Industrialiser les procédés de Fabrication Additive – Indus-ADDI

Dans un contexte où la fabrication additive est encore trop lente et trop chère, l’objectif de ce projet est de conduire les travaux de recherche permettant de formaliser le processus de fabrication additive pour l’optimiser industriellement. Il s’inscrit dans la volonté de lever les verrous portant sur la stratégie d’industrialisation, la réduction des coûts et l’interaction homme / procédé pour rationaliser le processus et le rendre plus efficace.

Ce projet a pour objectif de participer au développement industriel des procédés de fabrication additive que ce soit au niveau de la sous-traitance dans le cadre de la mise en concurrence des procédés, qu’au niveau des donneurs d’ordre dans le cadre du développement de nouveaux produits, en liaison avec l’établissement d’un modèle économique d’industrialisation pertinent, s’appuyant sur la proposition d’indicateurs de performance spécifiques et sur le socle de compétences nécessaires à son industrialisation.
Il concerne les procédés de fabrication additive métallique. Le point de vue choisi est un point de vue processus, en considérant la production industrielle de pièces mécaniques et non un point de vue procédé.

Du fait de sa complexité et de la concurrence entre les procédés, le développement de la fabrication additive passe nécessairement par une optimisation globale du processus dans toutes ses dimensions. Ainsi la fabrication additive offre un champ d’investigation qui invite à mettre en œuvre de nouvelles approches de recherche, s’appuyant sur des modèles mécaniques, mais non plus nécessairement centrés sur les procédés. Un plus large socle de compétences disciplinaires est nécessaire. Aujourd’hui les phases de développement du procédé et de son industrialisation doivent être abordées conjointement.

Le projet veillera à lever les verrous suivants :
- proposer un outil d’aide à la décision, par la comparaison de différentes stratégies d’industrialisation à partir de modèles approximatifs et qui prend en compte les risques liés aux mutations technologiques et aux innovations ;
- proposer un modèle d’estimation des coûts de la chaîne de la valeur complète du processus permettant de décider de l’usage du procédé selon les différentes configurations de concurrence et de développement produit ;
- proposer le socle d’indicateurs de performance pertinent, nécessaire à la prise de décision et à la modélisation du risque ;
- proposer un modèle spécifique multi-physique, permettant de calculer les indicateurs de performance technique du procédé de fabrication additive ;
- développer et formaliser le socle de compétences nécessaire à la mise en œuvre de ce procédé en situation industrielle, dans un contexte de changement technologique pour un procédé exigeant un haut niveau de sécurité, de manière à estimer les coûts liés aux transformations de l’entreprise et à estimer la résistance aux changements induites par ces évolutions.

L’approche retenue nous permettra d’aboutir aux produits finaux suivants :
- l’expression d’indicateurs pour évaluer la performance des procédés étudiés au niveau des coûts de mise en œuvre, de prétraitement de post-traitement, des temps de cycle, de la santé matière, de la tenue mécanique de la pièce, de la de la qualité géométrique …. ;
- un socle de compétences nécessaires à l’industrialisation du procédé, avec une méthodologie d’accompagnement prenant en compte la résistance au changement ;
- une méthodologie de prise de décision, s’appuyant sur modèle technico économique complexe, prenant en compte l’ensemble du processus, en intégrant notamment les indicateurs exprimés et tenant compte du corpus de compétence attendu.
Le consortium est formé par deux laboratoires : Estia Recherche et Institut Pascal. Les deux partenaires s’appuient sur des collaborations industrielles riches pour donne un sens industriel à leurs travaux.
L’aide demandée dans ce projet de 48 mois permettra de financer 3 thèses et des essais.