Prof. Dr. Peter Ryser Microtechnique...

page : 129.Septembre 2010 Colloque STI pour les enseignants du gymnase

Prof. Dr. Peter RyserMicrotechnique

EPFL

Comment développer des nouveaux produits

page : 2Colloque STI pour les enseignants du gymnase29.Septembre 2010

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


Comment définir l‘innovation produit?

Ratan N. Tata’s „One Lakh Car“


Exemple le téléphone portable


“Electronic Stability Program ESP”les composants – un système


on ne manque jamais d'idée, mais d’idée réalisée


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


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


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


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


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


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


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 %


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


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)


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 ?)


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.


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…


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


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


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


La fonction: fermer une ouverture

La fonction est la constanteLa solution est la variable


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


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 ?


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


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


Exemple des fonctions d‘un stylo à bille

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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


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


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


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…


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


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


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


le problème de la communication

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