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L’IMPRESSION 3D : PORTE D’ENTRÉE DANS L’INDUSTRIE DU 21ÈME SIÈCLE Avec le conco

L’IMPRESSION 3D : PORTE D’ENTRÉE DANS L’INDUSTRIE DU 21ÈME SIÈCLE Avec le concours de l’Institut Boostzone Joël ROSENBERG, Conseil général de l’Armement Pascal MORAND, CCI Paris Ile‐de‐France Dominique TURCQ, Institut Boostzone Chambre de commerce et d'industrie de région Paris Île-de-France 27, avenue de Friedland F - 75382 Paris Cedex 8 www.cci-paris-idf.fr/etudes Registre de transparence de l’Union européenne N° 93699614732-82 3 AVANT-PROPOS Début 2014, le ministre de la Défense a missionné le Conseil général de l’armement en vue de procéder à un état des lieux et à un diagnostic de la fabrication additive, ainsi que de déterminer ses enjeux stratégiques et de formuler des recommandations. Sur cette base, le Conseil général de l’armement a proposé à la CCI Paris Ile-de-France, très engagée dans la mise en œuvre de la « nouvelle industrie », de mettre en place une coopération visant à développer une approche partagée et à réaliser une étude conjointe. Ainsi, put être élargi le projet à l’industrie et à l’économie en général, la fabrication additive étant une technologie transversale. Nous nous réjouissons de la réalisation et de la publication de cette étude qui met en exergue l’importance que revêt la maîtrise des développements les plus avancés de cette technologie, au même titre que sa diffusion la plus large dans le tissu économique et sociétal. Destinée aux décideurs publics et privés, elle a vocation à leur faciliter l’appropriation du potentiel substantiel d’innovation inhérent à la fabrication additive et à leur donner les clefs de sa mise en œuvre. 4 SYNTHÈSE DE L’ÉTUDE L’impression 3D représente un enjeu industriel, économique, sociétal majeur pour notre pays. Cette étude a pour objet de le caractériser. Elle démontre que la France doit sans attendre mettre en place une véritable stratégie pour en saisir les opportunités à l’image de ce que font déjà la plupart des grands pays industriels de la planète. Elle comporte cinq parties décrivant les principaux volets et défis associés, des recommandations ainsi qu’un corps d’annexes. UN ÉCOSYSTÈME NOUVEAU SE MET EN PLACE L’impression 3D n’est pas simplement un ensemble, par ailleurs complexe, de technologies. Elle ouvre la voie vers un nouvel écosystème industriel, économique, scientifique, social, sociétal. Industriel car elle implique des procédés de fabrication, des matériaux, des logiciels, encore en pleine effervescence créative. Economique car elle va bouleverser les chaînes de valeur de nombreuses industries, de l’aéronautique à la mode et rendre obsolètes nombres de modes de production de biens et de services actuels. Scientifique car ces procédés font appel à d’importants travaux de recherche notamment dans les domaines des machines, des matériaux et des logiciels. Social car elle va demander à tous les acteurs économiques jusqu’au consommateur de revoir leurs positions sur la valeur des savoir-faire acquis et l’urgence pour tous d’en acquérir d’autres. Sociétal car le grand public averti va développer un accès direct à la production d’objets et la fabrication additive s’inscrit aussi dans la tendance inexorable visant la préservation de notre environnement. DES PROCÉDÉS, DES MATÉRIAUX ÉMERGENTS Bien que la fabrication additive ait déjà plusieurs décennies d’existence pour les spécialistes, en particulier en prototypage, elle n’est apparue aux yeux des dirigeants et du grand public que récemment avec l’arrivée sur le marché d’imprimantes de bureau qui ont pu contribuer à faire croire en l’avènement d’une ère de science- fiction où chacun pourrait quasiment imprimer sa voiture dans son garage. Cela dit, ces aspects de gadget ont favorisé la prise de conscience de l’existence de ces technologies. Ce rapport souligne qu’il s’agit d’un saut technologique de par les machines, d’un phénomène aux implications sociales et sociétales importantes de par les Fab Labs par exemple, et enfin d’un possible bouleversement du concept même de certains produits puisque désormais des séries courtes, des pièces uniques et des pièces antérieurement impossibles à fabriquer sont aisément envisageables. Il faut cependant, pour les aborder de façon sereine, tout d’abord en avoir une vue historique et objective, puis appréhender en quoi les procédés, les machines, les matériaux, même le vocabulaire (un lexique bilingue est fourni au lecteur) doivent être analysés dans le cadre de l’écosystème nouveau. Il faut aussi comprendre que les différents procédés présentent des contraintes et des potentiels différents. Cette analyse fait l’objet de la partie 1. 5 DES MARCHÉS EN RÉORGANISATION PERMANENTE La fabrication additive est une innovation d’origine d’abord industrielle. Elle ne peut exister que grâce à la combinaison complexe de technologies de pointe, depuis les matériaux jusqu’aux machines, aux logiciels de conception et de production. Le développement rapide et en parallèle de ces nombreuses technologies qui peuvent désormais se combiner, et la péremption de certains brevets, expliquent en grande partie pourquoi aujourd’hui on peut voir une croissance vertigineuse des possibilités offertes par ces procédés. Le marché des concepteurs-fabricants se divise en deux grands blocs, l’un autour des procédés thermoplastiques, l’autre autour des procédés métalliques. Des grands fabricants de machines et de matériaux sont en train d’émerger, principalement aux Etats-Unis, en Allemagne, en Chine. Ce secteur est en pleine effervescence avec des créations de start-up et de nombreuses acquisitions : une consolidation au profit d’acteurs dont la valorisation reste modeste. L’industrie est actuellement dans une phase de spécialisation, de recherche de sophistication dans les procédés et les matériaux et d’internationalisation. Face à ce bouillonnement, la plupart des gouvernements s’interrogent sur la meilleure politique publique à inventer pour que les pays restent dans la course et transforment ces nouvelles technologies en avantages compétitifs. L’une des difficultés rencontrées dans la définition et la mise en place de ces politiques, est qu’il ne s’agit pas simplement de regarder et d’encourager un élément précis de l’écosystème nouveau (comme les machines) mais de voir comment permettre à l’ensemble de l’économie, à la croissance, à la compétitivité et à l’emploi de capter les bénéfices de cette rupture technologique. A titre d’exemple, les seules estimations sur le volume des industries de machines confirment toutes de très fortes croissances attendues mais cela n’indique en rien la croissance qui peut apparaître chez les utilisateurs des machines. Par exemple, selon le cabinet Wohlers, l’industrie de la fabrication additive (machines, matériaux, services, y compris les conférences, les formations, etc.) a mis 20 ans pour atteindre le premier 1MM$, en 2006. En 2014, cette industrie représente 4,1 MM$, soit un taux de croissance de 35,2%. Ce même cabinet (étude mai 2014) prévoit une accélération : 7 MM$ en 2016 et environ 12,5 MM$ en 2018, 20 MM$ en 2020. Un autre cabinet (IHS, étude septembre 2014) envisage une accélération encore beaucoup plus importante, dépassant les 35 Milliards de dollars en 2020. Mais ne regarder que la partie strictement industrie 3D néglige l’ensemble des usages, un peu comme si on regardait l’industrie du transport de personnes à l’aune du nombre d’autobus ou d’avions vendus. Ces enjeux et leur analyse détaillée par grands joueurs et par grands pays font l’objet de la partie 2. DES CHAÎNES DE VALEUR NOUVELLES DEMANDENT DE NOUVELLES ORGANISATIONS ET EXIGENT DE NOUVELLES COMPÉTENCES La fabrication additive bouleverse les chaînes de valeur à plusieurs niveaux. D’abord, à l’intérieur des chaînes de valeur existantes, elle met dans une perspective nouvelle la réparation, la longueur des séries, la conception de produits jusqu’alors impossibles à fabriquer, l’adéquation fine aux besoins des clients, le recyclage, etc. Ces bouleversements demanderont à court terme de revoir la façon de travailler dans les grands groupes (interdépendance accrue des fonctions) et entre les groupes industriels (remise en cause de la relation client fournisseur, celle-ci devenant plus critique en termes de compétitivité). Par ailleurs, l’absence d’économie d’échelle dans la fabrication additive, couplée à un coût unitaire potentiellement diminué et à de nouveaux modèles économiques, va induire une reconfiguration du dispositif industriel s’agissant notamment du rôle des PME et des territoires et plus largement du processus de localisation de la production à l’échelle internationale. 6 Enfin, elle soulève des questions profondes par les interdépendances qu’elle entraîne, liées au fait qu’elle est au cœur de la création d’un nouvel écosystème. ‐ Les démarches d’innovations doivent désormais intégrer de nombreuses technologies simultanément. ‐ Les impacts environnementaux comme les enjeux de santé/sécurité des opérateurs, aussi bien des technologies anciennes et nouvelles, doivent en conséquence être reconsidérés. ‐ La sécurité industrielle et la propriété intellectuelle des procédés, des marques, des designs doivent être revues, notamment parce que la combinaison de l’imprimante 3D et le fait qu’elle fonctionne grâce à des fichiers numériques permet (théoriquement et bientôt pratiquement) la reproduction de produits en tous lieux. Cela entraîne des enjeux analogues à ceux que l’on connaît dans la musique ou l’image mais avec des objets bien réels. Ces enjeux s’ajoutent, en les multipliant, à ceux, déjà bien connus mais souvent mal maîtrisés, de la contrefaçon, par exemple dans l’univers des pièces détachées. ‐ Par ailleurs, l’ensemble du système éducatif et de formation doit être repensé pour faire face aux implications soulevées par ces technologies, qu’elles soient quantitatives (cette technologie va-t-elle créer ou détruire des emplois ?) ou surtout qualitatives (comment permettre l’adéquation entre les savoir-faire disponibles et les savoir-faire nécessaires ? Comment revoir les programmes d’éducation et de formation ?). Ces analyses font l’objet de uploads/Industriel/impression-3d-etude-1509.pdf