Dans un monde industriel dynamique et en croissance, la conception d’un produit n’est pas seulement une idée. Il y a une liste d’étapes importantes d’apprentissage impliquées dans cette conception, qui partent du développement du produit et vont basculer sur le marché. La phase la plus importante de ce volet est la modélisation du produit, donc le fait de concevoir un concept et de le rendre plus tangible tout en étant fonctionnel.
La plupart des entreprises adoptent une approche de gestion de projet, que ce soit pour développer un nouveau produit ou améliorer un produit existant. Cette méthode permet de garantir la faisabilité technique, d’optimiser les coûts et d’assurer une qualité conforme aux attentes du client.
En s’appuyant sur les données disponibles, cet article offre un regard approfondi sur le processus de conception, en explorant les différentes étapes maîtrisées, de la modélisation numérique à la production de masse.
Comprendre les bases de la conception produit et du prototypage
Le prototypage est une étape majeure du cycle de vie de développement. En effet, elle sert à valider la conception technique, anticiper les ajustements potentiels et valider des solutions avant de produire de petites séries ou lancer la production en masse. Un prototype est une représentation physique ou virtuelle de la solution finale proposée par le cycle. On peut distinguer plusieurs formes de prototypage:
- Prototypage virtuel : ce type de prototype est réalisé à l’aide de la conception assistée par ordinateur et différents outils de modélisation digitale.
- Prototypage physique : un prototype physique est fabriqué à l’aide des outils traditionnels en utilisant des matériaux qui permettent d’évaluer la fonctionnalité et ergonomie d’un outil.
- On peut donc constater que chaque type de prototype joue un rôle significatif dans la gestion de projet et aide les ingénieurs et les designers industriels à peaufiner leur solution avant de l’envisager pour l’industrialisation.
Définir les besoins et les objectifs
Pour un prototype donné, il est indispensable de déterminer précisément les exigences du projet. En fait, cela aide à garantir le succès de ce dernier en permettant de le concevoir d’une manière conforme aux attentes du marché. Premièrement, il est habituellement tenu de réaliser une étude de marché, de manière à être capable de prédire les futures tendances d’un projet, percevoir les besoins des futurs utilisateurs et anticiper les problèmes techniques et commerciaux qui peuvent survenir.
Deuxièmement, il importe de travailler au cahier des charges. Il s’agit, en fait, d’un document décrivant les spécificités techniques, les contraintes de fabrication et les exigences du client en question. De plus, le choix approprié des matériaux peut s’avérer important, car ils déterminent non seulement les caractéristiques d’un produit innovant, mais également son coût et ses possibilités de production à une grande échelle. En organisant précisément chacune des étapes de conception de produits, il est possible d’être certain qu’un produit sera conforme avec des standards industriels. Cela, à son tour, augmentera grandement les chances de son succès lors de la phase de design industriel et prototypage.
Concevoir le design et le prototype
Lorsque toute l’approche conceptuelle semble résolue et que les spécifications techniques sont définies, la phase de modélisation se déroule. À ce stade, le produit novateur commence à se former; puis, les équipes de développement ont la possibilité de rechercher et de tester des alternatives avant l’industrialisation du produit. La première étape est d’utiliser des logiciels de conception assistée par ordinateur pour créer un prototype. D’autres logiciels permettront aux ingénieurs ou aux designers industriels de numériser et de dessiner ses éléments.
Ce prototype constitue la première représentation numérique du produit et grâce aux logiciels de CAO, permettra aux différents utilisateurs de tester différentes formes, types, et variantes des dispositions du produit en fonctionnalités. L’activité du prototype rejoint également la méthodologie du design thinking. Suite à l’utilisation des logiciels, les technologies de prototypage rapide, comme les impressions 3D et l’usinage CNC, pourront créer plusieurs prototypes à la fois dans un temps beaucoup plus court. Ainsi, les développeurs auront la possibilité de tester autant d’échantillons dans le processus que possible. L’industrialisation du prototype suit.
Tester et améliorer le prototype
Le prototypage dépasse le simple fait de valider l’apparence visuelle du produit. Il est également primordial de vérifier le prototype en termes de faisabilité, que ce soit au niveau technique ou fonctionnel. Avant de se lancer dans une production à l’échelle industrielle, la robustesse, l’ergonomie et l’interface avec les utilisateurs finaux doivent être vérifiées par une série de tests utilisateurs. Ces tests peuvent révéler des lacunes qui nécessitent des solutions pour maximiser les performances du prototype fonctionnel.
L’étape suivante consiste à recueillir des retours des équipes d’utilisateurs et des développeurs pour optimiser le design et améliorer les cycles de production. Chaque édition aide à polir le produit unique en son genre, à s’assurer qu’il est conforme aux normes de l’industrie et qu’il répond ou dépasse les attentes. Cette méthode d’ajustement continu joue un rôle clé pour garantir que le prototype final est viable et prêt pour l’industrialisation.
Passer à la fabrication du produit
Une fois que le prototype final est validé, le projet passe à l’industrialisation qui constitue un enjeu majeur pour s’assurer une production qualifiée et adaptée aux exigences du marché. La première étape consiste dans la sélection des fournisseurs et partenaires industriels répondant aux exigences, tant techniques qu’économiques, du produit final. Un tel choix garantit la qualité du produit final et la réduction des coûts de production.
Par ailleurs, la mise en place de procédés de fabrication doit être orientée par les caractéristiques du produit et les exigences de la production en série. L’optimisation des chaînes de production assure une fabrication adéquate du produit et la réduction des coûts liés aux pertes et problèmes de fiabilité du produit final.
En outre, dans des cas spécifiques, une production en petite série peut être assurée avant la commercialisation en série. Cette démarche assure la viabilité de produit dans le marché, identifie les meilleures améliorations à apporter et anticipe les ajustements nécessaires en cas de production à échelle réelle.
