Garantir aux conceptions un meilleur départ grâce à l’étude conceptuelle

sketchLa phase conceptuelle, toute première étape du développement de produits, joue un rôle primordial dans le succès final d’un nouveau produit. En choisissant un mauvais concept, les fabricants s’exposent à de grands risques : complexité de conception, reconception obligatoire, retards de livraison, coûts de produits accrus, et, dans le pire des cas, faillite de l’entreprise. Les hypothèses formulées et les décisions prises à cette étape ont un impact primordial sur la conception, la fabrication et la vie du produit. Le choix du bon concept est donc certainement la décision la plus importante à laquelle sont confrontés les fabricants.

Au cours de l’étape conceptuelle, les ingénieurs et les concepteurs explorent et affinent rapidement les idées. Les participants à la conception participent à un brainstorming collaboratif des plus libres, explorant toute une gamme d’options de conception (sous la forme d’esquisses, de plans et schémas 2D ou de modèles 3D), jusqu’à ce qu’ils se mettent d’accord sur une élaboration de concept. Les concepts peuvent naître d’une esquisse sur papier, bien qu’il soit nécessaire de créer des modèles plus réalistes pour représenter la fonction, le mouvement et l’apparence du produit réel.

La phase conceptuelle ne se résume cependant pas à un groupe de personnes observant les images hautement stylisées issues d’une élaboration de concept. Dans de nombreux secteurs tels que l’équipement industriel, l’aéronautique et la défense, les exigences fonctionnelles l’emportent sur l’esthétique et le style. Dans ces conditions, l’équipe de conception doit prendre en compte les exigences fonctionnelles de la conception (intention de conception) avec les besoins des clients, la fabricabilité, les problèmes environnementaux et les coûts liés à la nomenclature. Dans certains secteurs, tels que la haute technologie et les biens de consommation, les exigences fonctionnelles sont secondaires par rapport aux questions esthétiques (surfaces courbes et lisses).

L’intention de conception est l’intelligence qui définit les critères d’adéquation du produit à un usage particulier. Le succès ultime du produit final repose sur l’intention de conception : elle doit être capturée tôt, encapsulée dans le modèle de conception et maintenue tout au long du cycle de conception, et ce, sans jamais étouffer la créativité. Les concepts utopiques ne survivent pas au processus de conception mécanique lorsque des considérations telles que la physique, les mathématiques, la fabricabilité, les normes industrielles et les exigences client entrent en ligne de compte.

L’erreur suivante est souvent commise : se concentrer sur un concept trop tôt dans le processus, en raison notamment de pressions extérieures (démos marketing attendues pour un salon professionnel, cycles de vente au détail, budgets de recherche et développement, concurrents). Il en résulte souvent de mauvaises décisions de conception qui obligent les concepteurs, désormais engagés dans un concept, à se débattre avec des complications tout en poursuivant le processus de développement.

Afin de prévenir les désastres de ce type, il est essentiel que les fabricants prennent leur temps au cours de cette phase critique. Ne vous engagez pas trop tôt dans un seul concept et désignez plusieurs concepteurs pour mettre en concurrence plusieurs concepts. Ensuite, élaborez en détail plusieurs concepts afin de permettre aux équipes de conception de choisir, avec la plus grande confiance, les conceptions qui vont fonctionner. Après tout, si une conception ne satisfait pas toutes les exigences, il est grand temps de le découvrir.

Outils du marché

Pour faciliter ce processus itératif, les ingénieurs doivent disposer des outils de conception les plus souples car, à cette étape, les concepts sont instables et sujets à modification.

Une fois créés, les concepts proposés (sous la forme d’esquisses, de plans 2D ou de modèles 3D) doivent être étudiés par l’équipe de conception étendue, voire par les clients, et affinée rapidement en fonction des commentaires reçus. À cette étape, les itérations doivent être constantes. Les outils de conception doivent donc être suffisamment simples et intuitifs pour pouvoir être utilisés par des personnes qui ne sont pas spécialistes de la CAO. Souvent, ces outils sont différents des outils MCAD utilisés pendant la phase de conception détaillée.

Le fait d’envoyer des modèles conceptuels à l’équipe d’ingénierie qui les recrée dans un système MCAD est inefficace, car l’équipe finit par recréer ce qui existe déjà, tandis que les conceptions changent souvent de manière considérable. La mauvaise interprétation des modèles de conception est souvent due à un manque de communication entre les concepteurs dits conceptuels ou les concepteurs industriels et les ingénieurs mécaniciens chargés de créer le modèle CAO 3D qui servira de base au produit final. Le fossé qui sépare l’équipe de conception et le reste de l’équipe de développement de produits donne souvent lieu à une perte de l’intention de conception, à mesure que les conceptions avancent dans le cycle de conception.

La solution, pour minimiser ce risque, consiste à choisir une suite d’outils de conception adaptée aussi bien aux étapes de conceptualisation qu’à celles de conception détaillée. En offrant une interopérabilité bidirectionnelle, ces outils sont en mesure de réduire le manque de communication. Ils épargnent aussi aux ingénieurs les tâches de réinterprétation ou de recréation de modèles conceptuels des concepteurs. L’intention de conception est ainsi sauvegardée et l’utilisation des données de conception facilitée, afin que les ingénieurs mécaniciens ne partent pas de zéro une fois les modèles approuvés.

Lorsqu’il existe de l’interopérabilité entre les outils de conception et les outils MCAD, les ingénieurs mécaniciens peuvent simplement importer les esquisses, plans, voire modèles conceptuels 3D approuvés dans leur logiciel de CAO, et affiner le modèle dans un véritable modèle numérique 3D ou prototype virtuel qui sera, au final, conçu, testé et fabriqué.

Image d’Andrea Resmini

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