1.3 :: SYSTEME OUVERT OU SYSTEME FERME ?


Une fois la décision prise de vous équiper en CAO ou en CFAO, c’est certainement la deuxième question que vous vous poserez. La meilleure réponse est : système intégré.

Intégration : c’est le mot clé pour un processus prothétique de bout en bout, sans rupture numérique.


1.3.1 :: Premier cas
Vous avez choisi de vous équiper d’un système de conception
et de sous-traiter la fabrication.


Si vous avez choisi de sous-traiter la fabrication de vos conceptions, vous devez décider si vous donnez la priorité :
au choix 1) du fabricant (sous-traitant)
ou au choix 2) du système de CAO (numérisation et modélisation 3D).


1.3.1.1 :: Priorité au choix du fabricant

Si vous choisissez de collaborer avec un centre de production imposant son système de conception, votre choix doit avant tout s’opérer sur les services. Vous devez d’abord comparer l’étendue des services proposés (types de réalisations, matériaux, délais, qualité, garanties…) et leurs prix (frais de livraisons compris). Seulement après, vous devez comparer les systèmes de CAO proposés par les centres de production pré-sélectionnés, pour analyser le potentiel de vos de gains de productivité interne (temps passé pour la conception). Votre compétitivité sera le cumul du prix d’achat des fabrications sous-traitées et des gains de productivité interne.

La possibilité de fournir à vos clients un large choix de réalisations prothétiques est également un facteur de compétitivité. Tous les centres de production proposent des services de fabrication de chapes et de bridges. Mais dès qu’on veut fabriquer des infrastructures prothétiques plus complexes, des barres sur implants par exemple, le choix se restreint.

Bien entendu, si vous faites le choix de collaborer avec un ou plusieurs centres de production acceptant de recevoir des fichiers de logiciels de CAO ouverts, la restriction du champ d’applications ne se pose pas ; vous aurez la possibilité de choisir le plus compétitif pour chacune de vos activités.

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Compte-tenu du coût d’un système de CAO, si vous faites le choix d’un système dédié à un centre de production, attention à ne pas limiter votre investissement à un champ restreint d’applications.
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1.3.1.2 :: Priorité au choix du système de CAO

Si vous donnez la priorité à l’achat du système de conception, votre choix doit s’opérer sur le champ d’applications métiers du système, logiciel et scanner y compris.

La plupart des fournisseurs proposent une solution de conception intégrée : dispositif de numérisation 3D associé à un logiciel de CAO. Bien que plusieurs fabricants déclarent vendre indépendamment leurs scanners et leurs logiciels de CAO, sur le terrain leurs distributeurs imposent souvent le couple scanner et CAO. Cela dit, l’intégration du scanner avec le logiciel de CAO permet d’optimiser la récupération des numérisations 3D dans le logiciel de CAO. C’est pourquoi, afin d’être garant d’une bonne interopérabilité, il est préférable d’acheter ces deux composants chez un même fournisseur (fabricant ou intégrateur). Mais vous devez exiger que les fichiers générés par le dispositif de numérisation ne soient pas cryptés pour pouvoir exporter vos numérisations 3D vers un autre logiciel de CAO. En effet, si vous décidez ultérieurement d’intégrer un autre logiciel de CAO pour étendre votre chaîne numérique à d’autres activités de conception, vous devez pouvoir le faire sans obligation d’acheter un nouveau scanner.

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Un système de conception est composé d’un scanner et d’un logiciel de CAO. Le scanner représente deux tiers à trois quarts du prix du système de CAO. Il est donc important de ne pas se tromper dans le choix du scanner.

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1.3.2 :: Deuxième cas
Vous avez choisi de vous équiper d’une solution complète
de conception et fabrication.


Les premières solutions complètes de CFAO étaient toutes fermées. Cela s’expliquait en partie par la volonté de fournir des solutions intégrales ne nécessitant aucunes connaissances informatique et mécanique de la part du prothésiste. Mais l’expérience montre que les savoir-faire techniques des prothésistes leur permettent d’acquérir rapidement les compétences mécaniques suffisantes pour les travaux les plus courants, sachant que les logiciels de FAO génèrent automatiquement les programmes d’usinage. S’agissant des connaissances informatiques requises, il n’y a guère de différence entre une solution fermée et une solution ouverte ; c’est avant tout une question d’interopérabilité entre les outils via des interfaçages qui sont effectués par des intégrateurs ou par les fabricants des outils. Cette intégration étant prise en compte lors du choix des composants CFAO, les autres aspects sont du ressort de sociétés de services en informatique.


1.3.2.1 :: Solution unifiée de conception et de fabrication

Si l’utilisation de vos équipements numériques est réservée à une production exclusivement interne, vous pouvez choisir une solution unifiée, dite « fermée », pour vous garantir d’une intégration complète de la numérisation jusqu’au matériau.

Dans ce cas :

----------o assurez-vous que la solution couvre l’ensemble des réalisations que vous souhaitez automatiser, à court et moyen terme (durée d’amortissement de l’équipement) ;

----------o analysez bien les prix des matériaux et des outils de coupe car ils ont un impact important sur les coûts de production. A titre d’exemple, sur un des systèmes de fabrication d’armatures en zircone pré-frittée les plus répandus sur le marché, le coût du matériau vous en coûtera aussi cher que le prix de la machine pour la production de 700 éléments par an (3 par jour), sur la base d’un amortissement de la machine en 5 ans. Cela signifie qu’avec une production moyenne de 15 éléments par jour, en un an, le budget matériau égale le prix de la machine. Ce n’est pas que la machine soit peu chère, c’est le matériau qui est excessivement cher , d’où l’importance du prix du matériau au moment du choix de la machine.

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Normalement, aucun fournisseur ne devrait imposer son matériau et ses outils de coupe, mais plutôt les préconiser par rapport à un protocole de mise en forme validé. En effet, si les tarifs des matériaux sont compétitifs, le laboratoire n’aura aucune raison de s’approvisionner chez un autre fournisseur.

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1.3.2.2 :: Système de conception et système de fabrication intégrés

:: Fabrication additive
Les systèmes de CAO ouverts exportent des fichiers 3D au format de triangulation STL. Ce format de représentation des modélisations 3D a été créé pour répondre aux besoins spécifiques de la fabrication additive. L’intégration entre la CAO et une machine de fabrication additive dépend donc uniquement de la qualité du fichier STL généré par le logiciel de CAO, c’est-à-dire sans problèmes de raccordements entre les volumes, sans erreur d’orientation des polygones...

:: Usinage
Dans l’industrie, les systèmes de conception et les systèmes de fabrication sont considérés comme deux équipements distincts, dont la communication entre les deux est assurée via une interface de transfert de la CAO vers la FAO à la norme STEP, puis de la FAO vers la machine à commande numérique via des programmes ISO.

Dans le dentaire, le transfert de la CAO vers la FAO ne pose pas de problème majeur, bien que le format STL utilisé pour le transfert de la modélisation 3D ne soit pas le plus approprié pour la génération des programmes d’usinage. Pour améliorer cette communication, certains éditeurs de logiciels de CAO associent au modèle STL un fichier qui comprend la ligne de représentation de la limite cervicale et un plan offset, afin de fournir des informations suffisamment riches pour l’optimisation des parcours d’outils. A défaut, certains éditeurs de logiciels de FAO génèrent automatiquement ces deux informations à partir d’un modèle STL importé.

Toutefois, une des particularités de la CFAO dentaire est que certains paramètres de fabrication, comme les diamètres des outils de coupe, sont définis dans le logiciel de CAO. Il est donc nécessaire de définir des protocoles de communication de la CAO vers la FAO qui prennent en compte les spécificités de la machine-outil. Par exemple, si vous concevez une chape avec une cavité de 0,8 mm de diamètre et que la plus petite fraise de la machine-outil est de 1 mm, vous aurez des problèmes (trou ou sous-épaisseur de la paroi de la chape). Ceci est surtout vrai lors du transfert d’un fichier CAO vers un sous-traitant. Ce type de problème est résolu lorsque les éditeurs de logiciels se sont accordés sur les protocoles d’échange de données entre leurs outils respectifs, ou que l’intégrateur qui vous propose la solution a optimisé l’interopérabilité entre les deux systèmes.


Notons que les solutions intégrées de CAO/FAO sont, pour grande partie, bâties sur les logiciels ouverts des éditeurs suivants : 3Shape, Delcam et Dental Wings pour la CAO ; Delcam, Open Mind, Picasoft et Sescoi pour la FAO, comme vous pouvez le constater dans les tableaux de comparaison des solutions de CFAO.


C’est pourquoi, même si vous achetez une solution complète chez un seul fournisseur, vous devriez vous assurer de la possibilité de récupérer des fichiers 3D issus d’autres logiciels de CAO dans votre logiciel de FAO, au même titre que vous devriez pouvoir transférer vos fichiers CAO à un sous-traitant ou vers un autre équipement de fabrication.

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Nous vous conseillons de privilégier une solution offrant une parfaite intégration entre la conception et la fabrication, mais dont les deux systèmes de CAO et de FAO peuvent respectivement exporter et importer des fichiers compatibles avec la plupart des autres systèmes, c’est-à-dire a) non cryptés et b) conformes au format de données 3D le plus répandu dans la filière dentaire, à savoir le format STL.

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1.3.2.3 :: Solution totalement ouverte

Les aspects d’intégration du système de conception (scanner et logiciel de CAO) et d’intégration entre systèmes de conception et de fabrication ayant été traités dans les chapitres précédents, nous nous intéressons ci-après aux aspects d’intégration du système de fabrication.

3 composants sont à prendre en compte dans l’intégration d’un système de fabrication : la machine, le logiciel de FAO et le matériau ; plus les outils de coupe pour les systèmes d’usinage.

:: Fabrication additive
Toutes les machines de fabrication additive, disponibles pour le dentaire, sont pilotées par des logiciels de FAO propriétaires et elles utilisent des matériaux caractérisés et commercialisés exclusivement par leurs fabricants. Il n’existe donc pas, à ce jour, de système de fabrication additive vous permettant de choisir librement votre fournisseur de matériau. « L’ouverture » des systèmes de fabrication additive se limite à la récupération des fichiers STL issus des logiciels de CAO.

:: Usinage
Par conte, en usinage, il est tout à fait possible d’acquérir les composants du système chez différents fournisseurs.

Le choix doit démarrer par la machine. Vous devez vous assurer que la machine supporte le langage de programmation ISO, ce qui est le cas de la majorité des machines. Les logiciels de FAO ayant pour fonction de générer des programmes d’usinage en langage ISO, l’intégration ne pose donc pas de problème majeur. Les fabricants de machines qui adressent le secteur dentaire ont souvent des accords avec des éditeurs de logiciels de FAO.

L’intégration d’un logiciel de FAO avec une machine d’usinage est un gage d’optimisation. La définition des programmes d’usinage, des parcours d’outils, est liée aux capacités de la machine et du jeu d’outils de coupe utilisés. Ainsi, un logiciel de FAO paramétré spécifiquement pour une machine offrira, à priori, une stratégie d’usinage optimisée permettant : a) de réduire la durée du cycle d’usinage et b) d’augmenter la durée de vie des outils de coupe. C’est important car, à titre d’exemple, un jeu d’outils de coupe pour l’usinage d’armatures en cobalt-chrome coûte environ 150 € ; il vaut mieux que vous puissiez usiner au moins une soixantaine d’éléments avec un jeu. Le prix des fraises diamant pour l’usinage de la zircone frittée est encore plus élevé.

Vous devez donc vous assurer auprès du fournisseur du logiciel qu’il propose, à son catalogue, un post-processeur et une stratégie d’usinage pour la machine qui vous intéresse, sinon vous devrez payer des coûts supplémentaires de développement spécifique.

Si vous envisagez de vous équiper de plusieurs machines, privilégiez un logiciel capable de piloter vos différentes machines pour éviter de devoir vous familiariser avec plusieurs interfaces homme / machine, sans pour autant perdre de vue la performance du triptyque machine / outils de coupe / logiciel de FAO.

La possibilité de s’approvisionner chez les fournisseurs de matériaux de son choix est le principal avantage d’un système de fabrication totalement ouvert. En effet, le matériau est « la vache à lait » de la plupart des fournisseurs de systèmes imposant leurs bruts à usiner. Or, l’intérêt d’intégrer un système de fabrication dans le laboratoire est avant tout d’accroître sa compétitivité, sinon autant sous-traiter la fabrication.

Les codes à barres sont souvent présentés par les fournisseurs de solutions fermées comme un atout pour gérer les bruts à usiner en liaison avec le logiciel de FAO. C’est vrai, mais cette utilisation du code à barres peut également s’effectuer indépendamment des fournisseurs de logiciels de FAO et de bruts à usiner.

En résumé, comme préciser en introduction, le mot-clé c’est : intégration. Cette intégration peut avoir été réalisée par un fabricant de système complet ou par un distributeur de plusieurs marques, ou peut être faite sur mesure par un intégrateur.

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Attention : l’utilisation d’une solution de fabrication totalement « ouverte » signifie que vous devez acquérir une bonne connaissance des procédés de fabrication et du comportement des matériaux mis en forme, pour définir vos protocoles de fabrication. Ces protocoles doivent être rédigés pour être capitalisés et utilisables par d’autres personnes de l’entreprise.

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:: Message aux fournisseurs

Il serait souhaitable que tous les fournisseurs d’équipements et de matériaux ouvrent au moins leurs systèmes de fabrication. En imposant ses prix de matériaux, c’est le fournisseur, aujourd’hui, qui fixe le prix de revient et donc de vente des fabrications chez les prothésistes dentaires. De même, l’impossibilité d’exploiter des données issues de logiciels de CAO concurrents ne permet pas au laboratoire d’exploiter pleinement son outil de production. Or, le laboratoire doit garder le contrôle de ses achats de matériaux et optimiser le taux de charge de sa (ses) machine(s) pour maîtriser sa compétitivité. Un bon accord commercial doit être gagnant / gagnant !
(Infos 07/09)


1.3.3 :: Troisième cas
Vous avez une solution CFAO « fermée » et souhaitez la rendre communicante.

Puis-je ouvrir mon système ? S’agissant des systèmes assemblant des composants du marché, la réponse est : OUI. Beaucoup de solutions sont composées de matériels et de logiciels disponibles de manière autonome auprès de leurs fabricants et éditeurs respectifs. Ces outils numériques ont donc des interfaces d’import et/ou d’export que votre fournisseur à crypter ; les informaticiens savent généralement les décrypter.

Les machines sont généralement pilotées en langage ISO, or tous les logiciels de FAO génèrent des programmes d’usinage normalisés ISO.

S’agissant des logiciels de CAO « maison », ils reposent pour la plupart sur des modeleurs polygonaux, c’est-à-dire de modélisation 3D par triangulation. Ces logiciels sont donc à même d’exporter des fichiers STL. Là encore, c’est une question de décryptage. Il peut y avoir des problèmes de qualité des fichiers STL pour une exploitation sur des machines de fabrication additive. En effet, cette technique de fabrication nécessite de travailler à partir d’une maquette numérique dont la représentation 3D est constituée d’un objet 3D unique sans recouvrement des volumes et non d’un assemblage de plusieurs objets 3D. Toutefois, il existe des logiciels de réparation des fichiers STL qui permettent de résoudre ce problème, de manière plus ou moins automatique.

Attention ! Si vous possédez un matériel récent, attendez-vous à ce que votre fournisseur rompe le contrat de garantie. Il peut aussi refuser d’assurer la maintenance de votre équipement. Vous devrez donc être en mesure d’assurer vous-même la maintenance et le calibrage de vos équipements ou trouver un prestataire. Mais avant tout, parlez-en avec votre fournisseur. En effet, il n’est pas rare que des fournisseurs de solutions fermées acceptent au moins d’ouvrir leur système de fabrication à l’import de fichiers STL et STEP ; en permettant à leurs clients de vendre des prestations de fabrication, ils vendent davantage de matériaux.

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