L’usine de demain

Innovation et micro-production intégrées au coeur d’un même bâtiment innovant

Des Fablabs à la production de masse, les choses sont plus difficiles qu’elles ne paraissent :

Si nous regardons ce qu’il faut pour livrer un premier prototype de matériel, les barrières à l’entrée ont été considérablement réduites. Grâce aux « Fabrication Laboratories » (Fablab) ou à d’autres makerspaces/techshops, peu importe comment ils se nomment, et des équipements de prototypage rapides tels que les imprimantes 3D, des découpes laser et des cartes préfabriquées (par exemple Arduino), la réalisation d’un premier prototype n’a jamais été aussi rapide. Les produits matériels de prototypage ont presque atteint le même niveau de maîtrise que pour le développement de services ou de plateformes Web. Lors de la mise à l’échelle des produits logiciels, l’utilisation des meilleures pratiques Agile et DevOps peut permettre  une innovation rapide et de qualité. La mise à l’échelle des produits matériels (c’est-à-dire la fabrication industrielle) nécessite une expertise et des ressources de conception et fabrication différentes et parfois sous-estimées. Cette expertise comprend la conception du matériel (bureau d’études), la qualité du contrôle et, plus important encore, les partenaires de la chaîne d’approvisionnement à répondre rapidement et les installations de fabrication à proximité. Avec des produits complexes, comme l’électronique et la mécanique, cela peut prendre beaucoup de temps, des ressources financières et durer plusieurs mois. 

La figure ci-dessous montre les liens entre : 

  • Innovation : création et validation
  • Industrialisation : micro-production et production de masse
  • Besoins du marché (traction/validation et pénétration)
  • Effort de livraison (prototype et produit fonctionnel et industriel)
  • Équipement requis (prototypage rapide/fabrication et site)

Les Fablabs / Makerspaces / TechShops font partie du problème, pas de la solution :

L’équipement de fabrication est différent de l’équipement de Fablab et ne peut pas être facilement acquis, accessible ou manipulé. L’équipement des Fablabs donne l’impression qu’un nouveau produit est facile à construire. C’est trompeur. Les Fablabs sont excellents pour le prototypage rapide et donnent vie à des idées, mais ils sont encore déconnectés des contraintes de fabrication. L’effort maximal est atteint lorsque l’on amène le prototype fonctionnel (maquette) à un prototype industriel (pilote) car il nécessite à la fois l’accès à de nouvelles expertises (bureau d’études et d’ingénierie) ainsi que des équipements de fabrication. Quand on considère que transformer une maquette en pilote est une étape nécessaire pour valider le marché, cela peut mettre en danger l’équipe (ou l’entreprise).

Le financement fait également partie du problème, mais il ne devrait pas :  

Au cours des dernières années, nous avons vu se développer de plus en plus de fonds d’amorçage. Les capital-risqueurs tendent à distribuer moins d’argent (100k à 2M Euros), mais à beaucoup d’autres entreprises en début de croissance. Parfois, il est basé sur une belle maquette ou un démonstrateur précoce sans réelle idée si cela fonctionnera vraiment. De plus, les fonds dédiés à l’investissement dans les sociétés de produits de quincaillerie sont minimes. Il devient parfois encore plus problématique lorsque les entreprises se tournent vers le crowdfunding pour financer la production de la première série d’un produit. La plupart du temps, les coûts sont sous-estimés, ce qui met le projet et l’entreprise dans une situation très difficile de ne pas être en mesure de livrer après la fermeture de la campagne. En conséquence, de nombreuses Startups, après avoir levé des fonds de démarrage, partent pour Shenzhen (considérée comme la Silicon Valley du matériel) pour construire leur première série de produits. Cela élimine généralement les chances de retour et d’être établi dans leur lieu de création. Toutes les entreprises, y compris les Startups, doivent penser globalement, mais l’accélération doit être traitée comme un service rapide et local. 

Élaborer une réponse innovante : une micro usine intégrée à une architecture adaptative :  

La vision sous-jacente est de mettre le site de fabrication au cœur d’un bâtiment avec une architecture innovante et dédiée à l’innovation et à l’accélération industrielle. Le principe sous-jacent est simple. S’il est difficile et long pour une startup ou une PME d’accéder à différents sites et plateformes industrielles, de développer un prototype industriel et de produire une première série, alors faisons le contraire : rassembler les startups en un seul endroit et leur apporter le site de fabrication dont ils ont besoin pour accélérer. Autre façon de le dire, la vision est de construire un site de fabrication dédié à l’accélération de l’industrialisation de projets hardware (startups, PME ou grandes entreprises). Le site intégré devra être suffisamment générique et flexible pour répondre aux projets de matériel innovants en évolution. 

L’équipe étant le lien le plus important de tout projet, l’architecture se mettra à son service et lui permettra de construire la cohésion et l’immersion nécessaire à un programme d’accélération réussi.  

 

© 2016-2018 ADREM architecure

 Pour réaliser la vision et sa mission de livrer des programmes d’accélération immersive, le site de fabrication dédié doit être conçu différemment, intégrant trois dimensions : 

  • Accélération : évolution du prototype fonctionnel à un prototype industriel puis fabrication de la première série. Cela signifie un accès direct aux plateformes industrielles intégrées. En termes d’architecture, celle-ci sera réalisée en mettant l’espace du projet en cercle autour des plateformes de fabrication. 
  • Collaboration et agilité : le bâtiment doit pouvoir s’adapter à la croissance ou à la réduction du projet ainsi qu’à la collaboration directe entre deux projets
  • Immersion et cohésion de l’équipe : le bâtiment fournira toutes les fonctions pour une immersion complète de l’équipe, y compris les chambres. La dimension Z est essentielle pour tester le stress de l’équipe. Si tous les membres peuvent vivre et livre 24/7 pendant 3 ou 6 mois, ils seront forts et soudés pour l’avenir. Beaucoup de Startups échouent à cause de l’équipe fondatrice qui faillit. 

Le bâtiment intégrera donc à la fois des espaces individuels de prototypage (amont) et d’intégration (aval) à la production au sein de l’espace collectif (micro-usine). Il apportera un certain nombre d’innovations dans l’usage et dans l’appropriation des espaces et des lieux, afin de le rendre aussi flexible que l’usine qu’il intègre. Notamment, chaque unité privatisable rayonnant autour de la micro-usine mutualisée sera évolutive et pourra s’adapter en équipements et en surface associée à chaque projet en lien avec l’évolution des besoins du projet et de son équipe. 

Le modèle d’exploitation est un « guichet unique » offrant tous les services et programmes pour accélérer l’industrialisation du projet et servi par l’architecture innovante et flexible

Continuité numérique et micro-production :

Les laboratoires de fabrication numériques (Fablabs) ont abaissé les obstacles au développement de l’innovation avec des modèles et des outils numériques. Le modèle « Usine 4.0 » introduit tous ces modèles dans la fabrication. Nous voulons rapprocher le résultat du Fablab de la fabrication intelligente. Dans le cadre de la continuité numérique, nous nous référons à la capacité de prendre le prototype initial (prototype fonctionnel) et de l’étendre et de l’enrichir de contraintes industrielles, y compris la validation et les aspects de test qui sont fondamentaux pour la fabrication. Ce modèle de continuité numérique allié à une architecture intégrant la dimension industrielle et innovation crée une vision de l’usine du futur. Un bâtiment intégrant toute la chaîne de la création jusqu’à la micro-production permet de faire évoluer le modèle de production de masse vers un modèle notamment aux techniques d’impression 3D, vers une personnalisation de masse avec des micro-usines locales. Ce modèle est appelé aussi GLOCAL car il intègre à la fois une dimension globale (innovation et accès au marché) et locale (accélération des Startups locales / PME et micro-production locale personnalisée).

Architecture et environnement :

Le bâtiment sera conçu et construit dans l’esprit des prochaines normes environnementales E+C- (Énergie positive & réduction carbone).

 Il visera l’obtention d’un label Bâtiment Bas Carbone garantissant une utilisation raisonnée des matériaux et des technologies disponibles ainsi que l’évolutivité de ses usages. 

Notre vision est que le modèle architectural intégré de micro-production « glocale »directement lié à l’innovation est un modèle de l’usine du futur. 

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