Une usine, à elle seule, peut recourir à l'impression 3D pour relever les défis de production locaux. Mais les opportunités sont encore plus grandes lorsque ces solutions peuvent être partagées, reproduites et améliorées au sein d'un réseau de fabrication interconnecté.
Chez General Motors, la technologie d'impression 3D FDM de Stratasys est utilisée dans plus de 20 sites de production, tandis que les équipes collaborent au Mexique, en Amérique du Nord et du Sud, ainsi qu’avec un centre de conception GM situé en Inde.
General Motors a répondu à cette question par une décision qui semble simple mais qui génère des retombées exponentielles : s’aligner sur une plateforme FDM unique, des options de matériaux validés et des pratiques de conception partagées à l’échelle de l’ensemble du réseau. La plateforme choisie est la Stratasys F900.
La F900 offre à GM une base de fabrication commune sur tous ses sites. Avec un cycle de production de 914,4 x 609,6 x 914,4 mm (36 x 24 x 36 pouces) et est compatible avec une large gamme de thermoplastiques FDM de qualité technique, allant des matériaux polyvalents tels que l’ASA et l’ABS-M30 aux options de matériaux à hautes performances comme le Nylon 12CF et la résine ULTEM™ 9085. Elle prend en charge l’ensemble des applications auxquelles GM est confronté au sein de son réseau d’assemblage.
Mais la décision ne s’est pas limitée au simple choix du matériel. GM a tout standardisé : la plateforme d’impression, les matériaux qui l’alimentent et les bonnes pratiques de conception qui régissent la conception des outils.
« Le principal élément que nous standardisons, ce sont les équipements Stratasys », explique Moses Harris, ingénieur en applications de fabrication additive chez GM. « Cela nous permet non seulement de standardiser l’imprimante elle-même, mais aussi les matériaux Stratasys qui alimentent l’imprimante. »
Il en résulte quelque chose que les fabricants parviennent rarement à atteindre : une véritable portabilité des solutions à l’échelle mondiale.
La normalisation transforme chaque problème résolu en un effet multiplicateur. Lorsqu’une usine développe un posage en ASA, un outil de sécurité en ABS-M30 ou un dispositif d’aide à la qualité en polycarbonate, toutes les autres usines disposant d’un processus similaire peuvent télécharger et imprimer la même pièce, avec la certitude qu’elle fonctionnera de manière identique, car la machine et le matériau sont les mêmes. Ce n’est pas une simple théorie. GM a mis en place l’infrastructure nécessaire pour que cela fonctionne à grande échelle : des réunions mondiales mensuelles, une base de données numérique partagée des pièces où les responsables de la fabrication additive peuvent rechercher des solutions existantes, et des sessions de groupes d’utilisateurs dans les usines où les applications à fort impact sont mises en avant à l’échelle du réseau.
« L'usine n'a pas besoin de réinventer la roue. Nous pouvons déployer ce système dans toutes nos usines d'assemblage et le reproduire. »
Ce n’est pas une simple théorie. GM a mis en place l’infrastructure nécessaire pour que cela fonctionne à grande échelle : des réunions mondiales mensuelles, une base de données numérique partagée des pièces où les responsables de la fabrication additive peuvent rechercher des solutions existantes, et des sessions de groupes d’utilisateurs dans les usines où les applications à fort impact sont mises en avant à l’échelle du réseau.
La large compatibilité matérielle de la F900, qui s'étend des thermoplastiques courants aux polymères haute performance tels que la résine ULTEM™ 1010 et le Nylon 12CF, permet à une seule et même plateforme de répondre à toutes les catégories d'applications : outils à main ergonomiques en ABS, posages résistants aux UV en ASA, gabarits structurels à haute rigidité en nylon chargé de fibre de carbone et outillage ayant une résistance à la chaleur en ULTEM™. C'est cette polyvalence qui rend possible une véritable standardisation à l'échelle du réseau.
La stratégie de standardisation a fait évoluer la mentalité des ingénieurs de fabrication de GM. Lors de la conception de nouveaux équipements pour les usines, les ingénieurs intègrent désormais dès le départ le réseau distribué de technologies FDM de Stratasys.
Odegaard explique : « Lorsque nous concevons des équipements destinés aux usines, nous savons que nous disposons de ce réseau distribué. Et désormais, nous pouvons inciter nos fournisseurs à s’intéresser à la fabrication additive afin que nous puissions revoir notre gestion des pièces de rechange. »
Les implications sont considérables : GM numérise son stock de pièces de rechange, réduisant ainsi la complexité et le coût liés à la gestion d’un stock physique réparti sur des dizaines de sites. Si une pièce tombe en panne, le fichier numérique est déjà dans le Système. Il suffit de l’imprimer localement sur la F900 et de l’installer le jour même.
À Silao, au Mexique, l’équipe illustre concrètement ce qu’est la collaboration transfrontalière. Elle travaille en étroite collaboration avec d’autres sites GM au Mexique et en Amérique du Nord, partage ses connaissances avec ses collègues du Brésil et d’Argentine, et collabore avec un centre de conception GM situé en Inde.
« Nous entretenons une collaboration solide, non seulement au niveau local entre tous les sites mexicains, mais aussi à l’échelle mondiale », explique Victor Cabrera, directeur exécutif de l’usine d’assemblage GM de Silao. « Nous collaborons avec notre centre de conception en Inde et travaillons en étroite collaboration avec l’Amérique du Sud, notamment au Brésil et en Argentine. Nous partageons les meilleures pratiques, les idées et les avantages découlant des économies de coûts et de la réduction des temps d’arrêt. »
La possibilité d’imprimer à la demande, dans les quantités exactes et là où le besoin s’en fait sentir, a permis à GM de ne plus être confrontée aux problèmes de disponibilité des composants auprès de fournisseurs externes et a éliminé les difficultés liées à la commande de petites quantités de pièces spécialisées.
Les dirigeants de GM expliquent sans détour pourquoi la relation avec Stratasys en particulier a porté ses fruits : un engagement à long terme envers la plateforme F900, une fiabilité dans un environnement de production et une vision commune selon laquelle cet équipement doit fonctionner comme n’importe quel autre actif de production.
Cet engagement est réciproque. GM traite ses imprimantes Stratasys avec la même rigueur que n’importe quel autre investissement en capital : surveillance du temps de fonctionnement, suivi de l’utilisation et attente claire d’un retour sur investissement. Lorsque la capacité d’un site atteint ses limites, la réponse n’est pas de reconsidérer la situation, mais d’ajouter une deuxième machine.
La véritable force de la standardisation ne réside pas dans une imprimante en particulier ni dans une usine spécifique. Elle réside dans l’effet de réseau. Chaque nouvelle solution créée n’importe où dans le système devient immédiatement disponible partout. À mesure que l’empreinte de GM dans le domaine de la fabrication additive s’étend (l’entreprise s’est récemment implantée en Amérique du Sud), la valeur de ce réseau ne cesse de croître.
Découvrez l’intégralité du témoignage de GM ici : Comment GM déploie l’impression 3D dans toutes ses usines | Stratasys
Dans cette série d'articles : les chiffres clés du programme de fabrication additive de GM, allant d'un délai de rentabilité de six mois à des millions d'économies avérées.
