L’impression 3D a été inventée au milieu des années 1980 et s’est rapidement développée pour devenir une technologie de fabrication fiable qui s’oppose aux techniques de fabrication traditionnelles. En comparant l’impression 3D à la fabrication traditionnelle, nous visons à vous aider à comprendre les avantages, le potentiel et les limites de chaque technologie.
Cet article vous donnera une comparaison côte à côte de 10 facteurs clés, y compris le coût et le temps.
Impression 3D vs fabrication traditionnelle : en quoi la technologie diffère-t-elle ?
L’impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, crée des objets tridimensionnels à partir de fichiers CAO numériques en déposant successivement de fines couches de matériau jusqu’à ce que le produit soit terminé. Il a des coûts d’installation initiaux plus élevés que les processus traditionnels, mais la technologie évolue et devient continuellement moins chère. L’impression 3D moderne offre des avantages sans précédent tels que la fabrication de pièces complexes, la réduction des coûts à court terme, l’élimination de l’étape d’outillage et une approche axée sur les données qui permet une personnalisation du produit moins chère.
La modélisation par dépôt de fil fondu (FDM), la stéréolithographie (SLA), le frittage sélectif par laser (SLS) et le jet de liant sont des procédés d’impression 3D populaires.
D’autre part, la fabrication traditionnelle est une gamme de processus d’enlèvement de matière où des blocs ou des tiges solides sont façonnés par coupe, tournage, perçage et meulage. Ceux-ci sont également appelés procédés de fabrication soustractifs.
Les principaux avantages de la fabrication traditionnelle comprennent une production de masse moins chère et la disponibilité mondiale d’un vaste bassin de main-d’œuvre qualifiée.
L’usinage CNC, le moulage par injection, le formage et l’assemblage sont des processus de fabrication traditionnels.
Impression 3D vs fabrication traditionnelle : 10 facteurs clés à prendre en compte
1. Temps de production
Lorsque l’on compare l’impression 3D à la fabrication traditionnelle, le temps de production est un facteur clé de différenciation . Les méthodes de fabrication traditionnelles telles que le moulage par injection nécessitent des moules (outillage) pour fabriquer des pièces. La création de ces moules peut prendre 1 à 2 mois ou plus. Un délai peut être synonyme de succès ou d’échec dans l’environnement concurrentiel d’aujourd’hui. Cette étape d’outillage est coûteuse, de sorte que les petites séries de production rendent le processus non économique.
L’impression 3D change cette dynamique. Il élimine l’étape d’outillage et peut démarrer la production immédiatement après la conception. Cela signifie un délai de mise sur le marché plus rapide, ce qui vous donne un avantage concurrentiel.
2. Coût de production
L’impression 3D n’engendre pas de frais supplémentaires à chaque nouvelle unité produite. Cela signifie qu’il peut produire une pièce et des centaines de pièces presque au même coût par pièce. Ceci est impossible avec la fabrication traditionnelle, qui nécessite souvent une étape d’outillage coûteuse qui ne se justifie que si les produits sont fabriqués en série. Ainsi, pour les petites séries, l’impression 3D permet d’économiser sur les coûts de production.
Deuxièmement, l’étape traditionnelle de production et d’assemblage nécessite des coûts de configuration et de main-d’œuvre importants. Ceci est considérablement réduit ou même éliminé avec l’impression 3D car elle nécessite une intervention manuelle minimale, élimine l’opération de changement d’outil et réduit le temps d’assemblage.
3. Efficacité
Parce que le coût de chaque unité ajoutée en impression 3D reste le même, un nombre illimité de changements de produits sont possibles. Cela aide à mettre en œuvre les principes de réflexion conceptuelle, car les concepteurs et les ingénieurs peuvent itérer et modifier le produit sans encourir de coûts élevés. Consacrer plus de temps et d’efforts à un produit qui sera plus compatible avec les besoins des clients peut augmenter les ventes.
La réduction du coût de chaque itération réduit le coût de l’échec. En conséquence, l’impression 3D permet un plus grand risque, ce qui peut aider à développer de meilleurs produits.
Le coût uniforme par produit facilite également la personnalisation. La personnalisation des produits pour répondre aux besoins des clients crée une expérience de marque positive .
4. Durabilité
L’impression 3D et la durabilité sont inextricablement liées. Les méthodes soustractives de fabrication traditionnelle génèrent des déchets qui ne peuvent souvent pas être réutilisés.
L’impression 3D, quant à elle, fonctionne sur le principe de la fabrication additive. Le produit est construit à partir de zéro, minimisant les déchets. La mise en œuvre de DfAM, l’optimisation de la topologie et la conception générative peuvent réduire l’utilisation de matériaux et le poids du produit. Un produit plus léger peut économiser 40 à 60 % d’énergie sur l’expédition et la logistique.
5. Complexité
La fabrication traditionnelle est confrontée à plusieurs contraintes qui affectent les coûts des produits. La complexité des pièces est une limitation majeure. Les conceptions complexes nécessitent plus de précision et de compétence, ce qui augmente les coûts de fabrication traditionnels. Plus la complexité est grande, plus le coût est élevé.
L’impression 3D apporte un ensemble unique d’avantages à la fabrication. Il supprime les contraintes de conception impliquées dans la fabrication de conceptions complexes. La complexité accrue n’affecte pas les coûts de fabrication car le prix par pièce reste assez constant. De plus, la consolidation des pièces, qui consiste à combiner plusieurs pièces en une seule pièce, peut également être mise en œuvre pour éliminer ou réduire l’assemblage et raccourcir le temps de fabrication sans frais supplémentaires.
6. Vitesse de fabrication
L’impression 3D accélère le développement du produit depuis l’étape de conception ou d’idéation jusqu’à un véritable prototype et un produit fini. La vitesse est sans précédent et nettement plus rapide que les processus de fabrication traditionnels.
Comme indiqué précédemment, il peut combiner plusieurs pièces, éliminant ainsi l’étape d’assemblage. Cela réduit le temps de fabrication global pour un produit donné.
7. Entreposage
La fabrication traditionnelle ne profite que de la production de masse. La plupart des produits manufacturés ont également besoin de pièces de rechange. Ainsi, la fabrication traditionnelle a d’énormes besoins d’entreposage. Les entrepôts regorgent de produits et de pièces détachées, juste au cas où ils seraient nécessaires. Cela signifie des coûts d’entreposage élevés, y compris la location du terrain, l’infrastructure d’entrepôt, la main-d’œuvre, etc., qui grugent les marges bénéficiaires plus le stock est stocké longtemps.
L’impression 3D peut économiser l’énorme capital investi dans les entrepôts en permettant la fabrication à la demande et la production à faible volume. Cela peut pratiquement réduire le besoin d’entreposage et réduire les coûts pour votre entreprise.
8. Personnalisation
Selon McKinsey , 71% des consommateurs attendent des interactions personnalisées. Les clients l’associent au sentiment d’être spécial. Mais les fabricants traditionnels peinent à personnaliser les produits. Leur technologie ne peut pas s’adapter pour fabriquer rapidement de nouvelles pièces. Pour apporter une nouvelle itération de produit sur le marché, ils doivent investir dans de nouvelles machines, conceptions et moules. Ce n’est pas faisable si la niche est petite.
Les imprimantes 3D, quant à elles, sont polyvalentes. Ils n’ont pas de nouveaux coûts d’outillage et absorbent facilement les changements de produit. Il n’y a pas de coûts supplémentaires avec chaque nouvelle unité produite, ce qui rend l’impression 3D idéale pour la production en série de pièces personnalisées. Ainsi, même si les nouvelles tendances perturbent le produit précédent, il vous suffit de modifier le design et de continuer à imprimer.
9. Approvisionnement
L’approvisionnement ou l’investissement initial en capital reste un obstacle mineur pour les entreprises qui cherchent à intégrer l’impression 3D dans leur flux de production. Vous ne voudrez peut-être pas dépenser 1 000 $ pour une imprimante 3D et pensez plutôt à externaliser les travaux d’impression 3D. Cela peut sembler être une meilleure option, mais ce n’est pas une bonne stratégie à long terme.
10. Possibilités futures
L’impression 3D continue d’évoluer, ce qui lui confère un avantage futur distinct. Un nombre croissant d’industries l’adoptent. Cela signifie que la technologie se développera pour être plus économique, aplanira ses limites et offrira des matériaux et des technologies meilleurs et plus récents, ainsi qu’une approche de fabrication plus durable.
Ainsi, pour tirer parti des avantages, il est préférable d’intégrer la technologie d’impression 3D le plus tôt possible.
Les fabricants qui adoptent l’impression 3D maintenant mèneront la révolution pan-industrielle à venir. L’impression 3D ouvrira de nouvelles perspectives pour votre entreprise. En rejoignant des marchés de fabrication comme Xometry, Fictiv, etc., vous pourrez répondre aux besoins de clients mondiaux. L’impression 3D fera de vous un fabricant compétitif, aussi petit soit-il aujourd’hui. Avec l’impression 3D, il n’y a pas de limite à l’industrie à laquelle vous vous adressez. Vous pouvez desservir diverses industries, de l’aérospatiale à la joaillerie, de l’automobile à la mode, de la défense au pétrole et à l’énergie.
Conclusion : impression 3D vs fabrication traditionnelle
Cet article a comparé dix facteurs clés entre l’impression 3D et la fabrication traditionnelle. Aujourd’hui, l’impression 3D n’est pas assez compétitive pour la production de masse ou la finition de surface au niveau du moulage par injection, mais c’est une technologie en évolution et c’est déjà la technologie préférée pour la production à faible volume. Cependant, investir dans une imprimante 3D et produire en interne pourrait être plus compétitif.
L’impression 3D apporte de la valeur tout au long de la chaîne d’approvisionnement, contrairement à la fabrication traditionnelle, qui se limite à la production. Vous découvrirez que l’impression 3D permet une flexibilité de conception et de fabrication, économise des matériaux, réduit les coûts d’entreposage et d’expédition, réduit les délais de mise sur le marché, vous aide à créer de meilleurs produits et vous permet d’économiser de l’argent.
Investir dans une imprimante 3D aujourd’hui assurera l’avenir de votre entreprise.