0 %

Temps gagné

0 +

Itérations effectuées

0 %

D’économie minimum sur les investissements requis

Industrie

Elevage porcin

Challenge

Surmouler un prototype de capteur de santé connecté pour effectuer des tests fonctionnels

Solution

Accompagnement itératif et prototypage multi-technologies

Projet

Les premières phases d’un développement produit est souvent la convergence de nombreuses contraintes : 

  • Les procédés finaux ne sont pas encore choisis ainsi que les contraintes qu’ils apportent. 
  • La connaissance du produit est encore relative, donc de nouvelles inconnues émergent constamment. 
  • Un produit complexe est la résultante de plusieurs métiers qui avancent séparément mais interagissent dans le produit. Les modifications sur l’un ont souvent un impact immédiat sur l’autre.

Le levier principal du prototype est donc de consigner et de suivre le plus clairement possibles l’ensemble des exigences techniques qui apparaissent, disparaissent et évoluent dans leur contexte.
Nous allons voir le cas de Pigstech, au travers de sa première phase de prototypage fonctionnel.
Au départ, un simple surmoulage semblait suffire, mais d’autres inconnues ont dû être traitées et ont confirmé l’importance de pouvoir s’appuyer sur un partenaire.

Contexte

Pigstech vise à sécuriser la santé des animaux dans les élevages porcins en surveillant leurs données vitales au quotidien, tout en améliorant la traçabilité et en simplifiant le travail des éleveurs.
Au cœur du projet se trouve une carte électronique, qui porte toutes les fonctionnalités du produit mais qui est encore en cours de développement. Afin de valider les exigences, il est nécessaire d’effectuer des tests en condition réelles, donc de protéger l’électronique des intempéries et des mouvements brusques des animaux.

La nature itérative de ce développement encourage à l’utilisation d’outillages temporaires. L’ensemble des technologies et des compétences présentes à Hall 32 a permis à Pigstech d’accélérer d’autres phases de son projet.

Challenge

Ici, le projet est pris en cours de route puisque la carte électronique est déjà existante. A ce stade, Pigstech souhaite éviter d’investir dans un moule couteux, alors que le produit évoluera nécessairement. En effet, il est prévu de surmouler les cartes en phase d’industrialisation, avec un matériau spécifique pour le contact direct sur avec la peau de l’animal. Classiquement, ce type de réalisation nécessite des investissements de l’ordre de 10k€ par itération. L’objectif est de réaliser plusieurs itérations pour une fraction de cette enveloppe, en ayant l’approche la plus proactive possible afin de guider Pigstech dans ses étapes ultérieures.

Approche

Nous ne considérons que les approches qui évitent tout investissement non maîtrisé, en prévoyant plusieurs itérations successives. 
Nous privilégions les approches qui permettent d’anticiper des contraintes ultérieures :

  • Surmoulage : comportement matière, comportement de l’électronique
  • Matière : nature non confirmée, couleur non confirmée
  • Forme du produit : devrait changer fortement
  • Identification laser envisagée

Au vu des aléas restants, ainsi que ceux qui allaient être découverts au fur et à mesure du développement, nous avons pu mettre à contribution un accompagnement au plus proche du besoin client.

Solution de surmoulage et adaptation

La fabrication additive résine permet, pour certains volumes, de réaliser des moules en moins d’une journée, là où des moyens conventionnels requièrent plusieurs semaines ou mois.
Nous avons donc pu : 

  • Fabriquer plusieurs versions de moules suivant les itérations électroniques
  • Effectuer plusieurs surmoulages afin de réaliser des tests fonctionnels
  • Proposer plusieurs matériaux, approvisionnés pour l’occasion ou mis à disposition par certains de nos clients ayant des projets en parallèle.
  • Effectuer des tests de dosage et des combinaisons de coloration
  • Effectuer des tests de marquage laser sur chacune des couleurs

La première injection a immédiatement révélé que l’emplacement de pile prévu à ce stade ne supportait pas la pression de la matière.

Par la suite, Les itérations se sont avérées plus nombreuses que prévues, et avec moins d’injection par version de produit. Ceci a donc remis en question le choix de l’impression de moules en résine. (Aujourd’hui, nous disposons d’une nouvelle machine, plus adaptée à ce type de demandes [lien vers la page fab additive polymère])

De plus, le développement électronique a soulevé ses propres contraintes, dont le choix de la pile et son conditionnement, dont la durée de vie était intrinsèquement liée à la température de contact avec la matière lors du surmoulage.

Devant ces deux problématiques, nous avons suggéré d’enlever la contrainte de la forme extérieure. Ceci permettait de casser les codes et de tester l’approche d’un moule en bois : il réduisait drastiquement les coûts, tout en permettant de valider la seule variable pertinente à cette étape : la température de contact avec la pile.

Solution de scan 3D et nouvelles perspectives

Au début du premier prototype, le fichier 3D de l’électronique n’était pas disponible dans les délais requis. Nous avons donc numérisé le produit pour en déduire la forme du moule.

Ayant constaté l’usage de cette technologie, Pigstech a pu avancer un second sujet : numériser une oreille de jeune cochon, afin de : 

  • Dupliquer l’oreille afin d’effectuer des percements factices plutôt que sur les animaux
  • Utiliser la numérisation de l’oreille pour la phase de design final du produit

Nous avons donc :

  • Fourni les fichiers 3D
  • Fabriqué une matrice des oreilles d’origine
  • Fourni des échantillons d’oreilles en silicones de différentes duretés
Vous en connaissez beaucoup des clients qui vous appellent : « un cochon est mort, tu saurais scanner ses oreilles ? » Vous en connaissez beaucoup des partenaires qui répondent : « viens, on va trouver un moyen » ?

Résultats

Avec une démarche itérative et des échanges au plus près du besoin client, voilà ce qu’il est possible d’accomplir :

  • Selon les attentes initiales :
    • Surmouler un produit pour effectuer des tests en conditions réelles
    • Reproduire l’opération pour d’autres version du produit
  • Au-delà des attentes initiales :
    • Participer au développement conjoint avec le prestataire de conception électronique
    • Proposer d’ajuster le cahier des charges afin de proposer des solutions détournées pour abaisser le coût d’une prestation.
    • Servir d’intermédiaire pour de l’approvisionnement matière
    • Permettre d’accélérer le développement du produit
    • Servir de validation technologique pour les étapes de processus de fabrication industriel

Ce projet montre que l’intérêt de co-développer un produit n’est pas qu’une mission à remplir, c’est un apport de compétences et une approche au plus près du besoin du client, pour comprendre et s’approprier les contraintes de temps et de budget.

Avec un service doté de technologies de pointes et d’aptitudes de réalisation physique : 

  • Surmoulage physique
  • Gain en connaissance de comportement pour le produit final
  • Accélération des phases ultérieures de conception du produit
  • Fabrication d’alternatives pour certaines pièces à l’intérieur du produit (bagues en différentes matières)

Une demande validée.
Des perspectives ouvertes sur le produit.
Des perspectives ouvertes sur le processus de fabrication final.

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