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CE10 - Industrie et usine du futur : Homme, organisation, technologies

Ecoconception pour la fabrication additive – greenDFAM

Ecoconception pour la fabrication additive

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Enjeux et objectifs

Le projet greenDFAM vise à répondre à la crise environnementale/climatique/énergétique actuelle en spécifiant précisément les domaines d'utilisation pertinents de la Fabrication Additive (FA) métallique. L’ambition est de pouvoir formuler une démarche GreenDFAM garantissant une réduction par un facteur de 2 à 4 des impacts environnementaux (par rapport à un mode de fabrication traditionnel) en allant au-delà des seuls impacts énergétiques ou CO2. Pour ce faire, ce projet de recherche mettra à disposition des concepteurs et responsables de projets un Outil d’Aide à la Décision GreenDFAM intégrant : 1) Une base de Règles GreenDFAM. 2) Une base de données environnementale fiable de type ACV spécifique à la FA. 3) Des Modèles de cycle de vie pour les 5 usages de la fabrication additive considérés (Optimisation de masse, Intégration, Personnalisation, Maintenabilité et Production) en pré-série pour l’écoconception de pièces réalisées par fabrication additive métallique, en visant différents secteurs industriels d’application (aéronautique, automobile, outillage et système de production). Sont visées ici les technologies disponibles au sein du consortium en FA métallique, notamment : le WLAM et WAAM, le LB ou EB-PB, MIM-FDM/BMD pour des matériaux à forte demande (inox, aluminium, aciers spéciaux et titane).

La formalisation de ces éléments méthodologiques (Base de Règles GreenDFAM, BDD ACV pour la FA et Modèles de cycle de vie) sera issue : 1) De collecte et croisement d'informations tirées de la littérature scientifique (lot 1). 2) D'un travail d'analyse de comparaisons FA/FT sur des cas industriels (Lot 2). 3) D'expérimentations avec fabrication en laboratoire (sur les équipements des 3 plateformes en lien avec les laboratoires G-SCOP, GEM et Cosmer) de pièces optimisées pour réduire l'impact environnemental (lot 3). L'OAD GreenDFAM sera expérimenté en situation réelle dans le lot 5.

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L'OAD GreenDFAM qui sera expérimenté en situation réelle dans le lot 5, fera l'objet d'une diffusion large, via les réseaux EcoSD, Initiatives 3D, le CETIM et les pôles de compétitivité Cimes, EMC2 et Mer Méditerranée.

Ce projet de recherche de 42 mois, associant 3 laboratoires de recherche actifs dans les domaines de l'écoconception et la fabrication additive (G-SCOP, COSMER et GEM), vise à répondre à la crise environnementale/climatique/énergétique actuelle en spécifiant précisément les domaines d'utilisation pertinents de la fabrication additive métallique. L’ambition est de pouvoir formuler une démarche GreenDFAM garantissant une réduction par un facteur de 2 à 4 des impacts environnementaux (par rapport à un mode de fabrication traditionnel) en allant au-delà des seuls impacts énergétique ou CO2. Pour ce faire, ce projet de recherche mettra à disposition des concepteurs et responsables de projets (lot 4) un Outil d’Aide à la Décision GreenDFAM (intégrant une base de Règles GreenDFAM, une base de donnée environnementale fiable de type ACV spécifique à la FA ainsi que des Modèles de cycle de vie pour les 5 usages de la fabrication additive considérés –Optimisation de masse, Intégration, Personnalisation, Maintenabilité et Production en pré-série) pour l’écoconception de pièces réalisées par fabrication additive métallique, en visant différents secteurs industriels d’application (aéronautique, automobile, outillage et système de production). Sont visées ici les technologies disponibles au sein du consortium en FA métallique, notamment : le WLAM et WAAM, le LB ou EB-PB, MIM-FDM/BMD pour des matériaux à forte demande (inox, aluminium, aciers spéciaux et titane). La formalisation de ces éléments méthodologiques (Base de Règles GreenDFAM, BDD ACV pour la FA et Modèles de cycle de vie) sera issue (1) de collecte et croisement d'informations tirées de la littérature scientifique (lot 1), (2) d'un travail d'analyse de comparaisons FA/FT sur des cas industriels (Lot 2) et (3) d'expérimentations avec fabrication en laboratoire (sur les équipements des 3 plateformes en lien avec les laboratoires G-SCOP, GEM et Cosmer) de pièces optimisées pour réduire l'impact environnemental (lot 3). L'OAD GreenDFAM sera expérimenté en situation réelle dans le lot 5 et fera l'objet d'une diffusion large, via les réseaux EcoSD, Initiatives 3D, le CETIM et les poles de compétitivité Cimes, EMC2 et Mer Méditerranée.

Coordination du projet

Dominique MILLET (Conception de Systèmes Mécaniques et Robotiques)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenariat

COSMER Conception de Systèmes Mécaniques et Robotiques
IPR INSTITUT DE PHYSIQUE DE RENNES
G-SCOP Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble

Aide de l'ANR 427 554 euros
Début et durée du projet scientifique : octobre 2023 - 42 Mois

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