Production polyvalente : 4 étapes pour démarrer une micro-usine

L'activité de production est en train de changer. L'avènement de la fabrication numérique directe (DDM), permettant de passer directement de la CAO au produit final, ouvre des opportunités à des structures de production d'un nouveau style : micro-usines, parcs d'imprimantes 3D et makerspaces (ateliers de fabrication numérique). Dans cet article, nous allons explorer le monde des « micro-usines », structures visant à fournir localement un ensemble de services de fabrication variés pour un petit nombre de clients.

Regardez le webinaire enregistré, Production polyvalente : parc d’imprimantes, micro-usines et makerspaces, pour connaître d'autres types de structures qui aident les entreprises à devenir plus réactives, à accroître leurs bénéfices et à optimiser leurs ressources.

Webinaire Formlabs : Production polyvalente

Qu'est-ce qu'une micro-usine ?

Les micro-usines ont été proposées pour la première fois par le Laboratoire d'ingénierie mécanique (MEL), au Japon, en 1990. Elles ressemblent beaucoup aux job-shops (ateliers à cheminements multiples) ou aux ateliers de sous-traitance, mais elles tendent à occuper un espace plus petit, à offrir une gamme de services plus diversifiée, surtout à des clients qui commencent leur activité.

Les job-shops sont souvent spécialisés dans quelques procédés de fabrication, alors qu'une micro-usine réalise l'ensemble du processus de fabrication d'un produit. Un job-shop spécialisé en découpe de métaux peut aussi proposer des services de pliage, de fabrication et de découpe au laser, par exemple. Les micro-usines pour leur part tendent à offrir une plus grande variété de services, comme la soudure, la conception de circuits, l'impression 3D, etc.

Les micro-usines permettent aux entreprises de réduire leur chaine logistique et de réaliser rapidement des itérations pour le développement de produits, même après leur mise sur le marché, ce qui permet la production à la demande et, dans de nombreux cas, une hyper-localisation.

Ces structures ne remplacent pas les usines traditionnelles, mais elles satisfont un besoin nouveau de production de petites quantités et localisée : une seule de ces micro-usines peut alimenter un marché local. Par exemple, la micro-usine Fuse de General Electric à Chicago cherche à susciter la collaboration entre membres de leur communauté et à faciliter la fabrication en petites séries de leurs produits.

Ces structures tirent leur revenu de leur offre de services à d'autres entreprises, en produisant des pièces à des clients qui commencent leur activité, en fabriquant leurs propres gammes de produits ou en apportant de la valeur ajoutée à des entreprises déjà clientes (par exemple, un bureau de conception peut ajouter la fabrication à sa liste de services).

FirstBuild, soutenu par GE Appliances, dirige une micro-usine qui réalise des produits à partir des idées proposées par leur communauté en ligne.

FirstBuild, soutenu par GE Appliances, dirige une micro-usine qui réalise des produits à partir des idées proposées par leur communauté en ligne.

Étapes pour le démarrage de votre micro-usine

Il existe plusieurs raisons pour démarrer votre micro-usine. L'espace au sol nécessaire est réduit et vous permet de l'installer dans une ville, où la densité de nouveaux talents et de nouveaux clients est plus importante. L'évolution récente de l'économie favorise la production de volumes faibles à moyens, ce qui correspond parfaitement aux micro-usines. De plus, si vous cherchez simplement à réduire les coûts, l'énergie, les matériaux et l'espace occupé, alors la micro-usine est la solution idéale. Même si votre entreprise de conception et d'ingénierie existe déjà, une micro-usine peut valoriser son offre à vos clients.

Voici les étapes essentielles de construction de votre structure de production de petite taille et évolutive.

Achat d'équipements

Vous ne pouvez offrir de services de fabrication sans équipement et l'achat de ces équipements requiert du capital. Vous pouvez investir directement vos propres fonds ou chercher le capital auprès d'investisseurs ou d'une société mère. Il est également possible de commencer petit et d'acheter par exemple une imprimante 3D, de faire de la publicité pour vos services et d'acheter des outils au fur et à mesure de vos gains.

Les outils se répartissent en matériaux et en processus. Les matériaux sont de cinq types principaux :

  • Bois
  • Métal
  • Plastique
  • Circuits
  • Textile
Cinq catégories d'outils sont à considérer lors de l'achat des équipements.

Cinq catégories d'outils sont à considérer lors de l'achat des équipements.

Vous devrez décider quelles sont les catégories de matériaux à considérer, vous renseigner au mieux sur ces catégories et acheter les outils qui leur correspondent. Par exemple, si vous souhaitez proposer des services concernant des produits électroniques, vous investirez probablement dans des postes de micro-soudure, des imprimantes 3D pour les boîtiers et des postes de fabrication de circuits.

En étudiant bien les appareils que vous choisirez, vous pourrez évaluer votre rendement de façon réaliste et sûre et corriger d'éventuelles inefficacités. Visitez des usines, étudiez la gestion de l'espace de travail et visionnez le plus possible de vidéos du type « Comment fabriquer... ». Cela ne peut remplacer l'expérience pratique, mais c'est un bon début.

Tâches répétitives automatisées

L'automatisation ne concerne pas seulement les robots. Pour bien gérer votre micro-usine, vous chercherez à mettre en place des processus d'automatisation des tâches administratives et de la paperasse générée, notamment pour la programmation, la budgétisation et la réalisation de devis. La mise en place d'instructions détaillées d'assemblage et investir en formation professionnelle peut faire gagner beaucoup de temps aux employés et éviter des erreurs de communication.

Par exemple, de nombreux prestataires de services investissent dans l'élaboration automatique de devis, ce qui finalement leur épargne beaucoup de temps et de coûts. Des entreprises telles que Printelize proposent un logiciel qui le fait relativement facilement.

Organiser la ligne de production

Devez-vous organiser votre ligne de production par processus différent ou par projet ?

  • L'organisation par processus se traduit par une organisation de l'espace autour des processus, comme l'impression 3D, la soudure ou la découpe au laser. Chaque poste concerne un processus distinct. La planification par processus vous permet d'empiler plusieurs commandes dans le flux de travail, chacune faisant intervenir un processus distinct à des moments différents. Mais dans cette configuration, si une commande commence à retarder ou surcharger la ligne de production, cela peut avoir des effets de ricochet.
  • L'organisation par projet se traduit par la répartition des commandes ou des projets entre différentes lignes. Elle augmente la flexibilité et la polyvalence et vous permet d'utiliser des temps morts sur une ligne pour traiter l'excédent d'une autre ligne. L'inconvénient de l'organisation par projet est qu'elle requiert plus de ressources à investir au départ dans l'achat de plusieurs appareils identiques de chaque type. Ce plafond de coût peut limiter votre capacité totale de production dans le long terme, en limitant le nombre de lignes que vous pouvez vous permettre.

Choisir son mode d'organisation est un exercice d'équilibre et la décision finale vous revient exclusivement. L'optimum se trouve probablement quelque part entre ces deux modes distincts d'organisation. Votre objectif doit être de mettre en place une structure qui progresse de façon ordonnée et qui est pertinente pour vous. De nombreuses sociétés placent l'assurance qualité juste avant la livraison par exemple, ou l'opération de soudure juste avant le sablage et la peinture.

Recruter et former une équipe techniquement compétente

Investissez dans la formation de l'ensemble de votre personnel. Assurez-vous que chacun est bien informé et à jour des connaissances sur la technologie la plus récente. Formez aussi vos commerciaux pour qu'ils sachent répondre à la plupart des questions techniques et donner des valeurs précises aux clients. Assurez-vous que les chefs de projet sont en nombre suffisant pour réduire le stress et minimiser les erreurs. Lorsque votre activité progressera, il sera essentiel de compter sur eux pour pouvoir éviter l'engorgement des lignes et d'autres incidents.

Au recrutement, l'expérience en fabrication est un avantage certain à rechercher. Si vous travaillez dans un domaine où il existe des usines conventionnelles, recherchez des personnes qui y ont déjà travaillé. Voyez aussi les écoles de commerce, les lycées professionnels ou autres écoles avec de bons programmes de professionnalisation.

Le lycée de Somerville dans l'état du Massachussetts forme les étudiants à utiliser des technologies et des procédés récents dans leur labo de fabrication.

Le lycée de Somerville dans l'état du Massachussetts forme les étudiants à utiliser des technologies et des procédés récents dans leur labo de fabrication.

Recherchez les innovateurs. Ceux qui travaillent sur les lignes de fabrication doivent pouvoir prendre des décisions qui amélioreront les résultats et pas seulement suivre les instructions de leurs supérieurs hiérarchiques. Ces employés finiront sans doute par en savoir plus que vous.

Webinaire : Trois façons de faire évoluer la production

Les micro-usines ne sont qu'une des solutions pour rendre la production polyvalente. Visionnez notre webinaire pour connaitre trois types d'installation et savoir comment démarrer la vôtre :

  • parc d’imprimantes : cellules de plusieurs imprimantes 3D, destinées principalement à la fabrication par impression 3D.
  • makerspaces: structures communautaires et collaboratives, souvent organisées sur la base d'un groupe d'élèves ou de membres, proposant différents outils de fabrication et une formation pour ceux qui veulent s'en servir.
  • micro-usines : structures occupant peu d'espace et visant à fournir localement un ensemble de services de fabrication variés pour un petit nombre de clients.
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Webinaire Formlabs : 3 installations pour une production polyvalente