L’impression 3D : de l'émerveillement technique aux enjeux organisationnels, économiques et sociétaux

Authors: Blum, GuillaumeBlois, Michel deTadjine, Nadim
Abstract: Partie 1 et 2 - Impression 3D et techniques de production • L’histoire de l’impression 3D remonte au début du XXe siècle, mais ce n’est qu’à partir des années 90 que les recherches se sont accélérées • Parler d’impression 3D au singulier est trompeur devant les multiples technologies, matériaux, etc. A minima, il faut distinguer l’impression 3D de type personnel de l’impression 3D de type industriel. La première est économique, mais avec un niveau de qualité plus faible. Elle est utilisée également par des entreprises à des fins de prototypage, R&D, test, maquette, échange avec les clients, etc. ; la seconde peut être utilisée en production sur une vaste gamme de matériaux, avec d’excellents niveaux de finition, mais nécessite un investissement important. Elle est néanmoins accessible comme fournisseur à qui l’on envoie des fichiers numériques, que l’on récupère par la poste quelques jours plus tard. Dans le rapport, on traite des différentes technologies disponibles, de leurs avantages, inconvénients et de leurs principaux domaines d’applications. • Malgré la limite quant aux matériaux utilisables, il y a une diversité de matériaux aux propriétés différentes utilisables : plastiques, métaux, matériaux composites, biomatériaux — sans considérer les recherches en cours sur de nouveaux matériaux. • L’impression 3D repose sur trois éléments clés : la modélisation, l’optimisation et la numérisation. Les avancées dans chacun de ces domaines augmentent la portée et les impacts de l’impression 3D. • L’impression 3D rend possibles de nouvelles esthétiques, et par là même, à la capacité de transformer la notion d’esthétique dans la société. Partie 3 - Impression 3D et organisation • Plusieurs groupes travaillent à la normalisation ISO de l’impression 3D afin de simplifier l’adoption par les organisations. Avec l’impression 3D, on passe de la consommation de masse à la personnalisation de masse à travers une transformation de la notion de normalisation. • L’impression 3D favorise l’adoption de pratiques organisationnelles propres au numérique, telle une augmentation et simplification des collaborations, un aplanissement des structures organisationnelles, une meilleure diffusion des connaissances interorganisationnelles. • L’impression 3D redéfinit la chaîne de production, en l’allégeant tant en amont (conception) qu’en aval (production, lien avec l’utilisateur). Elle contribue à la transformation des compétences des créateurs et des producteurs. Elle permet la multiplication des cycles de prototypage rapide, permettant de se centrer plus facilement sur les enjeux d’usages créateurs de sens et de valeur. En termes de production, elle permet l'économie (nouvel usage) de matière, la suppression d’étapes devenues superflues résultant en gain de temps important, l’optimisation de formes, de poids, de taille et de performance des objets (hyper optimisation — géométrique, structurelle, formelle). • De nouvelles chaînes d’approvisionnement sont alors possibles et s’organisent, permettant une reterritorialisation (possiblement en grappe et en réseau) de l’industrie, sous une forme beaucoup plus agile. On assiste ainsi à l’émergence de nouveaux modèles d’affaires embryonnaires. • Les connaissances manquantes autour de l’impression 3D sont plutôt de nature socio-organisationnelles que techniques. Partie 4 - Impression 3D et transformations économiques • Au niveau économique, une présentation de montre que l’industrie de l’impression 3D est en forte croissance depuis quelques années et devrait se poursuivre pour les années à venir. • Une présentation de quelques acteurs économiques clés de l’impression 3D est réalisée. • Le lien entre modèles open source et impression 3D modifie le tissu industriel, avec notamment impact sur la question de la propriété intellectuelle. • Cette reconfiguration économique liée à l’impression 3D a des impacts potentiels importants, telle une possible reterritorialisation s’accompagnant d’une reformulation de la dynamique industrielle, différente de la précédente révolution industrielle. Cette dynamique implique de nouveaux acteurs, de nouveaux modes d’échange, nécessitant un passage par la chaîne numérique. Cet ensemble de conditions émergentes et variées crée une nouvelle synergie entre les secteurs manufacturiers et le marché. Ce contexte unique permet de générer de nouvelles activités économiques à valeur ajoutée, suivant des cycles courts susceptibles de s’affranchir d’une partie des obstacles technologiques pour les producteurs. Par exemple, en design et en architecture, les imprimantes 3D (de type personnel) sont aujourd’hui massivement utilisées. • L’impact de l’impression 3D est présent dans plusieurs secteurs d’activités économiques, notamment le secteur aéronautique, l’architecture et la construction, le design et la joaillerie, l’art, le secteur médical et dentaire. Ainsi, des impacts importants dans les domaines de la santé (prothèses, greffes, reconstruction de tissus humains, etc.) de l’aéronautique (nouvelles formes aérodynamiques, objets plus légers, etc.) redéfinissent les acteurs et les compétences à développer dans ces secteurs de l’économie. Partie 5- Impression 3D : prospectives environnementales et transformations sociétales • D’un point de vue environnemental, l’impression 3D a un impact sur le cycle de vie des matériaux et des produits (utilisation des matières premières nécessaires sans surplus, diminution du poids, transport plus local en cas de reterritorialisation, épuration des matériaux, impact sur le cycle de vie), mais les études ne sont pas unanimes quant aux avantages environnementaux. • Les FabLabs traduisent une dynamique collaborative basée sur une culture d’entraide des acteurs. On note une nouvelle économie des modèles numériques reposant sur une logique proche de celle de l’open source (par exemple, partage des fichiers numériques dans des bibliothèques en ligne). Ces espaces permettent la coconception et l’apprentissage —des technologies et des processus de conception. • L’évolution rapide de l’impression 3D pose des questions quant à son enseignement et aux nouvelles possibilités offertes (emplois, débouchés, marchés, modèles d’affaires). Notamment, elle suppose, plus que d’apprendre sur les compétences techniques liées à l’impression 3D, mais d’apprendre les pratiques et usages collaboratifs qui permettent sa diffusion au sein d’organisations. • Des questions demeurent en matière de santé (inhalation de produits toxiques, matériaux plastiques, expositions prolongées, etc.) et en matière éthique (fabrication d’armes à feu à domicile, clés de bagage universelles).
Document Type: Rapport de recherche
Issue Date: 11 May 2017
Open Access Date: 8 June 2017
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/14307
Collection:Rapports de recherche

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