’est pas établie ici par une comparaison du marché.
BMF Material Technology est spécialisée dans l’impression 3D micro/nano-échelle qui permet de fabriquer des pièces extrêmement petites et complexes telles que des connecteurs, des endoscopes et toute sorte de ressorts minuscules.
La gestion centralisée des données peut limiter la multiplication de copies non maîtrisées et faciliter le suivi des versions. Elle n’élimine pas tout risque de sécurité. Les droits d’accès et de partage, l’authentification et la protection des comptes restent essentiels.
En outre, le Sales Manager de Protolabs explique que grâce à leur nouvelle forme de stockage sur le cloud, ils ont réalisé « 1 million de références de pièces uniques ayant fait l’objet de devis pour le moulage par injection à travers le monde et ont servi 37 000 développeurs en 2017 ». Aussi, considérer le cloud comme nouvelle forme de stockage, c’est donner la possibilité de télécharger un fichier CAO à partir du nuage, le faire récupérer par un autre producteur et l’imprimer à la demande. « Pourvu que la technologie, le savoir-faire et l’accès aux matériaux de l’utilisateur final le permettent bien sûr. Et aussi à condition que le designer soit enclin à donner accès à son fichier CAO de pièces détachées. Dans ces conditions, vous pourriez considérer le cloud comme nouvelle forme de stockage », conclut Solideth Chang.
Le chiffre d’un million correspond aux références ayant fait l’objet de devis, conformément à la version anglaise de l’entretien, et non à un nombre vérifié de pièces fabriquées. L’exemple de 500 prototypes cité plus haut concerne le moulage par injection rapide, pas l’impression 3D.
Au final… ?
Les exemples présentés montrent plusieurs façons de rapprocher conception, production et livraison. Le cloud peut faciliter la coordination et la gestion de stocks numériques ; il ne remplace ni les équipements ni la qualification.
Les effets sur chaque acteur dépendent des produits, des volumes et de l’organisation retenue. Les procédés conventionnels restent pertinents pour de nombreuses applications.
La fabrication personnelle peut aussi déplacer certaines opérations chez l’utilisateur. Elle reste tributaire d’une chaîne d’approvisionnement en machines, matières, énergie et services : elle ne fait pas disparaître la logistique.
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