Grâce à ses caractéristiques, l’impression 3D permet des changements positifs en matière de durabilité économique et environnementale tout au long de la chaîne d’approvisionnement, en rendant les processus de production plus efficaces et en réduisant les déchets.
Dans le même temps, la décision de ne pas adopter ce type de système représente un risque pour les entreprises qui préfèrent rester liées uniquement aux systèmes de production traditionnels tels que les centres d’usinage et les moules d’injection. Dans ce domaine, l’impression 3D n’est pas utilisée comme un remplacement complet d’un moule ou d’une machine CNC, mais comme un outil complémentaire qui permet d’obtenir des pièces qui ne seraient pas rentables ou qui imposeraient un grand gaspillage de ressources avec d’autres processus de production.
Grâce aux processus de fabrication additive, les déchets de matériaux peuvent être minimisés et le dépôt couche par couche peut être utilisé pour générer le nombre minimum de supports requis pour une conception réussie.
Les principales caractéristiques des processus de production qui ont un impact sur la durabilité et les atouts de l’impression 3D en tant que complément des techniques de production traditionnelles seront examinés. Les mesures actuelles visant à soutenir les solutions de fabrication écologique seront également analysées.
Les 5 avantages de l'impression 3D selon le Politecnico di Milano
Une étude menée par Alessio Ronchini, doctorant à la faculté d’ingénierie de gestion du Politecnico di Milano, montre quels sont les domaines les plus touchés.
La recherche s’est concentrée sur la collecte des opinions de 100 experts dans l’application de la fabrication additive dans les entreprises du secteur industriel.
Il a ainsi été possible d’obtenir une image complète non seulement de la situation actuelle, mais aussi de leurs attentes concernant l’évolution des processus de production.
Les aspects les plus importants à prendre en compte selon les participants à la recherche sont les suivants:
La réduction des inventaire
La réduction des émissions de CO2
L’optimisation des matériaux utilisés
La limitation des déchets de production
La modification de la consommation d’énergie
La réduction des inventaires
L’impression 3D permet de numériser la production et le stockage des composants nécessaires au maintien des processus de production dans l’entreprise.
En disposant d’une bibliothèque de conceptions 3D au format STL prêtes à être imprimées en fonction des demandes du marché, les entreprises peuvent éviter de stocker des objets physiques.
Elles peuvent ainsi limiter les coûts de gestion et les efforts logistiques en simplifiant les procédures de manutention dans les entrepôts.
Réduction des émissions de CO2
Pour acheminer les objets fabriqués des sites de production aux points de distribution, il est nécessaire d’utiliser des moyens de transport sur roues, maritimes ou aériens.
En disposant d’imprimantes réparties sur les différents sites de l’entreprise, il est possible de localiser la production des différentes pièces et d’éviter tout transport en envoyant simplement le fichier nécessaire.
Cet avantage est encore plus important lorsqu’il s’agit d’acheter des pièces fabriquées à l’étranger.
Optimisation des matériaux
L’optimisation de la consommation de matériaux permet de réduire les quantités de matières premières utilisées.
Il existe plusieurs cas d’entreprises qui ont été en mesure de réduire considérablement les matériaux consommés, atteignant des pourcentages d’économie de 80 %.
Ce type d’avantage peut être obtenu en exploitant les caractéristiques de la fabrication additive, en utilisant des conceptions spécifiquement conçues pour la fabrication additive comme, par exemple, les structures en latex qui ont des espaces creux et qui optimisent le dépôt de matière en fonction des besoins structurels.
Limiter les déchets de production
En général, l’impression 3D permet de minimiser les déchets liés à l’enlèvement de matière, tels que les rebuts des processus de tournage et de fraisage, car la matière est ajoutée là où elle est nécessaire au lieu d’être retirée d’un bloc solide.
Cet avantage est maximisé lorsqu’on utilise une imprimante à poudre qui utilise la technologie SLS, car dans ce cas, il n’est pas nécessaire d’utiliser du matériau pour fabriquer les substrats pendant le processus d’impression.
Cette caractéristique, combinée à la réutilisation de la poudre déjà utilisée, réduit les déchets de matériaux à presque zéro.
Consommation d'énergie différente
Chaque processus de production nécessite la consommation d’électricité pour faire fonctionner les machines utilisées dans les processus de production. Aujourd’hui, il existe plusieurs technologies d’impression 3D évolutives et fiables qui peuvent rivaliser en termes de consommation d’énergie avec les centres d’usinage les plus modernes. Dans certains cas, des lasers de puissance sont utilisés pour faire fondre des matériaux, mais dans la plupart des cas, on n’atteint pas des températures et des sources lumineuses particulièrement gourmandes en énergie.
En règle générale, il convient d’évaluer chaque cas en fonction des technologies et des matériaux utilisés.
Afin d’avoir une idée complète des coûts actuels supportés par les entreprises tout au long de la chaîne de production, les experts contactés pour l’étude du Politecnico di Milano recommandent de prendre également en compte les coûts de production de l’outillage, des moules et des prototypes afin d’obtenir une vue d’ensemble aussi complète que possible.
Les entreprises qui possèdent une imprimante 3D peuvent y trouver des avantages importants, car le fait de disposer en interne d’opérateurs compétents dans la conception et la modification de fichiers 3D permet de modifier la conception 3D des objets en cours de production, ce qui évite de devoir modifier l’équipement une fois qu’il a été produit. Un exemple significatif est celui des moules d’injection : devoir reproduire un nouveau moule pour corriger des erreurs de production impose des coûts énergétiques très élevés.
Le cas de la menuiserie métallique EFFEDIEMME
Le cas de la menuiserie métallique EFFEDIEMME résume bien l’impact que peut avoir une imprimante sur la production d’un objet.
EFFEDIEMME avait besoin de fabriquer des boîtes pour contenir des cartes électroniques. Auparavant, ils les fabriquaient à partir de tôles en utilisant des procédés traditionnels tels que le pliage et la découpe.
En ajoutant une imprimante Markforged X7, ils ont trouvé plusieurs avantages :
Le fait qu’une seule machine soit capable de remplir les fonctions d’un grand nombre d’autres machines utilisées auparavant a entraîné la création de:
L’élimination des stocks de produits semi-finis.
La réduction des déchets de matériaux,
La réduction de la consommation d’énergie de 90 %.
La réduction des coûts de production de 75 %, soit 41 euros par boîte
La réduction du temps de production de 95%.
En outre, en n’ayant besoin que des matières premières, telles que les poudres, les résines et les filaments, pour imprimer l’objet, il est possible de simplifier la chaîne d’approvisionnement et de réduire le nombre de fournisseurs, ce qui permet aux fabricants de traiter avec moins d’interlocuteurs et de traiter moins de commandes.
Les avantages financiers de l'investissement dans les technologies vertes
Parmi les avantages mis en place par le MIMIT (ministère italien du Made in Italy), anciennement appelé MISE (ministère du développement économique), figure le nouveau Sabatini Green, une mesure destinée à encourager les entreprises du secteur manufacturier à améliorer leurs processus de production en s’équipant de ressources de pointe.
Quel est le montant des primes Sabatini Green?
L’aide envisagée est administrée sous la forme d’une contribution au compte de l’usine par rapport aux intérêts perçus sur un prêt de cinq ans, pour un montant égal à l’investissement réalisé.
Il existe trois niveaux de contribution différents:
2,75 % par an (7,7 % de l’investissement total) pour les investissements ordinaires
3,575 % par an, (10,09 % du total) pour les investissements verts
3,575 % par an (10,09 % au total) pour les investissements liés à l’industrie 4.0 pour les entreprises du sud de l’Italie (Abruzzes, Basilicate, Calabre, Campanie, Molise, Pouilles, Sardaigne et Sicile)
Les investissements liés à l’industrie 4.0 sont définis comme un actif doté de fonctions de contrôle CNC ou PLC, d’une interconnexion avec les systèmes informatiques de l’usine, d’une intégration avec les systèmes logistiques de l’usine ou du système de production, d’un respect des directives de sécurité sur le lieu de travail et d’une interface homme-machine.
Les investissements verts sont reconnus comme des investissements dans des biens à faible impact environnemental et visant à améliorer l’éco-durabilité des processus de production par le biais d’une auto-déclaration.
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Quand peut-on demander l'accès au fonds Sabatini Green et pour quelles formes d'investissement?
La demande d'accès au fonds Sabatini Green peut être introduite à partir du 02/01/2023.
Le financement par l'entreprise doit être : un financement bancaire classique, un leasing ou un fonds de garantie pour les PME (jusqu'à 80% du financement total).
L'investissement doit être réalisé dans les 12 mois suivant la réception de la contribution
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Qui peut bénéficier d'un financement?
Toutes les petites et moyennes entreprises qui ont réalisé un investissement compris entre 20 000 et 4 millions d'euros entièrement destiné à améliorer la durabilité de leurs processus de production en ajoutant un nouvel actif à leurs ressources commerciales.
Pour plus d'informations sur le sujet, voir le lien vers la page du MIMIT
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Quels sont les biens pour lesquels on peut demander le label Sabatini Green?
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