Le futur des pièces de rechange est en 3D

L‘impression 3D transformera fondamentalement le marché des pièces de rechange. Il deviendra possible de produire des pièces complexes de manière que nous ne pouvons pas imaginer aujourd’hui.

Constantin Jauck, Merck KGaA, Strategy& survey

Glossaire et abréviations:

– Impression 3D (terme grand public) =  fabrication additive (monde industriel)

– Pièces détachées, pièces de rechanges (PR) abréviation utilisée dans le texte

– Selective laser sintering and melting (SLM, SLS) frittage laser sélectif et fusion

– Fused filament deposition (FFF) Déposition par fusion de filament: la méthode la plus utilisé

– Stéréo lithography (BMD): Photo-polymérisation de résine

– Electron beam melting (EBM):  fusion par faisceau d’électron

– Bound metal deposition: deposition de filament plastique chargé en métal puis frittage four HT

– DIY (do it yourself): faites le vous-même.

– Repair Café, café bricol, atelier consacré à la réparation d’objets et organisé à un niveau local pour le grand public et généralement gratuit.

L’impression 3D s’apprête à révolutionner le marché des pièces de rechange à un horizon de 5 à 10 ans mais le futur est déjà là.
Un grand distributeur de produits blancs/bruns/gris, Boulanger, met gratuitement en ligne, via sa plateforme Happy3D, des plans numériques de pièces détachées des produits électroménagers de ses marques. Le consommateur peut les imprimer  pour réparer lui-même ses appareils défectueux. Il peut aussi faire appel à  une plateforme collaborative Freelabster qui donne accès à plus de 500 imprimeurs en France.
Du coté des fabricants, un groupe français, Seb, leader dans l’électroménager, a bien compris l’intérêt de la réparation du point de vue des consommateurs et du point de vue écologique avec pour objectif d’inverser la tendance à l’augmentation des déchets d’équipements électriques et électroniques (D3E) en communicant via son marquage “Produits 10 ans réparables”. Le groupe regarde de près les technologies disponibles sur le marché, et teste actuellement l’impression 3D sur une sélection de référence de ses pièces détachées. Le futur est donc déjà en place, la prise de conscience est en cours parmi les professionnels,  l’impression 3D va jouer un rôle clé pour améliorer la réparabilité des produits car elle libère la plupart des freins actuels pour l’acquisition de pièces de rechanges.

Etat des lieux de l’impression 3D

Le marché des imprimantes:

Le marché des imprimantes 3D personnelles s’est envolé ces 5 dernières années. (+45% en 2017 par rapport à 2016).

Les prix suivent une pente inverse, en 2018 un bricoleur peut trouver un kit à monter à 100€ et entre 400€ et 10.000€ pour les imprimantes prêtes à utiliser avec une gamme de choix plus large.
Pour les machines grand public, l’utilisation de logiciels libres et de cartes électroniques (open-source) fabriquées en Chine ont permis une baisse des prix forte et rapide.

Au niveau professionnel, la fabrication additive se diffuse à un nombre toujours plus important de secteurs. Désormais utilisée par des groupes comme Airbus, BMW ou Adidas, pour le développement de nouvelles pièces fonctionnelles. Elle dispose également d’un potentiel d’innovation dans le domaine de la santé.

La technologie:

La palette de matières plastiques utilisé par les imprimante continue d’évoluer pour couvrir des besoins de plus en plus divers. L’impression de pièces en métal est en pleine évolution avec des technologies qui améliorent les performances et font baisser les prix. Le système BMD (bound métal deposition) utilise des particules de métal dans un liant qui se dépose comme un filament de plastique. Les pièces terminées sont ensuite frittées dans un four haute température qui élimine le liant et agglomère les particules de métal (titane, inox, aluminium). Autre évolution prometteuse, des machines apparaissent qui permettent de déposer 4 matériaux différents. Des constructeurs commencent à utiliser des matériaux sous forme de granulés, comme ceux utilisés dans l’injection de pièces en plastique avec un fort potentiel de baisse des prix par rapport à l’utilisation classique du filament.

Intérêt et spécificités de l’impression 3D

  • Accélération de la phase développement des produits.
  • Bien adaptée à une production customisée et de petites séries
  • Possibilités de fabrication uniques (mettre de la matière uniquement ou l’on veut,  produits plus solides et plus légers (aéronautique)
  • Pas de gaspillage de matière (aéronautique)
  • Production flexible.
  • Couleurs, matières différentes sur une même pièce

Intérêt et spécificités de l’impression 3D pour les pièces de rechange

Aujourd’hui les fournisseurs de pièces de rechange répondent insuffisamment aux besoins de leurs clients: PR non disponibles, prix trop élevé , délais trop long. Pour répondre à tous les besoins au niveau national et international , un fournisseur de pièces de rechange doit gérer un réseau élaboré de fournisseurs, de fabricants, un réseau de vente et clients, ce qui nécessite des décisions stratégiques importantes à différents niveaux:

  • Continuer à proposer la pièce ou la discontinuer
  • Fabriquer ou acheter .
  • Stocker ou fabriquer sur commande.
  • Où fabriquer la pièce.
  • Quel niveau de service offrir (niveau de stock et délai d’appro.)

Comment l’impression 3D peut répondre à cette problématique

Actuellement le coût de maintien des pièces détachées en stock au-delà du temps de garantie est élevé et les fabricants arbitrent soit en ne maintenant pas certaines pièces soit en  établissant des prix qui dissuadent le client ou le consommateur d’effectuer la réparation, problématique majeure dans l’obsolescence organisée.

En supprimant le stockage et en réduisant le délai d’approvisionnement, l’impression 3D va permettre une baisse drastique du coût global d’acquisition.
La pièce pourra être fabriquée localement sur commande avec un délai très court, diminuant ainsi l’impact carbone du transport. Les fabricants devront mettre les fichiers d’impression à disposition des clients, gratuits ou à titre onéreux.

On peut estimer que l’amélioration  de la disponibilité des PR et la baisse des coûts vont permettre une augmentation du taux de réparation et un allongement de la durée de vie des produits. Les métiers de la réparation vont être relancés et de nouveaux métiers vont apparaitre: fournisseur de plans-fichiers prêts à imprimer (plateformes), imprimeurs locaux (fabrications de pièces à la demande). La réparation (DIY) ) sera aussi facilitée soit à la maison soit dans des centres d’autoréparation ou des Repairs Cafés (*)

Jean Paul Tarrit
thinkerer.tk