"Conception formes libres"

par Hironao Kato (MagnaRecta)

Avez-vous déjà vu un mannequin en forme de treillis géométrique ? Ils sont le fruit d'une intégration de l'impression 3D et d'autres technologies, et vous les trouverez, entre autres, dans les magasins d'A-POC ABLE ISSEY MIYAKE. Le moteur de cette initiative est M. Hironao Kato de MagnaRecta. La marque 130 (« One Thirty ») est une toute nouvelle entreprise basée sur une large gamme de fonctions et de processus de fabrication supérieurs, et semble en quelque sorte être une nouvelle approche de la valeur du cyclisme. Nous explorons son histoire et son potentiel dans une conversation avec le designer Yoshiyuki Miyamae.

Nihonbashi, Tokyo. Le quartier a prospéré en tant que centre commercial de l’époque d’Edo, et dans les ruelles derrière les longs et profonds bâtiments, on peut encore apercevoir les vestiges des grossistes et des entrepôts du passé. C’est dans l’un de ces coins que se trouvent les bureaux de MagnaRecta, à la fois le studio de design et l’usine où les produits sont fabriqués. De l’autre côté d’une porte quelconque se trouve un espace aux hauts plafonds et sans divisions internes, héritage de son passé d’entrepôt. Une grande imprimante 3D construite autour d’un cadre en aluminium travaille à une fréquence lente et régulière.

Mais elle ne fonctionne pas comme une imprimante 3D ordinaire. On s’attendrait à ce qu’une imprimante 3D forme un objet en le superposant de bas en haut, mais la « 130 » de MagnaRecta crée des produits qui sont des treillis géométriques, les filaments étant injectés sous forme de tiges verticales, horizontales et diagonales.

Il s’agit d’une idée unique qui abandonne les concepts d’objets plans (bidimensionnels) et multiplanaires (tridimensionnels) au profit de combinaisons de lignes (une dimension), une idée innovante qui permet de créer des modèles spatiaux précis et détaillés. Ce n’est peut-être pas ainsi que fonctionne une imprimante 3D, mais les structures qu’elle produit sont à la fois légères et résistantes, le temps et le coût de fabrication sont réduits et les produits finis combinent la précision des produits industriels avec la chaleur de l’artisanat humain, explique M. Hironao Kato, fondateur et CTO de MagnaRecta. Nous avons commencé notre conversation en parlant de son parcours et de la façon dont il est arrivé à ce point.

──Il semble que de longues discussions aient eu lieu avec A-POC ABLE ISSEY MIYAKE (« A-POC ABLE » ci-dessous) avant le développement du 130.

Hironao Kato (« Kato » ci-dessous) : Nous devons remonter à 2018 environ. À l'époque, je travaillais dans le laboratoire de [Yoshihiro] Kawahara à l'Université de Tokyo, où j'aidais à la rédaction d'articles universitaires et au développement et à la mise en œuvre d'un projet sur lequel ils travaillaient. Mon ami Ai Hasegawa (artiste/designer) travaillait dans le laboratoire en tant que chercheur, c'est de là que vient mon lien. À un moment donné, tout le monde au laboratoire a décidé de visiter le bureau d'Issey Miyake, et je l'ai accompagné. C’était la première fois que je rencontrais Miyamae-san.

Yoshiyuki Miyamae (« Miyamae » ci-dessous) : C’est vrai, c’est vrai. Cela me rappelle des souvenirs. J’étais designer chez ISSEY MIYAKE à l’époque.

Kato : Si je me souviens bien, nous étions un très grand groupe lorsque nous avons envahi votre lieu de travail (rires). Parmi nous se trouvait [Kazuya] Saito, qui est aujourd’hui une autorité reconnue en matière d’ingénierie de l’origami et qui enseigne à l’université de Kyushu. Nous avons regardé la vapeur être utilisée pour plier le tissu, et Saito-san a énuméré les noms des plis et expliqué comment ils fonctionnaient. C’était incroyablement intéressant. Et ce qui m’a vraiment marqué, c’est le fait que tout le monde chez Issey Miyake créait des choses de ses propres mains. Même si c’était parfois un peu laborieux.

Aujourd’hui, je travaille avec des imprimantes 3D et d’autres appareils électroniques, mais j’ai fait des études supérieures en produits et en intérieurs à l’école d’art (Parsons School of Design à New York), donc j’ai toujours été plus enclin au travail pratique et au bricolage. Votre approche m’a été d’un grand secours.

──Y a-t-il quelque chose dans la fabrication d’Issey Miyake qui vous a touché ?

Kato : Oui, c’est vrai. Avant de retourner au Japon en 2011, j’ai travaillé dans la conception de produits aux États-Unis. À l’époque, l’approche était de produire rapidement des produits qui seraient temporaires, plutôt que de fabriquer des choses qui pourraient être utilisées à long terme. Comme en architecture, il est crucial dans la conception d'un produit de maintenir sa valeur sur le long terme. C'est quelque chose que tout le monde est censé avoir appris à l'université, mais j'ai perçu des forces contradictoires à l'œuvre dans le monde des affaires.

Je n'ai jamais vraiment accepté cela, et même si j'avais un visa de travail et un emploi de designer, j'ai décidé de revenir au Japon. C'est peut-être pour cela qu'il y a quelque chose qui m'a vraiment séduit dans la culture d'Issey Miyake.

──Comment l’impression 3D est-elle arrivée dans tout ça ?

Kato : Au début, c’était plus un passe-temps, juste quelque chose avec lequel je jouais. C’est ce que j’ai fait pendant que j’étais aux États-Unis, et peu de temps après mon retour, j’ai lancé une communauté pour le code d’imprimante 3D open source (RepRap Community Japan) et j’ai commencé à exposer. En cours de route, il semble que j’aie acquis la réputation d’être « le gars qui a ramené l’impression 3D open source au Japon » (rires), et je me suis retrouvé sans le vouloir à créer une entreprise.

──C’était « Genkei », le prédécesseur de « MagnaRecta ».

Kato : C’est exact. Nous concevions, développions et vendions des imprimantes 3D. Nous avons immédiatement sauté le pas de la conception de produits vers l’ingénierie électrique, la robotique et la fabrication numérique. Mais nous n’étions pas complètement novices. J’ai suivi une spécialisation en conception de produits à l’université, mais j’étais vraiment un peu plus proche de la conception de concepts. Par exemple, mes recherches portaient sur des sujets tels que les concept-cars exposés dans les salons automobiles et la conception de production utilisée dans des films comme « Blade Runner ».

D’un autre côté, ma philosophie personnelle était que les concepts du futur ne devraient pas se limiter aux films et aux salons professionnels, mais être étudiés en termes de « comment peuvent-ils être mis en œuvre dans la société ? » Cela s’accordait vraiment bien avec cette nouvelle technologie appelée impression 3D qui vous permettait de produire directement vos idées.

──En 2018, vous vous êtes donc réorganisé sous le nom de « MagnaRecta ».

Kato : À l’époque, la fabrication numérique était en plein essor et nous avons pu attirer un grand nombre de clients pour nos imprimantes 3D. Mais comme je l’ai dit plus tôt, ce que nous voulions vraiment faire, c’était mettre en œuvre de nouveaux concepts pour la société. C’est pourquoi nous avons remanié notre stratégie commerciale et notre organisation pour mieux les orienter vers cet objectif. Ainsi, après être devenus un atelier d’impression 3D, nous sommes revenus au monde du design. J’ai rencontré Miyamae-san pour la première fois au moment où nous étions en pleine transition.

Miyamae : À l’époque, votre bureau se trouvait à Akabanebashi, pas ici. Évidemment, nous étions intéressés par cette nouvelle technologie d’impression 3D, mais nous étions également très enthousiasmés par les directions que vous essayiez de prendre.

Kato : J’ai également trouvé quelque chose de profondément en résonance dans les espaces de travail et les environnements que j’ai vus chez Issey Miyake. La plupart des vêtements et des tissus que vous fabriquiez étaient très géométriques, mais ils étaient fabriqués à la main selon un processus extraordinairement méticuleux. J’ai trouvé ça fantastique.

Notre entreprise avait beaucoup à apprendre de vous et nous avons commencé à avoir l’ambition de faire quelque chose dans le domaine de la mode. Ce qui ne veut pas dire que nous avons soudainement proposé une collaboration sur quelque chose de spécifique. En fait, nous étions au stade du « restons en contact ». Je discutais avec Miyamae-san pendant que nous recherchions d’éventuels projets de recherche conjointe ou d’autres nouvelles opportunités.

Miyamae : Je parlais un jour de certains des défis auxquels nous étions confrontés lorsque la conversation a tourné autour des mannequins. À l’époque, nous utilisions des mannequins en plastique produits en série. Si nous voulions quelque chose d’original, il aurait fallu créer des moules en métal. Idéalement, nous pouvons avoir toutes sortes de formes différentes en fonction du vêtement, mais il aurait été extrêmement coûteux d’essayer de le faire avec les mannequins existants.

La possibilité de les construire avec des imprimantes 3D semblait être une proposition intéressante. Nous avons commencé nos discussions avec une table rase, sans faire d’hypothèses sur les matériaux ou les formes.

──Existait-il des exemples antérieurs de mannequins créés avec des imprimantes 3D ?

Kato : Rien qui ait été conçu pour la production de masse. C'était probablement trop spécialisé. Il y avait des objets artistiques qui ressemblaient davantage à des sculptures, mais aucun mannequin commercial.

Miyamae : Cela a commencé comme un long processus d'essais et d'erreurs. La première étape consistait à réfléchir aux matériaux. Aujourd'hui, vous pouvez trouver les mannequins dans les magasins A-POC ABLE, mais il a fallu plusieurs étapes d'évolution pour en arriver là. Notre tout premier mannequin a été présenté au monde avec « TADANORI YOKOO ISSEY MIYAKE 0 » (2019). Ce projet était le prédécesseur de l'A-POC ABLE actuel. Nous l'avons exposé à la galerie T-SITE de Daikanyama, à Tokyo, et la réaction a été formidable.

Pour la première génération de mannequins, nous avons joué avec les coiffures (afros, queues de canard, etc.) mais à partir de la troisième génération, nous les avons mis en scène à la manière du kabuki. En fait, nous avons même fait venir des acteurs de kabuki pour qu'ils posent pour nous afin que nous puissions faire des scans 3D. Nous avons pris un nombre incroyable de photos pour la fonction de numérisation 3D de notre iPhone.

Kato : Je m’en souviens ! (Rires) Vous l’avez peut-être déjà deviné, mais j’aime tout ce qui est nouveau. Nous avons utilisé la photogrammétrie*, qui venait tout juste de sortir. La structure du mannequin comprenait des caractéristiques telles qu’un cou amovible et une apparence de maille qui se connecterait à nos mannequins actuels, mais à l’époque, il utilisait encore la méthode de construction traditionnelle par couches.

*une technologie permettant de créer des modèles 3D à partir de plusieurs photographies

Miyamae : Les mannequins étaient très originaux et innovants. Oui, ils étaient toujours laminés, mais il n’y a eu aucun problème lors de l’exposition, même si nous devions encore réfléchir à la manière pratique de les déployer dans les magasins. Parmi les problèmes, il y avait le fait que si vous essayiez d’augmenter la vitesse de sortie, ils perdaient leur douceur et vous obteniez toutes ces petites bosses sur lesquelles les vêtements s’accrochaient. Cela aurait pu être fait à la main en post-traitement, mais cela aurait demandé du temps et de l’argent.

Voilà quelques-uns des problèmes que nous avons dû résoudre avant de pouvoir amener les mannequins en magasin. Mais en regardant les choses dans l’autre sens, si nous pouvions résoudre ces problèmes, nous avions une voie vers une utilisation commerciale. Lorsque la marque A-POC ABLE a été lancée en 2021, nous avons mené des recherches conjointes avec Kato-san, et il nous a fourni des propositions qui ont finalement conduit à notre modèle actuel.

Kato : C’était un grand changement. Nous utilisions toujours la structure en maille, mais pour être honnête, ce n’était plus de l’impression tridimensionnelle. Les traces de laminage sont l’une des faiblesses des imprimantes 3D, et nous en avions toujours été conscients, mais nous avons également rencontré des problèmes avec la sortie qui se cassait facilement, ne pouvait pas supporter beaucoup de poids et était donc inadaptée aux grandes tailles. Bien qu’elles répondaient à nos besoins pour les expositions, elles ne correspondaient pas à un usage quotidien pour exposer des vêtements.

Mais il était difficile de trouver des solutions. Je pense que nous avons travaillé là-dessus pendant deux ou trois ans. À l’époque, il y avait un consensus croissant sur le fait que, pour des raisons physiques, les imprimantes 3D n’étaient pas vraiment adaptées à un usage commercial. Je n’arrêtais pas de lire les articles universitaires et de chercher une nouvelle façon de faire les choses. Au cours de cette expérience, j’ai découvert la « modélisation aérienne ». Ce n’était pas quelque chose de nouveau. Elle était évoquée dans la littérature universitaire depuis longtemps et il existait déjà sur le marché des stylos 3D jouets fabriqués avec cette technique. À lui seul, le concept ne vous mènerait pas très loin, mais j’ai pensé qu’il pourrait peut-être éclairer les choses. J’ai demandé à Miyamae-san d’y jeter un œil.

Miyamae : Vous m’avez montré un prototype qui ressemblait à une cage à oiseaux. Contrairement au résultat laminé, il était extrêmement lisse. J'ai pensé qu'avec quelque chose comme ça, le tissu ne s'accrocherait pas et que nous pourrions peut-être le mettre à profit commercialement.

──C'est donc ce qui vous a conduit à abandonner l'approche conventionnelle de superposition pour adopter la technique actuelle d'injection de formes en forme de tiges ?

Kato : Oui, c'est vrai. Le problème était qu'il était possible d'injecter de la résine sous forme de tiges, mais il était difficile de la façonner et elle manquait de résistance. Il était toutefois possible d'empiler les tiges les unes sur les autres pour obtenir une plus grande résistance. C'était en fait assez simple. Les imprimantes 3D ont toujours été un processus de superposition bidimensionnelle. Plus vous ajoutez de couches, plus le résultat est rugueux. La technique que nous avons développée était unidimensionnelle. Nous avons construit des objets à partir de tiges. En ce sens, il ne s'agissait plus du tout d'une impression tridimensionnelle.

──La structure était unidimensionnelle et le produit était tridimensionnel. FrançaisCela a représenté un changement fondamental dans la façon dont les imprimantes 3D étaient utilisées.

Kato : Alors que nous étudiions cette approche, nous avons commencé à réfléchir en termes de design. Que créions-nous réellement ? Tout ce que nous savions, c'est que ce que nous faisions était tout le contraire de la technologie et des valeurs existantes des imprimantes 3D. Notre objectif était d'utiliser une injection unidimensionnelle plutôt que bidimensionnelle et de construire rapidement des objets légers plutôt que lourds et robustes.

Miyamae : La perspective du temps était très importante pour nous. Elle avait une incidence directe sur le coût. Il peut être acceptable de dépenser tout le temps et l'argent que vous voulez lorsque vous créez des œuvres uniquement pour des expositions, mais ce que nous voulions faire avec Kato-san était de produire des mannequins qui pourraient réellement être utilisés dans les magasins, et qui conduiraient nécessairement à des comparaisons de coûts avec les alternatives conventionnelles existantes.

En ce sens, le temps nécessaire à la fabrication se traduisait directement en coût. En même temps, le poids influence le transport. Lorsque Kato-san nous a montré sa nouvelle technique d’impression 3D, nos attentes et nos exigences pour nos nouveaux mannequins sont devenues beaucoup plus claires.

──Quels sont les avantages de la structure en treillis ?

Kato : Parfois, les imprimantes 3D n'injectent pas correctement et, avec les approches conventionnelles, on se retrouve avec des spaghettis ou des surfaces fissurées et il faut alors tout recommencer depuis le début. Évidemment, les choses ne se passent pas toujours comme prévu à 130 °C, mais cela ne nous pose aucun problème. La raison en est que nous pouvons simplement couper la partie qui a échoué et assembler les éléments avec des filaments nouvellement injectés. C'est une structure qui n'entraîne pas d'échecs de moulage.

──Refaire une pièce est très simple car il n'y a pas de structures planes, mais il y a une certaine régularité.

Kato : C'est vrai. Cette supériorité va au-delà du processus de fabrication et se poursuit après la fin du produit. Il est très facile de réparer et de réparer un objet, ou d’y ajouter quelque chose de nouveau. Quelle que soit la solidité de la fabrication, il est toujours possible que des pièces se cassent à l’usage. Cependant, avec le 130, vous pouvez rapidement le remettre dans son état d’origine.

Ce que nous voulons obtenir dans notre fabrication, ce sont des produits que vous pouvez utiliser le plus longtemps possible sans perdre de valeur. Nous appelons cela « fractures osseuses ». C’est le même concept que vous voyez dans les réparations kintsugi effectuées sur des poteries et des porcelaines cassées. Et si quelque chose ne vous plaît pas, vous pouvez facilement vous en débarrasser ou ajouter une sorte de nouvelle fonctionnalité.

Miyamae : C’est très attrayant. Il n’a jamais été facile de réparer des mannequins. Même si seule une petite pièce était cassée, l’ensemble de l’objet devenait inutilisable. L'approche 130 de la fabrication est plus flexible et vous aide à maintenir la valeur de l'objet.

Kato : Notre philosophie de fabrication consiste essentiellement à préserver la beauté de l'objet tout en permettant à sa forme de changer. La pièce est une simple tige en PET. Ce qui est important, c'est la façon dont vous lui donnez de la valeur et la modifiez, le type de fonctions que vous souhaitez lui donner et la façon dont vous, en tant que créateur, souhaitez qu'elle soit ressentie.

──Utilisez-vous des matériaux conventionnels ?

Kato : Oui. Du PET. Avec 3 carrés de longueur, de largeur et de hauteur, il est suffisamment solide pour supporter la charge d'un seul adulte. Et il est 100 % PET, un matériau unique qui est facile à recycler.

──Utilisez-vous également des logiciels et des applications conventionnels ?

Kato : À la base, nous utilisons des applications ordinaires comme l'animation 3D CG. Mais nous l'étendons avec nos propres programmes nouvellement développés et quelques logiciels supplémentaires. À l’origine, lorsque nous sommes arrivés à l’étape de séquençage de l’injection des tiges (est-ce qu’on commence par la longueur ou par la largeur ?), nous devions faire le travail à la main, mais nous avons développé un algorithme pour automatiser cela.

Miyamae : C’est incroyable ! Une fois que cela sera automatisé, votre vitesse de fabrication va encore s’accélérer. Le produit peut sembler avoir la même structure géométrique, mais il y a eu des innovations dans le processus qui se cache derrière. C’est le genre de choses que je trouve passionnant !

Kato : À l’époque où nous fabriquions et vendions des imprimantes 3D, nous détenions plusieurs brevets, mais ils ont été immédiatement copiés et convertis pour être utilisés dans différents mécanismes. C’est pourquoi nous avons voulu sortir du secteur de la fabrication et de la technologie des imprimantes 3D, et nous lancer dans celui de l’intégration de ces technologies dans des solutions. Je n’en ai pas beaucoup parlé ailleurs, mais nous avons tout gardé secret pendant le développement.

Ou peut-être que vous pouvez produire quelque chose qui ressemble exactement à ça. Des expériences similaires sont déjà en cours dans des domaines tels que les matériaux de construction, et des articles universitaires ont été publiés. Dans le domaine des matériaux de construction, la plupart de ces travaux concernent uniquement les matériaux pour les ossatures en béton. Aucune recherche ni développement n’a été conçu pour amener cela au niveau des produits réels. Les imprimantes 3D, les applications et les algorithmes n’ont que peu de valeur en soi. Pour les opérations, vous devez intégrer sept ou huit éléments technologiques originaux. En d’autres termes, il n’est pas facile de créer des produits avec la même fonctionnalité et la même beauté de forme.

──Qu'est-ce que vous privilégiez en termes d'esthétique ?

Kato : Nous ajustons la densité du maillage et l'épaisseur des tiges en fonction de la forme et du motif. Par exemple, pour les mannequins, la tête et le visage sont plus denses et ont des tiges plus fines que le corps. Cela convient mieux à la création d'expressions et d'autres formes détaillées. Si nécessaire, nous pouvons également injecter des tiges courbées.

L'une des choses que j'aime en tant que designer, c'est que chaque tige de résine individuelle a sa propre texture, comme une sorte de verrerie. De loin, le produit semble géométrique et inorganique, mais à mesure que l'on s'approche, il commence à onduler doucement et à prendre la texture de l'artisanat.

Miyamae : Les connexions entre les tiges me semblent organiques. Surtout avec les produits fabriqués à partir de filaments transparents, la lumière se reflète dans de jolis motifs diffus.

──Vous avez parlé de recyclage. Considérez-vous que votre approche est supérieure à cet égard ?

Kato : Oui. Tout d'abord, les produits sont fabriqués à partir d'un seul matériau. De plus, ils sont légers et faciles à démonter. En revanche, les planches de bois, que les gens utilisent depuis toujours, sont extrêmement difficiles à pulvériser et à recycler. Il faut le faire dans une usine avec de nombreuses grosses machines. Avec 130, c'est très facile. Il suffit de mettre les choses dans des sacs en jute et de les réduire en poudre. Elles sont faciles à transporter et leur rematérialisation coûte moins cher.

Miyamae : Je trouve cette partie incroyable. C’est un mécanisme réaliste de recyclage à petite échelle. Avant, si vous vouliez une nouvelle pose pour les mannequins de votre magasin, vous deviez retirer tout ce que vous aviez déjà. Avec 130, vous pouvez sortir les vieux mannequins dans l’arrière-cour, les pulvériser, puis les renvoyer dans les camions de livraison qui circulent entre les magasins pour qu’ils soient rematérialisés. Je veux explorer davantage ce mécanisme avec Kato-san et son équipe.

Kato : Je pense que cela pourrait donner naissance au cycle de vie de produits le plus petit au monde. Nous parlons beaucoup de recyclage, mais la plupart des produits sont composés d'un grand nombre de matériaux différents, et leur collecte et leur démantèlement nécessitent beaucoup de travail. Même après avoir terminé le démantèlement, il faut envoyer chacun des différents matériaux à différents fournisseurs spécialisés dans leur rematérialisation. Les coûts s'accumulent très rapidement.

Nous pouvons tout collecter nous-mêmes et le rematérialiser dans une usine de recyclage PET ou par nos propres moyens. Nous avons une petite boucle qui nous mène de la fabrication aux produits, de la récupération à la refabrication. Il va sans dire que plus la boucle est petite, moins l'impact sur l'environnement et le budget est important. C'est en quelque sorte le summum de l'autosuffisance.

Miyamae : C'est à la fois idéal et réaliste. Cela encouragera une circulation extrêmement réduite au sein de l'industrie.

HIRONAO KATO

Fondateur et directeur technique de MagnaRecta. Né en 1984. Diplômé de la Parsons School of Design (New York, États-Unis), il a travaillé comme designer chez Mckay Architecture/Design et Berm Design NY. De retour au Japon en 2011, il est devenu cofondateur de RepRap Community Japan, a développé l'« atom » comme première imprimante 3D du pays, l'a transférée en open source et est devenu cofondateur de GENKEI pour développer, fabriquer et vendre des imprimantes 3D. Réorganisé sous le nom de MagnaRecta en mars 2017 pour exploiter ses technologies d'imprimante 3D et de robotique de manière à combiner des solutions industrielles telles que le matériel et les logiciels de fabrication numérique avec la conception. En 2024, lancement de la marque « 130 » autour d'une technologie de mise en forme 3D innovante qui crée des formes en connectant des cadres fabriqués à partir de tiges.


Restez à l’écoute pour l’épisode 3, où nous discuterons de « Protein Revolution #1 » .