Un livre essentiel pour comprendre la fabrication additive – Rencontre avec son co-auteur Alain Bernard

livre fabrication additive

Communément appelée impression 3D, dénomination « grand public », la fabrication additive, appellation principalement réservée à l’industrie, désigne le principe commun à 7 familles de procédés de fabrication, à savoir l’addition successives de couches de matière à partir d’un modèle numérique 3D. Cette technologie aujourd’hui en très forte croissance, dont le premier procédé est né il y a plus de 30 ans, présente de multiples facettes qu’il est parfois difficile d’appréhender aussi bien pour le grand public que les professionnels. Si peu d’ouvrages, qui plus est français, ont été consacrés au sujet, un nouveau livre publié aux éditions Dunod intitulé « Fabrication Additive – du Prototypage Rapide à l’impression 3D », a récemment vu le jour. Vice-président de l’AFPR (Association Française de Prototypage Rapide) et auteur de nombreuses publications sur le sujet, Alain Bernard, est l’un des protagonistes de cet ouvrage collectif. Ce dernier nous présente ce livre majeur co-écrit avec Claude Barlier, et né de la collaboration d’une trentaine experts issus d’entreprises, de Centres de recherche et d’instituts universitaires.

« La fabrication additive apporte des ouvertures qu’aucun autre procédé ne permet à ce jour »

Alain_Bernard

Alain Bernard

Alain Bernard bonjour, pourriez-vous vous présenter ? Pour ceux qui ne vous connaîtraient pas encore, parlez-nous un peu de votre parcours.

Je suis un pur produit de l’enseignement technique. Bac E, prépa Techno, Admission à l’ENS Cachan, Licence et Maîtrise Technologie de Construction et Fabrication de Paris 6, Agrégation de Génie Mécanique, Doctorat de Centrale Paris sur les features pour la modélisation et la fabrication des matrices de forge, montage et animation du premier centre de fabrication additive en France en région parisienne à Centrale Paris (CREATE) en 1991, scanning 3D automatique et reverse engineering avec capteur ligne laser sur machine à mesurer (1998), aide à la décision pour le choix des processus de fabrication additive (premiers développements en 1999), vice-président de l’AFPR (Association Française du Prototypage Rapide et fabrication additive depuis 1993), représentant de l’AFPR à la GARPA (Global Alliance of Rapid Prototyping Associations depuis 1997), Editeur en chef de la revue « Vigie Prototypage Rapide » de 1996 à 2004, co-auteur des ouvrages « Le prototypage Rapide (avec Georges TAILLANDIER), Editions Hermès Lavoisier, 1998 », « Fabrication additive (avec Claude BARLIER, Editions Dunod), 2015 ». Et de très nombreux papiers et de très nombreuses conférences depuis la vulgarisation jusqu’à la production de connaissances scientifiques. Et de très nombreuses expertises de thèses nationales et internationales, de projets régionaux, nationaux et internationaux. Et de très nombreux accompagnements d’entreprises pour leur adoption de la fabrication additive. Cette énumération me semble un peu prétentieuse, mais j’espère que tout cela aura servi le collectif de la fabrication additive tant au plan national et international.

Claude Barlier

Claude Barlier, président directeur et fondateur du CIRTES

Pourquoi ce livre ? Quelle est sa genèse et qui sont ses protagonistes ?

Le constat a été qu’il était indispensable qu’un ouvrage soit publié en français sur la fabrication additive, traitant de ses nombreuses facettes. Claude BARLIER et moi, nous avons essayé de coordonner une œuvre collective. Il faut vraiment insister sur ce fait : cet ouvrage n’aurait pas pu voir le jour sans l’adhésion et la contribution d’une trentaine d’acteurs du domaine et qui ont accepté de rédiger une partie de cet ouvrage. Qu’ils en soient encore une fois remerciés car cet ouvrage grâce à eux est réellement représentatif des problématiques de la fabrication additive, sans avoir la prétention d’une quelconque exhaustivité.

Comment s’organise cet ouvrage et à qui s’adresse t-il ?

Cet ouvrage est bâti autour des normes en vigueur et des tendances d’évolution de la fabrication additive, avec de nombreux fondements conceptuels et méthodologiques aux côtés d’exemples et d’études de cas. Et bien plus encore, même si nous avons dû limiter nos ambitions du fait des délais et du nombre de pages déjà important (près de 500 pages).

résumé livre

Qu’est ce qui a été le plus difficile à l’écriture de ce livre ? Rassembler autant d’informations et coordonner autant d’experts, n’a pas dû être une tâche facile…

Les points de difficulté ont été multiples. Tout d’abord, rassembler les acteurs de cette œuvre collective. Pour la plupart, sinon la totalité, ils ont été ou sont membres de l’AFPR et nous nous connaissons depuis de très nombreuses années. Ils nous ont fait confiance et ont compris l’intérêt de créer cet ouvrage. Ensuite, il faut souligner l’effort du CIRTES pour mettre à disposition une plate-forme collaborative qui a permis de partager les éléments soumis au fil de l’eau. Enfin, c’est de ce dire qu’il faut terminer l’ouvrage sous les contraintes de la qualité de l’édition. Un style le plus homogène possible, des illustrations de grande qualité, des tableaux structurés et explicites, une indexation pertinente de mots-clefs. Au final, on y est arrivé en se disant que ce ne serait pas parfait mais qu’il fallait, après deux ans, faire que cet ouvrage voit le jour et que son contenu soit partagé.

extrait livre

Extrait du livre

Votre livre rend compréhensible un marché, qui en raison de la multiplicité de ses procédés, matériaux et applications est difficilement lisible. Quels sont les autres freins à lever si l’on veut arriver à une adoption plus massive de cette technologie ? Que vous disent les industriels que vous pouvez côtoyer ?

Actuellement la fabrication additive a de multiples facettes. Il ne faut pas confondre l’utilisation domestique de machines d’impression 3d et la problématique industrielle de fabrication de pièces répondant à des certifications particulières comme pour le médical ou l’aéronautique. Donc, il n’est pas question de décréter que la fabrication additive va changer le Monde, mais plutôt d’accompagner les différents acteurs potentiels dans une analyse réaliste et pragmatique d’une possible utilisation des procédés de fabrication additive dans le cadre de processus de production de valeur. Aujourd’hui, l’éco-système industriel en particulier a besoin d ‘aider les acteurs sous-traitants déjà en place afin de créer un réseau de ETI qui puissent suivre la croissance du marché de production industrielle, tant au niveau des équipements et de l’investissement associé, que des compétences et de la capacité à produire des pièces dont la valeur sera issue d’une somme d’étapes qu’il faut absolument maîtriser et pas seulement la fabrication additive. Avoir une chaîne numérique robuste et des outils d’aide à la décision pour la modélisation, la simulation, la préparation de la fabrication, mais aussi avoir des procédés répétables pour une utilisation en série, savoir apporter les post-traitements et les opérations de finition indispensable à la stabilisation et à la finition des objets produits, pièces et outillages.

stratoconception

Schéma du procédé de Stratoconception

« Demain les machines seront intégrées dans des environnements plus complets… »

Malgré son ancienneté et déjà ses nombreuses applications dans l’industrie ; au vu de son développement galopant, la fabrication additive semble en être encore à ses balbutiements, avec des capacités et des applications bien plus importantes encore dans les années à venir. Comment imaginez-vous l’imprimante 3D de demain ?

Non, nous ne sommes plus aux balbutiements de l’impression 3D. Nous en sommes à une maturité réelle des technologies par rapport à des besoins affichés de réduction de masse des pièces, de personnalisation des pièces ou des outillages de petites et moyennes séries, et aussi des possibilités nouvelles de procédés hybrides pour l’ajout de fonctions sur des pièces ou des réparations. La fabrication additive apporte des ouvertures qu’aucun autre procédé ne permet à ce jour. Il est important de bien intégrer les contraintes de mise en œuvre en particulier pour ce qui a trait à l’hygiène et la sécurité des personnes en contact avec ces technologies.

L’idée n’est pas de diaboliser les technologies mais au contraire de prendre toutes les précautions, comme cela est nécessaire pour d’autres technologies présentant des risques, en particulier pour celles à base de poudres et de résines. Et demain les machines seront intégrées dans des environnements plus complets, comme c’est déjà le cas sur des unités pilotes combinant soit plusieurs unités d’apport et/ou de soustraction de matière, avec une réelle combinaison de matériaux pour l’ajout de fonctionnalités comme des matériaux conducteurs dans des pièces plastiques ou des fibres/des poudres de nature et de forme différentes dans différents matériaux de base. La clef reste et restera le matériau et la maîtrise de la transformation physico-chimique du/des matériaux. Donc, personne aujourd’hui ne sait quelle sera LA machine d’impression 3D du futur car les enjeux et les environnements sont vraiment pluriels.

« l’AFPR appelle de ses vœux la création d’un Institut national de la fabrication additive… »

Fives Michelin Additive Solutions

En parlant de « demain », à l’instar de la robotique industrielle, la France n’a t-elle pas déjà raté le virage de la fabrication additive ? Bien que l’on puisse saluer certaines initiatives prometteuses, on pense notamment à Fives Michelin Additive Solutions ou certains succès comme celui du Groupe Gorgé avec Prodways, notre pays semble faire preuve d’un certain attentisme… Alors que d’autres pays comme les Etats-Unis, la chine, Royaume-Uni ou encore l’Allemagne ont engagé de véritables stratégies et financements dans cette technologie, la France semble avoir pris beaucoup de retard…

Cela fait presque trois ans que l’AFPR appelle de ses vœux la création d’un Institut national de la fabrication additive, dont la principale mission serait de mettre en valeur et d’aider à dynamiser l’éco-système français dont la richesse n’est ni visible ni coordonnée au plan national. Oui, sur ce point, et pour un bête problème de chapelle (qui va porter cet institut ???), la France ne s’est pas doté d’un instrument capable de coordonner l’action des pouvoirs publics et de mettre en synergie les acteurs possédant une expertise de très grande qualité et les entreprises qui en ont besoin. L’AFPR fait de son mieux pour accompagner cette dynamique depuis toujours, avec l’organisation des Assises Européennes de la Fabrication Additive (cette année, 21 au 23 juin 2016 à CentraleSupélec) et la participation de l’AFPR à la plupart des développements, à la mise en relations de nombreux acteurs, à la recherche de compétences complémentaires indispensables à la compréhension des phénomènes et à l’aide au développement de solutions innovantes tant logicielles que matérielles.

Audace Créatrice 2014

30 septembre 2014 à l’Elysée : Raphaël Gorgé PDG du Groupe Gorgé reçoit le prix de l’Audace Créatrice 2014 des mains de François Hollande

« Il est grand temps que la France se dote d’une marque »

Aujourd’hui, l’AFPR apporte son concours à l’Alliance pour l’Industrie du Futur sur le volet de la fabrication additive, en appelant encore et toujours de ses vœux la création d’un guichet unique national qui valorise et fédère les forces déjà en place. Il est grand temps que la France se dote d’une marque, l’AFPR, pourquoi pas ? Ou alors créons quelque chose de nouveau : « l’Alliance Française pour la Fabrication Additive » (ALFFA) ou « la Fédération Française pour la Fabrication Additive » (3FA). Une marque unique qui valorise et qui rassemble l’éco-système français.

Mobiliser les forces françaises

Document réalisé par trois ingénieurs du Corps des mines militant pour une Alliance française de la fabrication additive

« n’AYONS PAS DE COMPLEXES !!! »

Comme en témoigne le rôle joué par la France dans les travaux de normalisation européens sur la fabrication additive qu’elle pilote actuellement, son expertise est reconnue dans ce domaine. Comment expliquer cette situation et ce paradoxe ?

C’est une bonne question ! La France est reconnue internationalement depuis plus de 30 ans ! Le premier brevet en 1984 est français ! Et l’AFPR est à l’origine de premières mondiales. 3D Systems a racheté en son temps la société Optoform et plus récemment la société Phénix Systèmes. Société développées sur des savoirs français. Donc, n’AYONS PAS DE COMPLEXES !!! La France pilote la « couche européenne » de la normalisation au niveau du CNE, mais aussi a été à la création de l’initiative ISO (TC261) et anime des groupes de travail ou des groupes adhoc. L’AFPR et différents acteurs, pôles de compétitivité, centres techniques, ont permis dès 2009 la création du groupe UNM 920 qui comprend plus de 50 membres à ce jour. Et ce groupe est pourvoyeur de nombreuses contributions au plan international. Donc, n’AYONS PAS DE COMPLEXES ! Et que les médias arrêtent de prendre en exemple les USA ou la Chine, ou d’autres pays européens : nous avons des fleurons nationaux qui ont une maîtrise exceptionnelle des procédés directs ou indirects qui exploitent la fabrication additive. Un Institut national aiderait à valoriser cette expertise nationale en la rendant visible comme unique et fédérée !

Georges TAILLANDIER

Assises Européennes du Prototypage Rapide et de la Fabrication Additive 2013 – En partant de la gauche : Alain Bernard, Jean-Claude Andre, Christian Lavigne et Georges Taillandier

Une dernière actualité à partager ou un coup de coeur pour un projet en particulier ? Que pouvez-vous nous dire sur les prochaines Assises Européennes de la Fabrication additive ?

Un coup de cœur en particulier : oui, un institut national de la fabrication additive, quel que soit son nom. Une unité nationale valorisant les talents en étant fiers de notre savoir-faire national. Car les enjeux ne sont pas que sur le marché français. Nos pépites ont le moyen de conquérir des marchés à l’international, certains l’ont déjà fait depuis des années mais n’en ont pas forcément parlé. Ils seront nombreux cette année encore à témoigner de leurs connaissances, compétences, savoirs et savoir-faire lors des Assises Européennes de la Fabrication Additive, du 21 au 23 juin 2016 à CentraleSupélec. Des informations seront données régulièrement sur le site de l’AFPR (www.afpr.asso.fr) au fur et à mesure de la constitution du programme. Nous aurons de nombreux keynotes comme tous les ans, ils sont en cours de finalisation. Les thèmes des sessions seront pluriels : conception et optimisation géométrie-matériau, procédés et matériaux, applications aéronautiques, applications médicales, formation, hygiène et sécurité, arts numériques, utilisation courante et domestique, etc… J’espère que cette année encore cet évènement permettra aux acteurs d’initier de nombreux projets et sera porteur d’idées en faveur de la valorisation du potentiel national.

Un clin d’œil pour finir : à notre président Georges TAILLANDIER victime d’un problème de santé et qui va nous revenir vite. Il est de nous tous celui qui a le plus donné à la dynamique nationale depuis 25 ans. Chapeau, Georges, et courage !

Un grand merci à Alain Bernard pour sa participation à cette interview. « Fabrication Additive » est disponible ici pour 75 € ou sur Google Livre (avec quelques extraits) pour 59€99 dans sa version numérique.

 

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