Une variation infinie peut-elle être produite en série à l'aide de l'impression 3D ?

Le front de mer d'East River dans le Queens, à New York, était autrefois un centre de fabrication très fréquenté. Pepsi y avait une usine d'embouteillage, Swingline produisait des agrafeuses et Eagle Electric fabriquait des circuits et des interrupteurs.

Ferme d'usine: Ces imprimantes 3D industrielles alignées dans l'usine de Shapeways à New York fabriquent des pièces à partir de conceptions personnalisées.

Une grande partie de cette industrie s'est déplacée vers le Mexique et la Chine, laissant derrière elle des panneaux nostalgiques et des biens immobiliers de premier ordre. Mais dans un entrepôt de 25 000 pieds carrés, une startup appelée Shapeways vise à ressusciter la fabrication à New York.

Formes L'usine du futur n'a pas de chaîne de montage ou de moule d'injection plastique adapté à une production de masse bon marché, et elle ne fabrique aucun produit ou pièce spécifique. Au lieu de cela, l'entreprise fabrique des conceptions commandées par les clients avec des machines d'impression 3D industrielles haut de gamme. Les délais d'exécution varient de quelques jours à quelques semaines. Grâce à son site Web, la société aide également les clients à partager des fichiers de conception 3D et à vendre directement des produits sur un marché de type Etsy tout en sous-traitant la production, l'exécution et l'expédition à Shapeways.

La technologie d'impression 3D, également appelée fabrication additive, existe depuis des décennies, mais ce que Shapeways et un petit nombre de startups similaires tentent d'accomplir est une première : rentabiliser la production d'impression 3D à un volume élevé tout en élargissant son utilisation. Nous essayons de concevoir un processus automatisé pour une variation infinie, explique Ben Wilkinson-Raemer, ingénieur industriel dans l'entreprise.

Aujourd'hui, tout le monde, du président Obama aux bricoleurs de garage, a salué l'impression 3D comme une nouvelle façon potentiellement révolutionnaire de fabriquer des biens. General Electric et Boeing cherchent à imprimer des pièces de moteurs et d'avions, tandis que des startups comme MakerBot et des chaînes de bureaux comme Staples visent à installer des imprimantes bon marché dans les maisons et les bureaux. Le maire de New York, Michael Bloomberg, a assisté à la coupe du ruban de Shapeways en octobre dernier.

Mais alors que la valeur de l'impression 3D pour le prototypage unique et la production de pièces spécialisées de grande valeur est déjà claire, le potentiel plus large de la technologie est plus difficile à prévoir (voir La différence entre les fabricants et les fabricants). Par rapport à plus de 2 000 milliards de dollars de fabrication conventionnelle aux États-Unis, [l'impression 3D] est encore 1 000 fois plus petite, selon le professeur de l'Université Cornell Hod Lipson, qui récemment a écrit un livre chronique de l'évolution de la technologie. Il faudra beaucoup de temps avant que les brosses à dents soient fabriquées de cette façon.

Shapeways a commencé la construction de l'usine du Queens, sa deuxième installation de ce type, en octobre et a levé 30 millions de dollars en avril pour poursuivre sa croissance. L'usine abrite désormais 10 imprimantes de la taille d'un réfrigérateur, dans lesquelles, couche par couche, un laser fritte des cuves de poudre blanche en un fouillis d'objets en nylon, allant des bijoux fonctionnels et des articles ménagers à l'art étrange et aux pièces non identifiables. Lorsque l'usine sera pleinement opérationnelle, elle contiendra jusqu'à 50 machines. Certains imprimeront probablement en céramique ou en acier inoxydable, comme le fait Shapeways dans une usine européenne, ou dans le matériel expérimental le plus récent de Shapeways, un Plastique Élasto testé dans son nouveau programme de développement de matériaux. L'usine du Queens dispose également d'une salle de post-traitement pour teindre le nylon blanc de différentes couleurs.

Indépendamment de toutes ces activités de fabrication, Shapeways se définit avant tout comme une entreprise de logiciels, déclare Wilkinson-Raemer. ça a commencé faire des applications pour simplifier le processus de conception 3D, qui n'en reste pas moins simple (voir Wanted: A Print Button for 3-D Objects ). Shapeways considère également les logiciels comme essentiels pour accélérer la production et améliorer les marges.

Parce que les matériaux sont la partie la plus chère du fonctionnement de Shapeways, et parce que chaque lot peut prendre une journée entière à imprimer et un autre jour à refroidir, Shapeways a développé un logiciel pour aider à trier les commandes et à placer autant d'objets que possible dans chaque plateau. Dans une pièce au rez-de-chaussée, les ingénieurs utilisent le logiciel pour résoudre le casse-tête en 3D consistant à entasser des centaines d'objets aléatoires dans un cycle de production. Wilkinson-Raemer dit que la société espère éventuellement utiliser des outils de reconnaissance visuelle et de tri pour automatiser la mise en correspondance des objets de chaque lot avec leur commande, un processus actuellement effectué à la main. (Un tel programme pourrait également aider Shapeways à intercepter les commandes qui enfreignent ses conditions de service, telles que des armes ou des sosies d'armes à feu.)

Mais ce qui aidera vraiment Shapeways à imprimer efficacement et rapidement en 3D, c'est un flux constant de commandes, ce qui signifie que Shapeways doit continuer à développer sa clientèle. Quelques entrepreneurs ont formé l'entreprise Gotham Smith pour vendre des boutons de manchette et des bijoux en métal inhabituels, et ont jeté leur lot avec Shapeways. Selon le cofondateur de GothamSmith, Daniel Stillman, il s'agit d'une véritable tension dans leur modèle commercial, entre nous servir des marques qui les utilisent comme partenaire de fabrication et essayer de développer leur base de clients qui souhaitent simplement imprimer quelque chose.

Shapeways s'occupe de toute la production de GothamSmith et de certaines expéditions, selon qu'une pièce nécessite ou non une finition. La plupart du temps, GothamSmith est donc une opération de conception et de marketing. Bien qu'il vende en faibles volumes, il a des clients de gros et peut en faire des centaines, dit Stillman. Il note que GothamSmith ne réalisera jamais d'économies d'échelle de cette façon, car avec l'impression 3D, les cinquième et 500e boutons de manchette de chaîne de bicyclette coûtent le même prix. Mais il dit que l'entreprise peut toujours se développer de cette façon et qu'elle profite d'une opération allégée et de ne payer que pour produire à la demande.

Le PDG de Shapeways, Peter Weijmarshausen, qui a fondé la société en 2007, souhaite construire des installations de production similaires dans le monde entier et faire de Shapeways l'Amazone de la conception de produits personnalisés. À ce jour, selon Shapeways, elle a imprimé un million de produits et héberge 10 000 magasins. Cependant, même si Shapeways obtient le succès qu'envisage Weijmarshausen, il ne fournira pas à New York le même nombre d'emplois que le secteur manufacturier : l'emploi dans l'usine du Queens dépassera environ 50 personnes.

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