Quand les ingénieurs se consacrent à la fabrication de prototypes pour sauver des vies

Des masques à la place des voitures de sport, et des appareils respiratoires au lieu d’avions : du jour au lendemain, le coronavirus a chamboulé les priorités du secteur industriel. Nécessité est mère d’invention, comme le montrent actuellement des ingénieurs qui, partout en Europe, mettent à profit la mentalité et les outils propres à la fabrication de prototypes.

En temps normal, Lamborghini produit des supersportives de prestige. Mais depuis quelque temps, la production est à l’arrêt. Le constructeur automobile italien du groupe Volkswagen s’attèle désormais, avec l’aide des experts de l’atelier de sellerie, à la production de 1 000 masques par jour pour la polyclinique de Bologne, non loin de l’usine. Chaque jour sortent également de l’usine 200 visières de protection médicale en polycarbonate. Pour les produire, Lamborghini utilise des imprimantes 3D du site de production de fibre de carbone et du département Recherche et Développement – un équipement précisément destiné à créer des prototypes.

« Nous gagnerons cette bataille ensemble en restant unis et en soutenant ceux qui, jour après jour, sont en première ligne dans la lutte contre cette pandémie », affirme Stefano Domenicali, PDG de Lamborghini. Chaque nuit, en signe de solidarité, le bâtiment historique de l’usine Lamborghini, dans le nord de l’Italie, prend les couleurs du drapeau italien.

L’exemple du Royaume-Uni : restons soudés

Face au coronavirus, l’entraide est plus importante que jamais : les médecins contactent les fabricants, les anesthésistes conseillent les industriels, les entreprises concurrentes coopèrent, et les gouvernements passent commande auprès de sociétés commerciales. C’est aussi le cas au Royaume-Uni. Suite à un appel de la classe politique, des entreprises de technologie et de construction mécanique du secteur aérospatial, automobile et médical ont formé un consortium baptisé VentilatorChallengeUK dans le but de produire le plus rapidement possible plus de 10 000 respirateurs pour le système de santé britannique, le NHS. Il rassemble des entreprises comme Rolls-Royce, Thales, Airbus, Siemens et Microsoft.

« Ce consortium réunit quelques-unes des entreprises les plus innovantes au monde. Elles font preuve d’une détermination et d’une énergie incroyables pour augmenter la production de respirateurs nécessaires de toute urgence et pour lutter contre un virus qui menace la population de nombreux pays. Je suis convaincu que ce consortium a les capacités et les outils nécessaires pour sauver des vies », assure Dick Elsy, responsable du défi. Rattaché au centre de recherche High Value Manufacturing Catapult, situé à Birmingham, il est actuellement chargé de centraliser les compétences des entreprises et de coordonner les différentes phases du challenge.

Fabrication additive comme pour les prototypes : « L’impression 3D nous a sauvés »

Nécessité est mère d’invention. La start-up italienne Isinnova, spécialisée dans l’impression 3D, l’a bien compris elle aussi. Avant la crise, elle imprimait des valves pour des masques respiratoires conventionnels. Mais quand les masques sont venus à manquer dans les cliniques, un ancien médecin-chef a contacté la start-up pour lui soumettre une idée pour le moins originale : transformer les masques de plongée Decathlon en masques respiratoires d’urgence. Les hôpitaux auraient seulement besoin d’une valve de raccordement pour brancher le respirateur et ainsi transformer le masque de plongée.

Isinnova a alors contacté Decathlon, qui lui a immédiatement transmis les dessins CAO des masques de plongée. Le produit a été démonté et analysé afin de mettre au point le raccord pour le respirateur. Isinnova a baptisé ce nouvel élément la « valve Charlotte », qui a pu être fabriquée très rapidement grâce à une imprimante 3D. « L’impression 3D nous a sauvés », constate Isinnova. Le masque de plongée raccordé à un respirateur a déjà été testé dans un hôpital de Chiari et le nouveau produit est fonctionnel.

« Nous avons décidé de mettre en libre accès les données pour l’impression 3D de la valve à condition de ne pas les utiliser à des fins commerciales », précise Isinnova. Un manuel d’utilisation a même été mis en ligne sur YouTube. Et Decathlon a aussitôt suspendu la vente de ses masques de plongée pour les réserver exclusivement à un usage médical. Les entreprises qui possèdent des imprimantes 3D pour la production de leurs prototypes devraient donc pouvoir produire facilement ces valves.

SEAT fabrique des respirateurs pour les patients atteints du coronavirus

Christian Vollmer, responsable de la production SEAT, est bien placé pour savoir que le pragmatisme est de rigueur en cette période de pandémie. En trois jours, il a converti la production espagnole. Quelques semaines auparavant, alors que l’usine de Martorell, près de Barcelone, était à l’arrêt à cause du coronavirus, il a écrit à la médecin-cheffe du centre médical de SEAT pour lui demander de se renseigner auprès des hôpitaux et des médecins de la région sur les équipements nécessaires. Il manquait de tout : vêtements de protection, masques, pièces pour respirateurs et, naturellement, respirateurs eux-mêmes.

Christian Vollmer a alors monté une équipe de 15 personnes pour trouver, au moyen de visioconférences et de recherches sur Internet, en quoi SEAT pourrait être utile. C’est ainsi que l’équipe a trouvé la start-up Protofy, qui mettait gratuitement en ligne une notice de montage pour un respirateur. À partir de là, il a fallu exactement une semaine à SEAT pour réaliser son premier prototype. Une chaîne de montage qui sert normalement à la production du châssis de la SEAT Leon a été aménagée pour la fabrication de respirateurs. « Nous avons veillé à trouver une ligne adaptée sur le plan ergonomique. L’objectif, c’est que nos employés restent en forme et pas qu’ils aient subitement à prendre un arrêt maladie à cause de douleurs au dos », explique Christian Vollmer.

Pour convertir une ligne de production et passer du jour au lendemain des voitures aux respirateurs, les ingénieurs doivent puiser en eux tout ce qu’ils ont de créativité et d’enthousiasme, des qualités indispensables pour construire des prototypes. « Pour le premier prototype, nous avons utilisé un moteur de lève-vitre, mais qui surchauffait très vite […] Ce type de fenêtre s’ouvre deux, trois fois maximum sur une journée. Le moteur ne pouvait pas être sollicité en permanence. Un collègue a alors eu l’idée d’utiliser un moteur d’essuie-glace, que nous avons ensuite simplifié. Nous avons retiré le détecteur de pluie et le fonctionnement par intermittence. Il nous fallait seulement de la vitesse et de la robustesse. Un moteur d’essuie-glace a ces caractéristiques », explique Vollmer. Puis, SEAT a acheté les autres pièces ou les a commandées par avion.

SEAT a eu besoin d’une semaine pour créer le premier prototype. Avec l’aimable autorisation de SEAT.

Le respirateur est produit sur la chaîne de montage de la SEAT Leon. Avec l’aimable autorisation de SEAT.

SEAT peut produire jusqu’à 300 unités respiratoires mécanisées par jour. Avec l’aimable autorisation de SEAT.

Au total, ce sont 150 employés issus de différents départements de SEAT qui ont quitté leur poste habituel pour monter des respirateurs. Trois équipes en roulement fabriquent environ 300 appareils chaque jour. C’est une course contre la montre. Christian Vollmer est en contact permanent avec des médecins et des contrôles de qualité sont effectués chaque jour. « D’ordinaire, dans une entreprise aussi grande, chacun est concentré sur son domaine. La situation a changé du jour au lendemain : la façon dont nous avons réussi à constituer d’urgence, au sein de notre entreprise, une équipe capable de passer outre les petites querelles et les jalousies et de mettre de côté ses propres succès est une expérience vraiment formidable », conclut le manager.

L’histoire de SEAT et de Lamborghini, d’Isinnova et de Decathlon, ainsi que du consortium britannique des meilleurs ingénieurs européens en est la preuve : ce n’est qu’en unissant nos forces que nous réussirons à faire face à cette situation exceptionnelle.