Fab labs

Grâce aux logiciels, aux imprimantes 3D et aux conseils des experts, les inventeurs innovent plus vite

Rebecca Gibson
30 December 2017

7 minutes

Il est loin le temps où seules les grandes entreprises disposaient des compétences, des ressources, du soutien financier et des capacités de fabrication nécessaires pour concrétiser leurs idées de produits. Aujourd'hui, les technologies de fabrication numérique ainsi qu'un réseau mondial de « Fab Labs » permettent aux innovateurs de créer des prototypes d'à peu près tout ce qu'ils veulent.

Presque du jour au lendemain, où qu'ils se trouvent, des gens avec de grandes idées et de petites ressources changent le monde :
• À Barcelone, en Espagne, un consortium d'architectes et de scientifiques a construit une maison autosuffisante, maintes fois récompensée, qui produit deux fois plus d'énergie qu'elle n'en consomme.
• En Afghanistan, des innovateurs créent des prothèses sur mesure.
• Au Fox Valley Technical College d'Appleton, dans le Minnesota, des inventeurs utilisent des imprimantes 3D pour développer des lunettes spécialisées pour enfants, ainsi qu'un dispositif qui aide les personnes handicapées à ouvrir les portes.
• Au Royaume-Uni, un étudiant a conçu un système aquaponique qui permet aux gens de cultiver leurs propres légumes chez eux, pour un mode de vie plus durable.

Comment cela est-il possible ? Grâce à la magie des laboratoires de fabrication, les entrepreneurs et inventeurs fourmillant d'idées accèdent gratuitement ou à faible coût à des installations fournissant de très nombreux outils de fabrication digitale, logiciels et réseaux de conseillers, tous désireux de contribuer à la concrétisation des idées, et spécialisés dans tous les domaines, de la conception 3D à la fabrication en passant par le marketing.

QUAND LES IDÉES DEVIENNENT RÉALITÉ

Les Fab Labs, comme on les appelle communément, sont apparus pour la première fois en 2001 en tant que composante éducative du Center for Bits and Atoms (CBA) du Massachusetts Institute of Technology (MIT). Le centre, dirigé par le directeur Neil Gershenfeld, se concentre sur la mise au point d'applications pratiques pour ses recherches sur la fabrication et le calcul digitaux.

Inspiré du concept de Neil Gershenfeld, un réseau mondial d'environ 1200 Fab Labs indépendants s'est constitué dans 100 pays, donnant accès aux outils de fabrication digitale et à l'expertise dont les gens ont besoin pour fabriquer rapidement des prototypes d'à peu près n'importe quoi, pour pouvoir ensuite les présenter aux investisseurs.

« Le CBA du MIT a constaté que les outils de fabrication digitale personnels – notamment les découpeuses laser, les fraiseuses commandées par ordinateur et les imprimantes 3D – devenaient moins coûteux et plus accessibles au fil du temps. Nous avons donc créé un sous-ensemble de petits ateliers », explique Sherry Lassiter, présidente de la Fab Foundation, qui coordonne le réseau mondial des Fab Labs.

« Nous fournissons la technologie aux utilisateurs, leur montrons comment l'utiliser et les mettons au défi d'exploiter leurs nouvelles compétences pour créer des choses qui profitent à leurs communautés locales », explique-t-elle. « Nous disposons à présent d'une communauté mondiale d'éducateurs, de chercheurs et de fabricants dont la taille double tous les 18 mois, et d'un programme mondial pour faciliter l'entrepreneuriat et les projets d'invention locaux. »

FAIRE NAÎTRE DES CRÉATEURS

Parallèlement, la montée en puissance du Maker Movement permet de trouver facilement des innovateurs désireux d'utiliser les Fab Labs. Le mouvement a été lancé par Dale Dougherty, qui a fondé Maker Media en 2005 et a lancé le magazine MAKE.

Le magazine a servi de catalyseur à une communauté d'adeptes du DIY très influencés par la technologie, regroupant à l'origine des amateurs, qui s'est transformée en un écosystème de marché alimenté par Internet et des technologies de fabrication plus abordables et conviviales. Aujourd'hui, des milliers d'espaces et de communautés de créateurs en ligne et de Maker Faires locales et internationales existent dans le monde entier. En septembre 2017, par exemple, plus de 90 000 personnes, dont 45 % de nouveaux visiteurs, ont assisté à la World Maker Faire de New York.

« Notre objectif est de montrer à quel point la fabrication peut être significative pour notre société, et d'inciter les gens à s'imaginer eux-mêmes comme des "makers" », explique M. Dougherty. « Le "making" est un état d'esprit qui permet d'utiliser un ensemble de compétences pour lier le monde universitaire et le monde du travail. Ce que les gens apprennent de la culture "maker" peut les préparer aux métiers d'avenir ou les aider à créer leur propre emploi. Nos « makerspaces » sont très similaires aux Fab Labs. Leur mission est identique : développer une communauté de « makers » capables de travailler ensemble pour changer le monde. Plusieurs Fab Labs ont même organisé leurs propres Maker Faires. »

CENTRES DE COLLABORATION

Dans de nombreux Fab Labs, les innovateurs travaillent aux côtés de leurs pairs et de nombreux experts, ce qui leur permet de manier et remanier les idées, et de bénéficier d'un soutien technique et de conseils professionnels, pendant qu'ils testent et affinent leurs prototypes.

Lorsque Laurent Bernadac, ingénieur formé à l'Institut national des sciences appliquées de Toulouse et musicien virtuose mainte fois récompensé, a voulu imprimer en 3D un violon électrique léger et ergonomique, il s'est tourné vers un Fab Lab pour l'aider à localiser le partenaire industriel spécialisé en stéréolithographie 3D dont il avait besoin pour son projet, et a créé sa campagne d'investissement sur la plate-forme de crowdfunding Kickstarter.

« L'approche du Fab Lab est merveilleuse. Elle ouvre des portes aux particuliers et aux petites entreprises, en les mettant en contact avec des sous-traitants ou des personnes clés au sein de grandes organisations », déclare M. Bernadac, qui commercialise aujourd'hui ses violons. « De nombreuses entreprises m'ont aidé, et j'utilise parfois encore le Fab Lab pour des tâches moins techniques, comme la découpe au laser. »

Une jeune fille s'essaie à la soudure lors de la World Maker Faire 2017. (Image © Patricio Jijon)

Daniel Heltzel, directeur général du Fab Lab Berlin en Allemagne, reconnaît qu'ils sont très efficaces pour faciliter les rencontres entre innovateurs et experts.

« Les entrepreneurs peuvent bénéficier de conseils professionnels et d'une assistance avancée pour résoudre leurs problèmes, ce qui leur permet de faire rapidement des itérations et d'obtenir des retours honnêtes et pertinents de leurs pairs sur leurs chances de succès », dit-il. « Les entreprises peuvent quant à elles rencontrer de nouveaux innovateurs et observer la façon dont les équipes pluridisciplinaires adoptent cette approche non conventionnelle du développement de produits. Elles sont ainsi souvent inspirées pour modifier leurs processus internes de développement de produits. »

UN IMPACT PLUS LARGE

En rendant faciles et abordables la conception et la création rapides de prototypes, les Fab Labs donnent naissance à toute une gamme d'industries artisanales modernes, particulièrement bénéfiques dans les pays moins développés sur le plan économique.

En Afrique de l'Est, par exemple, le Fab Lab Rwanda utilise la fabrication digitale pour booster la compétitivité du pays dans les domaines de la conception, de l'ingénierie, de l'électronique, de la fabrication et de la haute technologie. Jusqu'à présent, le laboratoire a aidé une trentaine d'entrepreneurs à réaliser des projets, notamment pour la construction de prototypes de véhicules solaires, d'un drone et d'un robot de reconnaissance faciale.

« Le Rwanda est en train de reconstruire son économie en investissant dans ses ressources humaines, et notre Fab Lab joue un rôle clé en fournissant aux étudiants et aux entrepreneurs les compétences matérielles et les connaissances logicielles dont ils ont besoin pour transformer leurs idées innovantes en produits », explique Miriam Dusabe, directrice générale du Fab Lab. « Non seulement nous permettons aux gens de bénéficier des compétences nécessaires pour créer leur propre entreprise, mais nous aidons les ingénieurs à devenir plus créatifs et productifs, afin de faire entrer le Rwanda dans l'ère de l'Internet des objets et de stimuler le développement économique du pays. »

PRÉPARER LA NOUVELLE GÉNÉRATION

Dans les écoles et les universités, les Fab Labs servent également de plates-formes pour l'enseignement pratique, basé sur des projets, des sciences, des technologies, de l'ingénierie et des mathématiques (STEM). Par exemple, FabLab Singapore Polytechnic aide les étudiants de Singapore Polytechnic à explorer des applications potentielles pour la fabrication numérique et à acquérir des compétences techniques qu'ils pourront utiliser dans leur travail.

« Nous voulons que nos étudiants et notre personnel puissent constituer une communauté de "makers" inspirée, capable d'utiliser en toute confiance la fabrication digitale, pour donner vie aux idées et relever les défis futurs », affirme Steven Chew, directeur du Fab Lab et maître de conférences à l'école polytechnique.

« Nous formons également des élèves du secondaire, offrons des cours de formation continue à des adultes extérieurs à l'école et travaillons avec de nombreux acteurs de l'industrie. Nous avons aidé des innovateurs à fabriquer des prothèses dentaires, une solution basée sur Internet pour optimiser les conditions de croissance des champignons en Indonésie et un véhicule sous-marin à faible coût, guidé automatiquement, qui a remporté un concours régional. »

UNE NOUVELLE ÈRE POUR LA FABRICATION NUMÉRIQUE PERSONNELLE

Les personnages de la série télévisée « Star Trek : La nouvelle génération » utilisaient un réplicateur pour dématérialiser la matière, puis la rematérialiser sous la forme de l'objet dont ils avaient besoin, des repas aux vêtements en passant par les pièces de machines. Même si, dans la vie réelle, les scientifiques sont encore loin de pouvoir réaliser la même chose, les technologies de fabrication digitale personnelle qui permettent de concevoir et produire des objets sur demande existent déjà, explique Neil Gershenfeld du MIT.

Le MIT s'est lancé dans une feuille de route de recherche qui permettra de passer des « machines qui fabriquent des choses », aux « machines qui fabriquent des pièces de machines », puis aux machines autoreproductrices, aux matériaux numériques et, enfin, aux matériaux programmables qui pourront se transformer en pièces. Pour ce faire, les scientifiques développent des procédés de fabrication qui peuvent placer des atomes et des molécules individuels dans n'importe quelle structure, afin que les utilisateurs puissent construire des produits entièrement fonctionnels en une seule étape, plutôt que de créer et d'assembler les nombreuses pièces qui composent ces produits. Il sera par exemple possible de fabriquer un drone complet capable de voler, directement avec une imprimante.

« La fabrication vit actuellement sa troisième révolution digitale », écrit Neil Gershenfeld dans son nouveau livre Designing Reality, publié en novembre 2017. « Les deux premières révolutions digitales ont rapidement élargi l'accès à la communication et au calcul. Celle-ci permettra à tout le monde de réaliser (presque) tout ce qui est imaginable. Il est probable que cette troisième révolution sera encore plus significative que les deux premières, car elle introduit la programmabilité de l'univers des octets dans celui des atomes. Le monde de la fabrication numérique est ainsi en train de se doter d'applications de fabrication personnelle, qui permettent aux consommateurs de devenir eux-mêmes créateurs, et de produire localement au lieu d'acheter des produits fabriqués en série. »

Pour plus d'informations :
http://3ds.one/3DEXPERIENCELab
http://3ds.one/FabFoundation

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