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Production flexible de petites séries : des miniatures 1:160 pour modélistes

La passion de Daniel Mrugalski pour le modélisme vient de la collection de modèles ferroviaires de son grand-père. Aujourd'hui, la société de modélisme de M. Mrugalski, DM-Toys, est première sur le marché européen des produits à l'échelle N, modèles ferroviaires et accessoires spécialisés fabriqués à une échelle impressionnante de 1:160. DM-Toys a connu une croissance exponentielle depuis sa création en 2004. Aujourd'hui, cette entreprise fournit des dizaines de milliers de clients dans le monde entier pour un revenu annuel de plusieurs millions d'euros et emploie 40 personnes sur cinq sites.

La réussite de Mrugalski, qui est passé de modéliste amateur à entrepreneur, permet de voir comment une entreprise fonctionnant dans un marché de niche traditionnel peut évoluer. La globalisation du commerce a joué un rôle important dans cette expansion, mais on peut en dire autant du processus de production interne de l'usine numérique de l'entreprise. La CAO, la découpe laser et l'impression 3D ont accéléré le prototypage et les cycles de production.

Daniel Mrugalski est un passionné de trains. Il est directeur de DM-Toys, première entreprise sur le marché européen pour les produits à l'échelle N (1:160). Photo : Ken Giang
Daniel Mrugalski est un passionné de trains. Il est directeur de DM-Toys, première entreprise sur le marché européen pour les produits à l'échelle N (1:160). Photo : Ken Giang

Mrugalski utilise des méthodes de production modernes pour fabriquer ses produits en petites séries en toute flexibilité et avec une rentabilité élevée. « L'impression 3D nous permet de répondre aux demandes du marché à une vitesse impensable auparavant, » explique le jeune entrepreneur. En un an, DM-Toys a augmenté sa production interne, passant de zéro à cinq pour cent. Actuellement, les pièces produites en interne dans le cadre de la fabrication additive génèrent deux fois plus de profits que les produits fabriqués et distribués par des sociétés tierces.

La production en interne pour développer l'entreprise dans une niche de marché traditionnelle

DM-Toys a un parcours de start-up classique. L'entreprise a vu le jour dans l'appartement étudiant de son fondateur, qui a fini par être trop petit pour la collection de modèles ferroviaires de son grand-père à l'échelle conventionnelle 1:87. Mrugalski a ensuite découvert l'échelle N qui est très compacte : avec une échelle de 1:160, elle fait environ la moitié de la taille des modèles H0 traditionnels. « L'échelle N permet d'économiser de l'espace. Mais il s'agit aussi du meilleur choix pour les modélistes créatifs qui ont la passion du détail et souhaitent étendre leurs dioramas en permanence, » poursuit Mrugalski. « Pour comparer, les vitrines des modélistes H0 sont pleines de trains et d'accessoires qui ont entièrement saturé le marché. » Ayant reconnu ce potentiel, cet étudiant en commerce a décidé de quitter l'université en 2004 pour faire de son troc privé de modèles ferroviaires un commerce à part entière.

La tradition du modélisme ferroviaire en Europe est très ancienne, surtout en Espagne, au Royaume-Uni, aux Pays-Bas, en France et en Allemagne. Tandis que la croissance de fabricants traditionnels comme Märklin et la populaire échelle H0 (1:87) stagnent, Mrugalski et son équipe étendent le marché du modélisme ferroviaire à une nouvelle génération. Le facteur-clé ici est celui de l'échelle compacte qui convient mieux à l'évolution des espaces de vie : ceux-ci ont tendance à être de plus en plus restreints. « L'effet Amazon » est un autre facteur de ce succès, c'est-à-dire que de nos jours, pour les produits achetés en ligne, les clients s'attendent à des frais d'envoi moins élevés et à des délais de livraison plus courts que dans les commerces conventionnels.

DM-Toys vend plus de 25 000 produits différents à des clients situés dans le monde entier via boutique en ligne et la plateforme en ligne de modélisme ferroviaire Modeleisenbahn Union. Depuis 2016, Mrugalski a étendu le commerce en ligne de l'entreprise pour inclure de nouveaux articles pour dioramas ferroviaires et industriels fabriqués en interne. « Tout vendeur proposant la fabrication de ses propres produits détient un formidable argument clé de vente, » ajoute M. Mrugalski. « Cela change le regard que les clients portent sur nous. Nous contribuons à la refonte du marché. »

Un diorama industriel de DM-Toys comprenant principalement des pièces imprimées en 3D. Certains modèles ont été fabriqués par usinage laser et moulage par injection. Photo : Ken Giang
Un diorama industriel de DM-Toys comprenant principalement des pièces imprimées en 3D. Certains modèles ont été fabriqués par usinage laser et moulage par injection. Photo : Ken Giang

M. Mrugalski combine le moulage par injection de plastique externe avec l'usinage laser et l'impression 3D en interne. « Les cycles de production plus courts nous donnent une avance sur nos concurrents et nous permettent de progresser dans des domaines qui ne seraient pas viables avec des méthodes de production traditionnelles. Nous générons des profits sur toute une série de volumes de ventes, selon le produit spécifique et les groupes cibles, » déclare M. Mrugalski. La Form 2 a fait partie intégrante de cette transition et ce n'est pas une coïncidence

Production de miniatures réalistes sur demande avec l'impression 3D

M. Mrugalski a sous-traité son premier modèle imprimé en 3D en 2007. Il s'agissait d'un modèle de grue au prix de 300 €. Cela dit, une impression de qualité à l'époque revenait à un prix économiquement non comparable aux méthodes de fabrication traditionnelles. Une décennie plus tard, DM-Toys est l'heureux propriétaire de huit imprimantes 3D de stéréolithographie (SLA) Form 2 qui travaillent en continu pour fabriquer en interne les designs de la marque DM-Toys.

DM-Toys utilise huit imprimantes pour développer et fabriquer de petites séries 24 heures sur 24. Apprenez-en plus sur l'utilisation d'un parc de plusieurs imprimantes en réseau

Les imprimantes 3D sont exploitées par Joep Stienen, chef de production, et son équipe. « Je voulais une imprimante 3D en 2016, au départ juste pour compléter nos découpeuses laser, » explique M. Stienen. Lors de la Maker Faire d'Eindhoven, il est entré en contact avec Lay3rs3D,partenaire de Formlabs aux Pays-bas. « Nous avons voulu comparer les technologies d'impression 3D et les tester pour nos applications. Avec la technologie du dépôt de fil fondu (FDM), il a été évident dès la seconde impression que cette solution ne convenait pas pour les modèles à notre échelle. »

La stéréolithographie est une technologie d'impression 3D qui utilise un laser pour durcir de la résine liquide et créer un produit fini imprimé. Apprenez-en plus sur l' 'impression 3D SLA et ses applications..

Joep Stienen est chef de production chez DM-Toys. Il utilise la CAO/FAO et l'impression 3D pour développer et fabriquer des modèles comme ce compresseur visible à l'écran dans le logiciel PreForm. Photo : Ken Giang
Joep Stienen est chef de production chez DM-Toys. Il utilise la CAO/FAO et l'impression 3D pour développer et fabriquer des modèles comme ce compresseur visible à l'écran dans le logiciel PreForm. Photo : Ken Giang

À l'heure actuelle, DM-Toys utilise six imprimantes 3D pour la fabrication et deux machines supplémentaires pour le développement de produits. En à peine neuf mois, la société a déjà commercialisé deux cents articles différents grâce à la Form 2. DM-Toys souhaite doubler ce chiffre en 2018 afin de répondre encore plus rapidement aux exigences des clients et à l'évolution du marché.

Flexibilité dans la production, le stockage et la stratégie de vente

DM-Toys compte plus de 10 000 clients dans le monde, et aucun ne représente plus de 1 % des recettes. La base de clients de l'entreprise est diverse, à l'image de sa gamme de produits. « Un produit en entraîne un autre. Nous sommes capables d'adapter notre stratégie en quelques semaines seulement. Par exemple, nous produisons actuellement davantage de wagons parce que la série initiale de 100 unités a été vendue en deux semaines et ce produit n'est plus disponible nulle part ailleurs sur le marché. »

Un modèle complexe avec de nombreuses contre-dépouilles (à gauche) et de petites pièces (à droite), produits avec une résolution de 50 et 25 microns à l'aide de Dental Model Resin, le matériau le plus précis de Formlabs. Photo : Ken Giang
Un modèle complexe avec de nombreuses contre-dépouilles (à gauche) et de petites pièces (à droite), produits avec une résolution de 50 et 25 microns à l'aide de Dental Model Resin, le matériau le plus précis de Formlabs. Photo : Ken Giang

Qu'il s'agisse de pièces extrêmement petites telles que l'éclairage public avec LED intégrées ou d'éléments plus complexes comme les modèles de compresseurs ou les bâtiments industriels, DM-Toys est en mesure de produire une grande variété de groupes de produits en interne en toute flexibilité avec l'impression en 3D. Chaque imprimante peut produire environ 10 à 20 pièces en quelques heures en moyenne, en une tâche d'impression, mais il est aussi possible d'atteindre jusqu'à 80 pièces. « Si nous avons la pièce imprimée en 3D en stock, nous pouvons la faire parvenir au client en un jour. Si elle n'est pas en stock et qu'il faut l'imprimer, elle sera prête à expédier le jour suivant, » ajoute M. Stienen. Les pièces imprimées non peintes sont envoyées directement aux clients finaux qui les peignent et les intègrent à leurs dioramas.

Lisez notre guide sur l'apprêt et la peinture de pièces imprimées en 3D.

L'exploitation de huit imprimantes requiert une configuration organisée et une équipe bien coordonnée. Le Dashboard de Formlabs fournit à l'équipe un récapitulatif de toutes les tâches d'impression et de la consommation de résine. « La résine ne représente qu'une petite partie de nos coûts variables. Nous nous concentrons sur l'efficience, surtout sur la partie processus, » ajoute M. Stienen.

Le moulage par injection externe est uniquement une option pour les séries de 1000 - 1500 unités ou plus. Chez DM-Toys, il faut au moins un an pour produire autant, et même lorsque c'est le cas, cela ne concerne que certains produits. Par ailleurs, le délai de lancement pour les modèles moulés par injection est compris entre six et douze mois. Les dessins techniques pour le moule à injection et pour la mise à l'échelle prennent particulièrement beaucoup de temps.

Vue d'un moteur de bateau en route pour le chantier (à gauche) qui a inspiré Daniel Mrugalski pour la création d'un modèle imprimé en 3D (au milieu) que les clients de DM-Toys pourront intégrer à leurs dioramas (à droite). Photo : Ken Giang
Vue d'un moteur de bateau en route pour le chantier (à gauche) qui a inspiré Daniel Mrugalski pour la création d'un modèle imprimé en 3D (au milieu) que les clients de DM-Toys pourront intégrer à leurs dioramas (à droite). Photo : Ken Giang

IOutre la compatibilité avec les petites séries de production et les faibles coûts de stockage, l'impression 3D est également un atout concernant la conception. Dans de nombreux cas, le moulage par injection ne peut pas être utilisé pour la fabrication de modèles comportant des contre-dépouilles. Cela n'est pas un problème en impression 3D.

« Nous sommes réellement en mesure de faire du rêve de tout modéliste une réalité, » ajoute M. Mrugalski avec enthousiasme. S'il voit aujourd'hui un objet intéressant près d'une gare sur le chemin du travail, cet objet pourrait devenir un nouveau produit dans le catalogue DM-Toys prochainement. Grâce à une technique d'impression 3D haute résolution, le modèle peut être développé, fabriqué puis intégré au diorama d'un passionné de modélisme ferroviaire en quelques jours à peine.

Modèle miniature de piano

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