La conception de nouveaux produits (TPE)

« fabriqués , à quel coût , et quel délai de livraison est attendu par les futurs clients .

La part la plus difficile du travail de ces analystes, statisticiens ou sociologues , est la création des questionnaires et des tests : quelles questions poser ? quels paramètres sont utiles ? Mais plus il y a de questions, moins il y aura de consommateurs qui accepteront d'y répondre : à nouveau, un compromis est à réaliser .

DESIGN La définition du produit à concevoir nécessite aussi un travail plus artistique .

C'est à ce moment-là qu'interviennent les « designers» .

Ils ont pour tâche de dessiner la forme du produit.

Car cet aspect extérieur influence beaucoup le choix du consommateur, par exemple pour les automobiles ou les téléphones portables .

La forme ainsi définie est rarement complètement conservée dans le résultat final, mais elle fixe l'idéal à atteindre.

Des compromis seront en effet à réaliser avec les équipes techniques au cours du processus de conception .

TRANSPOSITION DU CAHIER DES CIIAAGES EN PARAMhRES TICHNIQUES l'un des premiers besoins à combler est de définir les paramètres techniques du produit.

En effet, dans le cahier des charges fourni aux équipes techniques , les objectifs sont parfois exprimés de manière assez vague et conceptuelle , et ces équipes doivent alors dans un premier temps traduire ces objectifs en chiffres .

Par exemple , dans le cas de la conception d'un nouveau t~l~phone portable, que signifient des termes tels que « petit, léger, maniable » ? Pour pouvoir travailler , les équipes ont besoin de savoir précisément quelle taille, quel volume , quelle masse, etc.

peut atteindre le nouveau téléphone au maximum .

Il en va de même pour toutes les autres contraintes et fonctionnalités visées.

Une fois que l'on a traduit le cahier des charges contenant toutes les caractéristiques attendues du produit en termes techniques chiffrés, il est temps de passer à la recherche de la solution technique y correspondant.

Toutefois , il arrive que ces objectifs chiffrés soient remis en cause au fur et à mesure de la conception si aucune solution ne permet de répondre à toutes ces conditions en même temps : un compromis est alors de nouveau nécessaire , et il faut choisir quels objectifs on souhaite absolument conserver et lesquels on accepte de modifier .

RECHERCHE D'UNE SOLUTION TICHNIQUE À différentes échelles, la mise au point d'une solution technique applicable se met en marche : pour cela , des équipes pluridisciplinaires sont formées afin de prendre en compte toutes les contraintes existantes dans cette recherche.

Par exemple, pour la fabrication d 'une nouvelle voiture, les contraintes sont tout d'abord thermodynamiques et chimiques étant donné qu'il faut s'assurer du bon fonctionnement des réactions de combustion au sein du moteur et de la bonne circulation de l'essence et des gaz d'échappement.

Elles sont également mécaniques car il faut être sûr du bon comportement des matériaux utilisés dans le moteur et au niveau de la carrosserie .

Elles sont en outre électroniques en ce qui concerne par exemple I'ABS électronique (de l'allemand Antib/ock iersystem signifiant « système d'anti-blocage » des roues) ou les nouveau x systèmes régulateurs de vitesse .

Cette recherche de solutions et cette organisation en équipes pluridisciplinaires s'effectuent à plusieurs niveaux .

En effet, dans un premier temps une solution globale est définie, sans entrer dans les détails : chaque équipe pourra ainsi se repérer au sein de ce schéma général, et connaîtra avec quelles autres équipes elle devra interagir.

Ce schéma général permet d'assurer une cohérence globale de l'ensemble du projet.

En quelque sorte , il faut que tout s 'emboîte parfaitement même si chaque pièce est réalisée par une équipe différente .

Une fois ce schéma global réalisé , le travail est séparé en plusieurs équipes techniques pluridisciplinaires qui devront concevoir avec plus de détails la partie du produit qui leur e st attribuée .

À l'échelle supérieure, des personnes nommées « intégrateurs » seront ensuite en charge de récolter les travaux de toutes ces équipes et de les incorporer dans le schéma général.

Il peut exister plusieurs niveaux supplémentaires , avec à chaque fois des intégrateurs ayant pour tâche la réunion des travaux réalisés par les équipes du niveau inférieur .

Plus on descend de niveau , plus on va dans le détail.

Dans certaines industries , ce sont des sous-traitants qui sont en charge des niveaux inférieurs.

Par exemple , dans l'industrie automobile, la plupart des pièces sont conçues par des équipementiers indépendants et non par l'entreprise qui conçoit la voiture elle-même .

De même , aujourd 'hui, les grandes marques de chiiUSSUI'eS ne fabriquent plus elle­ même de chaussures : elles travaillent principalement sur la définition du design et du cahier des charges , puis elles fournissent leurs souhaits à un sous-traitant qui se charge de la conception concrète de la chaussure .

Elles se chargent ensuite des aspects commerciaux de sa vente.

DÉVELOPPEMENT DE NOUVELLES CONNAISSANCES La recherche de solutions techniques est généralement guidée et facilitée par l 'expérience accumulée au cours des projets déjà réalisés : les compétences et connaissances néce ssaires sont à peu près repérée s et maîtrisées , et l'organisation du travail est déjà structurée en équipes et en métier s.

Cependant, lorsqu 'on conçoit un nouveau produit , il arrive que de nouvelles connaissances soien t nécessaires .

C'est surtout le cas si le produit est innovant et en rupture avec ce qui a été fait jusqu 'à présent.

Ce travail est généralement réalisé dans un premier temps en bureau d 'études , puis dans un deuxième temps transmis et expliqué aux équipes liées au projet.

Par exemple, dans l'industrie automobile, la conception de la Toyota Prius nécessité d 'importants investissements en R&D afin de bien maîtr iser et optimiser le fonctionnement croisé du moteur électrique et du moteur à essence.

De même, actuellement , beaucoup d'entreprises automobiles investis sent des sommes considérable s en R&D pour trouver des alternatives au pétrole : moteur à hydrogène , à air comprimé , moteur hybride , biocarburants , etc.

PROTOTYPAGES n TISTS Une fois la solution technique déterminée , il est néce ssaire de tester dans la réalité si les résul tats théoriques sont corrects ou si certaines contraintes existantes ont été négligées .

Pour cela, un prototype , c'est-à-dire un modèle expérimental du produit , est fabriqué .

Des tests sont réalisés : des tests mécaniques de résistance des pièces , des tests à haute et basse température , etc.

en fonction des nécessités impliqués par le cahier des charges et par les normes en vigueur .

Par exemple, dans le secteur phllrmllceutlque , en France du moins , chaque nouveau médicament doit être homologué avant de pouvoir être mis en vente : plusieurs séries de tests doivent pour cela être réalisées afin de vérifier qu'il n'y ait pas de risques pour la santé ou d'effets secondaires systématiques.

De même, dans le secteur automobile, en Union Européenne , les normes Euro très strictes limitent les émissions de polluants : tout dépassement empêche le véhicule d'être vendu dans les pays de l'Union .

De nombreux prototypes sont généralement nécessaires à une vérification complète .

Il est en effet parfois impossible d 'utiliser le même prototype pour l'intégralité des tests à passer .

Le Cfllsh-tesltlutomobl/e en est l'un des exemples les plus frappants.

PROTOCOLE DE FABRICATION INDUSTRIELLE À présent le produit conçu et testé , il est nécessaire de passer à la production de masse .

Mais pour cela , il faut définir précisément le protocole de fabrication à mettre en place .

Il est donc nécessaire de fournir un descriptif complet et précis de toutes les opérations et transformations à réaliser pour fabriquer le produit.

C'est à peu près la dernière étape de R&D.

Cela implique , pour les postes opérationnels , un descriptif complet des gestes à effectuer et de l'ordre dans lequel ils doivent être exécutés.

Si l'opération est trop difficile ou délicate, il est alors nécessaire de fabriquer ou faire fabriquer une m11chine pouvant l'exécute r.

Le choix peut également être laissé aux chefs d'usine, en fonction des difficultés qu'ils rencontrent dans leur quotid ien.

MODÜISATION INFORMATIQUE Il se développe aujourd'hui , dans certains secteurs , une tendance très forte vers la modélisation informatique complète des nouveau x produits.

Avant l'ère des ordinateurs , les nouveaux produits étaient entièrement dessinés en schémas industriels, à la main , par des dessinateurs spécialisés , tandis que les calculs étaient également réalisés sur papier par des experts.

Puis , peu à peu, les calculs furent de plus en plus effectués sur ordinateur , dont la vitesse de calcul permettait un gain de temps considérable .

Aujourd'hui , de nouveaux outils informatiques sont à la disposition des entreprises, tels que les logiciels de CAO (Conception Assistée par Ordinateur ) qui ......

permettent de '-..::;..-:---:- -d concevoir et de tester des produits entièrement par ordinateur.

Ces logiciels, comme par exemple CATIA développé par Dassault System , sont largement utilisés dans les industries automobiles , aéronautiques, etc.

D'une part , la modélisation informatique révolutionne en quelque sorte la manière de concevoir les nouveaux produits .

Les gains de temps sont considérables et on a la possibilité d'atteindre un degré de détail très fin.

Par exemple, en CAO , on peut même aller jusqu'à positionner, sur notre modèle informatique , les vis et les écrous et percer les trou s nécessaires , ce qui permet de trouer les plaques à l'avance avec une précision inégalable et d 'assurer un ajustement optimal des pièces entre elles.

D 'autre part , la motlélislltlon lnfonnllfique a également modifié la manière de tester les nouveaux produits .

En effet , il fallait auparavant réalis er de nombreu x prototypes à tester en laboratoire pour s'assurer que tout fonctionnait selon les prévision s, ce qui était rarement le cas du premier coup .

Aujourd 'hui, dans le modèle informatique, il est possible d 'indiquer le matériau dont est fait chaque pièce, puis de tester chaque pièce et ensemble de pièces en y exerçant une force dans plusieurs directions , en changeant la température, etc.

Les erreu rs sont alors moins nombreuses et plus efficacement détectées.

En conséquence, le nombre de prototypes néces saires aux tests diminue car la major ité des problèmes sont détectés en amont directement sur ordinateur , ce qui réduit fortement les coûts de dével oppement des produits .

Enfin , la modélisation informatique perm et même d 'améliorer la définition des protocoles de fabrication indu strielle .

En effet , il est aujourd'hui poss ib le de modéliser tous les gestes que devront réaliser les opérateurs lors de la fabrication et de l'assemblage des pièce s, ce qui permet entre autres de repér e r les postures qui pourraient être dang ereuses pour leur santé.

VERS UNE INTÉGRATION DES CONTRAINTES Aujourd 'hui, la conception de nouveaux produits tend de plus en plus à se réorganiser pour une prise en compte des contraintes dès le début du projet.

Par exemple , comment ne pas prendre en compte les problématiques de logist ique dés le début du projet lorsqu 'il s'agit de la construction d 'un nouv el avion .

En effet , le tl'llnsport des pièces et assemblages de pièces peut être complexe, surtout quand il s'agit de morceaux d'avion :il faut prévoir à l'avance les itinéraires de transport possibles , en même temps que sont décidés les lieux de production et d 'assemblage .

Cependan~ le choix des lieux de production est parfois lié à l'env ironnement géopolitique: ainsi , I'A380 fut un réel défi logistique car ses sous-ensembles sont principalement assemblés dans 4 pays différents de l'Union Européenne {Allemagne , Angl eterre, Espagne , France ).

De m ême, les problèmes liés aux protocoles de montage sont généralement pris en compte dans la recherche de solution technique, pour éviter que ne soit mise au point une solution qui ne puisse pas être assemblée réellement.

Cette intégration toujours plus forte des contraintes dès le début du projet s'accompagne également d'une organisation des équipes non plus en métiers et en projets , pour améliorer la communication entre équipes et inciter à ce que toutes les problématiques­ métiers soient prises en compte aussi rapidement que possible dans le projet.. »