Du prototype fonctionnel à la production en série

Du prototype à la série

Qu’est-ce qu’un prototype fonctionnel ?

Un prototype fonctionnel est la représentation expérimentale et concrète d’un produit issu des exigences fonctionnelles du client détaillées le plus exhaustivement possible dans le Cahier des Charges Fonctionnel (CDCF).
Stratégiquement, en plus des fonctions que devra réaliser le produit pour satisfaire les besoins du client, le CDCF doit préciser le niveau de série, un coût de produit objectif, un budget d’industrialisation objectif ainsi qu’un planning prévisionnel précisant les échéances des différentes phases.
En effet, ces aspects souvent sous-estimés en amont du projet ont un impact direct sur l’architecture du prototype.
Cette réflexion initiale et stratégique liée au volume annuel à produire est donc indissociable du CDCF et doit être méticuleusement définie par le client puisque les architectures techniques des pièces et les processus de fabrication associés dépendront de ces quantités à produire.
Un prototype est généralement 100% fonctionnel, à la différence d’une maquette qui peut n’être que partiellement fonctionnelle.
Un prototype peut ne pas être 100% représentatif des processus série de fabrication des pièces le constituant, mais les architectures des pièces devront impérativement être conformes aux spécificités des processus série de fabrication.
Toute non-conformité du prototype en termes d’architecture et de matériaux par rapport au CDCF pourra amplifier les incertitudes quant au comportement réel des pièces série futures.

La réalisation d’un prototype a pour but :

• de tester un produit ou un processus afin savoir s’il répond bien aux attentes
• d’en évaluer sa conformité par rapport au CDCF
• d’en évaluer sa viabilité
• de déceler les défauts
• d’être testé pour acquérir un retour d’expérience
• d’être modifié en conséquence du retour d’expérience

-> et tout cela avant de lancer la phase d’industrialisation afin de produire en série.

L’industrialisation et le lancement en série

L’industrialisation d’un produit est le processus qui consiste à passer d’un prototype à une production en série, en mettant l’accent sur l’efficacité, la rentabilité, et la capacité à produire conformément à la cadence prévue au CDCF.
Ce processus est crucial pour la commercialisation réussie d’un nouveau produit.

Voici les principales étapes de l’industrialisation :

1. Optimisation de l’architecture : après la phase de prototypage et les tests, l’architecture du produit est ajustée pour la prise en compte des résulats des tests et l'optimisation de la production en série.
2. Planification de la production : réalisation des outillages, des lignes de fabrication et d’assemblage et planification de la logistique.
3. Sélection des founisseurs/partenaires : identification et sélection pour les matières premières, les composants, et les services nécessaires à la production.
   À noter que ce choix a été prédéfini au cours de la conception du produit qui implique un travail en collégial avec des fournisseurs/partenaires experts.
4. Réalisation des outillages : conception et fabrication des outils (injection, emboutissage, moulage, …), et plus généralement de tout moyen nécessaire.
5. Mise en place du référentiel Contrôle Qualité : rédaction des procédures pour assurer que le produit fini respecte les standards de qualité et les exigences réglementaires.
6. Réalisation des préséries et validation des échantillons initiaux : avant le lancement de la production en série, un test de production pilote est réalisé pour identifier et résoudre les problèmes potentiels aussi bien dans le processus de production qu’au regard de la conformité des pièces. À l’issue de cela, les échantillons initiaux doivent être validés, ce qui permet d’officialiser le lancement en série.
7. Montée en cadence de la production : augmentation progressive de la production pour atteindre le volume cible, tout en assurant la gestion des coûts, de la qualité, et des approvisionnements.
8. Logistique et distribution : mise en place de la chaîne logistique pour la distribution du produit, incluant l’emballage, le stockage, et le transport.
9. Support après-Vente et maintenance : établissement des services après-vente, tels que la garantie, la maintenance et le support client.
10. Amélioration continue et capitalisation de l'expérience : collecte des retours d’informations et analyse des performances du produit pour apporter des améliorations continues.
    
    

Conclusion

La phase d’industrialisation nécessite une coordination étroite entre différents domaines tels la conception, l’ingénierie, la gestion de la qualité, et la logistique.
Le succès de cette phase est crucial pour la viabilité commerciale d’un produit.

Et l’on notera que le passage du prototype à la série doit être naturel et en théorie sans à-coup ni rupture puisque le prototype est issu des exigences du CDCF intégrant les niveaux de série qui impliquent eux-mêmes les architectures pièces et celles des moyens de production.

Mécastyle vous accompagne dans la réalisation de tout ce processus.
Et notamment, quant à la difficulté souvent exprimée de définir en amont du projet un objectif de production annuelle et afin de limiter les risques liés aux investissements industriels, Mécastyle proposera des processus de fabrication et donc des architectures pièces adaptées en fonction du besoin de montée progressive en cadence. Cela permettra d'assurer la production de la très petite série pour tester le marché jusqu'à la grande série afin de maîtriser les risques de mise sur le marché tout en offrant le meilleur compromis technico-économique.