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Spécification et conception de produit nouveau

Spécification et conception de produit nouveau. Introduction:. Le contenu de ce cours a pour ambition de donner une vue transversale du problème de la conception d’un produit nouveau dans l’économie de marché actuelle .

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Spécification et conception de produit nouveau

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Presentation Transcript

  1. Spécification et conception de produit nouveau

  2. Introduction: • Le contenu de ce cours a pour ambition de donner une vue transversale du problème de la conception d’un produit nouveau dans l’économie de marché actuelle. • Ce cours n’a pas objectif à fournir toutes les connaissances techniques de base nécessaires à la conception d’un produit mais à donner les principales méthodes de structuration de la conception d’un produit nouveau. Le savoir faire technologique, soit la technologie, reste le plus important paramètre dans la réussite de la conception d’un produit nouveau. • Ce cours comprend: • Une copie des transparents, support pédagogique du cours qui présente en résumé les notions nécessaires pour une approche satisfaisante des problèmes concernant la conception de nouveaux produits en économie de marché. • Une bibliographie renvoyant à des articles ou des ouvrages spécialisés. • Des exemples sont proposés, ils sont simplifiés dans un but pédagogique.

  3. Spécification et conception de produit nouveau Objectif: Présentation des méthodes et approches utilisées en ingénierie pour la spécification et la conception d’un produit nouveau. Plan: Contexte Méthode et outils pour la Spécification et la Conception de Produits Nouveaux (SCPN) Durée: 20 heures Notation: Test de 2 heures lors de la dernière séance

  4. Contexte: Historique de l’évolution industrielle Exemple de l’industrie automobile Mots clés de l’économie de marchés Notion de prix et de coût Cycle de développement d’un produit Bibliographie: C. Marty, J.M. Linares « Industrialisation des produits mécaniques » Tome I: Conception et industrialisation, Hermes, 1999. C. Marty « Le mieux produire: Approche productique du management», Technique et Documentation, Lavoisier, 1991.

  5. Historique de l’évolution industrielle Processus linéaire Taylorisme Processus parallèle Ingénierie simultanée mutation 1960 1990 temps Nb. de changements technologiques 1970 1980 temps

  6. Historique de l’évolution industrielle

  7. Exemple de l’industrie automobile Durée de vie d’un modèle/ Durée industrialisation Production de véhicules Prod.Moy.Obj: 500 000 Véhicules/an (Obj. pour Peugeot 206: 1900 Véh./Jour) Avant 1960: Après 1990: Prod.Moy. 100 000 Véhicules/an Cycle conception - industrialisation Années 7 18 10 5 1 5 10 15 Durée de vie moy. d’un modèle 24 à 30 mois NB: Hors Coccinelle et 2 CV

  8. technique délai coût Mots clés de l’économie de marchés Concurrent Client contrainte:qualité Retours client et marché Innovation Produit/Process

  9. Notions: Prix et Coût Définitions: Coût: Prix: Attention: Le coût ne doit pas être confondu avec le prix. Le prix se constate sur un marché et est à la base de la négociation entre vendeur et acheteur. Coût ≠ Prix

  10. Notions: Prix et Coût Hier: Une économie basée sur la production de masse: Produits standards Délais à la convenance de l’entreprise Concurrence connue et réduite OFFRE << DEMANDE: on vend ce que l’on produit Aujourd’hui: Une économie de marché: Produits diversifiés Le client a le choix et est informé Concurrence internationale OFFRE >> DEMANDE: on ne fabrique que ce l’on peut vendre

  11. Objectif: Saisir le besoin Tâche confiée au service MARKETING Cycle de développement d’un produit: Phase 0Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production

  12. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Service MARKETING Dossier de demande de programme (DDP) Vision globale (technique et commerciale) pour le décideur

  13. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Objectif: Faisabilité Tâche confiée au chef programme Objectif: Apprécier la faisabilité technique, financière et calendaire du produit en évaluant les risques et les incertitudes.

  14. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Chef programme Cahier des charges fonctionnel Normes NF X 50 151, 152, 153

  15. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Facteurs de succès ou d’échec: Poids des facteurs

  16. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude etDéfinition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Industrialisation Conception Etude et définition Industrialisation Réduction du temps de cycle Produit Process: Production de véhicules Avant 1960: Après 1990: Cycle conception-industrialisation Durée de vie moy. d’un modèle (année) 7 18 10 5 1 5 10 15 24 à 30 mois Imbrication des fonctions: Conception, Etude et définition et industrialisation Gain en temps Prise en compte des contraintes métiers au plus tôt Temps Conception Etude et définition Attention:2a, 2b, 2c ne hiérarchisent pas les items puisque les fonctions vont se réaliser en simultané GAIN

  17. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude etDéfinition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Objectif:Apporter des réponses au C.D.C.F en spécifiant sur le plan technique le produit et le processus de façon qu’ils satisfassent au mieux le client. Conception: définition préliminaire du produit, elle est obtenue par: Prix de vente - Coût de revient = Marge Conception pour un coût objectif (C.C.O)

  18. Incidence des choix de conception: Données FORD: La conception fige 70% du coût d’un véhicule. La conception ne représente que 5% du coût total d’un véhicule

  19. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et homologation Vers Production Facteur de coût 25 20 25 20 15 10 5 X4 Tolérances en mm 0.05 0.1 0.15 0.2 Incidence des choix de conception: Coût Situations à perte Valeur marchande du produit Le degré de précision des spécifications influe le coût de production Zone rentable Degré de précision Coût de production Exemple de l’IT sur une spécification géométrique:(La maîtrise des coûts industriels, M Tassanari) 0.025

  20. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Incidence des choix de conception: Nombre de modifications sur la conception et l’industrialisation d’un véhicule Nombre de modifications Lancement production en série Données: Origine usine RENAULT Sandouville (80-90) Temps +3 mois -24 mois -12 mois

  21. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Incidence des choix de conception: Coût d’une erreur ou d’une modification

  22. Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Etude et Définition: Sur la base du CDCF et des apports de la phase de conception, la définition finale du produit se réaliser par intégration au plus tôt des contraintes métiers (fabrication, obtention de brut…). Industrialisation: Sur la base de la définition du produit, la spécification des processus et procédé de fabrication, d’obtention de brut, de contrôle… sont définis.

  23. Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): La concurrence L’innovation Le client (marché…) La technique Le délai Le coût Lecycle produit process Multi paramètres Méthodes et outils ?

  24. Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN) Analyse Fonctionnelle (A.F) Cahier Des Charges Fonctionnel (C.D.C.F) Quality Function Deployment (Q.F.D) Valeur Ajoutée Directe (V.A.D) Conception Coût Objectif (C.C.O) Analyse de la Valeur (A.V)

  25. Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): l ’ Analyse Fonctionnelle A.F : Analyse Fonctionnelle

  26. Méthode AF (Analyse Fonctionnelle) ou F.A.S.T (Function Analysis Systems Technique, C. Bytheway, 1965) Définitions: Démarche qui consiste à recenser, caractériser, ordonner, hiérarchiser et valoriser les fonctions du produit demandées par le client ou le marché Fonction: Fonction de service: Fonction de technique: Fonction principale: Fonction complémentaire: Contrainte: Critère d’appréciation:

  27. Bibliographie: Méthode AF (Analyse Fonctionnelle) C. Merlaud, A. Rivière « Identification des fonctions d’un produit vers le CDCF », Technologie et Formation, n°14. J. Roudier « Une application pédagogique de l’analyse fonctionnelle: Phare automobile », Technologie, n°43. Site: www.enpc.fr/~michel/AV/glossaire.html Procédure: I/ Inventaire des constituants de l’environnement II/ Recherche des fonctions et des contraintes III/ Validation des fonctions IV/ Valorisation et hiérarchiser les fonctions Représentation graphique: Constituant 1 Constituant 2 Produit Fonction principale Constituant 3 Fonction complémentaire Environnement

  28. Milieu extérieur Maintenance Utilisateur Papier Lieu de stockage FC1 FP1 Stylo personnalisé FC2 FP2 FP3 Application:Conception d’un stylo personnalisé Utilisateur: main, désirs, Lieu de stockage: poche, sac Milieu extérieur Maintenance Papier I/ Inventaire des constituants de l’environnement FP1: Ecrire sur papier FP2: Protéger la pointe FP3: Permettre la maintenance FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures II/ Recherche des fonctions et des contraintes Diagramme pieuvre: • Contraintes: • Stylo unique adapté • à l’utilisateur • Délai de livraison • la journée • Prix équivalent aux • stylos haut de gamme

  29. FP3.1: Démonter facilement FP3.2: Minimiser les manipulations FC1.1.1: Choisir la forme FC1.1.2: Choisir les matériaux dans palette FC1.1.3: Graver le nom de l’utilisateur FC1.2.1: Facile à transporter FC1.2.2: Etre stable sur un support FC1.2.3: Tenir dans la main FC1.2.4: Tenir dans lieu de stockage FC2.1: Résister à l’eau et humidité FC2.2: Résister aux rayures FC2.3: Résister aux efforts de l’utilisateur FC2.4: Résister aux chutes Arbre fonctionnel: (Détailler les fonctions précédentes) FP1.1: Ecrire sans effort FP1.2: Avoir une bonne homogénéité du trait FP1.3: Avoir une grande autonomie d’écriture FP1.4: Avoir un bon équilibrage du stylo FP1: Ecrire sur papier FP2: Protéger la pointe FP3: Permettre la maintenance FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures FP2.1: Protéger facilement FP2.2: Minimiser les manipulations FC1.1: Permettre la personnalisation FC1.2: Facile à manipuler

  30. III Valider les fonctions • Reprendre chaque fonction, étudier les constituants de l’environnement qu’elle met en relation et répondre aux questions suivantes: • A quoi sert-elle? • A qui sert-elle? • Quand sert-elle? • Peut-on s’en passer? • IV Valoriser et hiérarchiser les fonctions Valorisation des fonctions Ventilation du % de FP1 100% 100% 30%

  31. Résumé: Tri par ordre décroissant Calcul % cumulé

  32. C B A Hiérarchisation des fonctions (Courbe ABC) Courbe ABC ou de PARETO ou des 20-80: Fonctions de grande importance pour le client: FC1.1.1 FP1.1 FP1.4 FP2.1 Fonctions importantes pour le client : FC1.1.2 FP1.3 FP2.2 FC2.1 FC2.2 FC2.3 Fonctions de relative importance pour le client: les autres

  33. FP3.1: Démonter facilement FP3.2: Minimiser les manipulations FC2.1: Résister à l’eau et humidité FC2.2: Résister aux rayures FC2.3: Résister aux efforts de l’utilisateur FC2.4: Résister aux chutes Hiérarchisation des fonctions (Courbe ABC) FP1.1: Ecrire sans effort FP1.2: Avoir une bonne homogénéité du trait FP1.3: Avoir une grande autonomie d’écriture FP1.4: Avoir un bon équilibrage du stylo FP1: Ecrire sur papier FP2: Protéger la pointe FP3: Permettre la maintenance FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures FP2.1: Protéger facilement FP2.2: Minimiser les manipulations FC1.1.1: Choisir la forme FC1.1.2: Choisir les matériaux FC1.1.3: Graver le nom de l’utilisateur FC1.1: Permettre la personnalisation FC1.2: Facile à manipuler FC1.2.1: Facile à transporter FC1.2.2: Etre stable sur un support FC1.2.3: Tenir dans la main FC1.2.4: Tenir dans lieu de stockage

  34. Hiérarchisation des fonctions (Tri croisé) Pondération: 1: légèrement supérieure 2: moyenne supérieur 3: Nettement supérieur

  35. FP3.1: Démonter facilement FP3.2: Minimiser les manipulations FC2.1: Résister à l’eau et humidité FC2.2: Résister aux rayures FC2.3: Résister aux efforts de l’utilisateur FC2.4: Résister aux chutes Hiérarchisation des fonctions (Tri croisé) FP1.1: Ecrire sans effort FP1.2: Avoir une bonne homogénéité du trait FP1.3: Avoir une grande autonomie d’écriture FP1.4: Avoir un bon équilibrage du stylo FP1: Ecrire sur papier FP2: Protéger la pointe FP3: Permettre la maintenance FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures FP2.1: Protéger facilement FP2.2: Minimiser les manipulations FC1.1.1: Choisir la forme FC1.1.2: Choisir les matériaux FC1.1.3: Graver le nom de l’utilisateur FC1.1: Permettre la personnalisation FC1.2: Facile à manipuler FC1.2.1: Facile à transporter FC1.2.2: Etre stable sur un support FC1.2.3: Tenir dans la main FC1.2.4: Tenir dans lieu de stockage

  36. Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): le Cahier des charges Fonctionnel A.F : Analyse Fonctionnelle C.D.C.F : Cahier des charges Fonctionnel

  37. Cahier des charges fonctionnel Bibliographie: « Le cahier des charges fonctionnel la norme en vigueur », Technologie n°52. NF X 50-150, 152, 153 Logiciel CdCF de TDC: Transfert De Connaissances Définition: ? Contenu:

  38. Application: Conception d’un stylo personnalisé (Présentation suivant formalisme logiciel CdCF de TDC) • Fiche d’identité • Désignation définitive du produit:Stylo personnalisé • Référence:SP/2003/JML • Nom fichier:CDCF-SP-2003 • Cahier des charges établi parMonsieur Travailix • Porteur du problème:Monsieur Lettrix • Animateur du groupe de travail:Monsieur Orquestrix • Décision du développement du produit: • Date:11 Février 2003 • Décideur:Madame Chefix • Liste des destinataires du Cahier des charges fonctionnel • Participants au groupe de travail: • Monsieur Engrenix (responsable BE) • Madame Marquetix (responsable Marketing) • Monsieur Venpax (commercial) • Madame Logarix (ingénieur R&D) Visa:

  39. Application: Conception d’un stylo personnalisé (Présentation suivant formalisme logiciel CdCF de TDC) • 2. Contexte • 2.1 Enoncé du problème: • Ce produit/projet servira à: • A des clients particuliers, • But de ce produit/projet: • Proposer un stylo personnalisé, • Répondre aux attentes des personnes qui souhaitent avoir un stylo équilibré qui prend en compte leur morphologie d’écriture et qui souhaite avoir un confort d’écriture. • Répondre au critère de longévité (durée de vie, résistance aux agressions extérieures, durée d’utilisation, …) • Ce produit/projet agira sur: • L’image de marque de l’utilisateur (prestige, place dans la société…) , • Le confort de l’utilisateur. • 2.2 Présentation générale: • Origine du projet: • Le stylo est devenu au fil des ans l’équivalent du couteau au 19ème siècle. Dans notre société de communication et informatique, la note manuelle et ponctuelle de renseignements hors saisie informatique (Ordinateur, Not pad…) reste présente. Cette action de prise de notes à fortement diminuée sur la pression de l’informatisation des tâches. Cependant dans une journée toute personne a besoin d’écrire quelques phrases, mots ou chiffres. S’il n’a pas sur lui à ce moment là un stylo, il perd l’information ponctuelle. Le stylo est considéré comme une instrument bas de gamme donc la personne le perd ou l’oubli. Afin d’éviter ces problèmes, il faut rendre ces lettres de noblesse à cet instrument d’où l’origine du stylo personnalisé.

  40. Application: Conception d’un stylo personnalisé (Présentation suivant formalisme logiciel CdCF de TDC) • 2.2 Présentation générale: (suite) • Programme dans lequel s’inscrit le projet: • Mise en place d’une nouvelle gamme de produits dans la société. • Caractère confidentiel: • Confidentiel industrie pour la partie produit/process. • Objectifs fixés aux concepteurs réalisateur: • Améliorer les performances techniques du produit par une amélioration du confort d’utilisation. • Optimiser le cycle produit/processus. • Réduction des coûts de production. • Stylo unique adapté l’utilisateur. • Délai de production la demi journée voir au maximum la journée sur le lieu de vente. • Prestation attendue: • Etude de faisabilité: Fin Avril 2005. • Prototype produit/Process: Septembre 2005 • Mise sur la marché: Novembre/Décembre 2005

  41. 2.3 Diagnostic du marché: • Insatisfactions relevées sur des produit voisins: • Stylo haut de gamme produits en série sans personnalisation seule la gravure du nom est proposée, • Prix des stylos de grandes marques. • Produit concurrents et points précis à examiner: • Mont blanc, esthétique, • Waterman haute gamme, principe de protection. • Prévision des ventes: • 1000 à 2000 stylos par an par point de vente. • Circuit de distribution: • Chaque point de vente sera un centre de production. • 2.4 Directives particulières sur le produit: • Conception pour un coût objectif: • Le coût objectif a été fixé par le service marketing à 30 euros pour un stylo a personnalisation standard (bois, acier inox, alliage léger, gravure, forme choisie, équilibrage stylo) si le client souhaite une personnalisation particulière le prix sera évalué à façon (métal précieux…). • Imposition ou interdiction d’un principe de solution: • Aucun • Look de la solution: • Soigner la qualité de finition

  42. 2.5 Diagnostic du marché: • Pourquoi le besoin existe-t-il ?: • -Besoin croissant de personnaliser son environnement, • Pas de proposition de ce type actuellement. • Qu’est-ce qui peut le faire évoluer ou disparaître ?: • La fin de la prise de note ponctuelle, • La concurrence. • Quel est le risque d’évolution ou de disparition?: • Peu de risque de voir l’écriture manuelle disparaître de notre mode de vie. • 2.6 Liste des contraintes générales:

  43. 3. Analyse fonctionnelle 3.1 Arbre fonctionnel: (voir analyse fonctionnelle) 3.2 Fonctions de services: Fonctions valorisées(voir analyse fonctionnelle) 3.2.1 Caractérisation des fonctions:

  44. Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): le Quality Function Deployment A.F : Analyse Fonctionnelle C.D.C.F : Cahier des charges Fonctionnel Q.F.D : Quality Function Deployment

  45. Bibliographie: Q.F.D: Quality Function Deployment Y. Akao « Prendre en compte les besoins du client dans la démarche de conception d’un produit », AFNOR. J.C. Cravoisy, P. Legrand « Concevoir la qualité: introduction au QFD », Technologie, n°67. Logiciel QFD Qualidep Windows de Createc innovation Définition: Invention: But: En 1987 en France: la non qualité a coûté 46 milliards d’Euros… 1 employé sur 5: Refait ce que les 4 autres avaient mal fait….

  46. Avantages du QFD: Limites du QFD: Utilisateurs: Automobile (FORD(EU), GM, Chrysler, Fiat, PSA, RVI…), Sous traitants (Valeo, Bendix…), Electronique (Texas Instruments, IBM (EU), autres (SKF, Wirlpool (EU), Electrolux, General Electric, John deer…)

  47. Mode d’utilisation de la méthode Q.F.D Procédure: I/ Spécification attentes du client: Application: Conception d’un stylo personnalisé Spécifications attentes du client Attentes du client

  48. Procédure: II/ Spécification Produit:

  49. Comment Quoi Application: Conception d’un stylo personnalisé II.1/ Identifier les Comment II.2/ Identifier les relations entre Comment et Quoi II.3/ Hiérarchiser les comment Spécifications produit Apport des comment aux attentes clients 9: Effet sur quoi Fort 3: Effet sur quoi Moyen 1: Effet sur quoi Faible

  50. ≠ Application: Conception d’un stylo personnalisé II.4/ Chiffrer les comment en Combien Spécifications produit Limites Combien

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