Fabrication additive ou traditionnelle ? Telle est la question.

Quel est le véritable coût de l’impression 3D pour la fabrication ?

Pete Basiliere - Fondateur de Monadnock Insights

Les décisions liées aux investissements dans l’impression 3D exigent une étude quantitative et qualitative des options de fabrication. Les responsables doivent avoir recours à des outils complets et impartiaux capables de comparer tous les coûts de la fabrication traditionnelle par rapport aux coûts estimés de l’impression 3D. Cependant, les devis actuellement fournis pour les pièces fabriquées par impression 3D donnent des prévisions de coûts faussées.

Observations

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  • Les responsables doivent pouvoir calculer le coût réel de leurs pièces fabriquées selon une méthode additive ou traditionnelle
  • Les courbes de coûts sont parfaitement adaptées pour mettre en lumière la différence entre les deux technologies, mais encore faut-il pour cela que les données utilisées soient exactes et complètes
  • Une analyse quantitative des options de fabrication additive et traditionnelle permet d’identifier les coûts internes cachés des deux options

Comment calculer les coûts de la fabrication additive ?

Lorsqu’ils hésitent entre faire l’acquisition d’une imprimante 3D et externaliser la production de pièces, les responsables connaissent l’importance d’une étude objective des options qui s’offrent à eux. Sauf qu’ils ne possèdent pas les outils nécessaires pour réaliser une analyse précise du retour sur investissement, surtout s’ils ont une expérience limitée, voire inexistante, de l’impression 3D. Même le coût de leurs pièces produites selon une fabrication traditionnelle par fonte, moulage, formage, assemblage ou par un procédé soustractif reste souvent un mystère en raison de facturation interne reposant sur des coûts de production incomplets ou erronés et des calculs des frais généraux.

Pour évaluer le retour sur investissement, les acheteurs consulteront un prestataire de services d’impression 3D et un sous-traitant issu de la fabrication traditionnelle, en espérant que les prix reflètent les réalités du marché. Le pire des scénarios, pourrait-on penser, serait que le prix communiqué par les deux fournisseurs soit supérieur aux coûts internes, un surcoût imputable à la marge bénéficiaire que s’octroient ces derniers. Mais retenir le seul prix d’achat revient à ignorer les coûts internes associés à l’entreposage, à la casse, au coût de passation des commandes, à la manutention, à la logistique, à la valeur du capital immobilisé, pour n’en citer que quelques-uns. L’impression 3D peut, par exemple, éviter les coûts liés aux perturbations de la chaîne d'approvisionnement comme le transport d’urgence et le manque à gagner. Ces coûts cachés revêtent une importance particulière dès lors qu’il s’agit de pièces détachées.

Pour lever le voile sur les coûts cachés et calculer le coût réel unitaire des pièces fabriquées selon la technologie additive ou les procédé traditionnels, les acheteurs doivent adopter un calcul qui varie selon la quantité commandée et qui soit adapté à leurs circonstances uniques. Ce n’est qu’après avoir identifié la solution d’impression 3D adaptée à vos exigences en termes de qualité et de performance, que vous pourrez comparer les deux méthodes de production : celle que vous utilisez actuellement et celle qui vous est proposée.

La courbe des coûts de l’impression 3D l’illustre parfaitement. La fabrication traditionnelle s’accompagne de coûts élevés d’installation et de mise en marche. Pensez aux délais et aux coûts associés aux machines de moulage par injection. Cet outillage coûteux (contrairement aux longs délais et aux revenus retardés, des facteurs non négligeables) est amorti par les hauts volumes de production de pièces identiques. Plus le nombre de pièces produites est élevé, plus le coût initial en tant que proportion du coût total par pièce est faible. Plus le nombre de pièces produites est élevé, plus le coût de la fabrication traditionnelle baisse.

À l’inverse, les imprimantes 3D présentent un coût initial inférieur en termes d’installation et de mise en service, n’exigeant aucun investissement en outillage et permettant de générer des revenus plus rapidement. Ainsi, si l’impression 3D implique une charge initiale, elle est amortie rapidement et conduit à une courbe des coûts quasi horizontale. N’oubliez pas que la plupart des pièces fabriquées par impression 3D nécessitent un post-traitement pour démonter les supports et éliminer les résidus de matière, pour le polissage ou le refroidissement post-impression, autant d’interventions dont la fabrication traditionnelle se passe et qu’il convient de prendre en considération dans le calcul du retour sur investissement. Les différentes technologies d’impression 3D présentent différents niveaux de complexité de leurs opérations de post-traitement (certaines technologies, comme l’imprimante à métal liquide de Xerox, se passent de l’étape d’élimination des poudres, résultant en un procédé plus rapide).

L’intersection des deux courbes résulte en un seuil de rentabilité. Les quantités plus faibles à gauche du seuil de rentabilité devraient être obtenues par l’impression 3D, tandis que les quantités supérieures à droite devraient être produites par la fabrication traditionnelle :

Courbe des coûts de l’impression 3D

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De nos jours, la plupart des entreprises ont éliminé les coûts inutiles de leur processus de fabrication traditionnel. Il reste encore de timides réductions de coûts possibles, susceptibles d’abaisser le positionnement vertical de votre courbe de coûts et de décaler le seuil de rentabilité vers la gauche, à savoir vers les quantités plus faibles.

Depuis son émergence, l’impression 3D a connu de nettes améliorations en termes de coûts, de qualité et de performance. Et cette tendance devrait se poursuivre, la technologie étant désormais reconnue comme une alternative viable aux méthodes traditionnelles.

Les courbes de coûts sont un formidable outil pour informer les parties prenantes et mettre en lumière les différences entre deux technologies. Mais pour que les courbes soient pertinentes (et acceptées par les sceptiques), les données utilisées doivent être exactes et complètes. Vous pouvez créer une feuille de calcul, utiliser l’application d’un fournisseur ou exécuter un outil développé par un cabinet-conseil, comme AMPOWER, quel que soit votre choix, veillez à inclure dans votre comparaison les éléments suivants inhérents à toute évaluation qualitative :

  • Matières utilisées
  • Tailles des unités
  • Qualité des pièces (finition, compatibilité)
  • Répétabilité
  • Performance et longévité
  • Disponibilité des pièces de rechange

Fabrication additive ou traditionnelle ? Comment choisir ?

Une analyse quantitative de vos options de fabrication additive et traditionnelle vient compléter l’analyse qualitative des résultats obtenus avec l’impression 3D. Votre décision quant à la pertinence d’investir dans l’impression 3D reposera sur des éléments concrets mis en lumière par un outil comparatif qui :

  • est impartial (utilisé pour tous les fournisseurs et toutes les technologies)
  • intègre les processus de production traditionnelle ou d’impression 3D propres à votre entreprise
  • tient compte des coûts en termes de temps, de main-d’œuvre et de frais généraux
  • est exhaustif (tient compte de l’intégralité des coûts, depuis la saisie des commandes à l’entreposage, en passant par le post-traitement)
  • prend en considération le coût lié à l’entreposage, à la casse, aux commandes, à la manutention, à la logistique, à la valeur du capital immobilisé et aux perturbations de la chaîne d'approvisionnement

Pete Basiliere

Pete Basiliere fournit des informations fondées sur la recherche concernant le matériel, les logiciels et les matériaux d’impression 3D et d’impression numérique, les meilleures pratiques, les stratégies de mise sur le marché et les tendances technologiques. Avant de fonder Monadnock Insights, Pete a passé onze ans chez Gartner en tant que Vice-président de la recherche - fabrication d’additifs. La biographie Pete est disponible ici.