L'impression 3d dans le commerce de détail

L'impression 3D, ou fabrication additive, est une technique de production qui crée un objet tridimensionnel à partir d'un fichier de conception assistée par ordinateur (CAO). Le terme recouvre plusieurs processus différents dans lesquels un ou plusieurs matériaux - généralement du plastique, du métal, de la cire ou un composite - sont déposés couche par couche pour construire une forme.

L'ensemble du processus est contrôlé par ordinateur, ce qui fait de l'impression 3D une méthode rentable, efficace et précise pour créer des objets de n'importe quelle géométrie ou complexité. Aujourd'hui, l'impression 3D est utilisée dans toutes les industries pour produire des prototypes, des outils et des gabarits, des composants et des pièces d'utilisation finale.

Les imprimantes 3D existent en différentes tailles, de la plus petite pour tenir sur une paillasse aux machines industrielles de grand format.

Les grandes imprimantes peuvent produire des objets plus grands, mais elles prennent plus de place et coûtent beaucoup plus cher que les imprimantes de table. Réussir une impression est également plus complexe sur une machine grand format en raison du volume de matériau et du temps d'impression nécessaires.

L'impression 3D dans le commerce de détail apporte de nombreux avantages, notamment :

L'accélération du processus de conception du produit

Une plus grande souplesse de conception

Des délais de production et de livraison plus rapides

Réduction du gaspillage des matières premières et des stocks

Rationalisation de la gestion de la chaîne d'approvisionnement

Personnalisation de masse à l'échelle

simplification de l'approvisionnement en pièces de rechange difficiles à trouver ou introuvables.

Le secteur du détail est l'un de ceux qui adoptent le plus rapidement l'impression 3D. Cela n'a rien d'étonnant étant donné les nombreuses branches du commerce de détail et le nombre croissant de cas d'utilisation de cette technologie.

L'impression 3D dans le commerce de détail offre un nouveau niveau de liberté de conception. La technologie peut produire des formes uniques et très complexes qu'il serait difficile, voire impossible, de fabriquer autrement. Il s'agit d'un avantage essentiel sur des marchés où l'attrait visuel, le style et le caractère unique influencent grandement les décisions d'achat des clients.

Le principal avantage de l'impression 3D dans le commerce de détail est la possibilité de proposer une personnalisation de masse de manière rentable et efficace.

Le consommateur moderne recherche un produit adapté individuellement à ses goûts et à ses besoins, livré via une expérience significative et mémorable. Il privilégie également la commodité, les interactions personnelles et la durabilité et souhaite un meilleur contrôle du processus de bout en bout.

En réponse, les marques doivent continuellement évoluer et se réinventer, ainsi que leurs produits, pour attirer et fidéliser des clients toujours plus exigeants. Ce besoin s'aligne parfaitement avec la maturité et les capacités croissantes de la technologie, des matériaux et des techniques d'impression 3D.

Certaines des marques les plus reconnues au monde, comme Adidas, BMW MINI, Chanel, IKEA, Paperchase et Whirlpool, utilisent déjà l'impression 3D.  Tout comme de nombreuses start-ups et perturbateurs de marché.  

Pourtant, l'utilisation de l'impression 3D dans le commerce de détail est loin d'être généralisée. Actuellement, elle est utilisée pour produire des articles de niche, inédits et de luxe plutôt que des biens de consommation à fort volume. Cela commence à changer, car l'impression 3D devient plus compétitive en termes de prix par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles. En outre, la qualité et les détails des impressions, connus sous le nom de résolution, continuent de s'améliorer et les marques et les consommateurs se familiarisent de plus en plus avec l'impression 3D dans le commerce de détail.

Que se passe-t-il lorsque vous combinez 17 années de données sur les athlètes, plus de 5 millions de variations de treillis et l'un des plus grands fabricants de vêtements et de chaussures de sport au monde ? Le résultat est une innovation d'impression 3D conçue pour faire avancer les coureurs.

En 2017, Adidas a sorti "la première chaussure haute performance au monde" dotée d'une semelle intermédiaire en treillis imprimée en 3D. La structure unique en treillis offre une meilleure absorption des impacts, une meilleure stabilité et une meilleure respirabilité des matériaux.

Grâce à l'impression 3D, le processus de fabrication d'une semelle intermédiaire individuelle prend désormais 20 minutes au lieu de 90 minutes.

Le géant du sport a poussé le concept un peu plus loin en 2020 avec la sortie de sa Futurecraft STRUNG. Cette chaussure est dotée d'une semelle intermédiaire imprimée en 3D qui combine des données sur les performances et la robotique pour fabriquer avec précision des chaussures modelées selon les contours exacts du pied de chaque porteur. 

Plus récemment, Adidas a lancé sa dernière génération de semelle intermédiaire imprimée en 3D, appelée 4DFWD. Sa chaussure la plus avancée à ce jour présente tous les avantages des itérations précédentes avec une nouvelle semelle intermédiaire en treillis améliorée qui peut être réglée avec précision pour offrir un ajustement semblable à celui d'une chaussette tout en laissant le pied respirer librement. 

La conception unique des cellules en forme de noeud papillon de la 4DFWD a été sélectionnée parmi plus de 5 millions de structures en treillis possibles et a été spécialement conçue pour se comprimer vers l'avant lors d'un impact vertical. En conséquence, cette conception génère jusqu'à trois fois plus de mouvement vers l'avant que les générations précédentes de semelles intermédiaires imprimées en 3D.

Selon Adidas, la technologie d'impression 3D offre la possibilité de concevoir d'une manière que les semelles intermédiaires conventionnelles en mousse ne permettent tout simplement pas.

LA FABRICATION À LA DEMANDE

Il est fréquent que les acheteurs se rendent dans un magasin pour acheter un article qui est en rupture de stock ou qui n'est pas disponible dans la bonne taille, la bonne couleur ou le bon style. Le fait de le commander et d'attendre des semaines, voire des mois, pour le recevoir ajoute à la frustration. Il ne fait aucun doute que les consommateurs se contentent de quelque chose d'assez bon, mais pas parfait.

La fabrication à la demande avec l'impression 3D permet de visualiser, de modifier et de choisir les articles à l'aide d'une application, puis de les retirer ou de les livrer directement. L'ensemble du processus se fait en quelques jours, parfois quelques heures.

Les possibilités sont infinies. Les exemples couvrent déjà les équipements sportifs, les produits de beauté, les souvenirs, la papeterie, les jouets pour enfants et les décorations de gâteaux.   

Mais les clients ne sont pas les seuls à en profiter. L'impression 3D dans le commerce de détail permet aux entreprises de fonctionner de manière plus efficace et plus rentable et de centraliser la fabrication. Elle permet également de surmonter l'un des aspects les plus délicats du commerce de détail : la prévision de la demande.

Les longs délais d'exécution (le temps qui s'écoule entre la commande d'un article et sa réception) signifient que les détaillants doivent prévoir avec précision ce que les clients voudront et ce dont ils auront besoin des mois à l'avance. Si vous commandez trop peu, les clients iront voir ailleurs en raison de la pénurie d'approvisionnement qui en résulte. Si vous en commandez trop, les invendus doivent être stockés, vendus à prix réduit ou éliminés. Tout cela coûte de l'argent.

Comparez cela à l'impression 3D, où les produits sont fabriqués au moment voulu et uniquement dans les quantités requises. Il n'y a pas d'exigence de commande minimale ou d'argent immobilisé dans des stocks d'invendus, pas d'entrepôts ou d'inventaires fastidieux, et la fabrication peut se faire beaucoup plus près de la demande, même en magasin.

PERSONNALISATION DE MASSE

L'un des avantages les plus intéressants de l'impression 3D dans le commerce de détail est que le coût de fabrication d'un article est le même que celui de milliers d'articles, quelle que soit sa complexité. Cela permet aux consommateurs de vraiment s'approprier un produit et de passer d'une conception par le vendeur à une conception par l'utilisateur.

La facilité d'accès à l'impression 3D et aux technologies de numérisation haute définition permet d'aller encore plus loin dans la personnalisation. Des produits tels que les écouteurs, les bijoux et les semelles de chaussures peuvent désormais s'adapter parfaitement à l'anatomie unique d'un utilisateur sans qu'il soit nécessaire de prendre des mesures manuelles et de fabriquer des moules. La précision, l'efficacité et le coût du processus s'en trouvent considérablement améliorés.

DÉVELOPPEMENT DE PRODUITS

L'impression 3D dans le commerce de détail signifie que les produits peuvent être mis sur le marché plus rapidement et à moindre coût, avec un risque beaucoup plus faible. La possibilité de produire un petit nombre de produits offre la flexibilité nécessaire pour tester les innovations sans investir dans des processus de fabrication, des outils et des chaînes d'approvisionnement à grande échelle.

Les réactions du marché peuvent être rapidement recueillies et intégrées dans le prochain lot de produits, potentiellement plus important. Les consommateurs se sentent ainsi plus concernés par le processus et le détaillant peut en tirer des enseignements précieux.

Le prototypage est également une partie importante du processus de conception. Les prototypes sont des modèles conceptuels de premier stade qui montrent comment un produit se présente, se sent et fonctionne réellement. Ils sont souvent utilisés par les détaillants dans les salons professionnels ou en magasin.

L'impression 3D dans le commerce de détail est souvent utilisée pour le prototypage rapide - en utilisant la vitesse et l'efficacité de la technologie pour produire des itérations de conception en une fraction du temps par rapport aux techniques traditionnelles, plus manuelles. Cela permet de réaliser davantage de tests dans un laps de temps identique ou plus court et de mettre en évidence plus tôt les problèmes ou améliorations potentiels.

PIÈCES DE RECHANGE ET DE REMPLACEMENT

Assurer la disponibilité des pièces de rechange pour un nombre presque infini de produits est un défi pour les détaillants. Fournir la bonne pièce au bon endroit dans un délai minimal conduit les détaillants à stocker de grandes quantités ou à attendre que la demande soit suffisamment élevée pour justifier la fabrication d'un petit lot. L'une ou l'autre de ces options est coûteuse et peut entraîner un long délai pour les clients dont les produits sont en attente de réparation.

Le coût du montage d'une pièce de rechange est souvent plus élevé que celui d'un remplacement total. Il peut être impossible de trouver une pièce pour un produit qui n'est plus en production. L'impression 3D dans le commerce de détail permet de fabriquer des pièces de rechange rapidement et à moindre coût, au moment et à l'endroit voulus. Cela permet d'optimiser les niveaux de stock, d'éliminer la nécessité de maintenir des installations de stockage et d'éviter qu'un grand nombre de produits réparables ne soient inutilement mis en décharge.

EMBALLAGES ET PRÉSENTOIRS

L'impression 3D dans le commerce de détail est également utilisée pour produire des vitrines et des emballages accrocheurs et uniques.

L'Oréal, par exemple, est l'une des nombreuses marques de cosmétiques qui utilisent l'impression 3D pour créer des emballages alliant technologie et artisanat. Dans l'édition limitée Haute Couture de son parfum Flowerbomb, le flacon en verre est enfermé dans une délicate cage de ronces et de fleurs qui reflètent le parfum.

Chaque élément du bouquet complexe est imprimé en 3D, puis poli et assemblé à la main avant d'être plongé dans un bain d'encre métallique or rose.

Selon L'Oréal, "l'impression 3D repousse les limites de l'artisanat pour créer des pièces de haute précision d'une finesse et d'une complexité telles qu'elles sont difficiles à produire par la main de l'homme."

DES PRODUITS À IMPRIMER CHEZ SOI

Les imprimantes 3D sont plus abordables et fiables que jamais et sont désormais couramment utilisées pour des raisons personnelles, professionnelles et éducatives. Bien qu'elles ne soient pas aussi performantes ou polyvalentes que les imprimantes industrielles, les machines grand public offrent un nouveau niveau de commodité.

Une liste de plus en plus longue de fichiers de conception numérique peut désormais être achetée et imprimée à domicile. Le prix d'un fichier est souvent inférieur à celui d'un produit fini et peut être facilement adapté à l'utilisateur final. Le processus est également plus respectueux de l'environnement car il n'implique aucun transport.

Bien que beaucoup considèrent l'impression à domicile comme une opportunité importante, certains s'inquiètent du risque accru de contrefaçon et de l'impact que cela aura sur la propriété intellectuelle d'une marque.

La mode est l'une des applications de l'impression 3D dont on parle le plus dans le commerce de détail. Les designers ont passé des années à expérimenter cette technologie pour créer des vêtements, des chaussures, des bijoux et des accessoires uniques et innovants. Leurs créations complexes ornent les tapis rouges et les défilés de mode, mais pas encore les rues.

L'attrait de la mode imprimée en 3D est triple : la possibilité d'adapter parfaitement un article à la personne qui le porte, la garantie que chaque modèle est unique et la liberté de création sans les contraintes de la confection traditionnelle.

Cependant, les vêtements sont parmi les objets les plus difficiles à imprimer en 3D, car ils doivent être flexibles et bouger de la bonne façon. Il est plus simple d'imprimer en 3D des articles qui n'ont pas besoin d'être aussi souples, comme les sacs à main, les bijoux et les lunettes.

L'impression 3D de vêtements à partir de matériaux plastiques rigides a conduit la plupart des concepteurs à utiliser des structures en treillis qui sont imprimées et assemblées individuellement. Le temps et la complexité nécessaires placent la mode imprimée en 3D dans le segment haut de gamme du marché de l'habillement.

La mode imprimée en 3D n'entrera pas sur le marché de masse tant que les volumes produits n'auront pas augmenté de manière significative, que les coûts impliqués n'auront pas baissé et que les consommateurs ne seront pas plus exposés et familiarisés avec le concept.   

L'impression 3D dans le commerce de détail change la donne et offre des possibilités de croissance presque illimitées. Pourtant, la technologie a ses limites. C'est particulièrement vrai lorsqu'il s'agit de tenir sa promesse de personnalisation de masse.

PRODUCTION À GRANDE ÉCHELLE

Dans de nombreux cas, l'impression 3D dans le commerce de détail peut produire un seul article ou un petit lot d'articles plus rapidement et plus efficacement que les méthodes de fabrication traditionnelles. Cependant, la technologie a encore du mal lorsqu'il s'agit de volumes plus importants.

Chaque machine ne peut imprimer qu'un certain nombre d'objets à la fois, en fonction de la taille de la machine et de l'objet, et ce n'est donc peut-être pas la technique la plus rapide ou la plus rentable pour de nombreux produits qui pourraient bénéficier d'une personnalisation de masse.

QUALITÉ INÉGALE

Les imprimantes 3D ne peuvent pas encore imprimer des résultats parfaits à chaque fois. Les taux d'échec dépendent de la machine et du matériau utilisés, ainsi que de l'objet imprimé. En outre, la suppression des irrégularités de surface ou des textures peut nécessiter des étapes de traitement manuel supplémentaires pour obtenir la finition souhaitée.

Les facteurs tels que les taux d'échec et le post-traitement diminueront probablement à mesure que la technologie s'améliorera et que les gens se familiariseront avec l'impression 3D.

Pour les objets basés sur un modèle numérisé, la qualité de l'impression finale sera également déterminée par le degré de sophistication de l'équipement de numérisation. Des impressions de qualité supérieure peuvent nécessiter l'investissement dans un scanner et une imprimante 3D plus coûteux.

CHOIX LIMITÉ DE MATÉRIAUX

Dans la plupart des cas, l'impression 3D dans le commerce de détail se limite aux objets fabriqués en plastique et en résine. Les métaux, les composites de haute qualité et d'autres matériaux durables de ce type sont encore l'apanage des processus de production industrielle.

MANQUE DE FAMILIARITÉ

Bien qu'elle soit de plus en plus répandue, l'impression 3D dans le commerce de détail n'est pas encore une pratique courante, du moins en dehors du prototypage et des produits de luxe en édition limitée. Ce temps viendra peut-être, peut-être plus tôt que prévu, mais pour l'instant, la technologie reste secondaire par rapport aux méthodes de production plus conventionnelles.

Les déchets électroniques sont le flux de déchets qui connaît la croissance la plus rapide au monde. Plus de 50 millions de tonnes métriques de déchets électroniques ont été générées en 2021. Les appareils ménagers tels que les réfrigérateurs, les congélateurs et les machines à laver représentent environ la moitié de tous les déchets électroniques.  

Beaucoup de ces appareils auraient pu être réparés plutôt que d'être remplacés et jetés. Le problème est souvent aussi mineur qu'un cadran, un bouton ou un composant similaire cassé. Cependant, il n'est pas toujours facile, abordable ou pratique de trouver et d'installer ces pièces de rechange.

L'importance accrue accordée à la réduction de l'empreinte carbone de la planète a donné naissance à un mouvement mondial en faveur du "droit à la réparation". Certains pays ont déjà adopté une législation en la matière, et de nombreux autres devraient suivre sous peu. Whirlpool fait partie d'un nombre croissant d'entreprises qui ont lancé leur propre initiative dans ce domaine.

Whirlpool est l'un des principaux fabricants mondiaux d'appareils électroménagers. Elle compte près de 20 marques dans son portefeuille et plus de 50 centres de fabrication et de recherche technologique dans le monde.

L'entreprise s'est associée à la start-up Spare Parts 3D, basée à Singapour, pour lutter contre l'obsolescence en fabriquant des pièces de rechange à la demande.

Un projet pilote initial de 150 pièces a conduit à un examen de l'ensemble du catalogue de pièces de Whirlpool, qui compte environ 11 000 articles. Chacune d'entre elles a été évaluée individuellement afin de déterminer lesquelles seraient les plus adaptées et les plus rentables pour l'impression 3D. L'évaluation a montré que l'impression 3D pouvait être une méthode de fabrication plus économique pour 7 % des composants.

La première pièce imprimée en 3D, un bouton poussoir imprimé en nylon à l'aide de la technologie Multi Jet Fusion (MJF), ouvre la voie à une nouvelle façon de penser la gestion des pièces détachées.

Selon un porte-parole de Whirlpool, l'impression 3D dans le commerce de détail peut avoir un impact direct sur le service à la clientèle de Whirlpool en aidant à résoudre les problèmes d'obsolescence et de pénurie.

Si le nombre de pièces imprimées en 3D est actuellement limité, les partenaires prévoient d'approfondir leur collaboration et d'augmenter la production dans les mois à venir.