Formlabs fournit le « couteau suisse » pour la fabrication

Si certains ingénieurs produits et fabricants s'attachent émotionnellement à leurs imprimantes 3D Formlabs, vous devrez leur pardonner.

Au lieu de numéros de série banals, Formlabs surnomme chaque imprimante avec un animal et un adjectif choisis au hasard. Parmi les noms fantaisistes, qui ressemblent davantage à des animaux de compagnie exotiques qu'à des outils de fabrication additive, citons : SMILING WOMBAT, FLIPPANT RAVEN, BREEZY SHARK, HEAVY BUNNY, MACHO CLAM et PRETTY PACKRAT.

Hormis les noms originaux, Formlabs est l'un des principaux développeurs mondiaux d'imprimantes 3D industrielles et de ses propres matériaux hautes performances qui permettent à « n'importe qui de fabriquer n'importe quoi ». Basée dans le Massachusetts avec des bureaux en Ohio, en Caroline du Nord, en Chine, en Allemagne, en Hongrie, au Japon et à Singapour, Formlabs a pour ambition de devenir un « couteau suisse de fabricant ». Sa gamme d'imprimantes et de solutions de post-traitement est utilisée non seulement pour la R & D et le prototypage rapide, mais également pour la production personnalisée en petits lots, la fabrication de gabarits et de montages, et pour résoudre rapidement les problèmes de chaîne d'approvisionnement (par ex. fabrication de pièces de rechange pour machines à la demande (au lieu d'attendre leur expédition depuis l'étranger).

Parmi les clients de Formlabs figurent Ford, Google, New Balance, Gillette, Lush Cosmetics, Hasbro, Sony et Marvel Studios, qui utilise l'impression 3D pour des accessoires de films tels que le marteau de Thor.

« L'impression 3D a complètement changé notre façon de concevoir la fabrication », note Matt Lipsitz, responsable de l'ingénierie durable et de la qualité chez Formlabs. « En utilisant l'approche soustractive traditionnelle, vous commencez par un bloc de matériau et vous le broyez pour en faire une pièce. Avec l'approche additive, vous le construisez couche par couche (avec de la poudre ou de la résine) sans le même type de déchets que vous auriez avec la fabrication traditionnelle. Cela signifie que les entreprises peuvent transformer une plus grande partie de leurs matières premières en produits finis qu'elles ne pouvaient jamais le faire auparavant. »

« Toutes nos imprimantes sont facilement accessibles, relativement peu coûteuses, peuvent tenir sur un ordinateur de bureau et peuvent accélérer rapidement le processus de fabrication à un niveau modulaire », ajoute-t-il. « Ce qui m'intéresse vraiment, c'est la façon dont Formlabs rend la personnalisation de masse réellement accessible dans un large éventail de secteurs. »

L'ère de la personnalisation de masse

Dans le monde du jouet, le pionnier des figurines articulées Hasbro (qui a présenté le premier G.I. Joes à poser en 1964) a récemment utilisé des imprimantes Formlabs pour créer rapidement une « mini-usine » à proximité de son siège social du Rhode Island pour la production de ses figurines « Selfie Series » à la demande. Hasbro permet à ses fans de scanner leur visage dans une application, de choisir leur couleur de cheveux et leur morphologie préférée et de commander un héros d'action fantastique en fonction de leur ressemblance. L'entreprise de jouets invite les collectionneurs à « faire de la place sur votre étagère ».

Sur un plan beaucoup plus personnel, les résines dentaires et les imprimantes Formlabs sont désormais utilisées par les laboratoires et les cabinets dentaires pour produire rapidement des guides chirurgicaux biocompatibles, des attelles, des motifs et modèles fixes, des modèles d'aligneurs transparents et des prothèses complètes. Dans le secteur de la santé, les résines et imprimantes BioMed de Formlabs sont utilisées pour de nombreuses applications biocompatibles, y compris des modèles pour le dimensionnement des implants médicaux.

« Lorsque nous pensons à fabriquer quelque chose pour le corps d'une personne où chacun est très différent, ou à fabriquer pour répondre aux goûts ou aux désirs d'un consommateur particulier, l'impression 3D est la solution idéale et peut apporter de nombreux avantages précieux », explique Lipsitz. « La fabrication additive permet aux développeurs de produits de disposer plus rapidement d'exemples tangibles de leurs conceptions. Cela signifie que la vitesse d'itération peut s'accélérer car il existe des prototypes physiques à tester et à valider plus tôt, sans le même temps et les mêmes investissements financiers que ceux requis par les méthodes traditionnelles. »

« Le monde est en train de passer de la fabrication automatisée qui permet de fabriquer exactement la même chose de très nombreuses fois à la fabrication automatisée qui permet de fabriquer des choses différentes à de nombreuses reprises, mais avec une efficacité comparable et des investissements relativement faibles », ajoute-t-il. « Et Formlabs joue un rôle de premier plan dans la mise en place de ce type de personnalisation de masse dans l'industrie. »

La CAO native du cloud permet une meilleure collaboration en équipe

Pour concevoir ses imprimantes 3D et ses machines de post-traitement, Formlabs s'appuie sur Onshape, une plateforme CAO native du cloud avec gestion des données produit (PDM) intégrée et outils de collaboration en temps réel. Formlabs est passé de ses anciens systèmes CAO et PDM basés sur des fichiers à Onshape en 2019, car son ancien logiciel sur site ralentissait son processus de conception collaboratif.

Lorsque plusieurs ingénieurs travaillent sur le même modèle CAO basé sur des fichiers, ils doivent archiver leur travail dans et hors d'un « coffre-fort » PDM pour éviter les problèmes de contrôle de version, privant ainsi leurs collègues de toute visibilité jusqu'à ce qu'ils aient terminé les modifications. Les plateformes de gestion des données basées sur des fichiers imposent des flux de travail en série, obligeant les ingénieurs à travailler un par un plutôt que simultanément.

En revanche, la gestion des données en temps réel d'Onshape, native du cloud, permet à plusieurs ingénieurs de travailler simultanément sur le même modèle de produit, en observant les modifications de conception de chacun (ou les modifications de conception proposées dans les branches expérimentales) au fur et à mesure qu'elles se produisent. Un historique complet des modifications permet de suivre toutes les modifications apportées à la conception, qui les a apportées et à quel moment, ce qui permet à l'équipe de revenir instantanément à une étape antérieure de la conception si elle le souhaite.

« Il est essentiel de réduire les déchets dans tout processus de conception », note Lipsitz. « Et l'un des meilleurs moyens d'y parvenir est de savoir que lorsque vous regardez quelque chose, vous pouvez être sûr qu'il s'agit de la dernière version. Donc, chaque fois que vous devez revenir en arrière et reconstruire un modèle ou redessiner quelque chose parce qu'il n'a pas été enregistré correctement, c'est du gaspillage. Il est extrêmement utile pour nos ingénieurs de savoir que ce qu'ils recherchent est la dernière version. »

« Dans mon rôle actuel, je dois collaborer avec des personnes du monde entier. Mes collègues ou partenaires peuvent se trouver en Extrême-Orient, en Europe ou aux États-Unis. Je dois donc être en mesure de leur montrer le dernier modèle CAO en quelques secondes, et il est impératif que nous travaillions tous à partir de la même source fiable », ajoute-t-il.

Stabilité améliorée de la CAO et réduction des frais informatiques

Selon Lipsitz, un autre avantage considérable d'Onshape, une solution cloud native, est la tranquillité d'esprit que le travail de conception ne sera pas perdu en raison de la corruption des données ou des pannes d'ordinateurs, problèmes courants avec les systèmes basés sur des fichiers sur site.

« De la façon dont Onshape est conçu, il n'est pas nécessaire de penser à enregistrer nos conceptions en cours de flux de travail », déclare-t-il. « Il est toujours sauvegardé automatiquement. Si un ordinateur tombe en panne, vous pouvez simplement passer à un autre ordinateur et continuer là où vous vous étiez arrêté. La stabilité du logiciel a été une grande aubaine pour nous. »

En tant que plateforme SaaS (Software-as-a-Service), Onshape publie régulièrement des mises à jour dans le cloud toutes les trois semaines, ajoutant de nouvelles fonctionnalités et fonctionnalités ne nécessitant aucun téléchargement ni installation.

« Avec Onshape, il y a toujours une amélioration continue. Nos ingénieurs sont impatients de voir quelles nouvelles fonctionnalités sont apparues dans la dernière version et quelles fonctionnalités nous avons pu demander et qui ont été récemment déployées », déclare Lipsitz. « Ce cycle itératif est rafraîchissant. J'ai l'impression qu'il y a toujours quelque chose de nouveau, par opposition à un système sur site qui ne peut être mis à jour qu'une fois par an. »

« Chaque fois que les ingénieurs ne travaillent pas activement sur des projets de conception, ils n'apportent aucune valeur ajoutée à l'entreprise. Nous voulons donc rechercher tous les moyens d'éliminer les temps d'arrêt », ajoute-t-il. « Et les logiciels natifs du cloud nous permettent de nous occuper des serveurs, de la maintenance et d'autres tâches informatiques, ce qui nous permet de gagner du temps et de réduire la charge de travail de nos ingénieurs. »

Renforcement de l'équipe d'ingénierie de Formlabs

Alors que Formlabs continue de développer de nouvelles technologies de fabrication additive et d'étendre ses activités mondiales, Lipsitz affirme qu'Onshape restera particulièrement utile pour aider à accélérer le processus d'intégration des nouveaux ingénieurs.

Lors de la mise à l'échelle d'un projet, les utilisateurs d'Onshape peuvent accorder un accès immédiat à leurs collègues en saisissant simplement leur adresse e-mail, sans devoir attendre des jours ou des semaines pour obtenir des licences CAO supplémentaires auprès de fournisseurs sur site et avoir besoin de l'assistance informatique.

« Onshape réduit réellement les obstacles à l'intégration des ingénieurs », déclare Lipsitz. « Le fait qu'il soit basé sur le cloud signifie que nous n'avons pas besoin d'installer de logiciel, et nous pouvons ajouter un nouvel utilisateur en un clic, au lieu d'avoir à installer un système PDM et à établir un lien vers celui-ci, puis d'apprendre à quelqu'un comment y accéder. Onshape s'exécute directement dans votre navigateur, ce qui permet à quelqu'un d'intervenir et de commencer à concevoir des pièces immédiatement. »

« Nous avons récemment réalisé ces mêmes avantages dans le cadre d'un projet avec un fournisseur étranger qui était prêt à adopter Onshape pour le développement technique conjoint d'un nouveau produit », ajoute-t-il. « La possibilité d'intégrer un partenaire externe à notre ensemble d'outils d'ingénierie a fait passer la relation traditionnelle d'une relation transactionnelle à une relation collaborative. »