page : 129.Septembre 2010 Colloque STI pour les enseignants du gymnase
Prof. Dr. Peter RyserMicrotechnique
EPFL
Comment développer des nouveaux produits
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Les produits conçus par l’ingénieur
Créer des produits pour les hommesComprendre les besoinsPrendre en compte les moyens de productionConnaître le marché au moment de la conception du produitChoisir les techniques de production en fonction du marché visé et du savoir-faire de l’entreprise
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Comment définir l‘innovation produit?
Ratan N. Tata’s „One Lakh Car“
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Exemple le téléphone portable
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“Electronic Stability Program ESP”les composants – un système
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on ne manque jamais d'idée, mais d’idée réalisée
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Produits fabriqués en séries
Comment définir un produit ?Il est proposé aux clients tel qu’il est fabriqué, c’est l’offre du vendeur
Nouveau produitIl se distingue de l’offre faite sur le marchéIl peut concurrencer d’autres produits ou satisfaire un besoin resté sans réponse
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Produit et Technologie
Un produit est basé sur un ensemble de technologies maitriséesTechnologies = ensemble de connaissance de savoir-faire techniques et d’outils, ex.
touchscreen et interface utilisateur pour le iPhone
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Qu’est-ce qu’un nouveau produit ?
Différentiation du nouveau produit par rapport aux attentes
des consommateurs
faible élevé
Degré de nouveauté
des technologies
faible Innovation incrémentale
Rupture de marché
élevé Rupture technologique
Innovation fondamentale
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Concept Produit versus Concept de Marketing
Quoi Concept-Produit Concept-MarketingAttitude vis-à-vis du client
Il doit être content que l’entreprise réduise les coûts et augmente la qualité
Les besoins du client sont déterminants pour les fonctions et la qualité du produit
Offre produit L’entreprise essaie de vendre ce qu’elle réussit àproduire
L’entreprise produit ce qu’elle peut vendre
Recherche du marché La réaction du client va être étudiée
Les besoins du client doivent être satisfaits et étudiés
Recherche et développement
Accent sur réduction des coûts et introduction de nouvelles technologies
Accent sur l’adaptation au besoin du client
Taille du stock Pour optimiser la taille de lots
Optimiser pour rester capable de livrer au client dans les meilleurs délais
Emballage Pour protéger le produit Instrument de venteBénéfice Ce qui reste après
déduction de tous les coûtsObjectif principal
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Processus d’innovation de produit
Toutes les approches pour l‘innovation de produits suivent un processus semblableOn trouve dans la littérature de nombreuses descriptions du déroulement du processus d‘innovation
Besoin du marchéProcessus d’innovationde produit
Satisfaction du marché
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processus d’innovation de produit (PIP)
MS0
MS 2 MS3
MS 4
MS 5
MS1
Décision d’analyseDescription des besoins
Décision duDéveloppementEchantillon fonc.
Décision de la réalisationDéfinition des objectifs t&c
Décision d’introductionsur le marchéPrototype ind.
Feu vert pour laCommercialisationProduit en stock
Finalisation duDéveloppementProduit vendu
idée produit
ConceptionAnalyse du système - 10%
ConceptionSpécification - 20%
Réalisation Industrialisation 50%
Introduction MarchéProduction série 0
20%
Finalisation …homologation
MS = Milestone / Jalon
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Valeurs typiques d’une entreprise
Ces valeurs sont très variables en fonction de:Type de produit (logiciel et sous-traitance sont les extrêmes)Structure de commercialisationVolume de sous-traitance et de fabrication propreFabrication de série ou projet
Chiffre d’affaires par personneselon le type d’activité
200 - 400kFr
Chiffre d’affaires par personne occupée à la vente 1.2 - 2.4 MFr
Marge brute 44 - 50 %
Coût des ventes et du marketing 10 - 16 %
Recherche et Développement (R&D) 6 - 10 %
Overhead, frais généraux 4 - 8 %
EBIT 10 - 15 %
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démarche typiqueLa rentabilité du produit est primordiale(L’unique objectif de l’entreprise est de gagner de l’argent)pour la mise au point d'un projet de développement de produit, on doit estimer:CA par année = prix de vente * nb de pièces vendues par annéeon peut en dériver:
Coût du projet = 10% du CA des 2 premières annéesNb d’ingénieur à participer au projet (250kFr/an)Durée typique d’un projet de dév. ~ 18 mois Coût du produit = 25 - 33 % prix du marché
Prix de transfert ~ 2* coûtPrix client = prix transfert + marge commercialel’ingénieur est responsable du coût du produit
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calcul du coût du produit
Le coût = coût des composants + coût du travailPour produire en Suisse / UE
Comp = 85% / travail = 15%Design for assemblyOptimisation des coûts des fonctions(méthodologie, analyse de la valeur)
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Calcul inverse
Post-calcul du coût Calcul inverseCoût du matérielSalaires de productionFrais généraux de production
Chiffre d'affaires viséObjectif de marge
Coûts de production•coûts de développement•frais administratifs•frais de vente
En fonction de ce que le marché permet:•Objectifs de coûts de production•Objectifs de coût de développement•Objectifs de frais de vente et administratifs
Marge brute Approfondir le coût des procédés
Prix de vente Approfondir les objectifs de frais
Que nous coûtera ce produit ?(et comment pouvons-nous faire accepter
cela chez les clients ?)
Que peut nous coûter ce produit ?(Et comment pouvons-nous atteindre ce résultat ?)
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Le produit doit répondre aux besoins
L’ingénieur doit prendre en compte les valeurs des produits qu’il doit concevoir, qui sont importantes pour les clients, et pas celles qu’il perçoit lui-même.Si de bonnes idées de produits ne correspondent pas aux besoins d’un public en nombre suffisant, il sera impossible de vendre le produit.Il est souvent difficile de faire coïncider l’offre d’un produit avec les besoins des clients potentiels.
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Classer les besoinsd’un acheteur de produit microtechnique
Besoins objectifsLes performances techniquesL’ergonomieLa sécurité d’utilisationLa durabilitéL’encombrementLe poidsetc…
Besoins subjectifsL’image de marqueLa modeLe style de vieL’originalitéL’esthétiqueLa symboliqueetc…
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La démarche itérative de la conception
Dresser la liste des besoins
Enoncer les fonctions qui correspondent aux besoins
Rédiger puis améliorer un cahier des charges fonctionnel
Chercher des solutions
Appliquer les différents filtres
Figer le design produit
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La démarche de l’analyse fonctionnelle
Identification des besoinsExprimer les fonctions que le produit devra satisfaire pour que les besoins du clients soient remplis. C’est un langage d’ingénieur
Penser en terme de fonction
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Apprendre à penser en terme de fonction
Utiliser un verbe d’action et un substantif, par exemple:
transmettre une forceverrouiller le levierperforer une feuille de cartonempêcher le liquide de sortirmesurer une températureprotéger la chemise de l’utilisateur
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La fonction: fermer une ouverture
La fonction est la constanteLa solution est la variable
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Les divers types de fonctions
Les fonctions de service (ou externes)Ce sont celles qui correspondent à l’expression des besoins du client
Les fonctions contraintesCe sont celles qui sont imposées par les lois de la physique, des règlements, des normes, etc…
Les fonctions techniques (ou internes)Ce sont celles qui découlent de choix de solutionsElles apparaissent souvent lors de la deuxième itération, lorsque des solutions sont proposéesSe souvenir que le client ne paie pas pour les avoir
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Arbre des fonctions
tableaunoir
pourquoicomment
Flip-chart Vidéo
générer la lumière
transmettre une énergie
diriger le rayon de lumière
écrire sur la surface communication
lier des piècesmeilleure communication
projeter des transparents
Quelles sont les fonctions de service?
Quelles sont les fonctions internes ?
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Passer des besoins aux fonctions
La liste des besoins des clients auxquels s’adresse notre produit va nous servir pour dresser la liste des fonctions que notre produit devra satisfaireExemple:
Faire la liste des besoins d’un stylo à billeFaire la liste des fonctions correspondant aux besoins exprimés
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Exemple pour établir les fonctions d’un stylo (besoin)
déposer un traitdéposer de l'encre sur du "papier"protéger les "chemises" d'inscriptions involontaireséviter que l'encre ne sèche dans le styloêtre rechargeableéviter que l'encre ne coule en dehors du moment de l’écritureéviter le glissement du stylo dans la mainavoir un objet qui ait une bonne ergonomiefonctions de mise en valeur du porteur du stylo
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Exemple des fonctions d‘un stylo à bille
27
Spécifications techniques
Design, être esthétique
Besoin ergonomique
Marquer le support
Ne pas détériorer le support
Permettrele rangement
Ne pas salir
Déposer l’encre
Armer le stylo
Transmettre le mouvement
Écrire
Ranger et transporter
Transmettrel’encre
Stockerl’encre
Désarmer le stylo
Être rechargeable
Cartouche rechargeable
Rangement
Taille de la main
Support
objectifsfacteurs
d’influence
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passer de la description des fonctions au CdCF
Pour communiquer entre ingénieurs, nous avons besoin d’une description non équivoque des fonctionsLe Cahier des Charges Fonctionnel permet de:
Décrire formellement chaque fonctionDécider des niveaux à atteindreObtenir un document contractuel entre les partenaires du projet
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La rédaction du cahier des charges fonctionnel
Une première rédaction du cahier des charges est nécessaire à ce stade, il faudra le reprendre lors de la phase de conceptionAttribuer des valeurs numériques ou qualitatives à chaque fonction qui doit être satisfaite par le futur produitIl faut définir comment on mesure si la valeur fixée pour la fonction est atteinteC’est en général quand on réfléchit et surtout quand on trouve des solutions que l’on devient capable de donner des valeurs précises aux fonctions à satisfaire. Il faut donc procéder par itérations successives pour faire coïncider les solutions avec les fonctions et ajuster leurs valeurs
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la première phase de recherche des solutions
Après avoir traduit les besoins des clients en FONCTIONS, on va chercher des SOLUTIONS techniques susceptibles de remplir les fonctionsCette recherche de solutions va mettre en évidence des lacunes dans l’analyse des fonctions Cela imposera de revenir sur la définition des fonctions, il faudra même très souvent revenir à l’expression des besoins. C’est à ce moment que l’on mesure la difficulté de la conception d’un nouveau produit. Tout est trop coûteux, peu fiable, etc…
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CdCf exemple tondeuse
Liste des fonctionsCouper l’herbe Stocker l’herbePermettre le déplacementActionner le système de coupePermettre le réglageÉviter la projection de pierresRégler la hauteurVérifier le niveau d’herbeNe pas faire de bruit
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CdCf tondeuse à gazon
N° Désignation Critère Niveau Néc.1 Couper le gazon Hauteur 20 à 80 mm 12 Récupérer herbe Aspect Test 23 Stocker herbe Volume 60 litres 24 Permettre déplac. Effort Force < 200 N 15 Largeur de coupe Largeur 50 cm 26 Puissance de coupe Vitesse av. Test 27 Ergonomique Pos.comm. Test 38 Fiabilité MTBF 500 heures 19 Entretien Niveau Test 3
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L’analyse fonctionnelle appliquée à des produits existants (concurrence)
Démarche utilisée dans l’objectif de réduire les coûts de productionAnalyse de la position d’un produit sur le marché dans le rapport prix/performancesComparaison de différentes solutions pour améliorer un produitChoisir la solution la moins coûteuse pour satisfaire la fonction
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le problème de la communication
page : 3529.Septembre 2010 Colloque STI pour les enseignants du gymnase
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