Auteur: Karl D’haveloose
Voici, comme promis, la suite de l'article dont nous avions publié la première partie en novembre, dans laquelle nous avions déjà évoqué la façon dont nous voyons aujourd'hui l'usinage CNC et la fabrication additive converger, donnant ainsi naissance à une sorte de fabrication hybride. Dans cette partie introductive, nous avions essentiellement évoqué les multiples perspectives offertes par les matériaux et les outils spécifiques pouvant être utilisés pour des secteurs tels que le secteur aéronautique et spatial, par exemple. Nous allons à présent examiner de plus près la manière dont nous pensons que l'usinage CNC évoluera à l'avenir, ainsi que les défis qui découleront de cette évolution. Mais pour ce faire, nous devons tout d'abord resituer le segment de la FA dans sa dimension actuelle. Fictiv nous avait déjà livré diverses observations dans le cadre de la première partie de notre article, et poursuivra ici sur sa lancée en nous livrant quelques réflexions supplémentaires.
Ce segment a connu une croissance remarquable avec l'intégration de la fabrication additive par laser (en anglais : Laser-based additive manufacturing ou LBAM), du dépôt de matière par énergie concentrée (en anglais : Directed Energy Deposition ou DED) et de la fabrication additive arc-fil (en anglais : Wire Arc Additive Manufacturing ou WAAM). Des technologies que vous pourrez d'ailleurs découvrir au salon Machineering 2025 l'année prochaine. Ces technologies combinent la précision de l'usinage CNC et la polyvalence de la fabrication additive, ce qui permet de donner naissance à des formes géométriques complexes qui n'étaient pas encore réalisables en 2022. Elles offrent en outre des améliorations au niveau des propriétés des matériaux et permettent de réaliser d'importantes économies (en termes de coûts mais aussi de temps) dans le processus de production.
Anup Kumar, ingénieur de fabrication chez Fictiv, est particulièrement enthousiaste quant au refroidissement conforme offert par les systèmes hybrides. "C'est tout particulièrement avantageux dans le contexte du moulage par injection et de la forge par matriçage", souligne-t-il. "Cela permet d'améliorer l'efficacité du refroidissement grâce à des conceptions de canaux plus complexes, de réduire les temps de cycle et d'optimiser la qualité des produits. Cette intégration offre aux fabricants une plus grande souplesse de conception, une plus grande polyvalence des matériaux et une meilleure rentabilité dans la production de moules pour ces processus de production critiques."
Il se réjouit également de la polyvalence et de l'efficacité des systèmes hybrides, qui sont particulièrement utiles pour la réparation de pièces. Cela permet en effet aux fabricants de redonner aux pièces endommagées ou usées leur fonctionnalité d'origine, et ce rapidement et à moindre coût. Kumar explique : "En tirant parti des atouts de ces deux technologies, les systèmes hybrides permettent d'effectuer des réparations précises et de grande qualité, qui répondent aux exigences élevées des applications industrielles modernes."
LA TENDANCE À METTRE LA DURABILITÉ EN AVANT EST DÉJÀ LARGEMENT RÉPANDUE DANS LE DOMAINE DES NOUVELLES TECHNIQUES D'USINAGE CNC
La durabilité devient une pierre angulaire de l'usinage CNC, l'industrie s'orientant vers des pratiques toujours plus respectueuses de l'environnement. Jetons donc un coup d'œil à quelques-unes des dernières initiatives et technologies en lien avec la durabilité.
Efficacité énergétique des machines CNC : Les technologies avancées des moteurs sont mises en œuvre pour une plus grande efficacité, tandis que les systèmes de freinage régénératif récupèrent l'énergie en vue de la réutiliser. Des systèmes de gestion de l'énergie intelligents optimisent la consommation d'énergie, réduisant ainsi la consommation globale et les coûts d'exploitation.
Initiatives visant à réduire et à recycler les déchets : L'industrie se concentre sur l'amélioration des processus d'usinage ayant pour but de réduire le gaspillage des matériaux. Le recyclage des déchets est donc une priorité, car il participe à l'économie circulaire et contribue à la mise en place de cycles de production plus durables. Songez ici à tous les résidus de matériaux que l'on obtient après l'usinage, ainsi qu'à tous les liquides de coupe.
Matériaux et pratiques durables : Le recours à des liquides de coupe écologiques permet de limiter l'impact de ces produits sur l'environnement. La sélection de matériaux durables pour la fabrication et le respect des normes de certification environnementale revêtent une importance toujours plus grande, ce qui témoigne de l'engagement de l'industrie en faveur des pratiques durables.
Ashwin Kasirajan, ingénieur de fabrication chez Fictiv, note que l'on fait tout pour minimiser l'utilisation des liquides de refroidissement et les éliminer de manière responsable, ainsi que pour mettre en œuvre des énergies alternatives et renouvelables. "La mise en œuvre de pratiques durables dans l'usinage CNC présente de nombreux avantages", explique-t-il. "Outre le fait qu'elles contribuent à réduire l'impact des activités et qu'elles répondent aux exigences imposées par la réglementation, ces initiatives permettent également de réduire les coûts d'exploitation au fil du temps et d'améliorer la réputation de l'entreprise auprès des clients, des investisseurs et d'autres parties prenantes."
Plusieurs défis se poseront à l'usinage CNC du futur
Nous allons ici aborder les défis et les considérations les plus notables qui façonneront l'avenir de l'usinage CNC :
Préoccupations en matière de cybersécurité : L'intégration des machines CNC dans les réseaux numériques suscite des inquiétudes quant à la sécurité des données, nécessitant des mesures de protection efficaces contre les cybermenaces. Les vulnérabilités présentes au sein des réseaux doivent être éliminées afin d'empêcher tout accès non autorisé et de protéger les informations sensibles. En outre, la protection de la propriété intellectuelle dans un environnement numérique est essentielle pour maintenir les avantages concurrentiels et l'intégrité de l'industrie.
Pénurie de personnel qualifié : La complexité technologique croissante des systèmes CNC exige que le personnel possède des compétences spécialisées. Ce problème est accentué par le vieillissement de la main-d'œuvre, ce qui souligne la nécessité de mettre en place des programmes d'éducation et de formation ciblés pour préparer une nouvelle génération de travailleurs qualifiés.
Respect des réglementations et des normes : Il est essentiel d'être en mesure de naviguer dans le paysage changeant des normes de qualité, des réglementations environnementales et des directives internationales. Le respect de ces normes garantit en effet la qualité des produits, la responsabilité environnementale et la capacité à faire face à la concurrence sur le marché mondial.
Chaque aspect présente des défis uniques, mais aussi des opportunités d'innovation et de progrès dans le domaine de l'usinage CNC.
Perspectives du marché de l'usinage CNC
Nous n'avons peut-être pas de boule de cristal pour voir l'avenir de l'usinage CNC, mais nous pouvons en créer une ! Voyons donc comment les grandes tendances de l'industrie et de l'économie auront un impact sur l'avenir de l'usinage CNC :
Prévisions de croissance concernant l'industrie de l'usinage CNC : La croissance continue qui est attendue est liée à la détermination de l'industrie à adopter des technologies de pointe en vue d'accroître l'efficacité et les capacités. Cette approche tournée vers l'avenir fait de l'usinage CNC un secteur propice au développement et à l'innovation continus. Les prévisions continuent de tabler sur un taux de croissance annuel composé de près de 5 % au niveau mondial.
Marchés émergents et nouvelles opportunités : Le secteur aéronautique et spatial et le secteur de la défense font de plus en plus appel à l'usinage CNC pour la fabrication de pièces de précision, tandis que le secteur des dispositifs médicaux se tourne vers l'usinage CNC pour répondre à sa demande de composants de grande qualité. En outre, le marché des véhicules électriques, qui est en pleine croissance, offre de nouvelles opportunités pour l'usinage CNC, en raison du besoin de pièces spécialisées qui émane de ce marché.
Perturbations potentielles et évolutions majeures : L'introduction de la fabrication additive révolutionnera l'industrie et permettra de fabriquer des pièces complexes d'une manière nouvelle. L'informatique quantique pourrait modifier radicalement les processus de fabrication et l'efficacité. La dynamique de la chaîne d'approvisionnement mondiale est en outre un facteur crucial, les changements étant susceptibles d'affecter les stratégies de fabrication ainsi que l'accès au marché.
