L’impression 3D va-t-elle changer le monde ?

L’impression tridimensionnelle ou impression 3D constitue-t-elle la troisième révolution industrielle, comme l’affirme The Economist ? Les changements des modes de production et la baisse des coûts de fabrication ont conduit à  l’avènement de la société de consommation au cours du 20^ème siècle. La nouvelle industrie du 21^ème siècle doit son renouveau au développement du réseau numérique et du web 2.0. Nous assistons, avec l’impression 3D, à une remise en question des procédés industriels. Les imprimantes 3D remplaceront-elles les usines ?

Transformer un fichier numérique en objet.

Les imprimantes 3D permettent de « transformer les bits en atomes », c'est-à-dire de faire d’une information numérique un objet physique, réel. La fabrication se fait par ajout de matière, couche après couche. Cette technique permet la création de formes complexes sans perte de matière et de manière entièrement automatisée. L’impression 3D est une technologie qui existe depuis 30 ans mais elle était réservée à un usage restreint dans les industries de pointe. Désormais, tout le monde, ou presque, peut imprimer des objets en 3D. Il suffit de créer ou télécharger des fichiers de production, de transmettre ces données à l’imprimante 3D puis de lancer la fabrication.

Quelles sont les possibilités de l’impression 3D ?

• Les formes géométriques complexes.
• Les pièces imbriquées.
• Les mécanismes d’un seul tenant sans assemblage.
• Les objets uniques ou personnalisables.
• Les organes humains à partir de tissus organiques.

Quels sont les matériaux utilisés ?

• Les plastiques
• Les métaux
• Les céramiques
• Le béton
• Mais aussi les aliments, les tissus organiques…

L’impression 3D accessible aux particuliers.

Les artisans, créateurs et bricoleurs peuvent très facilement créer, produire et partager des objets. Les imprimantes sont de plus en plus accessibles aux particuliers dans des tiers-lieux comme les FabLabs par exemple. Ces espaces de production communautaires permettent la collaboration est le partage des compétences. La mise en commun des connaissances nécessaires à l’impression 3D permet une démocratisation des techniques de conception assistée par ordinateur. Les imprimantes 3D se sont fait une place dans les start-up, les associations, les écoles, les universités, les espaces de coworking, les bibliothèques, les FabLabs… De nombreux lieux permettent aux particuliers de fabriquer rapidement et en qualité professionnelle des objets légers et résistants, avec peu de déchets produits.

Un nouveau mode de production compétitif ?

Le marché de l’impression 3D est porté par de nouveaux leaders issus de la consommation collaborative ou du milieu des start-up. Ces acteurs ont su voir les opportunités offertes par ce marché en terme de personnalisation, de rapidité de production, d’immédiateté de livraison. L’impression 3D permet de créer des structures complexes jusqu’à lors impossible à réaliser ce qui offre de nouvelles possibilités dans les domaines du design ou de l’art. Les imprimantes transforment rapidement une idée en projet. 70% des impressions 3D sont dédiées à la réalisation de prototypes. On peu ainsi manier et tester les produits en économisant du temps et de l’argent. En parallèle de l’impression 3D s’est développée la technique du scanner 3D qui permet d’obtenir la modélisation 3D d’un objet réel et ainsi, reproduire cet objet à l’identique.

Impression 3D et esprit Do It Yourself.

L’impression 3D permet de redonner au consommateur le pouvoir de fabriquer des objets du quotidien, de les modifier, de les améliorer ou même d’en concevoir de nouveaux.  Imprimer en 3D s’inscrit dans l’esprit du web 2.0. participatif. Tout consommateur peut devenir créateur car il a désormais accès aux moyens de production. L’impression 3D redéfini les concepts de propriété intellectuelle et s’inscrit souvent dans une démarche open-source en favorisant la production locale. La relation entre les divers acteurs de la production d’objet est redéfinie, effaçant les barrières entre créateur, producteur, vendeur et consommateur dans une nouvelle répartition des valeurs marchandes. L’impression 3D encourage le Do It Yourself avec une conception rapide de prototypes. Le mouvement open-design implique le consommateur dans le design du produit, le rendant co-acteur de la création. La personnalisation devient ainsi le nouveau standard.

Une technologie qui se démocratise.

La vente d’imprimantes 3D a connu une hausse de 75% en 2014. Entre 2008 et 2011, les ventes d’imprimantes 3D ont augmenté de 346%. Cette forte croissance est le signe d’un engouement du grand public et des médias. Plus les utilisateurs d’imprimantes 3D sont nombreux, plus cela laisse présager un grand nombre de créations et d’innovations. La baisse du prix des imprimantes 3D amène une démocratisation de cette technique de production. Les équipements sont en effet de plus en plus abordables avec l’apparition d’imprimantes 3D low-cost pour les particuliers. Les logiciels de modélisation 3D sont parfois open-source et gratuits. Libres d’accès, ces logiciels sont simplifiés pour permettre une prise en main rapide par les particuliers.

Les atouts de l’impression 3D.

L’impression 3D montre de nombreux avantages comparée aux systèmes de productions traditionnels. Elle permet par exemple de réduire la quantité d’énergie et le volume de matière première nécessaires à la fabrication d’un objet. On assiste également à une transformation du monde des transports puisque les objets n’ont plus besoin d’être acheminés depuis le lieu de production vers le lieu de consommation. Un simple envoi de fichiers numériques permet de donner accès à un objet. L’impression 3D offre une alternative au circuit classique composé de lignes de production, de machines outils et d’économies d’échelles. D’autre part, le champ des possibilités est infini puisque une seule et même machine peut réaliser une infinité d’objets. Sur un plan logistique, l’impression tridimensionnelle évite le stockage, la sous-production, la rupture de stock car les pièces sont réalisées à la demande. Cette technologie 3D permet aux producteurs d’objets une plus grande agilité.

Dans quels secteurs l’impression 3D est-elle le plus utilisée ?

• La santé (prothèses, implants sur mesure, membres robotisés)
• Les nanotechnologies (aérospatiale, télécommunications)
• La défense.
• L’automobile (réalisation de pièces détachées)
• Le design
• L’ameublement
• La mode
• L’art
• L’informatique (on pense par exemple à l’ordinateur Pi-Top que l’on peut imprimer soi même).
• Le bâtiment (avec des maisons « en kit » imprimées en 3D avec du béton)

Les limites de l’impression 3D :

En revanche, l’utilisation de l’impression tridimensionnelle n’est pas pertinente lorsqu’il s’agit de production de masse. Cette technique est plus appropriée à la réalisation de pièces sur demande ou d’objets personnalisés. De même, l’accès aux moyens de production peut être un problème dans le cas de la création ou la reproduction d’objets dont la fabrication doit être contrôlée comme les œuvres d’art ou les armes à feu. Les usines ne vont donc pas disparaître de si tôt mais l’industrie traditionnelle va devoir s’adapter à la démocratisation des moyens de production.

• Impossibilité de créer de grands volumes de produits.
• Les matériaux sont limités et chers.
• Il est impossible de combiner plusieurs matériaux.
• Difficile de produire des pièces de grande taille.

Conclusion : Quel est l'avenir de l'impression 3D ?

Il est encore difficile d’appréhender l’impact de ce mode de production sur l’économie mondiale. Selon Gartner, les technologies 3D seront adoptées par la majorité des populations des pays industrialisés d’ici une dizaine d’années. En tout les cas, on se plaît à rêver en imaginant les perspectives d’évolution des impressions tridimensionnelles. A l’avenir, se pourrait-il que les consommateurs achètent les fichiers de biens de consommation et impriment les objets chez eux ?