Cet article fait partie des 112 cas de l’économie bleue.

Cet article fait partie d’une liste de 112 innovations qui façonnent l’économie bleue. Il s’inscrit dans le cadre d’un vaste effort de Gunter Pauli pour stimuler l’esprit d’entreprise, la compétitivité et l’emploi dans les logiciels libres. Pour plus d’informations sur l’origine de ZERI.

Ces articles ont été recherchés, écrits par Gunter Pauli et mis à jour et traduits par les équipes de l’économie bleue ainsi que la communauté.

Si vous souhaitez contribuer, où nous faire remonter des erreurs d’écriture, de traductions ou de contenu, merci de bien vouloir nous contacter.

Cas 50 : Fabrication sans moules

Mar 4, 2013 | 100 Innovations, Energie

Le marché

En 2010, les ventes mondiales de moules ont atteint entre 600 et 650 milliards de dollars. Après la crise économique de 2008, ce secteur stratégique a été confronté à un ralentissement majeur avec des ventes en baisse de près de 17 % en un an, tandis que l’utilisation des capacités a diminué à 64 %. Depuis 2010, l’industrie reprend du poil de la bête avec une augmentation confirmée des ventes de machines à mouler en Chine avec 9 % en un an. Il existe deux grands segments du marché : le moulage par injection pour les plastiques et le moulage sous pression pour les métaux. L’industrie européenne du moulage par injection est évaluée à 120 milliards de dollars, auxquels s’ajoutent 15 à 20 milliards de dollars pour les services de moulage sous pression. L’entreprise américaine de moulage sous pression a enregistré l’an dernier un chiffre d’affaires d’un peu plus de 7 milliards de dollars avec un effectif estimé à 63.000 employés. L’emploi dans le secteur de la coulée sous pression a chuté de plus de la moitié au cours de la dernière décennie, alors que la productivité n’a augmenté que de 20 %. Le moulage des métaux avec des moules est une industrie vieille de 6 000 ans. Les moules, essentiels dans l’économie mondiale, ont toujours combiné la science et les arts. Une voiture peut nécessiter jusqu’à 300 moules pour les amortisseurs, les tableaux de bord, les porte-gobelets, les lampes, les volants, la boîte de vitesses et les cylindres. Un réfrigérateur a besoin de 150 moules, un ordinateur en a besoin d’au moins 30. 90 % de tous les métaux finis et 32 % de tous les plastiques ont été façonnés par des moules. Les moules de haute qualité auront une précision allant jusqu’à 0,02 millimètre pour les composants automobiles et électroniques sophistiqués. Un seul moule pouvait fabriquer 800 000 chaises, un million de poubelles, deux millions de seaux d’eau en plastique et 10 millions de téléviseurs. L’Europe et le Japon perdent rapidement leur avantage concurrentiel face à la Chine, l’Inde et les Philippines avec une différence de prix pour des qualités comparables de moules d’un facteur dix environ. Comme le moule d’un jouet pourrait coûter 25 000 $ dans le monde industrialisé, et seulement 2 000 $ dans les économies émergentes, cela explique pourquoi l’industrie du jouet s’est tournée vers la Chine. Tout d’abord, le coût de la main-d’œuvre est faible, mais peut-être plus important est que les moules, le coût initial élevé dans la fabrication de masse est dix fois moins cher. Cela permet à un plus grand nombre d’entrepreneurs d’entrer sur le marché. Le groupe Ningbo China, basé au Zhejiang, est devenu le plus grand fabricant d’équipements de fabrication de moules au monde, contrôlant environ la moitié du marché national et s’imposant rapidement à l’étranger.

L’innovation

L’industrie a tenté d’améliorer la qualité et la durabilité tout en offrant une plus grande flexibilité. Cependant, l’un des principaux changements dans l’industrie est la conversion des métaux en plastiques. Une pièce métallique composée de plusieurs composants doit être formée, usinée et rivetée pour obtenir la pièce finale. Une pièce en plastique peut être formée en un seul processus d’outillage à cavités multiples, ce qui permet d’économiser du temps et de l’argent. Cela explique en partie le passage du moulage sous pression au moulage par injection au cours des dernières décennies. Cependant, l’activité de moulage par injection utilise 18 000 plastiques différents, avec environ 750 nouvelles combinaisons ajoutées chaque année. Cela rend le recyclage en général et la production de produits à valeur ajoutée à partir du flux de déchets très difficiles, ce qui contribue à des niveaux de pollution plus élevés et à une dépendance prolongée vis-à-vis des ressources non renouvelables, c’est-à-dire les plastiques issus du pétrole. Mario Fleurinck a acquis sa formation de base en ingénierie et en gestion chez Diamond Boart, une entreprise experte en diamants industriels. Il a ensuite acquis de l’expérience dans l’industrie aérospatiale, tant aux États-Unis qu’en Europe. Là, il a été exposé à la fabrication de pièces métalliques denses à partir de poudre métallique par fusion laser, également connu sous le nom de fabrication générative. Ce procédé innovant permet de créer des pièces directement à partir de données électroniques sans eau, moules, usinage, rivetage ou polissage. M. Fleurinck s’est rendu compte qu’il avait la possibilité de créer une industrie qui fabrique n’importe quelle géométrie 3D avec rapidité, efficacité et flexibilité, nécessitant toute l’intelligence nécessaire au niveau de la conception et beaucoup moins de personnel sur le terrain. La substitution de quelque chose avec rien (un moule par pas de moule – l’eau par pas d’eau) est une caractéristique centrale de l’Economie Bleue.

Le premier flux de trésorerie

M. Fleurinck a pris la direction d’une petite entreprise belge Melotte, un fabricant de moules traditionnels situé à l’est du pays, et a décidé de convertir cette usine en une référence en matière de fabrication numérique directe (DDM). Il a créé l’usine virtuelle qui construit les composants les plus complexes et les plus divers avec un contrôle total de chaque pièce grâce au partage de fichiers en réseau qui permet des ajustements immédiats d’ingénierie et de conception. Alors que le domaine d’application pourrait atteindre des milliers de produits, sa première application commerciale majeure se concentre sur les prothèses dentaires. En deux ans, Melotte a fabriqué sur commande 10 000 unités avec le délai d’exécution le plus rapide de l’industrie, offrant la plus grande précision avec seulement une fraction des matières premières. Bien que le MDD exige des investissements initiaux plus élevés, son efficacité dépasse l’imagination dans le modèle de production traditionnel. Un volant de Formule 1 en titane léger pesant 300 grammes aura besoin d’un bloc de matière solide de quatre kilogrammes. Son DDM livre le même volant avec seulement dix pour cent de déchets, soit 30 grammes, sa première unité a été installée dans une voiture de course à énergie solaire. Cette amélioration spectaculaire de l’efficacité des matériaux par un facteur 12 (4,0 kg à 330 grammes) et la réduction des déchets par un facteur 100 (3 kg à 30 grammes), sans utilisation d’eau dans le processus, est l’une de ces technologies novatrices de plate-forme nécessaires pour orienter la société vers la durabilité.

L’opportunité

La réduction de l’utilisation de matériaux d’un facteur douze se répercute à travers l’économie, forçant les modèles d’affaires non durables standard dans la société d’aujourd’hui, allant de l’exploitation minière à la fusion ou la consommation d’énergie, à repenser leurs concepts de fabrication. Les innovations introduites par M. Fleurinck rapprochent également notre modèle économique d’un modèle qui cycle tous les matériaux avec efficacité et valeur. Alors que les plastiques gagnent du terrain sur les métaux dans de nombreuses applications en raison de leur poids et de leur polyvalence, nous sommes conscients qu’une réutilisation complète de tous les métaux combinée à une amélioration spectaculaire de la qualité de service et de la rapidité de livraison, avec une adaptation totale aux besoins de chaque client, ouvrira la voie à un système de production et de consommation concurrentiel et écologique où les métaux pourraient à nouveau concurrencer, voire surpasser. Alors que le moulage sous pression existe depuis des millénaires et le moulage par injection depuis 150 ans, il suffira peut-être d’une génération pour faire entrer l’ère industrielle dans une ère intelligente et durable. Sa rapidité et son succès dépendront d’une nouvelle génération d’entrepreneurs comme Mario Fleurinck. Beaucoup d’industries existantes dans la fabrication de moules, le moulage, l’usinage, l’outillage et le rivetage craignent à juste titre pour leur avenir, se préparent pour les changements à venir. Cette percée de la plate-forme provoquera un changement majeur sur le marché de l’emploi. DDM offre des opportunités aux concepteurs créatifs d’outils industriels, d’innovations mécaniques et de procédés de fabrication. Ils peuvent devenir un acteur clé de l’industrie, remodelant l’entreprise plus qu’on ne l’imagine. Si Melotte pouvait déjà changer l’industrie des prothèses dentaires, des milliers d’autres industries pourraient subir une perturbation similaire. Au lieu d’avoir une économie où 90 % des déchets finissent dans un site d’enfouissement, avec seulement une fraction pour le recyclage, une nouvelle tendance se dessine où seulement 10% sont destinés au recyclage post-industriel. Les équipements les plus complexes seront à portée de main avec la plus grande précision, offrant ainsi à notre société moderne la possibilité de s’attaquer aux complexités qui n’étaient jusqu’à récemment considérées comme viables – dans la nature.

Découvrez d'autres articles des 100 Innovations

Bibliothèque de projets

Retrouvez l’ensemble des innovations et des clusters liés et promus par l’économie bleue sur la page de la bibliothèque des projets.

Nous suivre sur les réseaux

Pour découvrir notre actualité, les annonces inédites et nous aider à partager cette belle philosophie, suivez-nous sur les réseaux sociaux.

Nous contacter

Si vous souhaitez nous contacter, nous proposer des modifications où nous signaler des erreurs d’écriture ou de traduction, c’est par ici !