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UPSA choisit l'impression 3D pour ses pièces de rechange

L'entreprise pharmaceutique française a choisi d'intégrer la fabrication additive au sein de sa production avec l'achat d'une imprimante 3D. Une solution flexible qui lui permet de réaliser des gains dans la maintenance et pourrait se généraliser demain dans de nombreuses usines pharmaceutiques.

« Nous étions à un tournant dans la vie de l'atelier », explique Mathieu Dumora, responsable de projet au département Infrastructure et technique d'UPSA, filiale du groupe Bristol-Myers Squibb. « Les personnes compétentes partaient à la retraite et il nous fallait trouver un moyen d'intéresser les jeunes. » UPSA possède en effet son propre atelier d'usinage de pièces métalliques, avec des machines « assez dangereuses », précise M. Dumora. L'objectif était de pouvoir fabriquer en interne des pièces de rechange pour les machines. Deux solutions s'offraient à l'atelier : faire l'achat d'une machine d'usinage automatisée ou se tourner vers une technologie nouvelle et attirante pour les jeunes : l'impression 3D. Celle-ci fait partie des procédés de fabrication additive, par ajout de matière, qui s'oppose à la fabrication soustractive, où l'on enlève de la matière pour atteindre la forme désirée. « Nous avons demandé conseil à CADvision, un distributeur d'imprimantes 3D professionnelles. Notre interlocuteur nous a présenté les avantages et les inconvénients de cette technologie, les différentes méthodes de fabrication additive, à partir de poudre, de fil fondu, etc. », poursuit M. Dumora. CADvision recommande à l'atelier d'UPSA de choisir une imprimante à fil fondu de type Fortus, produite par Stratasys. Cette dernière est l'un des acteurs majeurs de l'impression 3D polymère. L'entreprise développe des solutions d'impression pour des secteurs variés, comme l'aéronautique, l'automobile ou encore le monde de la santé. « La démocratisation de la fabrication additive s'est faite naturellement, au rythme de la demande et de la capacité de la technologie à répondre aux besoins des industriels », explique Éric Bredin, directeur marketing de Stratasys. Les entreprises d'aujourd'hui ont en effet besoin de souplesse dans leur flux de production, ainsi que d'une capacité de flexibilité, de rapidité et de changement.

« Nous avons imprimé une pièce prototype pour voir ce que cela donnerait », reprend Mathieu Dumora. « Cela nous a confortés dans notre choix d'imprimante 3D. Nous nous sommes dits que c'était l'outil idéal, à la fois pour obtenir une réponse plus adaptée à nos besoins et pour favoriser le travail collaboratif. »

Une technologie facile à maîtriser

Maîtriser la nouvelle imprimante (modèle Fortus 450mc) n'a pas été difficile, selon M. Dumora. CADvision et Stratasys fournissent, avec l'achat de l'imprimante, une formation intégrée de deux jours, pour apprendre comment changer les bobines, les buses, etc., ainsi qu'une formation sur le logiciel, afin de passer d'un fichier de dessin à un fichier d'impression. Après quelques mois d'utilisation, une autre journée de formation a eu lieu pour faire le point. Point important : « Il faut garder à l'esprit que beaucoup de fichiers doivent être envoyés à la machine pour qu'elle puisse ensuite les imprimer, donc que les dessinateurs doivent produire de nombreux fichiers », souligne M. Dumora. « Nous avions prévu en parallèle une semaine de formation pour huit dessinateurs. » Ces derniers sont satisfaits ; l'imprimante 3D leur simplifie le travail lors de la conception d'une pièce. Avant, il fallait que la réalisation soit techniquement possible ; un vide dans la pièce, par exemple, était impossible à obtenir en usinage classique. Par ailleurs, il fallait aussi concevoir plusieurs pièces différentes et les ajuster. « Désormais, toutes ces barrières tombent », ajoute M. Dumora. Une seule pièce imprimée et le tour est joué.

Des applications pour toute la ligne de production

« Avec cette nouvelle technologie, il faut savoir comprendre quels bénéfices on peut retirer en travaillant différemment », souligne Éric Bredin. « Nous avons constaté qu'en fabriquant en interne les pièces dont nous avions besoin, l'opération était plus rapide, moins chère et répondait mieux à nos besoins », explique Mathieu Dumora. L'impression 3D permet dans certains cas de réduire le poids des pièces de 70 %, ce qui réduit l'usure des machines et améliore leur longévité et leur rendement. L'une des machines de la chaîne de production et d'emballage d'UPSA est dotée d'un bras métallique, lourd, qui sert à accrocher et à aspirer un emballage en carton pliant, afin que le carton s'ouvre et que l'on puisse mettre des médicaments à l'intérieur. Ces bras coûtent 300 euros pièce. Il arrive qu'ils se déforment et parfois se rompent et endommagent la machine. La cause est généralement difficile à identifier et cela génère un manque à gagner. UPSA a conçu un prototype de bras et imprimé son propre modèle en fil fondu avec le matériau 3D biocompatible ABS-M30i. Ce bras en plastique est plus léger, et s'il se tord, il revient à sa forme initiale ou se casse seul, sans rien endommager d'autre. « Les bras que nous imprimons nous reviennent à 30 euros pièce. Nous avons ainsi divisé le coût par dix, avec des gains de production en prime », indique M. Dumora. UPSA a également utilisé l'imprimante 3D pour concevoir une solution d'optimisation de la sécurité et des contrôles de bouchons sur les boîtes d'Efferalgan infantile. Il s'agit d'un système qui aspire et souffle de l'air pour éliminer toute particule qui pourrait entraîner une contamination. La solution développée avec la fabrication additive a été efficace au point qu'UPSA a suspendu les contrôles visuels longs et coûteux, nécessaires avant ce système. « Nous avons pu mettre en place ce nouveau procédé en trois mois. Avec l'usinage classique, cela nous aurait pris six mois et nous aurait coûté cinq à six fois plus cher, sans garantie sur le fait que le système soit opérationnel », se félicite M. Dumora. Un autre projet mené à bien grâce à l'imprimante Stratasys a été la confection d'un support caméra. UPSA applique des étiquetages de suivi et de repérage sur ses emballages, et pour s'assurer que ces étiquetages sont bien imprimés, des caméras sont installées à chaque étape. « Notre dessinateur, sans connaissances particulières en mécanique, a réussi à créer le support de caméra qu'il souhaitait, puis en a imprimé 22 unités, une pour chaque machine », détaille M. Dumora. Cela a permis de faire passer le nombre de pièces à assembler de 27 à 2 et donc de générer un gain de temps et d'argent.

Des pièces métalliques bientôt imprimables ?

Ce ne sont pas les seuls avantages apportés par la nouvelle imprimante. « Avant, nous n'étions là que pour la maintenance. Désormais, les gens nous sollicitent davantage, nous travaillons pour tout le monde, du service Achats au laboratoire de contrôle », ajoute M. Dumora. Le service Achats, par exemple, a imprimé une maquette de nouveau bouchon avant d'en faire fabriquer le moule. « Nous avions établi un plan d'amortissement de l'imprimante sur deux à trois ans. Au final, nous l'avons amortie en un an. La fabrication additive nous a permis de créer des pièces qui répondent mieux à nos besoins, dans les quantités voulues, plus vite, à moindre coût et aussi de favoriser la collaboration entre services. Nous en sommes donc satisfaits », conclut M. Dumora. Stratasys, de son côté, poursuit le développement de nouveaux matériaux avec des propriétés mécaniques, chimiques et thermiques différentes, en fonction des besoins des industriels. L'entreprise a aussi annoncé se lancer dans l'impression 3D métal, un marché en plein essor, avec une imprimante destinée aux pièces en aluminium dans un premier temps, avant de s'ouvrir à d'autres métaux.

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