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L'outillage se présente sous de nombreuses formes et tailles. Que vous ayez besoin d'un gabarit, d'un accessoire ou d'un outil en bout de bras, vous voulez simplement un outil qui fasse le travail rapidement et efficacement. Aucune entreprise ne peut se permettre de s’enliser dans la conception et l’approvisionnement d’outils. Voici donc comment vous pouvez utiliser la fabrication additive à votre avantage : pour fabriquer rapidement l’outil dont vous avez besoin et reprendre vos tâches à valeur ajoutée.

Les défis de l'outillage 

La production d'outillage traditionnelle présente plusieurs défis : 

  • Coûteux – Les outils uniques peuvent rapidement devenir coûteux à concevoir et à fabriquer, surtout s’ils sont quelque peu complexes en termes de forme, de conception ou de fonction. 
  • Chronophages – Quil sagisse de fabriquer loutil en interne ou de le sous-traiter, les délais de livraison peuvent souvent retarder la production. 
  • Contraintes de conception - Il existe des contraintes mécaniques sur les pièces complexes que vous voulez usiner, limitant votre capacité à optimiser la tâche ou celle de l'opérateur qui l'utilise
  • Inventaire toujours plus grand   Lorsque les gabarits et les accessoires ne sont utilisés que sporadiquement, il peut être fastidieux de les stocker et de les inventorier. 
  • Manque d'opérateurs qualifiés –   Il devient de plus en plus difficile de trouver des travailleurs qualifiés pour les méthodes d’outillage traditionnelles comme le fraisage CNC. Leur temps est mieux consacré à la production à valeur ajoutée, si possible.

Examinons chaque défi plus en détail, notamment comment la fabrication additive peut le résoudre (avec des exemples concrets).  

Rendre les montages d'outillage plus rapides et moins chers avec moins de main d'œuvre

Découvrez comment réaliser réduire considérablement les coûts et délais de la fabrication devos outils personnalisés avec la fabrication additive.

Défi : coûts élevés de l’outillage traditionnel

Certaines applications d'outillage peuvent être facilement réalisées avec des composants disponibles dans le commerce. Mais à mesure que la complexité de la conception augmente, le coût augmente également. L'usinage de pièces complexes telles que des mors doux à partir de pièces métalliques peut prendre beaucoup de temps, et l'utilisation d'une fraiseuse entraîne un coût d'opportunité important.

Solution: un coût par pièce raisonnable

La fabrication additive vous permet de créer exactement le montage dont vous avez besoin à un coût raisonnable, car elle n'est pas limitée par les contraintes mécaniques et géométriques de l'usinage traditionnel. Vous pouvez créer des formes complexes sur une imprimante 3D en raison de la nature additive, couche par couche, du processus. Cela signifie que vous pouvez optimiser la conception des gabarits et montages pour qu'ils s'adaptent au mieux à la tâche et/ou à l'opérateur.

 Tirez profit des avantages économiques de la fabrication additive pour la petite série.  

Exemple: Montages pour le moulage par injection

Thogus Products ont découvert qu'ils pouvaient économiser environ 80 % en termes de coûts et de délais en imprimant leurs propres outils, par rapport à leur usinage traditionnel. Cela aide Thogus à proposer des services de moulage par injection à moindre coût, ce qui est essentiel, car « les prix bas l'emportent » dans leur secteur.

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Défi : les longs délais et retards

Allant généralement de pair avec des coûts élevés, la fabrication d’outillages à l’aide de moyens conventionnels entraîne souvent de longs délais de livraison. 

Solution: Imprimer les outils en bout de bras sur site

Prenons l'exemple de l'outillage en bout de bras (EOAT). Certains EOAT courants sont facilement accessibles dans le commerce. Mais dans de nombreux cas, vous préférerez peut-être un outil personnalisé conçu pour votre application ou vos besoins particuliers. Vous pouvez le confier à un atelier de travail, mais le délai de livraison peut être de plusieurs semaines, voire plus. Autrement, vous pouvez l’imprimer en 3D et il sera prêt pour vous le matin !

Défi : une conception limitée 

Parfois négligé, un autre grand défi de la fabrication traditionnelle est la liberté de concevoir et de créer un outil vraiment adapté pour la tâche de travail. La méthode traditionnelle peut impliquer de fabriquer un outil facile à usiner afin qu’il soit « assez bon », pour des raisons de temps et/ou de coût. Malheureusement, assez bon ne signifie pas qu’il est ergonomique, léger ou optimal.

Solution: liberté de conception additive

La fabrication additive adopte une approche complètement opposée. Vous pouvez concevoir et imprimer vos gabarits avec une géométrie personnalisée pour s'adapter parfaitement à votre application. Et dans de nombreux cas, vous aurez l’outil en main plus rapidement et à moindre coût. Vous pouvez vraiment vous concentrer sur ce qui convient le mieux à votre application.

 

Exemple: Gabarits pour un fabricant tiers pour la défense 

Liberty Electronics, par exemple,

privilégie l'impression de gabarits ergonomiques et légers personnalisés pour réduire le risque de blessure des employés. Outre l’avantage humain évident, cela favorise une productivité et une rétention des employés plus élevées. En particulier, les outils imprimés en 3D ont fourni à Liberty Electronics : 

  • ~65% de réduction des délais par tâche
  • 300% d'augmentation de productivité
  • ~85% d'économie de coût par rapport à la sous-traitance

Défi : la gestion de l'inventaire (ex: dispositifs médicaux) 


L'espace de stockage physique et son coût, ainsi que le sotckage des produits en fin de vie, sont souvent des sujets de préoccupation avec les gabarits et accessoires traditionnels.

Solution: l'inventaire numérique

Avec les pièces imprimées en 3D, vous pouvez stocker d’anciens outils dans des "bibliothèques" numériques. Stockez les fichiers sources au lieu de louer ou d’entretenir des espaces de stockage pour des tonnes d’équipements.

Exemple: les gabarits, montages et appareils de contrôle pour la fabrication de dispositifs médicaux

Outre les avantages mentionnés des outils imprimés en 3D (coût inférieur, liberté de conception), Medtronic a trouvé avantageux de stocker des versions numériques de ces outils, réduisant ainsi les coûts associés au stockage physique.

Défi : le manque d'opérateurs qualifiés 

Attirer et retenir les travailleurs est un problème permanent dans le secteur manufacturier. Les personnes compétentes dans des disciplines comme l'usinage CNC se raréfient alors que la demande pour leurs services ne fait qu'augmenter. 

Solution : un apprentissage simple avec la FA 

La fabrication additive offre une alternative efficace. L'effort pour apprendre et utiliser des imprimantes 3D, en particulier les systèmes FDM, est minime par rapport aux compétences requises pour les machinistes et les opérateurs CNC. De plus, l’imprimante n’a pas besoin de surveillance pendant l’opération d’impression.

Comment la fabrication additive répond à ces défis

La fabrication additive change la donne lorsqu'il s'agit de production d'outillage avec les avantages suivants : 

  • Rentabilité
  • Délais et cylces d'itération plus courts 
  • Liberté de conception 
  • Intégration plus simple 

Que vous essayiez de créer le bon gabarit, montage, EOAT, modèle principal de moulage de précision ou autre aide à la production, réfléchissez à la manière dont vous pouvez tirer parti de l'impression 3D pour optimiser vos process, de manière moins chère et plus rapide.

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