Prof. Dr. Peter Ryser Microtechnique EPFL. Comment développer des nouveaux produits

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1 Prof. Dr. Peter Ryser Microtechnique EPFL Comment développer des nouveaux produits page : 1

2 Les produits conçus par l ingénieur Créer des produits pour les hommes Comprendre les besoins Prendre en compte les moyens de production Connaître le marché au moment de la conception du produit Choisir les techniques de production en fonction du marché visé et du savoir-faire de l entreprise page : 2

3 Comment définir l innovation produit? Ratan N. Tata s One Lakh Car page : 3

4 Exemple le téléphone portable page : 4

5 Electronic Stability Program ESP les composants un système page : 5

6 on ne manque jamais d'idée, mais d idée réalisée page : 6

7 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 produit Il se distingue de l offre faite sur le marché Il peut concurrencer d autres produits ou satisfaire un besoin resté sans réponse page : 7

8 Produit et Technologie Un produit est basé sur un ensemble de technologies maitrisées Technologies = ensemble de connaissance de savoirfaire techniques et d outils, ex. touchscreen et interface utilisateur pour le iphone page : 8

9 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 élevé Rupture technologique Rupture de marché Innovation fondamentale page : 9

10 Concept Produit versus Concept de Marketing Quoi Concept-Produit Concept-Marketing Attitude vis-à-vis du client Offre produit Recherche du marché Recherche et développement Taille du stock Il doit être content que l entreprise réduise les coûts et augmente la qualité L entreprise essaie de vendre ce qu elle réussit à produire La réaction du client va être étudiée Accent sur réduction des coûts et introduction de nouvelles technologies Pour optimiser la taille de lots Les besoins du client sont déterminants pour les fonctions et la qualité du produit L entreprise produit ce qu elle peut vendre Les besoins du client doivent être satisfaits et étudiés Accent sur l adaptation au besoin du client Optimiser pour rester capable de livrer au client dans les meilleurs délais Emballage Pour protéger le produit Instrument de vente Bénéfice Ce qui reste après déduction de tous les coûts Objectif principal page : 10

11 Processus d innovation de produit Toutes les approches pour l innovation de produits suivent un processus semblable On trouve dans la littérature de nombreuses descriptions du déroulement du processus d innovation Besoin du marché Processus d innovation de produit Satisfaction du marché page : 11

12 processus d innovation de produit (PIP) idée produit MS0 Conception Décision Analyse du d analyse système - 10% Description des besoins MS1 Décision de la réalisation Définition des objectifs t&c MS 2 Décision du Développement Echantillon fonc. Conception Spécification - 20% Réalisation Industrialisation 50% MS = Milestone / Jalon Finalisation homologation Introduction Marché Production série 0 20% MS3 MS 5 MS 4 Feu vert pour la Commercialisation Produit en stock Décision d introduction sur le marché Prototype ind. Finalisation du Développement Produit vendu page : 12

13 Valeurs typiques d une entreprise Chiffre d affaires par personne selon le type d activité Chiffre d affaires par personne occupée à la vente kFr MFr Marge brute % Coût des ventes et du marketing % Recherche et Développement (R&D) 6-10 % Overhead, frais généraux 4-8 % EBIT % Ces valeurs sont très variables en fonction de: Type de produit (logiciel et sous-traitance sont les extrêmes) Structure de commercialisation Volume de sous-traitance et de fabrication propre Fabrication de série ou projet page : 13

14 démarche typique La 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 année on peut en dériver: Coût du projet = 10% du CA des 2 premières années Nb d ingénieur à participer au projet (250kFr/an) Durée typique d un projet de dév. ~ 18 mois Coût du produit = % prix du marché Prix de transfert ~ 2* coût Prix client = prix transfert + marge commerciale l ingénieur est responsable du coût du produit page : 14

15 calcul du coût du produit Le coût = coût des composants + coût du travail Pour produire en Suisse / UE Comp = 85% / travail = 15% Design for assembly Optimisation des coûts des fonctions (méthodologie, analyse de la valeur) page : 15

16 Calcul inverse Post-calcul du coût Coût du matériel Salaires de production Frais généraux de production Coûts de production coûts de développement frais administratifs frais de vente Marge brute Prix de vente Que nous coûtera ce produit? (et comment pouvons-nous faire accepter cela chez les clients?) Chiffre d'affaires visé Objectif de marge Calcul inverse 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 Approfondir le coût des procédés Approfondir les objectifs de frais Que peut nous coûter ce produit? (Et comment pouvons-nous atteindre ce résultat?) page : 16

17 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. page : 17

18 Classer les besoins d un acheteur de produit microtechnique Besoins objectifs Les performances techniques L ergonomie La sécurité d utilisation La durabilité L encombrement Le poids etc Besoins subjectifs L image de marque La mode Le style de vie L originalité L esthétique La symbolique etc page : 18

19 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 page : 19

20 La démarche de l analyse fonctionnelle Identification des besoins Exprimer 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 page : 20

21 Apprendre à penser en terme de fonction Utiliser un verbe d action et un substantif, par exemple: transmettre une force verrouiller le levier perforer une feuille de carton empêcher le liquide de sortir mesurer une température protéger la chemise de l utilisateur page : 21

22 La fonction: fermer une ouverture La fonction est la constante La solution est la variable page : 22

23 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 contraintes Ce 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 solutions Elles apparaissent souvent lors de la deuxième itération, lorsque des solutions sont proposées Se souvenir que le client ne paie pas pour les avoir page : 23

24 Arbre des fonctions Flipchart tableau noir Vidéo comment pourquoi Quelles sont les fonctions de service? projeter des transparents Quelles sont les fonctions internes? meilleure communication générer la lumière transmettre une énergie diriger le rayon de lumière écrire sur la surface communication lier des pièces page : 24

25 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 satisfaire Exemple: Faire la liste des besoins d un stylo à bille Faire la liste des fonctions correspondant aux besoins exprimés page : 25

26 Exemple pour établir les fonctions d un stylo (besoin) déposer un trait déposer de l'encre sur du "papier" protéger les "chemises" d'inscriptions involontaires éviter que l'encre ne sèche dans le stylo être rechargeable éviter que l'encre ne coule en dehors du moment de l écriture éviter le glissement du stylo dans la main avoir un objet qui ait une bonne ergonomie fonctions de mise en valeur du porteur du stylo page : 26

27 Exemple des fonctions d un stylo à bille Spécifications techniques Design, être esthétique Besoin ergonomique Transmettre le mouvement Écrire Marquer le support Support objectifs Ne pas détériorer le support Déposer l encre Armer le stylo Transmettre l encre Stocker l encre facteurs d influence Ranger et transporter Permettre le rangement Rangement Ne pas salir Désarmer le stylo Taille de la main Être rechargeable Cartouche rechargeable 27 page : 27

28 passer de la description des fonctions au CdCF Pour communiquer entre ingénieurs, nous avons besoin d une description non équivoque des fonctions Le Cahier des Charges Fonctionnel permet de: Décrire formellement chaque fonction Décider des niveaux à atteindre Obtenir un document contractuel entre les partenaires du projet page : 28

29 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 conception Attribuer des valeurs numériques ou qualitatives à chaque fonction qui doit être satisfaite par le futur produit Il faut définir comment on mesure si la valeur fixée pour la fonction est atteinte C 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 page : 29

30 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 fonctions Cette 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 page : 30

31 CdCf exemple tondeuse Liste des fonctions Couper l herbe Stocker l herbe Permettre le déplacement Actionner le système de coupe Permettre le réglage Éviter la projection de pierres Régler la hauteur Vérifier le niveau d herbe Ne pas faire de bruit page : 31

32 CdCf tondeuse à gazon N Désignation Critère Niveau Néc. 1 Couper le gazon Hauteur 20 à 80 mm 1 2 Récupérer herbe Aspect Test 2 3 Stocker herbe Volume 60 litres 2 4 Permettre déplac. Effort Force < 200 N 1 5 Largeur de coupe Largeur 50 cm 2 6 Puissance de coupe Vitesse av. Test 2 7 Ergonomique Pos.comm. Test 3 8 Fiabilité MTBF 500 heures 1 9 Entretien Niveau Test 3 page : 32

33 L analyse fonctionnelle appliquée à des produits existants (concurrence) Démarche utilisée dans l objectif de réduire les coûts de production Analyse de la position d un produit sur le marché dans le rapport prix/performances Comparaison de différentes solutions pour améliorer un produit Choisir la solution la moins coûteuse pour satisfaire la fonction page : 33

34 le problème de la communication page : 34

35 Merci de votre attention Questions? page : 35