C’est bien connu, les bonnes nouvelles n’arrivent jamais seules. Dans un contexte économique morose, comment ne pas prendre avec beaucoup d’optimisme la mise sur pied d’une filière nouvelle, qui semble promettre de révolutionner la production des industrielle, les modèles d’affaire des distributeurs, les modes de vie des particuliers ? Et comment ne pas se réjouir qu’au sein de cette filière, la France soit bien représentée et parfois saluée pour son innovation ? Cette filière, c’est celle de l’impression 3D.

Une révolution en marche, pour le pire et le meilleur ?

L’impression 3D, c’est la possibilité offerte à chaque possesseur d’une mini-station de production (l’imprimante 3D) de créer et de répliquer des objets–parfois simples, mais dont le niveau de complexité peut être extraordinairement élevé par rapport à des chaines de production traditionnelles–réalisés à partir de patrons numériques. En quelques petites heures, l’imprimante transforme une maquette en 3D sur ordinateur en objet bien réel en plastique (ou dans d’autres matières simples) ! Sculpteo, start-up française, ne cesse de s’illustrer dans le domaine ; active depuis 2009, elle propose depuis un an une application permettant de personnaliser et de commander une coque pour smartphone–fabriquée à l’aide d’une imprimante 3D. Cela lui a valu de remporter le prix « best of CES » du prestigieux salon de l’électronique de Las Vegas cette année ! L’entreprise d’Eric Carreel, co-fondateur d’Invoxia, n’est pas la seule française à s’illustrer dans le secteur : Solidworks, qui dépend de Dassault Système, est un acteur important de la conception assistée par ordinateur (CAD ou Computer-Aided Design en anglais). Et Auchan comme La Poste proposent déjà des imprimantes 3D dans quelques points de vente !

Malgré ces avancées, la France n’est pas en position de force dans le secteur ; pas encore de véritable champion qui brille sur la scène mondiale par son innovation. Malgré les efforts d’acteurs comme Prodways, les entreprises françaises ont encore trop souvent tendance à ingérer et adapter l’innovation d’acteurs étrangers, comme le leader du « service de fabrication à distance » Shapeways. Toujours est-il que dans le milieu des affaires comme dans la conversation nationale, 2013 a été l’année de la découverte de l’impression 3D.

Bien sûr, si vous avez entendu parler des imprimantes 3D, il est probable que vous ayez visionné les consternantes images d’un jeune homme hilare qui s’auto-congratule après avoir réussi, seul, à reconstituer une arme capable de tirer à balles réelles grâce à une imprimante 3D. Cette vidéo, visionnée par des millions d’internautes, a légitimement provoqué des critiques très vives de l’impression 3D et de la liberté qu’elle donne à l’utilisateur sur les objets produits.

Sur Google, le volument de recherches correspondant aux termes “imprimante 3D” atteint son pic lors de la mise en ligne de la vidéo de Cody Wilson, jeune homme de 25 ans qui a répliqué une arme à l’aide d’une imprimante 3D.

On est en fait confronté ici à un paradoxe classique de la société numérique qui vient (“qui est déjà là”, nous disait Nicolas Colin, auteur L’âge de la multitude, lors de la conférence que Point d’AEncrage a organisé pour débuter son cycle numérique) ; l’avancement technologique permet l’établissement de modèles de création et de production décentralisée qui permet tous les bénéfices d’une structure en réseau mais laisse également place à des dérive que la puissance publique a la volonté–quasi-instinctive, automatique–de vouloir empêcher. Comment ne pas voir en Thingiverse, bibliothèque libre et gratuite de plans 3D, un potentiel virtuellement infini d’opportunités entrepreneuriales et d’épanouissement pour les populations connectées, qui peuvent télécharger, modifier, et partager les patrons en trois dimensions de milliers d’objets qu’ils vont pouvoir produire, sans autre intermédiaire, dans les conditions exactes qui leurs conviennent ? Mais comment accepter, dans le même temps, que des individus solitaires puissent créer des armes à l’infini et entraîne du même coup une très forte augmentation de la probabilité de fusillades meurtrières partout dans le monde ?

Comme pour les inquiétudes liées au respect de la vie privée face aux réseaux sociaux, et notamment face à Facebook, les journalistes résistent rarement à la tentation de largement couvrir les possibles dérapages de cette technologie émergeante. Si ces messages d’alerte sont salutaires, ils ne doivent pas occulter la révolution permise par les imprimantes 3D, qui est, qu’on le veuille ou non, en marche.

Quels usages pour quels bouleversements ?

Les potentialités ouvertes par les imprimantes 3D sont énormes. Aujourd’hui, ces machines, dont les plus abordables ne coûtent que quelques centaines d’euros et occupent la place d’un gros four peuvent donner à chaque individu formé y ayant accès la possibilité de devenir acteur d’une nouvelle révolution industrielle. Et les industriels, eux, ne s’y trompent pas, puisqu’ils adoptent tous (de Ford à Tesco, de Bentley à PSA, de Smoby à Ebay…) l’impression 3D dans leur stratégie de développement ou de production. Les raisons de cet engouement sont simple : l’impression 3D permet la réalisation qualitative de pièces de taille moyenne (ni trop petits pour éviter les niveaux de précision trop élevés, ni trop grand car la taille de la machine elle-même est une barrière), pour l’instant majoritairement en plastique et en métal, demain dans des matériaux plus complexes.Le tout dans des contraintes de temps et de budget difficilement égalables. Ainsi, Lamborghini a largement fait appel à l’impression 3D pour créer la coque de l’un de ses modèles les plus prestigieux, l’Aventador. Comme nous l’indique le média 01.net, “avec une technique “traditionnelle”, il aurait fallu, pour concevoir le baquet central, quatre mois de travail – et un investissement de 40 000 dollars. Le constructeur italien l’a fait en vingt jours, et pour 3 000 dollars” par modèle prototypé. Bien sûr, cette forte réactivité permet aux ingénieurs de procéder par itération, en multipliant les protoypes et en testant plusieurs modèles… Dans une logique toute numérique, l’imprimante 3D permet au “trial and error” de devenir une réalité pour un nombre très important d’entreprises. La qualité des produits finis s’en ressent ! Mais l’impression 3D permet également une personnalisation bien plus importante puisque chaque individu a la possibilité (sous réserve de maitriser l’outil et de pouvoir utiliser des plans 3D dont les droits ne sont pas protégés) de réaliser lui-même la production.

Et s’il est possible de fabriquer des objets avec une imprimante 3D, pourquoi ne pas fabriquer… d’autres imprimantes 3D ? C’est ce que propose RepRap, un projet démarré dès 2005 au Royaume-Uni et qui propose un modèle d’imprimante libre et auto-réplicatif (avec intervention humaine, évidemment). De quoi nourrir tous les phantasmes ! Aujourd’hui, la taille et le coût des imprimantes 3D ont largement diminué, comme ceux des ordinateurs, qui occupaient autrefois des pièces entières. Leur fonctionnement a également évolué : reposant sur l’agrégation de matière ou le taillage (cette dernière technique dépasse l’impression 3D stricto-sensue), utilisant du plastique, du sable ou du métal, les imprimantes 3D d’aujourd’hui sont très diverses ! Avec Organovo, on arrive même à la production de tissus biologiques fonctionnels…

Mais qu’attendre de ces « machines » ? Ne l’oublions pas, bien avant l’émergence de l’imprimante 3D, nous avons vu l’apparition d’une imprimante d’un autre genre, celle qui n’imprime qu’en 2D, sur du papier. D’abord mises en place dans les entreprises avec le développement de l’informatique dans les années 1970-80, ces machines furent peu à peu mises à la disposition des particuliers. Mais devant quelles réticences ! On est en droit de se demander comment la « mort » de l’édition annoncée par les opposants à l’impression 2D décentralisée n’a pas encore eu lieu—« la photocopie tue le livre », disaient les macarons placés sur de très nombreux livres des bibliothèques municipales et des salles de profs, pendant les années 1990-2000. Force est de constater que, des années après, même concurrencé par d’autres formes de publications, plus simples, rapides et impliquantes pour l’utilisateur, le livre est toujours là. Les cassettes audios, les cassettes vidéo (VHS) et les MP3 devaient, eux aussi, creuser la tombe de toute création artistique du fait de la copie privée, ce droit donné aux particuliers de répliquer un média audio ou vidéo pour un usage personnel. En 2013, les films et la musique sont toujours produits et distribués par de grandes marques et personne ne semble redouter leur mort imminente. Ces copies concernent cependant le domaine immatériel, bien différent de celui des créations des imprimantes 3D, bien tangible et physique, celui-là. Il paraît donc plus opportun de dresser un parallèle avec la machine à coudre ; en théorie,  cet outil permet de copier des vêtements comme l’imprimante 3D permet de copier des objets ! Les machines à coudre sont disponibles librement pour le grand public depuis des décennies ; pour autant, voit-on un ralentissement massif de l’achat de vêtements, sous prétexte qu’il est relativement aisé d’en fabriquer ou d’en réparer chez soi ? La machine à coudre n’a jamais menacé l’industrie du prêt-à-porter, mais lui a en revanche permis de se remettre en question grâce aux créations d’acteurs peu expérimentés à qui la machine à coudre a permis de se frotter à la réalisation de vêtements. Pour l’imprimante 3D, la promesse est encore plus forte, puisque ce n’est pas un simple outil, mais, en puissance, un véritablement écosystème de production indépendant.

Hors du cadre privé, la machine à coudre a largement été utilisée par les filières de production de taille «  industrielles » ; quel sera le sort de l’imprimante 3D dans ce domaine ?

L’impression 3D dans l’industrie : danger ou opportunité ?

Depuis les premiers brevets déposés dans les années 80 à aujourd’hui, le rôle de l’Impression 3D dans l’industrie n’a cessé d’évoluer. D’abord utilisée pour le prototypage rapide dans les bureaux d’études et laboratoire R&D (notamment dans les secteurs de l’aéronautique et de l’automobile), l’impression 3D est maintenant utilisée pour obtenir des objets finis ou des pièces complexes dans un nombre croissant d’industries—de la bijouterie à la santé, des prothèses dentaires aux pièces en titane pour les avions.

En vérité, l’impact de l’impression 3D sur l’industrie doit être étudié en fonction du moment où l’impression 3D intervient dans le processus industriel : en amont, comme étape intermédiaire ou en phase finale, auprès de l’utilisateur. Si l’on peut aisément imaginer des domaines dans lesquels l’impression 3D peut représenter 100% du processus (nous évoquions les coques de Smartphone, plus haut), ces phases aident à mieux saisir la place de l’imprimante 3D dans la majorité des cas.

L’impression 3D comme outil de conception

A ce stade, l’impression 3D sert plus l’industrie qu’elle ne la concurrence : le prototypage en est l’exemple le plus marquant. Les grands groupes français  et européens comme PSA ou EADS utilisent cette technologie depuis plusieurs années, déjà—elle y tient un rôle pivot en termes de réactivité pour la production de prototypes, au même titre que d’autres outils, comme les maquettes numériques. Compte tenu d’une utilisation assez largement encadrée de l’imprimante 3D à ce stade, il convient de faire porter notre réflexion sur la mutualisation et une mise à disposition d’imprimantes 3D renforcée pour les TPE et TPI, les universités, les pôles de compétitivité… Même si l’impression 3D se démocratise, les machines sont d’autant plus chères que les matériaux utilisés sont « nobles »—la mutualisation est donc encore largement nécessaire pour permettre au plus grand nombre d’entreprises une utilisation au moins occasionnelle dans son processus de production.

L’impression 3D comme outil intermédiaire de production

Il faut distinguer ici deux cas de figure.

Lorsqu’il s’agit de produire des pièces complexes produites en séries limitées, comme les pièces en titane pour les avions Airbus, l’impression 3D devient un outil formidable pour les constructeurs. Les normes et conditions de sécurité inhérentes à ces industries doivent s’appliquer et ce respect des règles doit pouvoir être contrôlé par une entité publique pour éviter tout mise en danger des salariés impliqués.

Lorsqu’il s’agit de pièces intermédiaires s’intégrant dans un usage final par le grand public, en revanche, comme c’est le cas pour les pièces de rechange, il faut veiller à la fois au risque de désintermédiation des industriels qui produisent ces pièces (respect des brevets, commercialisation, …) et respect des normes de protection des consommateurs, notamment en ce qui concerne la matière utilisée et ses propriétés. Il est à noter que les imprimantes 3D sont, à ce jour, peu adaptées à la production de pièces en très grande quantité (ou de pièces très volumineuses).

L’impression d’objets finis et commercialisables

À première vue, c’est dans ce cas que l’impression 3D est la plus proche d’une situation de « concurrence » avec « l’industrie traditionnelle », cependant, il faut nuancer ce propos car :

– une grande partie des objets simples qui peuvent être reproduits par des utilisateurs sur leur imprimante ne sont plus produits en France depuis longtemps. La valeur économique se trouve ici dans le fichier 3D qui guide la production et nécessite une lutte sans merci contre les fichiers propriétaires contrefaits ;

– ces objets ne peuvent pour l’instant pas être produits en grande série dans des conditions économiquement viables. Il s’agit plus à ce stade, de permettre la “mass personnalization” que de réellement concurrencer les industriels.

Nous postulons donc qu’il n’y aura, à court ou moyen terme, de généralisation de la contrefaçon d’objets de marque, comme c’est aujourd’hui le cas des sacs de grands couturier—après des décennies, la machine à coudre permet aujourd’hui la production de copies crédibles et abordables. Les coûts de production seront trop élevés pour le particulier, qui ne pourra pas rivaliser avec les économies d’échelle des industriels, notamment pour l’acquisition de matières premières. À long terme, en revanche, une filière de l’approvisionnement en matières premières pourrait s’organiser et permettre aux artisans indépendants et aux particuliers de fabriquer 3D à coûts réduits.

C’est à cet horizon que les industriels subiront pression considérable de la part des consommateurs, puisque l’imprimante 3D permettra une explosion de l’offre et donc une tendance des prix à la baisse. Il leur faudra offrir des produits à la valeur ajoutée plus importante (design, fonctionnalités supplémentaires, prise en compte d’exigence environnementales ou sociales, etc.), comme c’est le cas aujourd’hui des logiciels, où certains éditeurs n’hésitent pas à dépenser des sommes considérables pour réaliser un produit performant.

A la rencontre des makers

L’accroissement exponentiel des possibilités d’utilisation des logiciels de CAD et des techniques d’impression 3D favorise le développement de communautés dites de “makers” ; des citoyens qui maitrisent tout ou partie de ces nouveaux processus de production et qui en font usage pour de la création pure comme pour la réparation, voire l’extension, d’objets “classiques” endommagés.

L’apparition du web social a en effet redéfini les utilisateurs de services internet. De simples consommateurs, ils sont devenus des créateurs de contenu, qu’ils partagent à des groupes de contacts plus ou moins étendus. Le mouvement DIY (pour “do-it-yourself” ou « faites le vous-même »), né dans les années 1970 et parfois érigé en contre-culture, se marie avec les possibilité de partage virtuellement infinies du web social pour permettre à cette communauté de fabricants d’un genre nouveau d’exister et d’échanger aux quatre coins du globe.

Parce que les makers impliquent non seulement l’innovation, mais aussi une forme de soutenabilité productive qu’il est crucial de conserver dans une économie où les biens sont plus rarement produits localement, il convient de favoriser l’émergence de ce mouvement de créateurs en France ; une politique publique de soutien à la formation de tous, dont nous donnons quelques pistes plus bas, est vivement souhaitable.

Les makers doivent aussi pouvoir s’appuyer sur un cadre juridique adapté. L’évolution des logiciels de CAD laisse présager, à moyen terme, un développement similaire aux autres secteurs du numérique avec différentes licences d’utilisation des programmes et des machines. Ces licences (GNU, Creative Commons…) doivent être adaptées au droit français afin de ne pas laisser s’installer un vide juridique. Ce processus, qui s’intègre développement mondial d’une communauté de makers, devrait se faire à un niveau européen.

Les acteurs, pour être encouragés à se tourner vers ces activités, devront bénéficier d’un environnement accueillant et sécurisant. Nous ne doutons pas des bénéfices que pourront faire les consommateurs des transformations d’accès aux biens matériels et de diminution de l’obsolescence programmée. L’action publique doit donc porter sur le soutien aux  développeurs français et aux entreprises qui proposent des services liés aux impressions tridimensionnelles. C’est donc le soutien aux acteurs du Do it yourself et Do it with others (DIWO) qui nous semble prioritaire. Des PME comme Sculteo pourraient en effet faire rapidement face à des entreprises américaines disposant d’une bibliothèque de modèles 3D sur le modèle de la chaine Techshop, qui s’étend à grande vitesse sur le territoire américain (une vingtaine de magasins d’ici 2015).

Inspirer… sans contraindre

Pourtant, si les techniques d’impression 3D sont, on l’a vu, porteuses d’avenirs et d’espoirs, elles suscitent aussi de nombreuses inquiétudes à la hauteur des enjeux potentiellement révolutionnaires qu’elles impliquent.

Le domaine le plus important est la sécurité des produits. Les sociétés européennes sont habituées à un haut niveau de fiabilité des biens de consommation disponibles dans le commerce. De nombreux produits, notamment dans des domaines sensibles (jouets pour enfants, par exemple) sont soumis à des normes européennes et à des contrôles stricts pour éviter tout risque d’accident. Avec l’impression 3D, il peut sembler plus difficile d’assurer un niveau de fiabilité équivalent. Une vigilance particulière lors de la mise sur le marché des imprimantes, mais aussi en aval, est donc indispensable à nos yeux.

Les impacts éventuels pour la santé sont aussi à prendre en compte. Une étude menée par des chercheurs de l’Institut de technologie de l’Illinois par dans la revue Atmospheric Environment  a récemment mis en évidence un risque de surexposition aux particules fines lié à l’utilisation d’imprimantes 3D. Pour que l’imprimante 3D ne créée pas, dans quelques années, un écho mortel au scandale sanitaire de l’amiante, un encadrement strict est également à prévoir, même si les dernières imprimantes semblent avoir fait d’importants progrès en la matière.

Enfin, les possibilités quasi illimitées qu’offrent les techniques d’impression 3D pourront à moyen, voire long terme, poser des débats plus complexes, politiques et bioéthiques. D’ores et déjà, des équipes créent des prothèses humaines avec l’impression 3D et les bio-imprimantes permettent de synthétiser des tissus humains à titre expérimental. Les chercheurs et l’industrie pharmaceutique envisagent de pouvoir remplacer les pénuries d’organes, sans risque de rejet par le patient (car les cellules sont directement prélevées sur lui). Et, bien sûr, on peut utiliser des imprimantes 3D pour produire des armes. Ces techniques devront être discutées par les dépositaires du pouvoir législatif avant tout changement de réglementation.

Il faut se placer dans une perspective encore plus globale pour vraiment comprendre les enjeux de l’impression 3D : les prochaines années, voire décennies, ne semblent pas nous offrir des perspectives de croissance forte, même si l’émergence de marchés dans des pays encore en développement ouvrira aux entreprises occidentales des débouchés supplémentaires.

Mais quel seront nos modes de production ? Nos spécialisations ? S’il est difficile de le prédire, on peut imaginer la généralisation de l’imprimante 3D comme un instrument de réparation et de création à bas coûts–un investissement rationnel pour un certain nombre de ménages ou de communautés de ménages. L’imprimante 3D détient peut-être par exemple une des réponses à l’obsolescence programmée et, pour certains ménages modestes, un moyen de limiter les dépenses en biens matériels (c’est ce qu’ils font aujourd’hui avec le bricolage). C’est une partie du tableau dépeint par Jeremy Rifkin dans son livre “La troisième révolution industrielle. Comment le pouvoir latéral va transformer l’énergie, l’économie et le monde”, publié en 2012.

La question posée pour atteindre cet objectif dépasse de loin l’imprimante 3D puisqu’elle suppose de la puissance publique qu’elle encadre sans verrouiller, qu’elle encourage sans s’immiscer, qu’elle protège sans cadenasser. C’est évidemment une très lourde tache ; il faudra donc certainement inventer un nouveau mode de gouvernance et dialogue avec les acteurs traditionnels du droit et de l’économie, mais aussi prendre en compte l’émergence de ces communautés nouvelles qui, comme les “makers”, contribuent à la mutation de la société de manière organique. A ces fins, nous proposons 5 grands axes pour l’imprimante 3D :

1/ FAIRE CONNAITRE

  • Faciliter l’accès du grand public aux imprimantes 3D :
    • via un site répertoriant tous les fablabs ouverts au public ;
    • via des crédits d’impôts pour les particuliers pour l’achat de matériel d’impression, notamment en groupe.
  • Faciliter l’accès des professionnels aux imprimantes 3D :
    • via la construction de réseaux de contacts et de bonnes pratiques entre les fablabs et les pépinières et/ou incubateurs d’entreprise ;
    • via une politique volontaire d’ouverture de ces lieux, en lien avec les institutions de création/de culture/d’art/de divertissement déjà fréquentés par les publics.

2/ ÉDUQUER

  • Initier à l’impression 3D et à l’univers makers dans le cadre scolaire, dès l’école primaire, notamment dans le cadre des activités périscolaires, mais aussi dans le secondaire (ex : organiser un challenge Impression 3D entre écoles d’ingénieur de France ou d’Europe) et via la formation continue.
  • Adapter les filières pertinentes pour l’impression 3D pour prendre en compte ce nouvel élément et les valoriser auprès des conseillers d’orientation comme des élèves.

3/ LAISSER FAIRE

  • Proposer la mise à disposition, aux salariés des moyennes et grandes entreprises possédant des imprimantes 3D, de matériel de conception et de production en les encourageant à développer des projets personnels liés (ou non) à l’activité de l’entreprise, sur leur temps de travail.
  • Identifier les codes CPV des marchés publics et les types de marchés du champ privé étant susceptibles de faire appel à l’impression 3D pour une part importante et sensibiliser les parties prenantes aux apport de cette technologie nouvelle.

4/ OUVRIR

  • Favoriser l’interopérabilité des modèles 3D ; l’impression 3D implique en effet de repenser le droit d’auteur, qui devient caduc pour une grande part.

5/ DÉVELOPPER ET ENCADRER

  • Offrir à toutes les parties prenantes une plateforme d’échange de fichiers libres de droits.
  • Développer des filières locales d’approvisionnement en matières premières pour impression 3D.
  • Créer des champions nationaux de l’impression 3D.

 

 

Nos chaleureux remerciements à Yannick Rumpala et Cédric Michel, dont les éclairages nous ont été très précieux.