Ingénierie des procédés chez Materialise : L'étape cruciale de la production d'un produit de qualité dès le premier exemplaire

Si le processus de production est important dans toutes les formes de fabrication, il a un impact particulier dans notre monde. L'impression 3D est une technologie à forte intensité de processus, ce qui signifie que les propriétés de chaque pièce sont définies au cours de l'impression, et pas seulement par les matières premières. Il est assez facile d'évaluer la qualité de certaines caractéristiques, telles que la couleur et la qualité de la surface, mais la plupart d'entre elles ne sont pas visibles à l'œil nu.

En tant que fabricant, vous pouvez tester une ou deux pièces finies pour des propriétés telles que la résistance aux produits chimiques ou à la fatigue, mais il serait beaucoup trop coûteux et fastidieux de faire de même pour toutes les pièces qui suivent. Une production répétable repose sur la confiance que l'on accorde à son fournisseur pour qu'il fournisse les mêmes résultats à chaque fois. 

"Pour la production en série, cette confiance ne peut venir que de la certitude que le fournisseur exécute le même processus à chaque fois", commence Toon Roels, directeur de l'ingénierie des processus et de la qualité chez Materialise. "C'est là que Materialise apporte une valeur ajoutée que beaucoup d'autres ne peuvent pas offrir. Nous définissons et contrôlons les paramètres essentiels du processus, ce qui garantit la cohérence entre les différents cycles de production".

Notre approche standard du contrôle des processus garantit que chacun des paramètres essentiels reste dans des tolérances étroites afin d'éliminer la variabilité. Des matières premières aux réglages des machines et aux conditions environnementales, nous définissons et contrôlons soigneusement chaque facteur. Il est important de noter que cette norme est appliquée dans toutes les installations de Materialise - que le produit soit imprimé en Belgique ou en Pologne, vous pouvez vous attendre au même résultat.

Ce niveau élevé de contrôle nous permet d'offrir une production en série fiable à un large éventail d'industries strictement réglementées. C'est particulièrement important dans le domaine de l'impression 3D, où le succès dépend du contrôle de chaque couche pendant des heures, encore et encore.

"L'impression 3D est intrinsèquement plus complexe qu'une technologie comme le moulage par injection", explique Toon. "Néanmoins, nous atteignons un niveau de contrôle qui satisfait les clients et les applications, même dans les industries les plus strictes.

Cela ne s'est pas fait du jour au lendemain. C'est plutôt le résultat de trois décennies d'expérience, de savoir-faire en matière de processus et de travail de notre service d'ingénierie des processus.

Le rôle du département consiste essentiellement à faire en sorte que ce que nous produisons chez Materialise soit adapté à l'objectif visé, tant en termes de résultat final que de finances. Plus de trente-cinq ans de savoir-faire en matière de produits font vraiment la différence, surtout lorsqu'il s'agit de concevoir un processus qui réponde aux différents besoins du prototypage et de la production en série.

"Nous devons traduire les souhaits du client en un processus de production efficace et abordable, et c'est là que notre savoir-faire en matière de processus entre en jeu", explique-t-il. "Nous devons connaître la relation entre certaines caractéristiques de la matière première ou certains paramètres du processus et le résultat possible, et les orienter dans une direction qui leur permette d'obtenir la qualité dont ils ont besoin. Et tout cela de la manière la plus rentable, à la vitesse la plus élevée possible. C'est de l'ingénierie de processus".

Bien entendu, ce n'est pas seulement la connaissance des processus qui fait la différence. Après tout, le vieil adage selon lequel "le client a toujours raison" s'applique ici aussi. Savoir ce qu'ils veulent et ce qu'ils attendent de leur processus, en particulier lorsque l'on travaille avec plusieurs secteurs d'activité, peut faire pencher la balance en faveur d'un accord. Chacun sera confronté à ses propres niveaux d'assurance qualité, d'obstacles réglementaires, d'évolutivité, de rapidité de mise sur le marché et de besoins de fiabilité - la collaboration est essentielle.

"Les clients ont souvent des attentes en matière de qualité qui ne sont pas facilement vérifiables pour un fournisseur de FA", explique Radhika Dhuru, responsable du marché Medtech chez Materialise. "Imaginez qu'ils aient besoin de savoir si une pièce va dégager des gaz, par exemple, ce qui peut être une information critique pour certaines applications biotechnologiques et médicales - vous ne pouvez pas le savoir sans la présence d'un expert en chimie, qui peut évaluer l'origine des gaz et la façon dont le matériau et le processus peuvent interagir. Il s'agit d'un processus de collaboration visant à traduire leurs attentes en résultats mesurables".

Cette approche est évidente dans la manière dont nous travaillons en partenariat avec nos clients pour définir et affiner les processus. Prenons l'exemple de Sartorius, une société biopharmaceutique qui produit des bioréacteurs personnalisés. Sartorius a audité le processus de Materialise et a maintenant produit plus de 30 000 pièces biocompatibles avec nous. Ils sont ravis du produit final, mais c'est la nature réciproque de la relation qui s'est vraiment distinguée.

"Lorsque nous devons industrialiser des produits, les relations sont très productives. Notre équipe qualité peut se rendre à Louvain et prendre contact avec la vôtre - nous vous dirons ce dont nous avons besoin et vous nous montrerez ce que vous pouvez faire pour vous assurer que nous l'obtenons", nous dit Jeremy Pullin, responsable de la fabrication additive chez Sartorius. "Il s'agit d'une véritable conversation, alors que d'autres fournisseurs ne travaillent qu'à leur manière ou ne le font pas du tout. C'est ce qui permet à Materialise de se démarquer".

La promesse de répétabilité est parfois considérée comme allant de soi, mais elle fait partie de ce qui rend Materialise assez unique parmi les fournisseurs de services d'impression 3D.

"De nombreux bureaux d'impression 3D promettent des pièces répétables, mais pas un processus répétable", explique Radhika. "Materialise s'assure que le processus est cohérent à chaque fois.

"Ce qui est tout à fait unique, c'est que nous offrons une plateforme pour discuter des besoins très individuels de chaque client", convient Toon. "Nous avons l'avantage de servir un grand nombre d'applications, telles que aérospatiale et medtech. Peu d'entreprises ont l'agilité ou la volonté de faire face à la complexité de travailler avec autant de marchés différents, chacun avec ses propres exigences. Mais chez Materialise, nous travaillons pour répondre aux besoins de ces marchés".