La tomographie computérisée industrielle (CT) est devenue un outil essentiel de l’assurance qualité et des processus de fabrication dans de nombreux secteurs industriels.
Grâce aux innovations technologiques et à l’intégration croissante de la fabrication additive, le marché de la CT industrielle connaît une forte croissance. Cet article donne un aperçu des tendances actuelles et des perspectives d’avenir de cette technologie : analyse du marché, prévisions de croissance, impact des progrès technologiques. Il met en lumière les avantages de la CT en assurance qualité ainsi que le rôle d’innovations spécifiques (équipements et services) qui visent à améliorer la qualité des produits et à optimiser les processus de production.
Cet article offre un aperçu concis de l’importance et du potentiel futur de la tomographie industrielle en se concentrant sur ses aspects essentiels.
Sommaire
Marché actuel et prévisions de développement de la CT industrielle
Le marché mondial de la CT industrielle enregistre une croissance significative. Pour les années 2022 à 2024, les estimations se situent entre 502 et 645,3 millions USD. Selon les prévisions, ce marché atteindra entre 773,45 et 1 116,5 millions USD entre 2029 et 2030. Le taux de croissance annuel moyen (CAGR) s’élève à environ 7,4 % à 9,03 % (Grand View Research, Inc., 2023 ; Mordor Intelligence, 2024).
L’utilisation croissante de techniques de fabrication additive dans divers secteurs — automobile, aérospatial, défense, électronique — accélère ce développement. La fabrication additive, également appelée impression 3D, permet de produire des géométries complexes difficiles à obtenir par les méthodes classiques. Les scanners CT industriels testent la résistance et les propriétés de ces structures sans endommager le produit (Grand View Research, Inc., 2023).
Avantages de la CT industrielle
Parmi les avantages figurent le contrôle non destructif de composants. Il existe de nombreux systèmes CT permettant la numérisation haute résolution (plage nanométrique) de pièces microscopiques jusqu’à des composants et systèmes de la taille d’un véhicule. Grâce à un logiciel spécialisé, différentes inspections peuvent être réalisées : analyse de porosité, détection de défauts, analyse de montage. La CT est précieuse en développement et en management qualité pour :
- un développement produit plus rapide,
- une qualité produit accrue,
- un risque réduit de rappel,
- une réduction du taux de rebut en lots bloqués.
Offre de marché
Le marché se divise en deux segments : équipements et services. En 2022, le segment équipements dominait avec 51,8 % du chiffre d’affaires et devrait croître à un CAGR de 7,1 % (Grand View Research, Inc., 2023). Les principaux moteurs d’innovation sont ici des développements logiciels CT tels que ZEISS Automated Defect Detection, qui utilise l’IA pour l’analyse automatisée des défauts (Carl Zeiss Industrial Metrology, LLC., n.d.). Le segment services, dont le taux de croissance attendu est plus élevé (7,7 %), couvre inspection, support, maintenance et conseil. En raison de l’intensité capitalistique des CT, les entreprises externalisent de plus en plus ces services auprès de tiers (Grand View Research, Inc., 2023).
Innovations en CT industrielle
Innovation de service
Microvista GmbH a développé, en collaboration avec l’EZRT du Fraunhofer IIS, un système CT flexible et mobile. Il s’intègre rapidement dans les processus de production et est proposé à la location pour le contrôle non destructif en période de charge accrue. Le processus d’inspection est entièrement automatisé (scan, reconstruction, évaluation) et livré avec un logiciel d’évaluation personnalisé. Ce concept offre un feedback rapide sur la qualité directement sur le site de production, réduisant coûts et logistique. Grâce à l’évaluation automatique assistée par IA, le système est idéal pour les contrôles série et les contrôles accompagnant la production (Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, 2023 ; Microvista GmbH, n.d.-b).
© Microvista GmbH
Innovations d’équipement
En 2018, le Fraunhofer-Institut a mis en service le premier système CT robotisé chez le constructeur automobile BMW. Cette innovation constitue un progrès majeur en CT industrielle et a le potentiel de transformer la manière dont les composants complexes sont analysés dans l’automobile (Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, 2018). Avec cette technologie déployée dans l’installation pilote du centre de recherche et d’innovation BMW, quatre robots enregistrent plusieurs milliers d’images de coupe d’un prototype de véhicule à l’échelle micrométrique. Cela permet une analyse 3D précise sans démontage du véhicule (Beutnagel, 2018).
Interaction entre innovation de service et d’équipement
Dans les systèmes At-Line ou In-Line chez les OEM ou équipementiers, des goulets d’étranglement d’évaluation peuvent survenir pour des raisons de pénurie de personnel ou d’économies, ou en raison de défis d’évaluation dépassant les capacités des logiciels standards. Des prestataires comme Microvista GmbH peuvent alors proposer une évaluation automatisée sur mesure via le cloud (Microvista GmbH, n.d.-a).
Techniques de scan
La CT à faisceau plan et la CT à faisceau conique dominent le marché. Le segment CT à faisceau plan détenait 44,1 % de part de marché en 2022 et devrait atteindre un CAGR de 7,3 %. Pour la CT à faisceau conique, un CAGR plus élevé de 7,9 % est attendu. Adaptée aux composants électroniques et aux pièces de fonderie de taille moyenne, elle offre des temps de scan plus courts (Grand View Research, Inc., 2023).
La laminographie computérisée est particulièrement adaptée aux composants plans, par ex. circuits imprimés, pales de rotor d’hélicoptères et d’éoliennes, ou composites fibreux plats. Compte tenu de la taille croissante des composants, de la transition vers les énergies renouvelables et de la demande d’électronique en hausse, la laminographie computérisée jouera probablement un rôle important aux côtés de la CT industrielle (Maisl et al., 2010).
Évolution par domaine d’application
Le segment détection et inspection de défauts, qui détenait 25,0 % de part de marché en 2022, affichera le CAGR le plus élevé (8,6 %). Le segment analyse d’assemblage, utilisé de plus en plus dans l’automobile, l’aérospatial et l’électronique, attend un CAGR de 7,2 % (Grand View Research, Inc., 2023).
Évolution par secteur
Demande dans l’automobile
L’industrie automobile dominait en 2022 avec 26,6 % de part de marché. Un CAGR de 7,8 % est attendu jusqu’en 2030. Les systèmes CT sont utilisés à différentes phases du processus de production (Grand View Research, Inc., 2023).
Demande dans l’électronique
Le segment électronique devrait afficher le CAGR le plus rapide (8,5 %), car le scan CT est de plus en plus utilisé pour l’examen de composants internes (Grand View Research, Inc., 2023).
Demande dans l’aérospatial
Dans l’aérospatial, la demande croissante d’évaluations précises de pièces complexes à haute température a tiré le marché CT. La CT est employée pour les tubes soudés, les pièces en aluminium moulé et les aubes de turbines, contribuant à la croissance du marché (Grand View Research, Inc., 2023).
Différences régionales du marché
L’Asie-Pacifique dominait le marché en 2022 avec 33,6 % et devrait enregistrer le taux de croissance le plus rapide (8,2 %). L’Amérique du Nord attend un CAGR significatif de 7,6 %. En Europe, des règlementations strictes et la maintenance préventive des équipements industriels favorisent la croissance, particulièrement dans l’automobile et l’aérospatial (Grand View Research, Inc., 2023 ; Mordor Intelligence, 2024).
Synthèse
La CT industrielle devient un outil incontournable dans divers secteurs, portée par les progrès technologiques et une demande croissante de détection de défauts et de contrôle qualité fiables. Les innovations répondent à ces défis par une plus grande variété de modes de scan, des systèmes plus rapides et plus flexibles, et des modèles de service adaptés. Avec la poursuite du développement de la fabrication additive et le besoin croissant de méthodes d’inspection précises, le marché de la CT industrielle devrait continuer de croître fortement.
Références
Beutnagel, W. (2018, 19 juillet). BMW nutzt Computertomographie zur Fahrzeuganalyse. Automotiveit.eu. https://www.automotiveit.eu/technology/bmw-nutzt-computertomographie-zur-fahrzeuganalyse-154.html
Carl Zeiss Industrial Metrology, LLC. (n.d.). ZADD: AI-defect detection for CT inspection. Zeiss.com. Consulté le 3 avril 2024, depuis https://www.zeiss.com/metrology/products/software/zadd.html
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. (2018, 31 juillet). Fraunhofer EZRT nimmt erstes roboterbasiertes CT-System beim Automobilhersteller BMW in Betrieb. https://www.iis.fraunhofer.de/de/pr/2018/20180731_EZRT_RoboCT.html
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. (2023). Flexibles mobiles CT-System. https://www.iis.fraunhofer.de/de/ff/zfp/projekte/flexibles-mobiles-ct-system.html#1
Grand View Research, Inc. (2023, juin). Industrial Computed Tomography Market Size Report, 2030. Grandviewresearch.com. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/industrial-computed-tomography-market
Maisl, M., Schorr, C., Porsch, F., & Haßler, U. (2010). Computerlaminographie, Grundlagen und technische Umsetzung. https://www.ndt.net/article/ctc2010/papers/261.pdf
Microvista GmbH. (n.d.-a). CT-Datenauswertung | Microvista. Consulté le 3 avril 2024, depuis /industrielle-computertomographie/dienstleistungen/ct-datenauswertung
Microvista GmbH. (n.d.-b). Mobiles CT – SCANEXPRESS. Consulté le 3 avril 2024, depuis https://www.mobile-ct.eu
Mordor Intelligence. (2024). Industrial CT Scanning Market. https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/industrial-computed-tomography-market