Quel avenir pour l'impression 3D

Sarah Goehrke | 27 décembre 2022

Allons-nous appeler la nouvelle année "2023D," alors que l'impression 3D accélère ? C'est ringard - mais cela pourrait convenir. Il est vrai que ceux d'entre nous qui travaillent dans la fabrication additive (FA) disent au début de chaque année : "C'est l'année de l'impression 3D." Mais peut-être que c'est l'année.

Les matériaux, les technologies d'impression 3D et les applications sont tous prêts à faire des progrès significatifs en 2023 et au-delà. Trois tendances majeures sous-tendent ce mouvement vers l'avant : la restructuration, la responsabilisation et l'hybridation dans la fabrication additive.

Dire que l'impression 3D à la fin de l'année 2022 ne ressemble pas à celle de décembre dernier est un euphémisme. L'industrie a connu une refonte importante en termes de participation des entreprises, de structure de la main-d'œuvre et de réponse globale aux conditions changeantes du marché.

Les fusions et acquisitions font partie de l'activité de la soupe à l'alphabet restructurant littéralement l'industrie de la fabrication additive. Des nouvelles apparemment positives comme les mouvements d'introduction en bourse et de SPAC qui ont ajouté plus d'entreprises au secteur public aux acquisitions parmi les leaders du segment, peu de segments de l'industrie de l'impression 3D restent intacts.

Le géant des matériaux Covestro a vendu son activité de matériaux de fabrication additive – elle-même élargie auparavant via l'acquisition de DSM – à Stratasys. Du côté de l'impression 3D de bureau, les sociétés leaders Ultimaker et MakerBot ont conclu leur fusion en une nouvelle entité UltiMaker (malheureusement pas appelée UltiMakerBot). Dans les métaux, Markforged a acquis Digital Metal, tandis que du côté des logiciels, l'imprimante 3D OEM Carbon a acquis la société de logiciels ParaMatters. De grandes entreprises internationales comme Nikon continuent d'investir davantage dans la FA : en 2022, ce géant de la technologie optique a acquis SLM Solutions et Optisys, et a investi dans Hybrid Manufacturing Technologies.

Pendant ce temps, d'autres déménagements ne se sont pas déroulés comme prévu. L'acteur mondial majeur Xerox a réduit son activité Elem Additive ; Le département de fabrication numérique de Stanley Black & Decker a été dissous ; et HP a annoncé la fin de vie de son système d'impression 3D couleur. De plus, le mouvement public d'Essentium a été interrompu au début de 2022 en raison de «conditions du marché» ne favorisant pas son SPAC prévu. Parmi les SPAC qui ont amené des entreprises sur le marché, le fournisseur de services d'impression 3D Fast Radius a annoncé la faillite du chapitre 11 en novembre, neuf mois seulement après son apparition sur le marché public. Avant la fin de l'année, SyBridge Technologies a signé pour une acquisition de moins de 16 millions de dollars des actifs de Fast Radius, maintenant la société à flot, mais vendant bien en dessous de l'évaluation publique initiale de 1,4 milliard de dollars.

Ces mouvements et bien d'autres dans les fusions, acquisitions, dépôts publics et pertes dans l'industrie indiquent un environnement commercial intéressant pour l'impression 3D à l'aube de 2023.

Parmi les plus grands plats à emporter, il y en a un simple : l'industrie continue de mûrir. Les conditions commerciales désordonnées ajoutent de la complexité et de la consolidation à une industrie qui s'éloigne de ses racines dans les laboratoires et les espaces de fabrication et plus dans les salles de conférence et les bourses.

Pendant que nous parlons de salles de conférence, parlons de l'éléphant dans certaines d'entre elles - les luttes de pouvoir.

La start-up espagnole de production de masse Triditive, dont la fondatrice Mariel Diaz a reçu des prix pour ses compétences en leadership et en ingénierie, a connu un coup d'État cet automne et n'a actuellement pas de PDG. La fondatrice a intenté une action en justice pour regagner le statut de son entreprise, et les aspects juridiques sont toujours en cours.

Une autre situation en constante évolution concerne l'espace de l'électronique fabriquée de manière additive (AME), alors que le leader du segment (et des fusions et acquisitions) Nano Dimension est confronté à une question exécutive. Les actionnaires ont hésité face à la tentative du PDG de reprendre les avoirs en espèces de 1,2 milliard de dollars de la société. En plus des licenciements et des acquisitions agressives, la société fait partie de ceux qui voient l'intrigue affecter son cours.

Ces deux sociétés se démarquent parmi les remaniements de cadres cette année dans l'industrie de la FA. Bien que le roulement des PDG soit assez courant à mesure que les stratégies commerciales mûrissent et pivotent, les sourcils se lèvent lorsque ces mouvements sont moins consensuels.

D'autres mouvements non volontaires dans l'industrie ont été plus importants. Ici, bien sûr, nous devons nous pencher sur les licenciements. (Divulgation : cet auteur a été personnellement touché par une mise à pied d'un fabricant d'imprimantes 3D plus tôt cette année.)

Les conditions du marché, y compris une récession prévue – bien que non cimentée –, l'inflation, les perturbations de la chaîne d'approvisionnement, la troisième année d'une pandémie, la guerre en Europe et de nombreux autres facteurs de grande portée, ont conduit à ce que de nombreux dirigeants aiment à considérer comme des "temps sans précédent".

Pour une jeune industrie, tous les temps sont techniquement sans précédent, car elle cherche à se déplacer là où aucun marché ne s'est déplacé auparavant, mais nous laisserons cela de côté. À mesure que l'industrie de l'impression 3D mûrit, les conditions de marché plus vastes ont plus d'impact que jamais. (Voir les indicateurs de soupe alphabet ci-dessus). Il s'ensuit que des conditions négatives ont un impact négatif sur les avoirs en espèces, et les mesures de précaution comprennent souvent un resserrement de la ceinture et, à son tour, une réduction de la force.

Les licenciements ont frappé l'industrie de la FA dans tous les domaines. OEM de matériel, fournisseurs de matériel et de services, éditeurs de logiciels - aucun segment n'est épargné.

Le négatif, bien sûr, est une perte de connaissances institutionnelles, car les professionnels expérimentés de l'industrie sont retirés de leurs rôles. Le gain net est que ces entreprises réduites ont de meilleurs espoirs de voir leur prochain exercice financier. Un gain net supplémentaire, cependant, est une redistribution des compétences à mesure qu'une main-d'œuvre formée se déplace vers de nouveaux pâturages.

La formation et le perfectionnement restent un domaine de préoccupation important dans une industrie jeune, et le savoir-faire institutionnel avec des années d'expérience est rare. Bien que le rebond des embauches ne soit pas encore pleinement en vigueur, en fonction des conditions macroéconomiques plus larges en 2023, nous pourrions voir davantage d'entreprises recruter des experts qui pourraient changer le cours de leurs activités.

Même face à l'incertitude, la FA occupe une place intéressante dans l'industrie, car les investissements continuent d'affluer à hauteur de millions de dollars à la fois.

Alors que les investisseurs sont indéniablement plus pointilleux que jamais sur les nouveaux ajouts à leur portefeuille, ceux qui réussissent sont toujours prêts pour la bonne fortune. Parmi les quelques augmentations récentes figurent l'investissement de 100 millions de dollars d'Hexagon dans l'activité de supercars imprimées en 3D de Divergent Technologies ; L'investissement de Lockheed Martin Ventures dans l'imprimante 3D OEM Fortify ainsi que dans la société de fusées à matière solide imprimée en 3D X-Bow Systems ; l'ajout par AM Ventures de Fortius Metals à son portefeuille de capital-risque ; et l'investissement d'Holcim dans la société de construction AM COBOD.

Ces levées de fonds et de nombreuses autres en cours témoignent de la positivité globale avec laquelle le marché considère les technologies de fabrication avancées. Avec un financement supplémentaire venant d'un tour à la fois, les nouvelles technologies d'impression 3D peuvent passer à leurs prochaines générations.

Au fur et à mesure que la FA continue de mûrir, elle est de plus en plus tenue responsable, à l'échelle de l'industrie, des réclamations sauvages faites au fil des ans. D'être « plus durable » que d'autres processus à la « fabrication à la demande », les revendications de haut niveau sont désormais prises en compte pour prouver les slogans marketing.

Avec l'émergence fin 2019 de l'Additive Manufacturer Green Trade Association (AMGTA), les allégations de "blanchiment vert" - dans lesquelles une déclaration exagérée donne l'impression que quelque chose est plus vert/plus respectueux de l'environnement qu'il ne l'est en réalité - ont été critiquées.

S'il reste vrai que l'impression 3D dans son ensemble nécessite moins de matière et, par conséquent, génère moins de déchets que les procédés soustractifs traditionnels, les véritables revendications de durabilité nécessitent de la substance. Des études d'analyse du cycle de vie complet (ACV) ont commencé à retracer les processus de bout en bout et leurs implications en matière de durabilité alors que les membres de l'AMGTA se réunissent pour discerner scientifiquement la vérité de leurs technologies.

D'autres approches impliquent de devenir totalement "sans masse" pour éviter complètement le gaspillage de matériel, car l'intelligence artificielle (IA) et la FA convergent de plus en plus.

En mars 2021, un énorme porte-conteneurs bloquant le canal vital de Suez a ouvert les yeux du monde sur le danger de s'appuyer sur les chaînes d'approvisionnement traditionnelles. En plus de la pandémie de COVID-19 en cours qui avait déjà semé le chaos logistique l'année précédente, en 2022, la "perturbation de la chaîne d'approvisionnement" était devenue une expression trop familière dans le monde industriel.

Dans ces deux situations de goulot d'étranglement majeur, l'impression 3D a relevé le défi. Les pièces médicales imprimées en 3D et les équipements de protection individuelle (EPI) ainsi que la fabrication de ponts ont prouvé l'affirmation de longue date selon laquelle la FA pouvait surmonter les perturbations traditionnelles de la chaîne d'approvisionnement.

La fabrication localisée et à la demande sont deux des principaux avantages de la FA. . . quand ils travaillent. Dans des conditions exigeantes qui dépendaient fortement d'une chaîne d'approvisionnement traditionnelle, en particulier dans les segments de marché hautement standardisés ou averses au risque, l'adoption de la FA a été relativement plus lente que les applications plus commerciales. D'énormes preuves au cours des dernières années ont témoigné que la FA est tenue pour responsable et considérée comme étayant sa proposition de valeur.

La qualification des matériaux et des processus, la validation croissante des flux de travail et le développement de plus de types de matériaux ont considérablement déplacé l'aiguille sur l'utilisation finale ou la production de pièces de rechange via l'impression 3D.

En 2023, nous pouvons nous attendre à voir plus de pièces finales imprimées en 3D utilisées que jamais auparavant. Des chaussures populaires aux produits dentaires imprimés en 3D, l'impression 3D va bien au-delà des applications de prototypage rapide qui ont caractérisé ses premiers jours. Le déploiement complet de lignes de production AM à grande échelle en grands volumes est encore relativement tourné vers l'avenir, mais n'est plus autant un rêve qu'il l'était par le passé.

Surtout pour la production de pièces de rechange, l'impression 3D fait plus que faire ses preuves. La production de ponts également, alors que les processus traditionnels comme le moulage par injection s'intensifient, met en évidence les capacités de l'impression 3D d'aujourd'hui pour répondre à la demande.

Peut-être que la plus grande tendance de l'impression 3D que nous pouvons nous attendre à voir au cours de la nouvelle année se résume à ce que nous disons à nos enfants tous les matins : "Joue gentiment avec les autres enfants". Autrement dit, l'impression 3D trouve sa place parmi et à côté d'autres technologies, à la fois AM et traditionnelles, pour élargir la conception de ce qu'est et peut être la fabrication de pointe.

Que ce soit au sein d'une seule machine ou simplement via des installations côte à côte, de plus en plus d'imprimantes 3D sont conçues et installées avec l'hybridation à l'esprit. L'usine du futur ne sera peut-être pas composée uniquement de dizaines ou de centaines d'imprimantes 3D, mais verra ces systèmes installés aux côtés d'usines CNC, de configurations de moulage, de perceuses à colonne, de tours et d'autres configurations familières dans le monde de la fabrication traditionnelle et soustractive. L'interaction se poursuit avec des moules imprimés en 3D et d'autres pièces pour les équipements conventionnels.

Les conversations mûrissent avec l'impression 3D. Il y a dix ans, la question était : "Quand l'impression 3D remplacera-t-elle la fabrication traditionnelle ?" Maintenant, nous voyons cette question se transformer : "À quoi ressemblera l'usine du futur pour une fabrication efficace ?"

En fin de compte, l'impression 3D est un outil dans une boîte à outils. Même avec une "usine de fabrication de n'importe quoi" comme une imprimante 3D, l'outil a ses limites et ne sera jamais le bon choix absolu dans tous les cas de production. Parfois, cela inclut des parties de produits finis uniques, qui s'appuieront sur des techniques de fabrication additives et soustractives pour créer l'ensemble fini. Les voitures, par exemple, ont de plus en plus de moteurs et de composants internes imprimés en 3D, aux côtés de carrosseries traditionnelles en métal, toutes créées à l'aide d'outils ergonomiques et personnalisés imprimés en 3D pour les travailleurs de la ligne.

Cette mentalité d'outil dans une boîte à outils s'étend au-delà de l'usine. De plus en plus d'entreprises de matériaux, y compris des entreprises chimiques multinationales, s'associent à certains équipementiers d'imprimantes 3D pour valider leurs matériaux selon des processus adaptés et des flux de travail validés. De plus en plus de grands fournisseurs de logiciels créent des programmes de découpage spécifiques à différents types d'imprimantes 3D, tandis que d'autres développent des capacités incroyables de simulation pour prédire les performances réelles bien avant une construction physique.

La manière dont les écosystèmes se forment conduit à des résultats plus puissants à travers les matériaux, les technologies et même les structures commerciales.

En 2023D, nous pouvons nous attendre à voir une approche plus mature et holistique de l'évolution de la fabrication additive.

Grâce à un paysage restructuré tenu plus responsable de sa croissance et à une refiguration réaliste de l'adoption de l'hybride, l'impression 3D est bien placée, en effet, pour connaître sa meilleure année à ce jour. . . jusqu'à l'année prochaine.

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