Quel d\u00e9fi fallait-il relever ?<\/h2>\n\n\n\n
Dans les pr\u00e9c\u00e9dents programmes de d\u00e9veloppement de v\u00e9hicules, les conduits pour des syst\u00e8mes tels que le Crew Temperature Control System \u00e9taient con\u00e7us \u00e0 l\u2019aide de tubes flexibles reliant des bo\u00eetiers de jonction fabriqu\u00e9s en t\u00f4le. Cette approche a bien fonctionn\u00e9 pendant de nombreuses ann\u00e9es et offre une solution simple et abordable pour les conduits de v\u00e9hicules. Dans les programmes de modernisation de v\u00e9hicules comme le programme Challenger 3 de Rheinmetall UK, cette approche n\u2019est plus viable en raison des importantes\u00a0contraintes d\u2019espace<\/strong>\u00a0et de l\u2019adaptation de l\u2019\u00a0architecture du v\u00e9hicule<\/strong>\u00a0existante.<\/p>\n\n\n\n Diff\u00e9rentes m\u00e9thodes de production peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour des composants de conduits complexes, comme le moulage par injection ou le rotomoulage. Cependant, ces m\u00e9thodes n\u00e9cessitent des outillages co\u00fbteux et, pour la\u00a0production en faible volume<\/strong>, ce co\u00fbt d\u2019outillage est important. De plus, dans les programmes de d\u00e9veloppement de v\u00e9hicules, les conduits d\u2019air passent g\u00e9n\u00e9ralement par de nombreuses it\u00e9rations et n\u00e9cessitent souvent des modifications tardives, car d\u2019autres sous-syst\u00e8mes se disputent l\u2019espace disponible. Il existe donc un risque que l\u2019outillage doive \u00eatre refabriqu\u00e9 et que les pi\u00e8ces produites initialement \u00e0 temps pour les essais doivent \u00eatre refaites pour la s\u00e9rie de production du v\u00e9hicule.<\/p>\n\n\n\n Compte tenu de ces contraintes, la fabrication additive offre une solution. Il n\u2019y a\u00a0aucun co\u00fbt d\u2019outillage<\/strong>\u00a0pour les pi\u00e8ces, les\u00a0conceptions peuvent \u00eatre modifi\u00e9es rapidement<\/strong>\u00a0pour s\u2019adapter aux autres changements du syst\u00e8me et la complexit\u00e9 des pi\u00e8ces n\u2019ajoute pas de co\u00fbt.<\/p>\n\n\n\n SLS et SLA ont tous deux \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9s en d\u00e9tail pour cette application, la d\u00e9cision de s\u00e9lectionner FFF reposant sur plusieurs facteurs.<\/p>\n\n\n\n La premi\u00e8re consid\u00e9ration est la fonctionnalit\u00e9 requise des pi\u00e8ces produites. Dans cette application, il existe des exigences strictes en mati\u00e8re de\u00a0retardance \u00e0 la flamme, faible g\u00e9n\u00e9ration de fum\u00e9e<\/strong>\u00a0et de\u00a0faible toxicit\u00e9<\/strong>. Les temp\u00e9ratures de fonctionnement sup\u00e9rieures et inf\u00e9rieures ont encore r\u00e9duit les options de mat\u00e9riaux, laissant des candidats comme PA2241FR (SLS) et ULTEM 9085 (FFF). \u00c0 ce moment-l\u00e0, aucun mat\u00e9riau SLA appropri\u00e9 r\u00e9pondant \u00e0 toutes les exigences n\u2019avait \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9.<\/p>\n\n\n\n L\u2019\u00e9tat de surface est important, non seulement pour l\u2019esth\u00e9tique des pi\u00e8ces, mais aussi pour assurer un bon flux d\u2019air dans les conduits. Les pi\u00e8ces SLS et SLA pr\u00e9sentent un excellent \u00e9tat de surface directement en sortie de machine. L\u2019\u00e9tat de surface des pi\u00e8ces FFF peut \u00eatre plus rugueux et n\u00e9cessiter un post-traitement pour \u00eatre am\u00e9lior\u00e9. Les conduits doivent bien retenir l\u2019air afin d\u2019\u00e9viter toute chute de pression inutile. SLA et SLS produisent des parois de pi\u00e8ces solides, tandis que FFF peut laisser des espaces d\u2019air qui n\u00e9cessitent une \u00e9tanch\u00e9ification ou une peinture pour les att\u00e9nuer.<\/p>\n\n\n\n De grandes sections de conduits \u00e9taient n\u00e9cessaires, par exemple\u00a0400mm+<\/strong>, ce qui signifiait que certaines machines SLA plus abordables n\u2019\u00e9taient pas adapt\u00e9es. Les volumes de fabrication plus importants avec les machines SLS entra\u00eenent des co\u00fbts significatifs, tandis que\u00a0des machines FFF \u00e0 plus grand volume de fabrication sont disponibles \u00e0 moindre co\u00fbt<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Pour cette application de\u00a0production en faible volume<\/strong>\u00a0, nous avons besoin d\u2019un bon \u00e9quilibre entre co\u00fbt et productivit\u00e9. SLS peut \u00eatre tr\u00e8s productif, mais implique un co\u00fbt d\u2019investissement \u00e9lev\u00e9 pour l\u2019\u00e9quipement et l\u2019infrastructure. Les machines SLA grand format peuvent \u00e9galement \u00eatre tr\u00e8s productives, produisant rapidement des lots de pi\u00e8ces, mais elles se situent aussi \u00e0 un niveau de prix \u00e9lev\u00e9. Les machines FFF grand format haute temp\u00e9rature peuvent \u00eatre plus abordables que SLS ou SLA, mais n\u2019offrent pas le m\u00eame niveau de productivit\u00e9 que les deux autres proc\u00e9d\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n Enfin, se pose la question de savoir si nous fabriquons ces pi\u00e8ces en interne ou si nous les confions \u00e0 un fournisseur pour leur fabrication. Il s\u2019agit d\u2019une autre d\u00e9cision cl\u00e9 qui n\u00e9cessite de prendre en compte le co\u00fbt global du programme, la pr\u00e9paration de la cha\u00eene d\u2019approvisionnement, l\u2019agilit\u00e9 de production requise et\u00a0le contr\u00f4le du processus de production<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Pour prendre une d\u00e9cision, nous avons d\u00fb \u00e9valuer les avantages et les inconv\u00e9nients de chaque technologie et d\u00e9terminer si nous l\u2019int\u00e9grerions en interne ou si nous la confierions \u00e0 un fournisseur.<\/p>\n\n\n\n Les avantages de la sous-traitance de la production, tels que l\u2019absence de d\u00e9penses d\u2019investissement et l\u2019acc\u00e8s au savoir-faire des fournisseurs, ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9pass\u00e9s par le manque de fournisseurs qualifi\u00e9s disponibles, par exemple disposant de l\u2019accr\u00e9ditation Cyber Essentials +, le niveau inf\u00e9rieur de contr\u00f4le de la production, le rythme d\u2019apprentissage plus lent et les it\u00e9rations plus lentes en raison de l\u2019absence d\u2019acc\u00e8s aux machines.<\/p>\n\n\n\n SLA et SLS exigent tous deux des d\u00e9penses d\u2019investissement plus \u00e9lev\u00e9es<\/strong>\u00a0et une\u00a0int\u00e9gration plus complexe<\/strong>\u00a0dans l\u2019atelier de production.<\/p>\n\n\n\n SLS n\u2019a pas pu offrir un choix de mat\u00e9riau adapt\u00e9 r\u00e9pondant \u00e0 toutes les exigences et inspirant suffisamment confiance pour compenser la plus grande complexit\u00e9 du processus de production.<\/p>\n\n\n\n La cha\u00eene d\u2019approvisionnement britannique pour les pi\u00e8ces SLS en PA2241FR n\u2019\u00e9tait pas comp\u00e9titive \u00e0 ce moment-l\u00e0. Pour une adoption en interne, le proc\u00e9d\u00e9 \u00e9tait trop co\u00fbteux et nous n\u2019aurions pas utilis\u00e9 la machine \u00e0 pleine capacit\u00e9 avec ces seules pi\u00e8ces. Si les besoins en volume avaient \u00e9t\u00e9 beaucoup plus \u00e9lev\u00e9s, la production SLS en interne aurait pu \u00eatre plus comp\u00e9titive en termes de co\u00fbts.<\/p>\n\n\n\n Le\u00a0co\u00fbt d\u2019investissement pour FFF \u00e9tait nettement inf\u00e9rieur<\/strong>\u00a0\u00e0 celui des autres options, avec une installation beaucoup plus simple dans l\u2019atelier de production, moins de risques de s\u00e9curit\u00e9 et\u00a0des exigences de formation plus faibles<\/strong>\u00a0\u00e0 respecter. Rheinmetall UK disposait d\u2019une grande exp\u00e9rience de l\u2019utilisation de FFF pour produire des prototypes comme aide \u00e0 la conception. Ce savoir-faire signifiait que l\u2019adoption de FFF pour la production de pi\u00e8ces finales pr\u00e9sentait \u00e9galement un d\u00e9fi culturel et de formation moindre.<\/p>\n\n\n\n La productivit\u00e9 de FFF correspondait \u00e0 la capacit\u00e9 de production requise par Rheinmetall UK dans le cadre du\u00a0programme Challenger 3<\/strong>\u00a0et n\u00e9cessitait un espace minimal dans l\u2019atelier de production.<\/p>\n\n\n\n Les faiblesses de FFF dans cette application peuvent \u00eatre att\u00e9nu\u00e9es de mani\u00e8re \u00e9conomique. En utilisant le tribofinitionnement et la peinture des pi\u00e8ces FFF ULTEM 9085, un produit de bonne qualit\u00e9 peut \u00eatre fabriqu\u00e9 sans ajouter de co\u00fbts d\u2019investissement ni de co\u00fbt par pi\u00e8ce significatifs.<\/p>\n\n\n\n En consid\u00e9rant l\u2019ensemble de ces compromis, il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9cid\u00e9 que, pour la production des conduits, Rheinmetall UK devait poursuivre une strat\u00e9gie de fabrication des pi\u00e8ces\u00a0en interne<\/strong>\u00a0en utilisant\u00a0FFF<\/strong>\u00a0avec\u00a0ULTEM 9085<\/strong>\u00a0, car cette solution offrait l\u2019option la\u00a0plus abordable, la plus flexible<\/strong>\u00a0et \u00e0\u00a0plus faible risque<\/strong>\u00a0par rapport aux autres solutions \u00e9tudi\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n Il existe dans le monde entier un bon choix de fabricants proposant des imprimantes FFF haute temp\u00e9rature capables de produire des pi\u00e8ces en ULTEM 9085. Lors de notre processus de pr\u00e9s\u00e9lection, nous avons examin\u00e9 les offres de plusieurs fabricants.<\/p>\n\n\n\n Au final, la d\u00e9cision d\u2019acheter un\u00a0miniFactory Ignite<\/a>\u00a0s\u2019est r\u00e9sum\u00e9e \u00e0 :<\/p>\n\n\n\n Co\u00fbt de la machine vs. productivit\u00e9<\/strong> \u2013 La miniFactory Ignite \u00e9tait l\u2019une des machines les moins co\u00fbteuses, tout en offrant un grand volume de fabrication et un niveau de productivit\u00e9 comp\u00e9titif.<\/p>\n\n\n\n Zone de fabrication<\/strong> \u2013 pour le prix de la machine,\u00a0miniFactory<\/a>\u00a0offrait un grand volume de fabrication permettant la production par lots. Cela signifie que nous pouvons r\u00e9duire les co\u00fbts de main-d\u2019\u0153uvre li\u00e9s \u00e0 la gestion des fabrications et utiliser davantage d\u2019heures sans surveillance pour l\u2019impression en semaine et le week-end.<\/p>\n\n\n\n S\u00e9curit\u00e9 <\/strong>\u2013 Les machines miniFactory sont fabriqu\u00e9es en Finlande et ont donc \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9es comme pr\u00e9sentant un risque cyber plus faible que certaines machines d\u2019autres fabricants.<\/p>\n\n\n\n Co\u00fbts d\u2019exploitation<\/strong> \u2013 miniFactory Ignite est un syst\u00e8me ouvert, ce qui signifie que Rheinmetall UK pouvait acheter la mati\u00e8re premi\u00e8re en grandes quantit\u00e9s directement aupr\u00e8s du fabricant \u00e0 des prix tr\u00e8s comp\u00e9titifs. Cela a un impact significatif sur le co\u00fbt par pi\u00e8ce. De plus, le co\u00fbt de possession \u00e9tait plus faible. Moins de consommables \u00e9taient n\u00e9cessaires, par ex. des plateaux de fabrication r\u00e9utilisables, des buses longue dur\u00e9e et un package de support abordable. Tous ces \u00e9l\u00e9ments contribuent \u00e0 r\u00e9duire les co\u00fbts de production.<\/p>\n\n\n\n Support au Royaume-Uni<\/strong> \u2013 tous les fabricants d\u2019imprimantes ne pouvaient pas proposer une solution de support bas\u00e9e au Royaume-Uni. C\u2019est important, car les temps d\u2019arr\u00eat machine peuvent non seulement affecter la productivit\u00e9, mais aussi entra\u00eener des retards dans le programme. 3DGBIRE<\/a> assure le support pour\u00a0miniFactory<\/a>\u00a0au Royaume-Uni et se trouve \u00e0 seulement quelques heures de route du site Rheinmetall UK \u00e0 Telford.<\/p>\n\n\n\n L\u2019achat et l\u2019installation de la machine n\u2019\u00e9taient que la premi\u00e8re \u00e9tape du d\u00e9veloppement et de l\u2019optimisation de la capacit\u00e9 de production.<\/p>\n\n\n\n Avec une machine install\u00e9e dans l\u2019atelier de production, nos concepteurs ont pu comprendre les impacts de leurs d\u00e9cisions de conception et apporter rapidement des modifications afin d\u2019am\u00e9liorer \u00e0 la fois la fonctionnalit\u00e9 et la rentabilit\u00e9. Nous avons \u00e9galement pu optimiser les profils d\u2019impression pour obtenir les meilleurs r\u00e9sultats.<\/p>\n\n\n\n La convention en mati\u00e8re d\u2019optimisation de la fabrication additive consiste g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 consolider les pi\u00e8ces. Nous avons d\u00e9couvert que, pour cette application, c\u2019\u00e9tait l\u2019inverse. En divisant les pi\u00e8ces et en cr\u00e9ant des assemblages, nous avons pu r\u00e9duire la quantit\u00e9 de mat\u00e9riau de support n\u00e9cessaire, voire l\u2019\u00e9liminer compl\u00e8tement. Cela signifiait que nous pouvions imprimer les pi\u00e8ces plus rapidement, avec moins de mat\u00e9riau et moins d\u2019heures de travail de post-traitement. Cela nous a \u00e9galement permis d\u2019atteindre nos exigences de productivit\u00e9 avec une seule machine, g\u00e9n\u00e9rant des \u00e9conomies significatives.<\/p>\n\n\n\n Nous avons pu optimiser nos agencements de lots et \u00e9tablir l\u2019approche de post-traitement la plus rentable pour l\u2019application donn\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n L\u2019acc\u00e8s aux machines a \u00e9galement rendu beaucoup plus facile l\u2019exp\u00e9rimentation de solutions, par exemple la m\u00e9thode d\u2019assemblage optimale, les adh\u00e9sifs compatibles, les approches de num\u00e9rotation des pi\u00e8ces, les m\u00e9thodes de finition de surface et les finitions de peinture. Le d\u00e9veloppement de cette solution sur mesure dans la cha\u00eene d\u2019approvisionnement aurait \u00e9t\u00e9 long et co\u00fbteux.<\/p>\n\n\n\nPourquoi choisir la fabrication additive pour la production de conduits d\u2019air pour v\u00e9hicules ?<\/h2>\n\n\n\n
Quel type de fabrication additive faut-il utiliser ? FFF, SLS ou SLA ?<\/h2>\n\n\n\n
Propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux, r\u00e9sistance, retardance \u00e0 la flamme, faible \u00e9mission de fum\u00e9e et toxicit\u00e9, temp\u00e9ratures de fonctionnement sup\u00e9rieures et inf\u00e9rieures<\/h3>\n\n\n\n
Fonctionnalit\u00e9 du produit \u2013 les principales consid\u00e9rations \u00e9tant l\u2019\u00e9tat de surface et l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 \u00e0 l\u2019air<\/h3>\n\n\n\n
Taille des pi\u00e8ces<\/h3>\n\n\n\n
Productivit\u00e9 vs co\u00fbt<\/h3>\n\n\n\n
Fabriquer ou acheter<\/h3>\n\n\n\n
Conclusions<\/h3>\n\n\n\n
<\/ol>\n\n\n\n
Pourquoi avons-nous choisi miniFactory Ignite ?<\/h2>\n\n\n\n
<\/ol>\n\n\n\n
<\/ol>\n\n\n\n
![\"minifactory](\"https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0765\/4369\/files\/IGNITE-miniFactory.jpg?v=1779106076\")
<\/figure>\n\n\n\nQue devions-nous faire une fois le miniFactory Ignite achet\u00e9 et install\u00e9 ?<\/h2>\n\n\n\n
![\"onsite](\"https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0765\/4369\/files\/onsite.jpg?v=1778497520\")
<\/figure>\n\n\n\nQuel a \u00e9t\u00e9 le r\u00e9sultat pour l\u2019entreprise ?<\/h2>\n\n\n\n
![\"printed](\"https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0765\/4369\/files\/printed-part.jpg?v=1778497652\")
<\/figure>\n\n\n\n
![\"Rheinmetall](\"https:\/\/cdn.shopify.com\/s\/files\/1\/0765\/4369\/files\/logo-stack.svg?v=1778679310\"){kind=logo}
<\/figure>\n\n\n\n