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Convergence de la bioprinting et de l’impression 3D industrielle : Jeff Graves, PDG de 3D Systems

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  • Post published:25 février 2022
  • Post category:Actualité

Maintenant que Jeff Graves occupe le poste de président et de PDG de 3D Systems (NYSE:DDD) depuis près de deux ans, nous sommes en mesure de mieux comprendre son style de leadership. Nous pouvons également voir comment ce style a joué un rôle dans la consolidation de ce qui devrait être un acteur extrêmement fort dans l’industrie de la fabrication additive. 3DPrint.com s’est entretenu avec M. Graves avant son intervention au prochain sommet sur les stratégies de fabrication additive, qui se tiendra du 1er au 3 mars, afin d’avoir une meilleure idée de la trajectoire de l’entreprise.

3D Systems devient liquide

Dr Jeffrey Graves, président et PDG de 3D Systems. Image reproduite avec l’aimable autorisation de 3D Systems.

La clé pour redresser le navire 3D Systems a été de céder les unités commerciales qui pouvaient être considérées comme gênantes pour les opérations globales du fournisseur de solutions de fabrication additive. Il s’agissait non seulement de sa division liée à la FAO, mais aussi de son bureau de services – autrefois connu sous le nom de Quickparts, puis de 3D Systems On Demand. Lorsque Quickparts a été acheté en 2011, il offrait des revenus annuels de 25 millions de dollars. Une critique courante de cette entreprise, qui vise également la branche d’impression de pièces de Stratasys, est que les services d’impression sont en concurrence directe avec les clients du fabricant d’imprimantes. C’est un point de vue que partage M. Graves.

“Ce n’est pas que la fabrication rapide de pièces soit une mauvaise affaire. Je pense que c’est en fait une très bonne activité, mais il est très difficile d’essayer d’être un vaste fournisseur de technologie pour le secteur des bureaux de services et, d’une part, d’essayer de leur vendre de la technologie et, d’autre part, de leur faire concurrence”, a déclaré M. Graves. “C’est incompatible avec le fait d’être un fournisseur de solutions plus large pour l’industrie. Je ne pense tout simplement pas que ce soit compatible. J’ai toujours été convaincu qu’il ne faut pas entrer en concurrence avec ses clients.”

Cependant, ce n’est pas seulement le délestage d’actifs non pertinents qui a permis à l’entreprise de se libérer de ses dettes immédiates et de revenir sur des bases solides. M. Graves a également procédé à une émission d’obligations qui a été synchronisée avec les conditions du marché de la dette pour garantir le succès. Grâce à une obligation convertible à taux zéro pendant cinq ans, 3D Systems a pu mettre environ 1 milliard de dollars dans son bilan.

Logiciel de gestion d’impression 3D

3D Systems acquired Oqton software company.

Une capture d’écran du logiciel d’Oqton. Image reproduite avec l’aimable autorisation de 3D Systems.

Cela a permis à la société non seulement de se débarrasser de ses obligations de dette à court terme, mais aussi de cultiver sa nouvelle orientation commerciale, qui comprenait l’achat d’Oqton et de Volumetric. Si le premier était un développeur de logiciels de systèmes d’exécution de la fabrication (MES), le second était un pionnier de la bio-impression. Tous deux étaient tenus en haute estime. Fondée par d’anciens employés d’Autodesk, dont le Dr Ben Schrauwen, Oqton a été soutenue par des sociétés comme Carl Bass, Sandvik et Fortino Capital. Volumetric a été cofondé par les inventeurs d’une technique de bio-impression basée sur la stéréolithographie, les docteurs Jordan Miller et Bagrat Grigoryan, le premier occupant désormais le poste de scientifique en chef de la médecine régénérative pour 3D Systems.

Historiquement, les imprimantes 3D ont été développées pour le prototypage rapide, les fabricants d’imprimantes ne voyant pas comment elles pourraient s’intégrer dans le flux de travail d’une entreprise. Le MES est crucial pour la prochaine étape de l’intégration de l’impression 3D dans la fabrication industrielle, car il permettra de gérer les équipements d’AM aux côtés d’autres machines de production au sein d’une opération plus vaste. Pour 3D Systems, Oqton permettra de prendre les imprimantes 3D, les équipements de post-traitement et tout autre élément du flux de production de l’AM et de les connecter à Oracle, SAP, Microsoft Factory ou tout autre logiciel utilisé pour gérer les opérations de production.

3D Systems s’ouvre

En général, les anciens fabricants d’imprimantes 3D se sont fermés au reste du marché. Cela signifiait un contrôle strict des matériaux, de l’architecture des machines, des logiciels, etc. Aujourd’hui, cependant, nous commençons à voir des changements dans ce domaine, puisque Stratasys a acquis la startup Origin spécialisée dans les matériaux ouverts et qu’EOS a racheté la société d’architecture ouverte Vulcan Labs. Avec Oqton, 3D Systems commence également à s’ouvrir à d’autres acteurs du marché.

“Le logiciel d’Oqton n’est pas seulement un grand atout pour nous, mais pour l’ensemble du secteur. Nous allons les conserver en tant qu’unité commerciale distincte avec un pare-feu en place”, a déclaré M. Graves. “Oqton travaille désormais avec bon nombre de nos concurrents en les aidant à vendre leurs plates-formes à leur clientèle, et ils peuvent tirer parti de cette même plate-forme pour se développer également. Nous pensons que c’est une excellente chose pour l’ensemble du secteur, car cela élimine au moins un obstacle à l’industrialisation à grande échelle de la fabrication additive.”

Pour cette raison, 3D Systems pourrait également envisager d’élargir l’accès à ses imprimantes aux partenaires et utilisateurs de matériaux. Pour M. Graves, cela peut avoir un impact similaire sur l’ensemble de l’industrie de l’AM, car cela encouragerait d’autres OEM à faire de même. Ce qui, à son tour, pourrait permettre à 3D Systems de développer des matériaux pour d’autres fabricants d’imprimantes 3D.

“Je considère en quelque sorte les matériaux de la même manière [qu’Oqton]. Les matériaux sont l’une de nos véritables compétences de base. Il se peut que nous nous dirigions vers une évolution de l’ensemble de l’industrie vers des systèmes plus ouverts. Si nous ouvrons nos systèmes, d’autres ouvriront davantage les leurs, et nous pourrons alors fournir des matériaux non seulement pour nos machines, mais aussi pour d’autres. Cependant, c’est un peu plus difficile à mettre en œuvre qu’il n’y paraît pour un client, car chacun de ces systèmes nécessite le développement d’un processus. Mais si un client veut le faire, cela peut certainement aider à la vente des imprimantes elles-mêmes”, a déclaré M. Graves. “Je ne pense pas que cela se produira rapidement, mais nous examinons très sérieusement la direction que prendra l’industrie à l’avenir et comment nous pouvons être un leader dans ce domaine.”

3D Systems et la bio-impression

Volumetric's custom bioprinter.

Volumetric développe des bio-imprimantes personnalisées grâce à sa technologie révolutionnaire. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Volumetric.

Le nouvel intérêt de l’entreprise pour les matériaux ouverts et le MES semble correspondre à la tendance de l’industrie de l’impression 3D dans son ensemble, mais c’est lorsqu’il s’agit de produits biologiques que M. Graves semble vraiment faire preuve d’une approche commerciale avant-gardiste. Le PDG a laissé entendre que, en réalité, la bio-impression est une extension de la technologie existante de 3D Systems. Par exemple, sa division Healthcare du Colorado, qui connaît un grand succès, imprime en 3D des dispositifs orthopédiques destinés à être implantés. Les tissus issus de la bio-impression ne seraient en fait qu’un autre type d’implant.

“Pendant plusieurs années, notre activité dans le domaine des soins de santé a été principalement axée sur les implants orthopédiques, c’est-à-dire l’implantation d’un corps étranger dans le corps d’une personne pour l’aider à guérir et à se remettre d’un traumatisme”, a déclaré M. Graves. Mais lorsqu’on élargit la réflexion, on se dit : “Si au lieu d’introduire un corps étranger dans le corps d’un patient, on pouvait y introduire quelque chose qui soit fait de la même substance que le corps du patient pour le laisser guérir complètement, cela devient vraiment intéressant.”

Ainsi, le travail de la société avec United Therapeutics pour imprimer en 3D des tissus pulmonaires est une itération plus organique de ce qu’elle a déjà fait pour les dispositifs médicaux spécifiques aux patients. De même, le processus utilisé pour produire de la matière pulmonaire vascularisée imprimée en 3D est une version modifiée de la technologie Figure 4 de 3D Systems. Dans ce cas, cependant, au lieu d’imprimer de la résine en 3D à des vitesses rapides, l’équipe de médecine régénérative fabrique des matériaux biocompatibles qui peuvent être ensemencés avec des cellules souches. Pour diriger cette équipe, 3D Systems a engagé le Dr Jordan Miller, dont les recherches ont porté sur le développement d’une technologie similaire pour la bio-impression.

Human vasculature model created using Print to Perfusion process.

Modèle de vascularisation humaine créé à l’aide du processus Print to Perfusion de 3D Systems et United Therapeutics. Image reproduite avec l’aimable autorisation de United Therapeutics.

“Maintenant, nous nous étendons à d’autres parties du corps. Nous avons formé quelques partenariats dans ce domaine et nous allons continuer à le faire”, a déclaré M. Graves. “Mais, nous avions besoin d’une expertise biologique interne. Nous avions d’excellents matériaux et des personnes qui comprenaient comment travailler avec eux, mais nous n’avions pas de biologistes. Donc, ce que Volumetric nous a apporté dans cette acquisition, c’est l’expertise biologique. Maintenant, avec cette puissance, nous nous intéressons de manière agressive au corps humain. Il y a encore beaucoup d’obstacles à surmonter, et nous devons obtenir les autorisations de la FDA. Cela prend du temps, mais cela élargit vraiment notre champ d’action en matière de soins de santé, de la simple orthopédie aux produits biologiques. Je pense que le potentiel des produits biologiques sera un jour égal ou même supérieur à celui de l’impression 3D dans d’autres domaines d’application.”

J’ai trouvé que c’était un point particulièrement profond. Ce n’est pas seulement parce que j’ai eu une marraine et une mère qui auraient pu bénéficier de greffes bioprintées. Ce n’est même pas parce que, en 2021, il y avait plus de 100 000 personnes en attente d’une greffe de rein et plus de 550 000 qui dépendaient de la dialyse. Vraiment, le matériel biologique va devenir de plus en plus crucial pour une nouvelle ère de fabrication.

Non seulement les plastiques seront remplacés par des matériaux qui ne sont pas dérivés de combustibles fossiles, mais la matière biologique pourrait même être nécessaire à la création de structures vivantes. Imaginez des appareils qui ne s’inspirent pas seulement de la nature en termes de conception esthétique, mais qui intègrent réellement de la matière organique dans leur fonctionnement. Nous savons déjà que les reins sont bien plus efficaces pour filtrer les déchets qu’un appareil de dialyse. Imaginez des reins industriels pour filtrer les déchets des sites de production. Bien sûr, il s’agit là d’une perspective à long terme, mais je suis convaincu que 3D Systems est l’une des rares entreprises à s’engager dans cette voie.

3D Systems fait de l’extrusion

En 2021, 3D Systems a annoncé qu’elle s’associerait au fabricant contractuel Jabil pour développer un processus d’extrusion de matériaux à grande vitesse. En attendant que des progrès soient annoncés concernant ce projet, la société a acheté deux entreprises uniques dans le domaine de l’extrusion de matériaux. Il s’agit de Kumovis, une startup allemande dédiée à l’impression 3D médicale, et de Titan Robotics, un fabricant américain d’imprimantes 3D à extrusion grand format.

Kumovis cranial implant.

Implant crânien Kumovis. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Kumovis.

Alors que son concurrent le plus proche, Stratasys, a pénétré sur le territoire de 3D Systems avec l’acquisition des entreprises de stéréolithographie Origin et RPS, 3D Systems a riposté en s’installant dans l’espace de Stratasys. Kumovis complète déjà la solide division Santé de 3D Systems avec une imprimante 3D spécialisée, conçue pour utiliser des plastiques biocompatibles à haute performance de manière conforme à la FDA. Titan Robotics pousse l’entreprise directement dans l’extrusion à l’échelle de la production avec sa technologie d’impression 3D à base de granulés massifs.

Atlas 3D pritner.

L’imprimante 3D Atlas à grande échelle de Titan Robotics. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Titan Robotics.

“En tant que principal fournisseur de solutions de fabrication additive sur les marchés de l’industrie et de la santé, nous nous engageons à répondre au plus grand nombre possible de besoins de nos clients”, a déclaré M. Graves. “Pour soutenir davantage nos clients et accélérer l’adoption de la fabrication additive, nous avons annoncé cette semaine deux acquisitions stratégiques – Titan Robotics et Kumovis. Ces sociétés sont des leaders dans le domaine de la technologie d’extrusion, ce qui complète le vaste portefeuille de technologies polymères de 3D Systems et nous ouvre d’importantes nouvelles opportunités de marché. En combinant l’expertise en matière d’ingénierie et d’applications de Titan Robotics et de Kumovis avec la portée mondiale de nos équipes de vente, de service et d’applications, nous sommes encore mieux positionnés pour soutenir nos clients sur l’ensemble de nos marchés.”

Dans l’ensemble, nous voyons 3D Systems consolider un certain nombre d’entreprises pertinentes qui renforcent son portefeuille. Aujourd’hui, elle possède à peu près tous les types de procédés d’impression 3D, mais il y en a encore d’autres que nous pourrions anticiper. Cela inclut l’impression 3D de fibres de carbone et le frittage à haut débit, ainsi que le jet de liant. Étant donné que M. Graves n’a pas peur de parier sur de nouvelles technologies, comme la bio-impression, nous pourrions même voir 3D Systems explorer des matériaux plus fonctionnels, comme les encres conductrices.

Sous la direction actuelle de 3D Systems, chaque jour est une surprise et, jusqu’à présent, ces surprises se sont révélées intéressantes, voire agréables. Pour en savoir plus sur la trajectoire passionnante de l’entreprise, écoutez le discours de M. Graves à Additive Manufacturing Strategies, du 1er au 3 mars 2022.

Image en vedette : un modèle de poumon de la plateforme thérapeutique de fabrication d’organes de United Therapeutics. Image reproduite avec l’aimable autorisation de United Therapeutics.

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