L'impression 3D donne à la logistique une nouvelle dimension

L'impression 3D est une des technologies révolutionnaires qui est susceptible de transformer l'industrie et, donc, le secteur de la logistique. L'arrivée de l'Industrie 4.0 a engendré un changement dans les méthodes de fabrication des produits, ainsi que de nouveaux défis.

Selon une étude menée par le cabinet de conseil McKinsey, on estime que le marché de l'impression 3D va s'étendre considérablement dans les années à venir, et pourrait atteindre une valeur de 550 milliards de dollars d'ici 2025. Cependant, cette technologie n'en est qu'à ses débuts et, pour cette raison, son impact sur la logistique génère beaucoup d'interrogations auxquelles nous allons tenter de répondre dans cet article : Quelles seront ses applications ? Quel impact aura-t-elle sur la chaîne logistique des entreprises ? Quels avantages et quels inconvénients présentera-t-elle ?

Qu'est-ce qu'une imprimante 3D et comment fonctionne-t-elle ?

Nous allons commencer par la définir. Une imprimante 3D est un appareil permettant de créer des répliques de modèles en 3D grâce à l'ajout de filaments de matière. Autrement dit, il s'agit d'un appareil qui reproduit un modèle en 3 dimensions préalablement créé de façon numérique.

En fait, les fonctions d'une imprimante 3D ressemblent à celles d'une imprimante traditionnelle : les deux reçoivent des informations sur ce qu'elles doivent imprimer à partir d'un document numérique. La principale différence entre les deux réside dans l'exécution de leur tâche ; tandis que l'imprimante traditionnelle projette de l'encre pour reproduire des textes et des images, l'imprimante 3D fabrique des objets en trois dimensions grâce à l’ajout de matière.

Il s'agit d'un système de superposition dans lequel des couches de matériau (plastique, céramique, métaux…) sont ajoutées successivement et qui finissent par former un objet (depuis une figure décorative ou une housse de téléphone portable, jusqu'à une pièce automobile ou des modèles de chaussures). Les articles créés sont légers, mais aussi robustes et résistants. De plus, seuls les matériaux indispensables sont utilisés, ce qui évite ainsi les résidus et les émissions polluantes.

Pour imprimer en trois dimensions, il faut :

• Un modèle numérique. Toute impression en 3D nécessite un modèle préalable. Celui-ci peut être conçu à partir de logiciels spécifiques ou par le biais d'un scanner générant une image d'un objet en trois dimensions (afin de créer des répliques identiques).
• Un matériau. On utilise toutes sortes de matériaux, comme le plastique, le métal, la céramique, le ciment et également des aliments.
• Une imprimante 3D. Il s'agit d'un appareil qui crée un objet à partir d'un modèle numérique grâce à un matériau spécifique.

Avec ces trois éléments seulement, l'impression des produits peut être effectuée partout, comme, par exemple, dans des installations proches des clients, afin de réduire la dépendance vis-à-vis du transport, ou depuis chez eux, pourvu qu'ils disposent d'une imprimante 3D.

L'application des imprimantes 3D

Les entreprises explorent encore le potentiel des imprimantes 3D et développent de nouvelles applications en fonction des tendances du marché. De toute évidence, ce système de production pourrait servir à simplifier la création d'articles complexes nécessitant une personnalisation.

Citons quelques exemples d'application :

• La médecine. Grâce aux imprimantes 3D, il est possible de reproduire des implants, des appareils auditifs, des prothèses ou des couronnes dentaires.
• L'automobile et les pièces de rechange. Les entreprises du secteur automobile ou aéronautique commencent à intégrer des imprimantes 3D à leurs processus de production afin de créer des pièces et des composants. Elles peuvent être utilisées pour développer rapidement, efficacement et à moindres frais des prototypes et des pièces (des poulies, des valves et des pistons aux châssis automobiles).
• La construction. L'impression 3D est en bonne voie pour révolutionner ce secteur. Elle pourra être utilisée pour créer des prototypes et des structures grâce à des applications dans la construction de ponts et d'immeubles (des briques par exemple). Une des tâches les plus attendues et ambitieuses de l'imprimante 3D est la construction d'immeubles entiers avec celle-ci.

L'impression 3D dans le secteur de la logistique

La simplification des processus de production est la plus grande faculté des imprimantes 3D. Ce bouleversement optimiserait ces processus et réduirait les délais de livraison.

Un grand nombre d'entrepôts stocke une grande quantité de matière première dans l'attente d'être envoyée aux chaînes de production lorsque cela est nécessaire. Grâce à l'impression 3D, en revanche, il ne serait pas nécessaire de stocker autant de marchandise, car les pièces peuvent être imprimées à la demande. Les imprimantes 3D pourraient assurer rapidité et sécurité à la production de tout type de composants.

L'industrie automobile et aéronautique, par exemple, bénéficieraient sans aucun doute de ce changement, dans la mesure où elles ont besoin d'une logistique très flexible et d'un système de travail just-in-time leur permettant d'atteindre leurs objectifs. Cela signifie qu'ils doivent être parfaitement coordonnés avec les fournisseurs afin de recevoir les pièces et les matériaux à temps. Tout retard dans les livraisons entraînerait de coûteuses interruptions des processus de production, lesquelles doivent être à tout prix évitées.

De même, les imprimantes 3D facilitent la personnalisation des produits, car elles permettent de créer des articles adaptés aux besoins des clients. Sur ce point, la difficulté d'ordre logistique consistera à fournir avec fluidité un nombre croissant d'articles personnalisés. Pour cela, l'utilisation d'un système de gestion des d’entrepôt (tel qu’Easy WMS de Mecalux) est indispensable pour agir de façon plus souple, puisque ce logiciel se charge de gérer les processus de personnalisation des produits ou du kitting. 

Le processus de personnalisation des articles s'effectue juste avant d'envoyer ces derniers au client final. On connaît aussi cette pratique sous le nom de postponement qui consiste à retarder certaines opérations de la chaîne logistique jusqu'à la concrétisation de la demande du client.

Ce qui est certain, c'est que l'impression 3D pourrait entraîner un changement de paradigme dans le domaine de la logistique et du transport de marchandises. D'une part, le transfert de certains produits diminuera (les pièces automobiles, par exemple, pourraient être imprimées directement sur les chaînes de production). D'autre part, le transport de matériaux d'impression augmentera. À mesure que les imprimantes 3D seront plus accessibles au grand public, le marché de la livraison des matériaux à domicile progressera.

Les avantages de l'impression 3D dans la logistique  

L'utilisation  d'imprimantes 3D dans la logistique pourrait avoir quelques avantages :

• Une réduction des stocks. La fabrication sur demande diminue les coûts de stockage. Ainsi, seuls les matériaux indispensables et les produits venant d'être fabriqués sont stockés (durant une période limitée) jusqu'à leur envoi aux clients.
• Une meilleure exploitation de la surface. Le stock diminue et par là même, la surface de stockage nécessaire aussi (un grand avantage pour les petites et moyennes entreprises).
• Une diminution du transport. Imprimer un produit ne demande pas beaucoup de place. Par conséquent, ce processus peut être effectué dans n'importe quelle installation proche des clients. De plus, une distance plus courte est parcourue lors de la livraison de la marchandise et, donc, la pollution est moindre.
• Une plus grande rapidité et des livraisons ponctuelles. Avec la production traditionnelle, les produits doivent franchir de multiples étapes avant d'arriver au client final. Les imprimantes 3D, en revanche, simplifient énormément les processus de fabrication des produits, ce qui permet de disposer plus rapidement des articles pour les livrer dans les plus brefs délais.
• Moins de retours. La personnalisation des produits est une façon de s'assurer de la satisfaction des clients et, donc, d'éviter les retours. 

Les difficultés et les limites de l'impression 3D

Même si l'impression 3D a beaucoup d'avantages, cette technologie présente aussi quelques inconvénients :

• Une technologie en cours de développement. On explore et développe aujourd'hui les applications et les fonctions de l'impression 3D. Ce n'est pas encore une technologie suffisamment répandue ni consolidée sur le marché.
• Une taille des produits limitée. Selon la taille du modèle d'imprimante 3D, on peut fabriquer des articles de différentes dimensions.
• Le temps d'impression. Selon les caractéristiques de l'article concerné, le processus d'impression varie de dix minutes à deux heures. De plus, les pièces ont besoin de temps pour refroidir.
• Un coût élevé. Actuellement, le prix des imprimantes 3D est élevé et, de plus, il faut compter les matériaux, la formation nécessaire et la maintenance. 

L'impression 3D en logistique : des possibilités illimitées

L'impression 3D est une des technologies les plus susceptibles de transformer la logistique. On étudie actuellement les applications sur le marché, bien que son attractivité soit basée sur la facilité à personnaliser les articles et sur la simplicité du processus de production.

La logistique adopte la technologie la plus à la pointe, de l'automatisation jusqu'aux robots collaboratifs en passant par l'impression 3D, dans le but de rendre ses fonctions moins complexes et de rationaliser la livraison des produits.

En dépit des avantages que peut apporter l'impression 3D au secteur logistique, (concernant la réduction des stocks notamment), cette technologie supposera un changement radical dans la chaîne logistique d'un grand nombre d'entreprises et obligera, par conséquent, à repousser toujours plus loin les limites.

Chez Mecalux, nous avons plus de 50 ans d'expérience dans la réponse à tout type de besoins logistiques, les plus exigeants qu'ils soient. Contactez- nous si vous planifiez d'adapter votre chaîne logistique aux solutions de stockage les plus avancées du marché.