La fabrication additive pour changer des pièces à la demande

Pour la maintenance de leurs équipements, SNCF Mobilité et SNCF Réseau gèrent un portefeuille de 200 000 références de composants. Avec le recours à la fabrication additive, de nouvelles voies se dégagent pour optimiser l’achat et le stockage de ces pièces.
Fabrication additive

« Il y a deux ans, nous avons lancé un projet sur la fabrication additive de pièces métalliques dans l’optique d’être en capacité de fournir des pièces de rechange avec des caractéristiques globalement équivalentes aux pièces d’origine », explique Louis-Romain Joly, chef de projet au sein de l’équipe Systèmes mécaniques et interactions de SNCF Innovation et Recherche. L’un des objectifs importants de ce projet d’aide à la décision : identifier la ou les filières* de fabrication rapide – sur 8 présélectionnées – qui permettraient de produire un maximum de pièces de rechange au moindre coût et dans les meilleurs délais afin de limiter les stocks tout en évitant les immobilisations d’équipements (trains ou équipements du réseau) en cas de pièce manquante.

3 cas d’usage

Pour ce faire, l’équipe de recherche s’est d’abord penchée sur le catalogue de SNCF Mobilité. « Les logisticiens de SNCF Mobilités ont extrait 1000 articles qu’ils jugeaient critiques soit parce qu’ils génèrent des ruptures d’approvisionnement, soit parce qu’ils sont faiblement consommés mais que leur délai d’approvisionnement est long (un ou deux exemplaires par an) soit parce que leur quantité minimum de commande est trop élevé », précise Louis-Romain Joly. Résultat ? « Même si la filière frittage de poudre métallique par laser (SLM, voir encadré ci-dessous) serait la plus polyvalente pour produire un grand nombre de pièces on sait qu’elle est chère et trop peu réactive pour les pièces de grandes dimensions. Et cela d’autant plus qu’il faut tenir compte de la quasi systématique phase d’usinage de finition et des délais logistiques entre les différentes étapes pour avoir une idée précise du temps de mise à disposition des pièces ». Cette technologie peut déjà rendre service aujourd’hui mais sera encore plus avantageuse à moyens termes grâce aux développements en cours. A ce stade, l’optimal pour être le plus efficient possible semble être de panacher trois filières.

Fabrication additive : à l’épreuve du réel

Une étude du même type est en cours sur le portefeuille de SNCF Réseau depuis le début du second trimestre. En mai, le projet s’est poursuivi avec un test grandeur nature sur trois références qui ont été confiées à 7 filières différentes, « et dans l’un des cas nous avons pu contenir tout le cycle de production sous un plafond de 7 jours, c’est prometteur ! », ajoute Louis-Romain Joly. Prochaine étape ? « Nous sommes en train de constituer un groupe de travail avec d’autres acteurs – EDF, Airbus Hélicoptères, DCNS, la DGA, le CEA, Areva et TOTAL – afin de travailler ensemble sur le sujet », annonce Louis-Romain Joly en conclusion.

*On appelle filière l’ensemble des briques technologiques à assembler pour pouvoir fabriquer des pièces fonctionnelles.

Détail de la filière dite « SLM »

  • Numérisation 3D
  • Reconstruction CAO de la pièce
  • CFAO de la pièce brute
  • Fabrication additive de la pièce brute en SLM
  • Post-traitement
  • Usinage de finition
  • Contrôle
  • Expédition
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