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Les marques s'associent pour voir comment l'impression 3D peut révolutionner la réparation

Les marques s'associent pour voir comment l'impression 3D peut révolutionner la réparation


Certaines des plus grandes marques de produits électroniques et de meubles ont travaillé ensemble pour découvrir comment l’impression 3D pouvait perturber la fabrication et l’utilisation des pièces de rechange.

Un levier imprimé en 3D pour une poussette Bugaboo.

Dans le cadre de la plate-forme Circular Economy 100 de la Fondation Ellen MacArthur, HP, Teleplan, IKEA, Philips et iFixit ont lancé un projet collaboratif d’une durée d’un an (Co.Project) visant à explorer de nouvelles applications de la technologie d’impression 3D.

Le projet s'est concentré spécifiquement sur les pièces de rechange. Aujourd'hui, il peut être difficile pour les marques et les fabricants de savoir quand et comment traiter les pièces de rechange. Au fur et à mesure que les produits changent et sont repensés, l'équipement utilisé pour fabriquer les pièces change également. Il est donc impossible pour une entreprise de continuer à fabriquer des pièces de rechange pour des produits fabriqués il y a des années. Une option pourrait être de produire des pièces de rechange en vrac, mais il n’ya aucun moyen de prévoir les besoins futurs, de savoir quelles pièces fabriquer, combien et combien de temps elles dureront. De plus, une marque comme IKEA propose environ 12 000 types de produits. Cette approche nécessiterait donc d’énormes quantités d’espace de stockage.

Comment cela se rapporte-t-il à une économie circulaire? Si un client ne peut pas obtenir de pièces de rechange, même un petit dysfonctionnement peut signifier qu'un produit est destiné au dump. Pour pouvoir utiliser plus de produits plus longtemps, il est essentiel d’avoir accès aux pièces de rechange, explique Kyle Wiens d’iFixit: «La réparation représente 3% des emplois, mais la croissance est souvent contrecarrée par les complexités logistiques de la planification et de la distribution des pièces de rechange. La production de pièces de rechange à la demande changerait le jeu. "

C’est là que l’impression 3D entre en jeu. Plutôt que de conserver un inventaire des pièces, une entreprise peut conserver une base de données sans fin de fichiers numériques. Étant donné qu’elles sont fabriquées à l’aide d’une imprimante 3D, il n’est pas coûteux de changer de conception, et vous pouvez même utiliser un scan ou votre imagination pour concevoir une pièce dont vous n’aviez pas besoin. Cette méthode pourrait également éliminer les incertitudes liées à la fabrication. Plutôt que de créer des milliers de pièces à la fois, les éléments individuels ne peuvent être imprimés que lorsque cela est nécessaire.

Le projet collaboratif CE100, initié par HP et Teleplan, a cherché à explorer cette hypothèse. Elle a adopté une approche à deux volets faisant appel aux compétences en matière de conception et d’innovation des entreprises établies et des inventeurs individuels.

Une pièce imprimée en 3D pour une poussette Bugaboo.

Premièrement, les deux entreprises ont collaboré étroitement pour voir comment l’impression 3D fonctionnerait pour une pièce spécifique. Il s’agissait d’une imprimante HP OfficeJet, pour laquelle Teleplan propose un service après-vente, qui prend en charge la maintenance et la réparation en cours du produit. De toute évidence, leurs activités seraient encore renforcées grâce au soutien continu et facile des produits électroniques, comme l'explique Xavier Hubert:

«Les spécialistes du support produit sont confrontés chaque jour à de véritables défis de la chaîne d'approvisionnement en pièces: engagements prévisionnels, quantités minimum de commandes, longs délais, coûts de transport, équilibrage et positionnement des stocks critiques, et stocks excédentaires et obsolètes. Les dernières décisions d'achat, en particulier, entraînent des coûts de stockage énormes et se traduisent par des opportunités excédentaires ou manquées lors de réparations futures. C'est un pari que personne ne gagne jamais, exposant à la fois la planète et le résultat net. L'impression 3D à la demande pourrait potentiellement résoudre tout cela. "

HP s’est attaqué à quatre pièces de rechange différentes en les fabriquant à l’aide de l’imprimante 3D MultiJet Fusion. À ce stade expérimental, les résultats ont été mélangés et les pièces imprimées en 3D ont varié en texture, en couleur et en précision. Teleplan effectue des réparations sous garantie. La cohérence et la fiabilité sont donc importantes. L’équipe a réalisé que, lorsque les produits sont conçus et fabriqués avec une technologie unique, il peut être difficile d’introduire simplement la technologie d’impression 3D dans la stratégie de support et de réparation du fabricant. L’équipe a donc décidé que les pièces de l’expérience ne seraient pas pratiques pour leur entreprise.

HP et Teleplan appellent cela «ingénierie de verrouillage», ce qui révèle un point important cohérent avec les autres innovations en matière d’économie circulaire: la technologie ne suffira pas. Intégrer une solution technologique à un produit conçu pour la production et la distribution «linéaires» établies aura un impact limité.

Pour la seconde partie de Co.Project, le groupe s’est ouvert à un pool mondial de connaissances et d’expérience en conception et impression 3D. En collaboration avec iFixit, ils ont lancé le concours Dare to Repair, qui visait à inciter les gens à inventer et à concevoir des pièces de rechange pour résoudre les problèmes concrets liés aux produits de la vie quotidienne. Les entrées gagnantes seraient imprimées par HP. Libérés des contraintes imposées par les chaînes d’approvisionnement et les processus géants, les fabricants nationaux utiliseraient-ils l’impression 3D?

Certaines des meilleures entrées comprenaient une entretoise pour un tiroir collé et une série de leviers et de boutons de remplacement pour poussette Bugaboo.

John Ortiz de HP partage certaines des pièces imprimées en 3D au Sommet 2018.

Anthony Kouttron, ingénieur électricien en électricité, a conçu une petite coque pour la pile d’un appareil photo reflex coûteux. Il s’est avéré être la participation gagnante, en partie à la manière dont Anthony a minutieusement documenté le processus de conception et de prototypage.

Il explique comment la pièce en question est susceptible de se briser sur ce modèle d'appareil photo caméra inutile. Les travaux d'Anthony montrent également comment les concepteurs peuvent expliquer les imprécisions dans le processus d'impression 3D dès la phase de conception - en modifiant la taille, la forme et le matériau de l'article - en renforçant la fiabilité de la pièce de rechange imprimée. C’est cette personnalisation constante et cette adaptabilité qui rendent l’impression 3D si utile, mais c’est peut-être aussi la raison pour laquelle l’impression 3D en tant que processus ne s’intègre pas parfaitement dans les chaînes d’approvisionnement actuelles, axées sur la normalisation et l’efficacité.

La participation gagnante au concours «Oser réparer» peut sembler simple, mais elle pourrait permettre d’utiliser un appareil photo - d’une valeur de plusieurs centaines de dollars - bien plus longtemps.

Le projet a inspiré de nouvelles recherches pour les marques impliquées. Pour cette première expérience, l’équipe de HP s’est limitée à un seul matériau d’impression 3D et à des tirages en production limités, mais il est probable que des réglages plus poussés ou une finition partielle pourraient donner de meilleurs résultats. Dans une enquête distincte, également chez HP, l’impression 3D est conçue et utilisée dans un produit original. En prenant en compte la production 3D au départ, il est juste de s’attendre à ce que les pièces de rechange imprimées s’intègrent mieux au produit global.

«Si nous prenons en compte la conception originale du produit, nous pensons que l’impression 3D a le potentiel de surmonter de nombreux pièges dans l’approvisionnement actuel en pièces de rechange», déclare John Ortiz, responsable du projet chez HP. À la suite de ce projet, il est encore plus convaincu que l’impression 3D modifiera la façon dont nous fabriquons et utilisons les produits et constitue un élément important de la transition de l’économie circulaire. «Grâce à cette technologie, nous pouvons faire face aux défis liés aux longs délais d'approvisionnement en pièces de rechange, aux quantités minimales de commande, aux coûts associés au transport, à la logistique, à la gestion des stocks et à la fin des cycles de production sur pièces de rechange.

«Avec le potentiel de modification de l'économie du support des pièces de rechange, nous pouvons également modifier les incitations à la conception pour les fabricants de produits. Grâce à nos projets internes et à une nouvelle collaboration que nous entamons avec les clusters industriels Catalonia, nous serons en mesure de mieux comprendre les incitations économiques à la conception de produits avec l'impression 3D en production, et comment cela peut aider d'autres industries à conserver les matériaux et produits utilisés une période de temps plus longue, à leur plus grand état de valeur ".

En développant et en fabriquant des prototypes fonctionnels, ce partenariat a permis de clarifier les obstacles et les opportunités liés aux pièces de rechange à la demande.

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