Comment mettre en place une ferme d’imprimantes 3D ?

Afin de comprendre ce qu’est concrètement une ferme d’imprimantes 3D, et comment se déroule sa mise en place au sein d’une entreprise, nous avons échangé avec les experts du constructeur d’imprimantes 3D français Volumic 3D.

Qu’est-ce qu’une ferme d’impression 3D ?

On parle de ferme d’imprimantes 3D lorsqu’une entreprise rassemble des machines dans un même endroit pour développer ses capacités de production. Elle peut par exemple permettre la mise en place d’une production intensive en petite série, comme la diversification des usages de l’impression 3D en entreprise.

Grâce à la coordination de ces équipements, les entreprises optimisent leurs rendements et augmentent leurs capacités de production.

Impression 3D : de la découverte des applications à la sur-sollicitation

Souvent, les entreprises acquièrent une imprimante 3D avant de développer une ferme d’imprimantes 3D. Cette imprimante 3D répond dans un premier temps à des besoins simples. Mais, peu à peu, les membres de l’entreprise réalisent que la machine est capable de beaucoup plus que les objectifs initiaux. L’impression 3D apporte en effet de la valeur dans un grand nombre de situations, et à un grand nombre de services d’une entreprise, et son utilisation est souvent un révélateur de ces cas d’application.

Plus l’entreprise a recours à l’impression 3D, plus les besoins et les perspectives évoluent. Les équipes s’aperçoivent peu à peu du potentiel de l’impression 3D, ce qui provoque une sur-sollicitation de la machine.

Résultats :

  • la moindre erreur durant la production de pièces en 3D empêche toute l’entreprise d’utiliser la technologie,
  • chaque utilisation spécifique de l’imprimante 3D oblige à un changer le filament, voire à modifier les réglages.

Mettre en place une ferme d’imprimantes 3D pour conserver un droit à l’erreur

En entreprise, le taux d’occupation d’une imprimante 3D avoisine les 80%. Dans ce cas-là, la marge d’erreur est mince, et une simple erreur lors de la production d’une pièce ralentit, voire empêche, les productions suivantes.

Lorsqu’il est nécessaire d’immobiliser la machine le temps de résoudre le problème, les entreprises qui ont mis en place une ferme d’imprimante 3D bénéficient d’une plus grande marge de manœuvre, et sont bien moins impactées.

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Dédier une imprimante 3D à un besoin afin de gagner du temps lors des productions

Chaque service d’une entreprise a potentiellement des besoins différents en termes d’usage. Certains auront besoin de produire des pièces finies, d’autres du prototypage ou de l’outillage, certains utiliseront du PLA, d’autres des filaments chargés, etc.

Pour ces différents besoins, correspondent des équipements différents. La différence pourra se situer « simplement » dans le matériau utilisé. Il faut alors enlever le filament en place, éventuellement utiliser un filament de nettoyage pour enlever les résidus, purger la buse, et enfiler le nouveau filament dans la buse. Cette opération, répétée avant chaque impression de pièces peut vite représenter un temps important en cumulé sur le mois, voire la semaine. Autant de temps pendant lequel l’opérateur comme la machine ne sont pas utiles à autre chose.

Dans d’autres cas, les besoins sont plus profonds. Certaines équipes ont besoin d’une petite machine rapide, tandis que d’autres doivent pouvoir compter sur des volumes d’impression 3D plus importants. Dans ce cas, le choix de la ferme d’impression 3D s’impose, des équipements spécifiques étant nécessaires pour répondre à chaque besoin de façon optimale.

Pour pallier ce problème de sur-sollicitation de la machine et répondre aux besoins de chaque service, l’entreprise se voit obligée de mettre en place une ferme d’imprimantes 3D. Cette acquisition permettrait un dédoublement du travail, une distinction entre les types d’usage (mieux vaut avoir une machine dédiée à chacun d’entre eux), et une réelle opportunité de devenir indépendant.

Cette ferme a pour objectif de réduire de façon considérable les échecs d’impression et représente pour les entreprises une solution ultime pour l’impression de pièces finales.

Comment adapter son organisation pour produire grâce à une ferme d’imprimantes 3D ?

Avant l’acquisition de plusieurs machines, il est nécessaire de prendre en compte beaucoup de critères permettant de se familiariser en amont à la technologie et savoir à quoi réellement s’attendre. L’organisation que cela exige est à anticiper :

Les imprimantes 3D d’une ferme peuvent être surveillées par une ou plusieurs personne(s) habilitée(s) à recevoir les différentes demandes des services de l’entreprise, comme la Recherche & Développement ou le Marketing. Leur rôle est en particulier de programmer les productions afin qu’elles s’enchaînent au mieux.

L’opérateur qui utilisera quotidiennement les machines doit savoir les utiliser, les entretenir et les paramétrer. Cela requiert notamment des bases sur un logiciel de tranchage professionnel comme Simplify 3D.

Une ferme d’imprimante 3D peut faire intervenir un certain nombre de personnes. Il est par conséquent nécessaire de définir un mode de fonctionnement précis dès le début pour éviter des confusions et des erreurs. Cela passe par exemple par la mise en place d’un carnet de suivi, ou encore l’affichage des règles Hygiène Sécurité Environnement (HSE) dans le local de la ferme.

Certaines machines sont équipées d’un système de filtration de qualité d’air (capot filtrant), mais il est malgré tout toujours préférable d’avoir une salle régulée en température et en hygrométrie. L’environnement dans lequel se trouvent les machines doit être régulé : entre 17° à 23°.

L’entreprise peut s’équiper d’un système de surveillance global (filmant toute la pièce) afin que le responsable puisse identifier à tous moments les voyants d’erreur des imprimantes 3D, ou encore d’un système indépendant intégré aux machines qui analyse en détail l’état des impressions. Les dernières gammes d’imprimantes 3D de Volumic 3D répondent à cet impératif de surveillance grâce à l’interface VoluNet.

Tous les composants de la tête d’impression tels que la buse et la barrière thermique s’usent rapidement en raison de la matière envoyée en force à cet endroit-là. Cela peut alors former des résidus de matière, voire boucher la buse. L’entreprise doit donc s’assurer que ces pièces soient accessibles à tout moment dans les stocks afin d’assurer le bon déroulement de la production. Consultez le détails des pièces de rechange à avoir pour faire fonctionner sereinement une ferme d’impression 3D ici.

 

L’acquisition d’une ferme d’imprimantes nécessite-t-elle un matériel particulier ?

Si une entreprise veut mettre en place une ferme d’imprimantes 3D, elle doit prévoir des alimentations de secours (onduleurs par exemple) et/ou des systèmes de reprise d’impressions embarqués. Elle doit également disposer d’une station de travail PC de contrôle et de tranchage, ainsi que d’un logiciel de gestion groupé des machines (VoluNet par exemple).

Quelles pièces de rechange faut-il avoir ?

Kit entrainement INOX

Laque adhésive

Les astuces de production en impression série

  • Organiser sur Simplify3D les pièces et quantités

  • Nommer les fichiers de manière claire et classer dans un dossier

    Par exemple : NOM_MACHINE_MATERIAU_(DIM BUSE)_TEMPS~_(POIDS)

  • Optimiser le temps de production par rapport aux présences opérateurs

    Temps de production : 10h, 20h, …

  • Adapter la taille de la bobine en fonction de la production

    Il existe différents formats de bobines en fonction des pièces à produire : 750g, 1kg, 2,5kg, 4,5kg, 8Kg.

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