CCP Conception pour la Fabrication Additive

Objectifs et contexte de la certification :

La fabrication additive est source d’innovation à la fois dans la façon de concevoir les objets et de les produire. La diversité  des procédés mis en œuvre permet le développement d’applications aussi bien industrielles, avec la fabrication  d’équipements ou de produits intermédiaires, que « grand public ». Cette technologie, apparue déjà depuis plusieurs  décennies, enregistre actuellement des taux de croissance significatifs qu’il y a tout lieu d’interpréter comme le potentiel  d’un développement futur à plus grande échelle. 

De nombreux secteurs industriels se sont investis dans la fabrication additive. C’est le cas notamment de secteurs à haute intensité technologique, comme l’aéronautique ou les équipements médicaux. Dans l’aéronautique, cette technologie  représente un enjeu important pour alléger le poids des différentes pièces et produire des pièces particulièrement  complexes. Dans le secteur de la santé, la fabrication additive permet la personnalisation des équipements médicaux (implants,  prothèses sur mesure).  

L’analyse prospective 2020-2025 relative à « L’élaboration et la transformation des métaux par forge, fonderie et  fabrication additive métallique » réalisée pour le compte de l’Observatoire de la Métallurgie montre que si la demande  se concentre aujourd’hui essentiellement sur des petites séries et des pièces à forte valeur ajoutée (en particulier dans  l’aéronautique et le médical) et si la technologie nécessite encore des avancées (accroissement de la productivité, baisse  du coût des poudres, parachèvement des pièces, fiabilité, normalisation…), les premières annonces industrielles ouvre le  champ à un développement prochain de production de plus grandes séries. La fabrication additive se développera dès  lors en parallèle des autres modalités de production en s’intégrant progressivement dans l’écosystème industriel. 

 Le 6 septembre 2021, Agnès Pannier-Runacher, ministre déléguée auprès du ministre de l'Économie, des Finances et de la Relance, chargée de l'Industrie, et Frédéric Sanchez, président du Comité Stratégique de Filière, ont signé le contrat stratégique de la filière « Solutions Industrie du futur » (S-I-F), dans le cadre du salon Global Industrie organisé à Lyon. A travers ce contrat, c’est toute la filière industrielle qui s’engage sur 4 axes stratégiques dont un axe pour renforcer la compétitivité de l’offre industrielle française en accompagnant les offreurs de solutions de la filière, en promouvant la fabrication additive, en développant le nombre d’ETI avec un programme d’accélération des PME.

Afin d’assurer une offre complète de certifications professionnelles pour répondre aux nouveaux besoins en conception des objets et en leur fabrication, la branche de la Métallurgie a validé la création du Certificat de Compétences Professionnelles de la Métallurgie "Conception pour la fabrication additive".

Compétences attestées :

Compétence 1 : Réaliser l’étude de faisabilité d’une production en fabrication additive

L’étude est réalisée en concertation avec le donneur d’ordre, le service bureau d’études, le service méthodes. L’analyse d’un cahier des charges ou l’étude d’un modèle d’une pièce physique ou d’un modèle numérique 3D détermine le choix des matériaux et le type de technologie de fabrication additive. Le concepteur doit connaitre les différentes possibilités des différentes technologies de Fabrication Additive, répertoriées en 7 familles de procédés (classification selon la norme ISO 17296-2:2015). 

Compétence 2 : Concevoir et optimiser la pièce pour une production en fabrication additive

Les données numériques de la pièce sont collectées afin d’obtenir un modèle 3D. Une pré-étude permet de proposer plusieurs possibilités de conception. Une étude approfondie de la solution choisie permet de réalisée une première modélisation. A l’aide d’un logiciel de modélisation, le concepteur définit le modèle 3D qui contient toutes les informations nécessaires pour concevoir et construire la structure. Concernant l'optimisation de la pièce, le concepteur doit tirer profit des opportunités offertes par la Fabrication Additive. L’optimisation topologique prend une place stratégique dans le cycle de conception du produit. L’ensemble de la méthode de conception « classique » est à repenser pour tirer parti des avantages de la fabrication additive.  

Compétence 3 : Définir la stratégie de fabrication

Les stratégies de fabrication sont définies en tenant compte des contraintes techniques imposées par les caractéristiques des matériaux et des procédés. 

Le concepteur va préparer la phase de fabrication en déterminant la position, le nombre et l’orientation de la pièce ou des pièces qui seront fabriquées sur la machine. 

La stratégie de supportage (si nécessaire) est mise en place. Après la modélisation 3D de la pièce, le concepteur prépare la phase de tranchage et utilise alors un logiciel appelé "Slicer" qui découpe en tranches le fichier numérique et fournit à la machine les informations nécessaires pour réaliser l’impression (positionnement de la pièce, épaisseur de couche, quantité de matière à déposer, vitesse de l’extrudeur, vitesse de déplacement de la buse chauffante et vitesse du plateau, densité du remplissage des objets pleins, …) 

Le concepteur doit proposer des solutions en s’assurant que les stratégies de fabrication qu’il a choisies respectent les règles de la Fabrication Additive et que le fichier d’échange qu’il a réalisé respecte des contraintes technologiques, dimensionnelles et géométriques de la machine de fabrication additive. 

Le concepteur fournit à l’opérateur en fabrication additive le fichier numérique permettant de réaliser la production. 

Modalités d'évaluation :

Les différentes modalités d’évaluation sont les suivantes :  

A. Évaluation en situation professionnelle réelle : l’évaluation des compétences professionnelles s’effectue dans le cadre d’activités professionnelles réelles réalisées en entreprise ou en centre de formation habilité, ou tout autre lieu adapté. Celle-ci s’appuie sur :  

1. une observation en situation de travail.  

2. des questionnements avec apport d’éléments de preuve sur les activités professionnelles réalisées en entreprise par le candidat.  

B. Et/ou présentation des projets ou activités réalisés en milieu professionnel : le candidat transmet un rapport à l’UIMM territoriale centre de certification, dans les délais et conditions préalablement fixés, afin de montrer que les compétences professionnelles à évaluer selon cette modalité ont bien été mises en œuvre en entreprise à l’occasion d’un ou plusieurs projets ou activités. La présentation de ces projets ou activités devant une commission d’évaluation permettra au candidat de démontrer que les exigences du référentiel de certification sont satisfaites.