Conteneur de fret ISO mis en place sur le campus. Crédit :Fraunhofer IPA
À l'avenir, les entreprises pourront proposer une production flexible au plus près de leurs clients. Une ligne de production entièrement automatisée peut être logée à l'intérieur d'un conteneur ISO de 20 pieds, qu'un camion lourd peut transporter rapidement là où il en a besoin. Les produits médicaux peuvent être fabriqués à proximité immédiate d'un hôpital, par exemple. Les chercheurs de Fraunhofer se sont associés à des partenaires pour développer cette usine mobile dans le cadre de CassaMobile, un projet de l'UE.
Imaginez que vous êtes à nouveau en retard pour le train. Les choses deviennent agitées, vous trébuchez et vous cassez la jambe. Une fracture ouverte ! Vous aurez besoin d'une intervention chirurgicale. Mais d'abord, un spécialiste doit insérer des vis pour s'assurer que les os guérissent correctement. Un chirurgien utilisera souvent un guide de forage osseux qui est fait sur mesure pour chaque patient. De tels guides aident les chirurgiens à positionner parfaitement les vis à os. Peu d'entreprises produisent des guides de forage osseux, toutefois. Certains patients doivent attendre jusqu'à une semaine pour que leur guide personnalisé arrive à leur hôpital local.
Livraisons beaucoup plus rapides
Cela ne devrait pas prendre autant de temps si ces guides sont rendus plus proches des personnes qui en ont besoin – à proximité des hôpitaux, par exemple. Mais comment cela peut-il devenir une réalité ? Une usine mobile appelée CassaMobile est la réponse. Dirigé par l'Institut Fraunhofer d'ingénierie de fabrication et d'automatisation IPA, 12 entreprises et instituts européens ont développé cette installation de production mobile dans le cadre du projet CassaMobile de l'UE. Fraunhofer IPA a fourni l'idée et le concept. « Cette usine mobile permet de réduire un délai de livraison allant jusqu'à une semaine à seulement deux jours, " dit Raphaël Adamietz, Chef de projet CassaMobile de l'IPA. Le terme italien "CassaMobile" fait référence à un conteneur de fret ISO. L'extérieur du conteneur vert et blanc semble indescriptible. Mais les premières impressions peuvent être trompeuses :son intérieur est doté d'une mini-usine intelligente. Cette unité mobile peut être utilisée, par exemple, pour imprimer en 3D des guides de forage osseux et les retravailler dans une fraiseuse avant de vérifier leur qualité et de les sceller dans un emballage stérile.
Transport par camion, fournir de l'électricité et démarrer la production
Les fabricants bénéficient de nombreuses manières de cette installation portable. CassaMobile offre une grande flexibilité. Les chercheurs ont délibérément opté pour des dimensions juste en dessous du seuil pour une charge surdimensionnée, ce qui nécessiterait un véhicule d'escorte pour accompagner le camion sur la route. Un autre avantage est que les clients n'ont besoin d'acheter l'équipement qu'une seule fois. Ils peuvent ensuite le transporter là où ils en ont besoin, d'économiser de l'argent et de réduire leur impact environnemental. Comme le conteneur est entièrement équipé avant le transport, tout ce dont le client a besoin sur place est l'électricité, eau et air comprimé. La production peut commencer immédiatement.
Un coup d'œil à l'intérieur :un système de fabrication modulaire et intelligemment connecté avec un encombrement réduit. Crédit :Fraunhofer IPA
La fabrication d'articles à proximité du client réduit considérablement les délais de livraison. Et cela pourrait booster les ventes. Après tout, la rapidité de livraison est un facteur décisif pour les clients lorsqu'il s'agit de décider quel fournisseur utiliser.
Conception modulaire pour la polyvalence
Un conteneur CassaMobile permet aux clients de fabriquer très rapidement des produits sur mesure pratiquement n'importe où. Ceci est possible grâce à l'engagement des chercheurs en faveur d'une conception modulaire. Il est facile de modifier ou d'étendre la chaîne d'approvisionnement. Les utilisateurs peuvent également omettre des modules individuels, si on le désire. Cela permet de déployer l'usine mobile dans les zones sinistrées après les séismes, par exemple. Les équipes d'intervention spécialisées sur place peuvent alors utiliser un CassaMobile pour produire des articles indispensables au rétablissement de l'approvisionnement en eau potable, par exemple. Ces conteneurs pourraient également profiter aux régions dans lesquelles il est peu probable que des usines soient érigées en raison d'un manque d'infrastructures suffisantes et de structures adaptées. Par contre, a CassaMobile est une infrastructure autonome. Une autre utilisation potentielle est la production de quelque chose dont l'offre est rare :des pièces détachées pour véhicules automobiles en Afrique, par exemple.
Pièce maîtresse :imprimante 3D
Le module le plus important de cette installation portable est une imprimante 3D développée par Fraunhofer IPA. "Nous combinons deux matériaux pour l'impression. Nous utilisons généralement du polyamide pour la pièce elle-même. Et pour les endroits où nous ne voulons finalement pas de matériau, nous utilisons un support que nous enlevons ensuite dans un solvant, " explique Adamietz. Les chercheurs peuvent ainsi s'appuyer sur le formage libre pour fabriquer des structures tridimensionnelles. Le matériau utilisé pour l'impression est fourni sous forme de rouleau de cordon plastique, qui est dissous et placé en lignes sur le substrat. Les chercheurs chauffent également l'espace d'assemblage afin que la surface reste homogène et que la pièce soit fidèle à la taille.
Une caméra surveille le processus d'impression tout au long et aide à corriger toutes les erreurs à la fois - en réduisant les rebuts, amélioration de la qualité, éliminant le besoin de contrôles manuels fastidieux et garantissant finalement que les pièces produites sont dimensionnellement précises. Même si la qualité de surface est toujours loin d'être parfaite, un module de fraisage peut être utilisé pour retravailler la pièce. Et si un produit, tel qu'un guide de forage osseux, doit être stérile ? Un utilisateur de CassaMobile peut nettoyer le produit à l'eau, stérilisez-le à la vapeur et emballez-le pour assurer la stérilité. Pour garantir que l'air à l'intérieur du conteneur est et reste pur, l'air circule en continu et passe à travers des unités de filtre à air qui éliminent les impuretés. Enfin et surtout, un ordinateur central connecte tous les composants et contrôle l'ensemble du système de production.
