Conseils éprouvés pour un processus de développement de prototype réussi

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Publié le 26 décembre 2018 | Par Hailey, Responsable Marketing WayKen

Le processus de développement de produit commence généralement par le processus de design et mène au processus de développement de prototype. Créer un prototype est une étape essentielle dans le développement de nouveaux produits ou technologies. C'est une représentation physique du design conceptuel utilisée pour illustrer et vérifier divers aspects de celui-ci.

Un prototype peut être n'importe quoi, d'un simple modèle fait main à une représentation entièrement opérationnelle de ce à quoi la conception conceptuelle ressemblera et fonctionnera dans des conditions réelles. Avec le développement dans le domaine du prototypage rapide, il est assez facile pour les fabricants de créer un prototype en moins de temps et de vérifier le design. Ce prototype aide à convaincre les clients et à augmenter le marché du produit.

Techniques de prototypage rapide

De la réduction des coûts à l'augmentation de l'efficacité, les techniques de prototypage rapide ont un impact dans les industries. Le prototypage rapide est un ensemble de techniques utilisées pour créer le prototype physique ou produit en moins de temps comparé aux autres techniques de fabrication. Le prototypage rapide a rendu le processus de développement de prototype plus facile, précis et moins chronophage. La fabrication du produit est généralement faite par imprimante 3D ou autre technologie de fabrication additive par couches en utilisant les données du modèle CAO.

Les machines CNC sont aussi utilisées de nos jours pour convertir le modèle 3D en un modèle physiquement existant. Les données du modèle doivent représenter une géométrie valide pour le prototypage rapide. La différence entre une imprimante 3D et une machine CNC est essentiellement marquée par le matériau utilisé pour le processus de développement de prototype et les outils utilisés. De plus, l'imprimante 3D occupe beaucoup moins d'espace comparé aux méthodes soustractives conventionnelles d'atelier d'outillage comme le fraisage CNC, tour et rectification de précision, la rendant une option beaucoup plus favorable pour les fabricants. La disponibilité des logiciels de modélisation joue aussi un rôle clé dans l'augmentation de l'utilisation de ces techniques de prototypage rapide. Ce nouveau logiciel a une interface conviviale qui le rend facile pour les utilisateurs domestiques et industriels de modéliser un modèle 3D du produit.

Quand il s'agit de prototypage rapide, ces technologies sont couramment utilisées pour le développement de prototype :

• Impression 3D (3DP)
• Fabrication par dépôt de forme (SDM) (et Moule SDM)
• Durcissement de sol solide (SGC)
• Frittage laser sélectif (SLS)
• Fusion laser sélective (SLM)
• Stéréolithographie (SLA)
• Usinage CNC
• Fabrication de particules balistiques (BPM)
• Fabrication par lumière dirigée (DLF)
• Coulée directe de coquille de production (DSPC)
• Modélisation par dépôt fondu (FDM)
• Fabrication d'objets stratifiés (LOM)
• Impression de résine stratifiée (LRP)

Catégories de prototypes

Un prototype peut être catégorisé par la conception conceptuelle et le produit final en développement

1. Prototype de travail

Un prototype de travail est développé de manière à représenter presque toutes les caractéristiques et fonctionnalités du produit final.

2. Prototype visuel

Un prototype visuel représente la forme, les dimensions et l'apparence de la conception conceptuelle mais n'est pas destiné à représenter la fonctionnalité du produit final. Ce processus de développement de prototypage est plus facile que le précédent.

3. Prototype d'expérience utilisateur

Il est développé de manière à représenter suffisamment de détails du prototype final qui sont censés être utilisés pour les travaux de recherche ultérieurs.

4. Prototype fonctionnel

Un prototype fonctionnel et un prototype de travail sont des processus de développement de prototype similaires, sauf la différence que le prototype fonctionnel peut être créé avec une technique et une échelle différentes du produit réel.

Importance du processus de développement de prototype

Le processus de développement de prototype est une partie importante du développement de produit. Un prototype développé à partir de la conception conceptuelle aide à déterminer de nombreux facteurs du produit final qui sont décrits ci-dessous.

1. Évaluation et test du design

En créant un prototype, le design peut être évalué dans des conditions réelles pour que l'évaluation de différentes pièces puisse être faite. Cela permet au fabricant de déterminer quelle partie du design doit être jetée ou révisée, ce qui sur papier n'était pas possible. Le fabricant est aussi capable de tester le produit dans des conditions réelles avec l'évaluation avant d'entrer dans la phase de production.

2. Détermination du coût de production et des problèmes

Le développement d'un prototype avant la production réelle permet au fabricant d'apercevoir et déterminer si le processus de production a besoin de changements ou non. Cela permet de garder le coût de production minimal. De plus, toute difficulté dans le processus de production peut être déterminée, ce qui permet au fabricant de choisir la méthode optimale de production qui lui coûtera le moins cher et sera sans erreur.

3. Vente du produit

Un prototype attirera plus de clients plutôt qu'un design conceptuel. Il est beaucoup plus facile de vendre un produit avec un prototype qu'avec un design conceptuel car il est difficile d'expliquer le design à chaque client. Quand le client est pris en compte pendant le processus de développement de prototype, cela permet au fabricant de modifier n'importe quelle partie du design selon le client, ce qui n'est pas possible une fois le produit développé.

Différence entre prototype et produit réel

Bien que les ingénieurs et développeurs essaient de leur mieux de minimiser les différences entre le prototype et le produit réel. Mais en général, un prototype peut différer du produit réel en termes de matériau utilisé, du processus d'usinage, de l'apparence, etc.

Le matériau utilisé pour le produit final est cher et difficile à fabriquer, donc un prototype est généralement fait d'un matériau facile à fabriquer mais avec un matériau dont les propriétés sont identiques à celles du produit final. Dans certains cas, le matériau utilisé pour le produit final n'est pas disponible, donc le prototype est fait de matériau identique. La différence de matériau peut changer l'apparence et la finition du produit final comparé au prototype.

Les produits finaux sont souvent produits en grandes quantités, donc le processus de fabrication peut différer, où le produit final est souvent développé par une méthode de production de masse qui est rentable et fait gagner du temps. Ce processus de fabrication ne peut souvent pas être utilisé pour le prototype car le matériau n'est souvent pas le même. De plus, les processus de fabrication du produit final peuvent être complexes, donc le prototype est souvent produit en utilisant une technique simple. Cela peut aussi mener à une différence d'apparence entre le produit final et le prototype.

Remarques finales

Il est évident que le processus de développement de prototype est une partie essentielle de l'industrie. Avec le prototype, de nombreuses erreurs dans la conception conceptuelle sont réduites, ce qui aurait causé de nombreux problèmes pendant le processus de développement de produit. Il peut y avoir des différences entre le prototype et le produit réel mais le but réel du prototype est rempli dans tous les cas et il aide au développement de produit de plusieurs façons comme décrit ci-dessus.

WayKen est une entreprise spécialisée dans le prototypage rapide et la fabrication à faible volume de pièces plastiques et métalliques. Nous fournissons un guichet unique du prototype à la production, pour que vous puissiez mettre votre produit sur le marché rapidement et efficacement. Si vous cherchez un fabricant de prototype pour votre projet, n'hésitez pas à nous contacter.