Bunnie Huang : A l’usine, Partie 3 sur 4 : La conception industrielle pour les startups

Ce qui suit est donc la traduction de l’article de Bunnie Huang: The Factory Floor, Part 3 of 4: Industrial design for Startups. C’est donc lui qui s’exprime à travers le “je” utilisé dans l’article suivant. N’étant pas un traducteur professionnel, je suis ouvert à toute proposition d’amélioration que vous me soumettriez dans les commentaires.

N’hésitez pas à consulter les autres parties de cette série:

  1. Le Devis (ou comment faire une nomenclature)
  2. Concevoir pour l’industrialisation
  3. La Conception Industrielle pour les Startups
  4. Choisir (et conserver) un partenaire

La promenade geek continue. Akiba a fait de nouveaux posts qui décrivent notre visite à une usine de moteurs, chez Huawei, CTS, et aussi une promenade secondaire pour se faire fabriquer des vêtements et des sacs sur mesure. Les photos de l’usine de moteurs et de l’expédition de mode personnalisée sont particulièrement bien sorties.

Et maintenant, allons y pour la partie 3 sur 4 de la série “A l’usine”…

La conception industrielle pour les startups: Mc Gyver aux commandes, l’efficacité à budget limité

NDT: l’article original utilise l’expression “Guerilla Engineering on a shoestring budget”, ce qui signifie littéralement “L’ingénierie de guérilla avec un budget de boite à chaussures”. Cette expression étant intraduisible, j’ai demandé conseil à Bunnie Huang pour qu’il m’explique l’intention qu’il voulait véhiculer. La notion exprimée semble être la débrouillardise, la flexibilité et l’innovation, tout en gardant un budget réduit, mais sans sacrifier à l’efficacité des résultats. Même si elle est un peu éloignée, j’ai choisi l’image de Mc Gyver, dont le personnage est capable de se débrouiller dans toutes les situations avec des outils très simples.

Le sexe fait vendre. Les performances d’un CPU ou la quantité de RAM dans une boite sont deux fois moins importantes pour un consommateur typique que le look du produit. C’est en partie à cause de leur design industriel tout brillant que les produits Apple sont plus chers que la concurrence, et beaucoup de concepteurs de produits cherchent à reproduire le succès de Sir Jony Ives pour leurs propres produits.

Il y a beaucoup de théories différentes à propos du design industriel. Un école présente le concepteur monacal, qui est capable de sortir un trésor de pure beauté, et qui pense que la seule chose que les ingénieurs de production soient capables de faire, c’est de ruiner la pureté du design. Une autre école présente le concepteur comme pragmatique, travaillant de concert avec les ingénieurs de production, en introduisant des compromis audacieux pour limiter les coûts tout en conservant un rendement de production élevé.

Pour moi, aucun des deux extrêmes n’est satisfaisant. L’approche monacale produit souvent un produit impossible à fabriquer qui arrive sur le marché en retard, ou qui coûte un prix exorbitant à produire. L’approche pragmatique entraine souvent une apparence cheap, que les clients ont du mal à associer à un objet de valeur. Le vrai truc, c’est de comprendre comment atteindre un équilibre entre les deux.

Le raffinement et les finitions sont difficiles à réaliser correctement, c’est donc un élément distinctif quand on parle de design. La tendance actuelle est au minimalisme, avec une préférence pour les finitions “honnêtes”. Une finition honnête, c’est la mise en valeur des propriétés naturelles des matériaux utilisés, et qui évite l’utilisation de peinture et d’autocollants. Les produits minimalistes au design honnête sont très difficiles à fabriquer. Les design minimalistes ont des fonctionnalités… minimales, et donc, même les plus petites imperfections se remarquent. De la même manière, les finitions honnêtes peuvent être très difficiles à produire, car elles impliquent de n’utiliser aucune peinture: tous les copeaux, trous, affaissements, rayures, etc. , qui font partie de la vie quotidienne de la production, sont directement exposés sous le nez du client. Le résultat, c’est que cette école de pensée rend nécessaire l’utilisation d’outils très bien faits, régulièrement vérifiés, et maintenus en état pendant toute la production.

Si vous n’avez pas les poches assez remplies pour investir dans de l’équipement neuf pour les beaux yeux de l’usine (c’est à dire, si vous n’êtes pas une société du CAC 40), la première étape est de découvrir le “vocabulaire” disponible pour la réalisation. Un vocabulaire de design est défini par l’ensemble des capacités de production de la ou des usines qui fabriquent les objets. Quels matériaux, quelles finitions, quelles tolérances sont réalisables, quelles méthodes d’assemblage également : tout cela dépend énormément des process disponibles.

Je pense donc que visiter en personne une usine au début du processus de conception aboutit à un meilleur résultat final. Pendant la visite d’une usine, une partie du vocabulaire de design sera mise de coté, mais de nouveaux outils seront également découverts. Les ingénieurs qui travaillent à l’usine passent leur journée à développer des innovations techniques qui ouvrent de nouvelles possibilités impossible à découvrir sans visiter l’usine par soi même.

Le chumby One est une preuve concrète de l’influence que les techniques de fabrication peuvent avoir sur la conception finale. Dans le concept dessiné initialement, le liseré bleu qui encadre la face avant a été ajouté pour évoquer une bulle de bande dessinée – l’idée du Chumby étant d’annoter le monde avec des bouts d’Internet.

Il s’est trouvé que l’implémentation d’une telle bande bleue sur une surface saillante était très difficile. Dans la première usine, nous avons implémenté cette bande grâce à de la peinture. La sérigraphie était inutilisable, car la surface n’était pas suffisamment plate. L’impression par tamponnage peut fonctionner avec des surfaces courbes, mais l’alignement n’était pas suffisant, et la plus petite bavure sur le bord avait une apparence horrible quand on regardait l’objet de coté. Des transferts ou des étiquettes ne pouvaient pas non plus être alignées correctement. Finalement, nous avons dû creuser un petit canal pour contenir la peinture, et le liseré fut créé grâce à de la peinture en spray et un stencil. Le rendement était vraiment mauvais – dans certains lots, jusqu’à 40% des coques produites pouvaient être refusées à cause de problèmes de peinture. Heureusement, le plastique n’est pas très cher, donc le rejet d’un boitier peint sur deux n’eut qu’un impact de 0,35$ par produit sur le prix de revient.

Au milieu de la production, nous nous sommes déplacés dans une deuxième usine. Ils avaient des capacités de moulage différentes, et, à l’inverse de la première usine, la deuxième savait utiliser des moules à double injection. Les moules à double injection requièrent deux fois plus d’outillage, mais ils peuvent être utilisés pour injecteur deux couleurs, ou même deux matériaux différents, dans le même moule. Du coup, dans cette usine, nous avons opté pour une méthode à double injection, au lieu de continuer à peindre les surfaces. Les résultats furent impressionnants. Chaque produit sortait de la ligne de production avec une ligne bleue très fine et bien ciselée; et éviter la peinture signifiait pour nous un design plus honnête, et plus propre. A cause de cela, le prix de chaque boitier a augmenté de 0,94 dollars par pièce à cause du procédé plus cher, malgré le rendement de 100%. En fait, il aurait été plus économique de continuer à jeter la moitié des boites, mais même les meilleures coques peintes n’arrivaient pas au niveau de finition atteint par l’outil à double injection.

La carte mère de l’Arduino est un autre bel exemple d’amélioration de l’apparence finale d’un produit grâce à des ajustements du procédé de fabrication. Le dessin de la face arrière, qui reproduit d’une manière très détaillé les contours de l’Italie et utilise du texte très fin, n’est pas sérigraphié. C’est en réalité deux couches de soldermask (masque de soudure), un bleu, et l’autre blanc. Le fait que le soldermask soit réalisé par photogravure fait que la résolution, la reproductibilité et l’alignement de ce graphisme sont bien meilleurs que ce qui est possible avec une simple sérigraphie. Et vu que le look d’un Arduino est très lié à son circuit imprimé, cela lui donne une apparence de qualité qui le distingue de ses copies réalisées par des méthodes conventionnelles.

Les capacités de production de l’usine (la peinture par rapport au moulage à double injection, le double masque par rapport à la sérigraphie) peuvent donc avoir un effet très marqué sur la qualité perçue d’un produit, sans avoir un gros impact sur son coût. Mais une usine ne réalise pas toujours toute seule le potentiel de ses procédés, et elle a donc besoin d’une interaction directe avec le concepteur pour réaliser l’ampleur de ses possibilités. Malheureusement, beaucoup de designers ne visitent jamais une usine avant que quelque chose se passe mal, et à ce moment les outils sont déja prêts, donc même s’ils remarquent qu’un procédé intérssant pourrait résoudre tous les problèmes, c’est souvent trop tard.

Le design est une activité profondément personnelle, et en conséquence chaque designer va développer ses propres procédés. Voici un processus général que je pourrais utiliser pour développer un produit avec le budget serré d’une startup:

  1. Chaque design commence avec un cahier de croquis. Commencez par déterminer l’âme et l’identité du produit, puis choisissez un ensemble de matériaux et un vocabulaire de réalisation qui colle à votre concept. Mais n’en tombez pas amoureux…
  2. Divisez le design en groupe de matériaux, et identifiez une usine capable de produire chaque groupe.
  3. Visitez l’usine, prenez des notes sur ce qui est en train d’être fabriqué. Ne soyez pas trop impressionné dans le salon des échantillons. L’entraînement rend parfait, et chaque personne, de l’ouvrier à l’ingénieur, fait un meilleur boulot quand il est dans son domaine, plutôt que quand on lui demande de faire un truc inhabituel et compliqué.
  4. Ré-évaluez le design en prenant en compte votre nouvelle compréhension de ce qui est possible, et répétez le processus. Cela vous demandera peut être de repartir à l’étape numéro 1, ou alors cela ne vous demandera que de petits ajustements. Mais c’est l’étape à laquelle il est le plus facile de faire des compromis sans sacrifier la pureté du design.
  5. Sélectionnez les détails de la conception – choisissez les zones d’ouverture, les surfaces en contact mobile, les finitions, les méthodes d’assemblage, etc. en sélectionnant ce que l’usine sait le mieux faire.
  6. Envoyez un plan révisé à l’usine, en travaillant avec eux pour finaliser les détails comme les angles de dépouille, les points de fixation, les nervures, etc.
  7. Validez le design avec un prototype imprimé en 3D, et des vérifications complètes du modèle 3D.
  8. Identifiez les caractéristiques les plus sensibles aux erreurs de tolérance, et ajustez les outils de départ pour que les tolérances entraînent seulement des modifications compatibles avec ces outils. Par exemple, quand on fait du moulage par injection, il est plus facile d’enlever de la matière au moule que d’en ajouter, donc visez la réalisation d’un prototype qui, autour des points délicats, aura plutôt moins de plastique que trop. Un bouton est un exemple de mécanisme qui bénéficie d’un ajustement: il est difficile de prédire exactement son toucher dans un logiciel de dessin, et obtenir le toucher parfait demandera habituellement un petit ajustement de l’outil.

Consultez également les autres parties de cette série:

  1. Le Devis (ou comment faire une nomenclature)
  2. Concevoir pour l’industrialisation
  3. La Conception Industrielle pour les Startups
  4. Choisir (et conserver) un partenaire