Formlabs Réduit les délais de livraison de 20 % dans la production de pièces sur mesure imprimées en 3D

Une usine de fabrication (d'impression) à la commande confrontée à des problèmes liés au papier

Formlabs est une entreprise de premier plan dans le domaine de l'impression 3D, réputée pour ses imprimantes 3D de bureau SLA et SLS de haute qualité. Elle propose des imprimantes, des résines et des solutions logicielles de niveau professionnel destinées à des secteurs tels que l'ingénierie, la santé et l'éducation, rendant ainsi l'impression de précision accessible et généralisant l'utilisation des technologies de pointe en matière d'Fabrication additive .

Formlabs dispose d'un site dans l'Ohio spécialisé dans la production de pièces d'échantillon, offrant à ses clients une expérience de commande fluide et un délai d'exécution de 1 à 5 jours, en fonction des étapes de post-traitement requises pour leurs pièces.

Le site était confronté à des difficultés opérationnelles dues à des processus manuels sur support papier et à l'utilisation d'Google Sheets s pour le suivi de ses opérations. Cette approche entraînait des incohérences dans les données, des problèmes de suivi des pièces et des difficultés à gérer efficacement les exigences spécifiques des clients. En l'absence de système MES, la mise en place d'une solution complète visant à rationaliser les opérations et à améliorer l'efficacité est devenue une priorité absolue.

Rationalisation des opérations de fabrication sur commande grâce à un système MES basé sur le cloud

Face à ces défis opérationnels, l’équipe « Operations Systems » d’ Formlabs s’est tournée vers Tulip afin de créer un système d’exécution de la fabrication (MES) sous forme d’applications, destiné à gérer ses processus d’impression et de post-traitement de pièces fabriquées sur commande dans son site de l’Ohio. L’équipe a développé une série d’applications en quelques mois, tandis que l’équipe locale construisait simultanément le nouveau site, permettant ainsi de lancer la production avec un MES entièrement opérationnel. Depuis lors, elle n’a cessé d’ajuster et d’améliorer ses systèmes.

Le système MES qu’ils ont mis en place permet de rationaliser le processus de fabrication sur commande, tant pour les clients que pour le personnel de première ligne. Lorsqu’un client commande une ou plusieurs pièces sur mesure via le logiciel de commande Formlabs , la commande est transmise à Tulip afin d’assurer un suivi de bout en bout et de guider les opérateurs, du lancement de la production jusqu’aux options de finition. Une fois le travail d’impression terminé, Tulip invite les opérateurs à acheminer les pièces vers les étapes de post-traitement définies lors du processus de commande. Les opérateurs sont guidés tout au long des procédures clés telles que le lavage, le sablage, le durcissement, les contrôles qualité et la finition.

1. Confirmation de commande : les clients passent leurs commandes dans le logiciel PreForm d’ Formlabsvia un portail de commande. Ces commandes sont transmises à Tulip par le biais de scripts externes et grâce à l’API Tulip .

2. Impression : Tulip attribue la tâche d'impression à une imprimante disponible à l'aide d'une logique basée sur l'API. Dès qu'une commande commence à s'imprimer sur une imprimante 3D, la progression de chaque pièce est suivie au sein d'Tulip tout au long des différentes étapes, jusqu'à ce que la pièce soit prête à être expédiée.

3. Station de lavage : Les pièces sont retirées de la plate-forme d'impression et munies d'une étiquette comportant un code QR. Elles sont ensuite lavées dans de l'alcool isopropylique, conformément aux instructions disponibles à l'adresse Tulip. Le système fournit aux opérateurs des critères de lavage spécifiques en fonction du type de résine et des caractéristiques des pièces.

4. capture des données: Les codes-barres sont scannés afin d'capturer les données s sur chaque pièce. Les données relatives aux durées des cycles de lavage et aux temps d'attente entre les stations sont enregistrées en vue de l'optimisation du processus.

5. Postes de contrôle : Il y a deux postes de contrôle après le lavage. Les opérateurs vérifient que les pièces et les quantités sont correctes à l'aide de guides visuels et de fichiers STL. Les défauts sont identifiés et consignés, et des images sont prises à des fins de suivi de la qualité.

6. Durcissement : après l'inspection , des instructions sont fournies aux opérateurs en fonction du type de résine, précisant la durée et la température de durcissement requises. Les opérateurs suivent ces instructions pour assurer un durcissement correct.

7. Options de finition : en fonction des préférences du client, les pièces peuvent être acheminées vers la station de finition pour subir des opérations de post-traitement, telles que le retrait des supports ou le ponçage. Le site Tulip guide les opérateurs quant aux processus de finition requis, en fonction des indications du client et des exigences spécifiques liées aux pièces.

8. Contrôle qualité final et regroupement : Une fois le contrôle qualité final réussi, les pièces issues de plusieurs lots de fabrication au sein d’une même commande sont regroupées dans un bac dédié. Dès que toutes les pièces sont rassemblées dans le bac conformément à la commande, le service « Tulip » le marque comme prêt à être emballé. Les opérateurs chargés du contrôle qualité ont la possibilité de mettre certaines pièces en quarantaine en cas de doute concernant les critères d’acceptation. Il s’agit d’une étape d’escalade au cours de laquelle un responsable ADM peut être impliqué ou, si nécessaire, l’affaire peut être soumise à l’approbation du client.

9. Numérisation 3D : Une fois la consolidation terminée, l'opérateur utilise un appareil de type « photomaton », Ortery, pour numériser les pièces finies afin de créer des images à 360 degrés qui sont mises à la disposition du client sous forme de GIF.

10. Expédition : À la station d’expédition, l’expéditeur reçoit une notification indiquant que le bac emballé est prêt à être expédié. L’expéditeur procède à un dernier contrôle qualité, vérifie les quantités et fournit les détails relatifs à l’emballage, tels que les dimensions et le poids. Une intégration avec Shippo permet de créer des étiquettes d’expédition et des bordereaux d’expédition, accompagnés d’une photo de confirmation prise avant l’emballage. Une fois le colis expédié, le système met à jour toutes les plateformes, y compris Tulip et le système de gestion des commandes, afin d’indiquer que les pièces ont bien été expédiées.

Au fur et à mesure que les opérateurs effectuent chaque étape des procédures, le système « Tulip » est mis à jour et les superviseurs peuvent voir où en est la production d'une pièce spécifique. Grâce à ces données en temps réel, l'équipe de Formlab a également mis au point des tableaux de bord permettant de suivre les performances.

L'équipe « Operations Systems », chargée du développement des applications utilisées par le site de l'Ohio, est en partie basée dans le Massachusetts. Présente à la fois à distance et, périodiquement, sur place, cette équipe collabore avec l'équipe locale de l'Ohio lors de réunions régulières afin de discuter des améliorations, de recueillir des retours d'expérience et d'apporter des ajustements en fonction des commentaires des utilisateurs. Des modifications concernant les couleurs, les polices, l’emplacement des boutons et les fonctionnalités sont mises en œuvre afin d’optimiser l’expérience utilisateur et de rationaliser les opérations, garantissant ainsi que la mise à jour des applications soit un processus collaboratif et itératif. De plus, l’équipe peut analyser les données d’ données de production s afin d’identifier des opportunités d’itération et d’amélioration continues visant à renforcer l’efficacité opérationnelle.

La nature « composable » de la plateforme d’ Tulippermet à Formlabs d’adapter facilement ses opérations. Grâce à des applications et des composants modulaires et réutilisables, l’entreprise peut ajouter des applications pour de nouvelles lignes de production ou adapter un ensemble d’applications existantes à une ligne faisant l’objet de modifications, et ce en quelques semaines seulement.

Après le lancement de leur nouvelle imprimante, Formlabs a installé plusieurs de ces nouveaux modèles dans son site de l'Ohio afin d'élargir l'éventail d'options proposées aux clients qui commandent des pièces. Les clients peuvent également commander des pièces d'essai et des résines avant d'investir dans la nouvelle imprimante pour leurs propres sites. Grâce aux applications existantes, l'équipe des systèmes d'exploitation a pu mettre rapidement en service les nouvelles applications afin de refléter les changements apportés à la production.

Favoriser les améliorations opérationnelles

La mise en place d’ Tulip s a permis d’apporter des améliorations substantielles à l’établissement :

• Une réduction de 20 % de la durée du cycle grâce à l'automatisation des processus, à l'capture des données en temps réel et à une résolution plus rapide des problèmes.
• Une réduction de 60 % du temps consacré à l'enregistrement des défauts et une baisse des taux de défauts grâce à un contrôle qualité amélioré, comprenant notamment des inspections, des contrôles de qualité réguliers et un retour d'information en temps réel.
• Des délais de livraison réduits de 20 % grâce à une meilleure gestion des plannings, une planification optimisée de la production et un traitement plus rapide des commandes.
• Une augmentation de 30 % de la productivité grâce à la saisie automatisée des données, aux consignes de travail en temps réel et à une gestion efficace des tâches. Les opérateurs peuvent désormais traiter davantage de pièces dans le même laps de temps.
• Amélioration de la conformité et de la traçabilité grâce à la gestion automatisée des enregistrements, à une documentation cohérente et à un accès aisé aux données historiques.

Remarque : Tulip et Formlabs ont un passé commun, notamment un cofondateur commun qui est le PDG d'Tulip et le président du conseil d'administration de Formlabs.

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