L’innovation par et pour les forces : Impression 3D au 2è RIMa (+ MAJ 1+2)

Un premier challenge autour des potentialités de l’impression 3D (ou "fabrication additive") pensé et mené par et pour les militaires de l’armée de Terre, a été récemment organisé pour trouver, via cette technologie, des solutions, sans filtre, à leurs besoins opérationnels immédiats. Prometteur, le passage à l'échelle des projets est à suivre, permettant notamment de valider l'actuel dispositif de soutien à l'innovation mis en place au sein de l'armée de Terre.

Décentralisation de l'innovation

Le 2ème régiment d’Infanterie de Marine (2e RIMa / Le Mans) a organisé du 13 au 15 février ce premier Hackahaton Mili 3D pour les unités opérationnelles de la 9ème Brigade d’Infanterie de Marine (BIMa). La fabrication additive s’oppose à la fabrication soustractive où l’on enlève de la matière pour atteindre la forme désirée. Dans la fabrication additive, les pièces en trois dimensions sont construites, via des imprimantes, par addition de couches successives de matière (selon différents procédés et avec différentes matières), sous contrôle d’un ordinateur. 

L’idée de cet événement a germé dans la tête d’un officier du régiment, profil EMIA, épaulé par un autre officier, profil officier sous contrat (OSC) ayant une formation d’ingénieur. Sans cesse à la recherche de nouvelles idées, notamment pour faciliter l’instruction, le premier présente à son chef de corps il y a un an les opportunités de l’impression 3D dans le domaine : produire à bas coûts des répliques de mines pour simuler ces menaces, etc. Conquis, ce dernier aide à pousser plus loin l’idée, en s’appuyant notamment sur le représentant régimentaire au sein du réseau de référents simplification-innovation-numérique (RSIN), mis en place dans toutes les unités de l’armée de Terre depuis quelques mois. Ce maillage vise à permettre la captation, la remontée et la maturation des idées. Un dossier est donc monté et déposé sur une plateforme numérique centralisée. 

Le dispositif "haut" de l’innovation au sein de l’armée de Terre reçoit le projet, l’examine et le valide, via notamment la cellule de management de l’information pour l’innovation (CM2I), au sein du pôle numérique et coordination de l’innovation (PNI), structure directement subordonnée au major-général (MGAT).La mission de la CM2I est de faire remonter les idées en matière d’innovation, de simplification et de transformation numérique, pour validation et suivi des projets. Pour la mise en œuvre, en conservant une certaine décentralisation, les initiateurs du projet bénéficient du soutien du BattleLabTerre, organisme subordonné au bureau plans de la sous-chefferie performance-synthèse de l’état-major de l’armée de Terre (EMAT), qui est en charge de la promotion des innovations technico-opérationnelles. Les initiateurs bénéficient donc d’un soutien juridique, financier, en termes d’organisation, etc. Avec, au sein du Battle Lab Terre, la présence d’un juriste, un commissaire, un représentant de la DGA... 

Aux résultats

Après 48 heures, plus de 54 projets ont été imaginés, dessinés, fabriqués et testés par les participants (au nombre de 74), pour répondre à des problèmes courants. Il est possible de citer par exemple des protections de jalons de mortiers (piquets permettant le pointage des pièces), des supports de bâtons lumineux type Cyalume, des poignées-saisies type Magpul pour les chargeurs de mitrailleuses Minimi aujourd’hui inexistants sur le marché, des supports de poignées pour les mitrailleuses MAG 58 (alors qu’aucune attache - type Picattiny ou non - n’existe sous le canon) pour permettre le tir à la hanche (notamment avec un système de fixation sur le gilet de combat) ou à l’épaule (et non seulement sur affût, bipied ou trépied), un manche universel pour les différents outils utilisés par les démineurs, des supports-adaptateurs pour monter le dispositif de pointeur laser PIRAT sur le HK-416 (et ainsi ne pas avoir à tous les jeter, faute de pouvoir les passer du FAMAS, où ils sont utilisables, au HK-416, où ils ne l’étaient pas jusqu’alors), etc. 

Au final, le 11ème Rama avec 14 objets et le 6ème RG avec 16 objets finissent 1er ex aequo de cet événement, plus collaboratif que compétitif. Les équipes des régiments étaient composées de profils variés (comme celle du 6ème RG avec 1 démineur EOD, 1 spécialiste de la fouille opérationnelle, 1 conducteur spécialité travaux, 1 réserviste…). Pour certaines équipes, comme celles du 6è RG ou du 2è RIMa, la présence des réservistes qui, dans le civil, sont en charge de la modélisation 3D et experts en logiciels de CAO (conception assistée par ordinateur), l’un au CEA (Commissariat à l’Energie Atomique) l’autre chez Airbus Helicopters, ont été de vrais plus, en étant utilisés ici dans leur cœur de compétences. Les équipes n'ayant pas ces perles rares en leur sein s'en voyaient attribuer un par les organisateurs. De plus, la présence lors de ce challenge de représentants de l’Ecole Militaire de Bourges (EMB), pôle d’expertise de l’armée de Terre dans l’impression 3D, et du détachement de Tulle de la 13è BSMAT (base de soutien du matériel), détenant des compétences dans la qualification d’outillages réalisés en impression 3D, ont été particulièrement utiles pour la partie qualification de la modélisation / processus de certification. Les machines étant fournies pour l’occasion par un partenaire manceau et par l’EMB qui en détient en propre. 

Demain, face au succès, une 2nde édition devrait voir le jour. Pas forcément uniquement au niveau régiment, mais potentiellement en interarmes, par spécialité ou par thématique. Avec une autre ampleur. Au niveau du régiment organisateur, des fonds sont en cours d’être débloqués pour réaliser au sein du 2ème RIMa un FabLab pour mettre à disposition des imprimantes 3D et permettre de prototyper et produire des pièces, finalement peu coûteuses, et réplicables facilement, par les militaires du régiment. Quant aux projets, ils seront analysés par le Battle Lab Terre et la DGA, et ses petits équipements (non disponibles dans le commerce) devraient prochainement pouvoir bénéficier à toute l’armée de Terre pour certains d’entre eux, après une période de qualification/certification (et potentiellement de dépose de brevets), qui est espérée par tous la plus courte possible (un des enjeux du coup d'après) . 

Ainsi, grâce à ce challenge, l’armée de Terre offre une liberté d’action leur permettant d’améliorer leur mission quotidienne. En effet, les militaires sont les premiers utilisateurs de leurs matériels sur le terrain et leurs retours d’expérience, très directs, sont riches d’enseignements. Ils peuvent aujourd’hui transformer une partie de leurs besoins en réalité immédiate.

Impression 3D et armée de Terre : des enjeux de différents niveaux

Cet événement s’inscrit dans la continuité du fourmillement d'expérimentations menées par l’armée de Terre dans le domaine depuis quelques mois, notamment dans le cadre de la modernisation de la maintenance MCO-Terrestre (et la recherche, notamment, de la baisse des périodes d’indisponibilités des matériels et véhicules). Avec des intérêts et des limites. Ainsi, au Sahel, les maintenanciers de l’opération Barkhane utilisent ces systèmes depuis Mai 2019 au sein d’un Fab Lab à Gao, notamment dans le cadre d’une expérimentation menée par la division étude et prospective de l’EMB. Ont été réalisés des boutons d'allumage de P4, des bagues d'amortisseurs de triangle de direction de PVP, des bouchons de protection de Famas, des coques de protection diverses, des bagues de maintien oculaire pour les optiques… En attendant qu’une pièce de rechange arrive de France, la pièce imprimée remplit le rôle de substitution, évitant à certains véhicules ou matériels d’être immobilisés trop longtemps. Une 1ère unité de fabrication additive polymère, plus ambitieuse, est également présente au Tchad à N'Djamena (expérimentation menée par la 13è BSMAT).

Le fabricant français 3D Prodways a eu la commande de plusieurs imprimantes 3D ProMaker P1000. Elles permettent à la SIMMT (structure intégrée du maintien en condition opérationnelle des matériels terrestres) de valider en conditions réelles les avantages offerts par l’impression 3D pour la fabrication de pièces de rechange. Ce sont des systèmes d’impression polymère à frittage laser avec une plateforme de fabrication de 300x300x300mm. Parmi les matériaux disponibles, il est possible d’utiliser le polyamide pour des pièces complexes avec des propriétés mécaniques similaires à l’injection, et une résistance aux hautes températures. Des imprimantes ont été conteneurisées afin d’être déployée en opérations extérieures, dans des conteneurs KC 20 retravaillés par la 14è BSMAT (Nouatre). Parmi les pièces imprimées, il est possible de citer les bouchons de réservoirs pour des VBL ou des couvre-bouches du canon de 25mm du VBCI (afin d'éviter les infiltrations de poussières et de sable, nuisant aux tirs). 

D’autres imprimantes équipent le détachement de Tulle de la 13è BSMAT, qui assure le soutien opérationnel depuis la Métropole de la chaîne de fabrication additive déployée. L'unité est tout particulièrement attentive au développement / certification d'outils de maintenance par l'impression 3D. Une des voies particulièrement prometteuses. Au printemps dernier (en lien avec Arquus), un VBL a fait sur place l’objet d’une expérimentation avec la fabrication additive d’un bloc réservoir en impression polymère et d’une cloche de convertisseur de boite de vitesse en aluminium, pour faire face aux obsolescences fréquentes frappant les véhicules sur-employés en opérations. L'Ecole Franco-Allemande sur hélicoptère Tigre les a sollicité, par exemple, pour réaliser des manches inertes afin d'aider à l'apprentissage (projet réalise en 1 semaine). Plus récemment, un projet de la SIMMT  été labellisé par l’Agence de l’Innovation Défense (AID) pour être accompagnés dans le lancement d’une expérimentation grandeur nature de fabrication additive, avec blockchain pour valider l’intégrité du processus de production des pièces de rechanges, définition d’un nouveau modèle économique et assurer la traçabilité des pièces produites (en partenariat avec la société Vistory). En juin 2019, lors d'un exercice en Pologne (Capable Logistician 2019), la SIMMT a déployé un conteneur de fabrication 3D a été déployé sous l'égide de l'Agence Européenne de Défense pour évaluer l'impact de ces procédés. Autant de briques bâties pour construire à terme une capacité de production en autonomie de pièces désirées.

MAJ 1 : dans le dernier numéro de Terre Info Magazine, un dossier est consacré à la maintenance modernisée.

Il est ainsi indiqué que 286 pièces ont été réalisées à Gao, permettant de remettre en état de marche une cinquantaine de matériels, ou encore la création de matériels adaptés aux théâtres (sans besoin de les apporter depuis la Métropole), comme des systèmes de porter-seringue sur gilet pare-éclats. Des réflexions sont faites sur le déploiement à terme d'une équipe de maintenanciers 3D, une fois que toute la chaîne est maîtrisée (conception numérique à l'impression).

Avec, à noter, une vue d'artiste, d'un véhicule Griffon en camouflage "désert".

MAJ 2 : le dernier numéro du Journal de la Défense aborde la question de "la bataille de la maintenance". Il apporte quelques préçisions sur la question de l'impression 3D au sein de l'armée de Terre :

• 3 imprimantes sont actuellement utilisées à Tulle par la 13è BSMAT (qui abrite toute la chaîne, de conception et rétro-conception : numérisation des pièces dont les plans n'existent pas, contrôle de résistance des éléments imprimés...)
• Au-delà de pièces, la 13è BSMAT a également réalisé en Impression 3D des outils comme un redresseur de chargeurs de FAMAS dont toutes les pièces ont été imprimés.
• A Gao, l'imprimante déployée tourne jour et nuit, avec beaucoup de demandes notamment de la part de médecins des forces et des forces spéciales, comme pour des systèmes de protection de bouteilles fragiles, qui les protègent des chocs, de manière légère et efficace.