Qu’est-ce que le prototypage industriel ?

Dans le secteur industriel, le prototypage est une phase obligatoire puisqu’il permet de vérifier la fiabilité d’un produit ou d’une pièce. Indispensable lors de la conception et avant même la production, ce procédé joue un rôle fondamental. Découvrez à quoi correspond le prototypage industriel et ses réels intérêts durant le processus de fabrication.

Prototypage industriel : Principes et définition

Étape clé lors de la conception d’un produit, le prototypage intervient généralement avant même de commencer la fabrication ou la production en série.

Définition du prototypage

Comme son nom l’indique, il s’agit d’un procédé industriel consistant à fabriquer un prototype ou une maquette. En règle générale, le prototype industriel devra être identique ou très proche du concept initial. Ainsi, le prototypage sert à réaliser un modèle représentant toutes les caractéristiques réelles du produit final. Grâce à cette étape, il devient plus simple de contrôler puis de valider la faisabilité, les aspects fonctionnels et le design d’un objet.

En quoi consiste le prototypage industriel ?

À l’instar d’une expérimentation, le prototypage se réalise durant la phase de recherche et de développement. La réalisation d’un prototype industriel se fait après la modélisation 3D et la conception d’éventuelles maquettes. Comme le procédé permet de vérifier les propriétés d’une pièce ou d’un produit en conditions réelles, on l’utilise pour diverses opérations :

• vérifier la faisabilité d’une hypothèse ;
• explorer de nouvelles pistes ;
• tester la version définitive…

En outre, cette étape reste indispensable pour évaluer le choix des formats et des matériaux. En somme, c’est une étape cruciale avant de procéder aux dernières vérifications.

Les avantages et inconvénients du prototypage industriel

Gain de temps, économie d’argent, moins d’erreurs… Les atouts du prototypage industriel sont nombreux. Ceci étant dit, il convient de considérer ses désavantages pour savoir si le procédé convient réellement à vos projets.

Avantages

Comme pour une phase test, le prototypage s’avère nécessaire pour garantir la qualité d’un produit tout en réduisant les coûts liés à la production. Parmi les avantages qu’il offre, citons :

• La minimisation des risques d’erreurs : grâce au prototype, il devient possible de tester les performances pour ainsi détecter les défaillances de fonctionnement ou les éventuels défauts lors de la conception.
• Le contrôle du budget : la fabrication d’un moule prototype permet d’obtenir différentes variantes du produit fini à moindres frais et plus rapidement. D’ailleurs, il n’est pas nécessaire d’investir dans l’achat d’équipements onéreux pour les réalisations.
• La réduction du temps consacré au développement : avec les appareils modernes, le prototypage requiert moins de temps et de ressources (matières premières). De plus, les différents tests simplifient la validation du produit et la prise de décision.

Inconvénients

Malgré ces avantages, le prototypage industriel peut présenter certaines limites, surtout lorsque le prototype n’est pas utilisé correctement. Parfois, le procédé demande plus de ressources et de temps que d’autres projets nécessaires au bon fonctionnement de l’entreprise. Selon la complexité du produit et les matériaux utilisés, le prototypage peut également s’avérer onéreux.

Les différents types de prototypes en industrie

Quel que soit le produit à travailler, sachez qu’il existe 4 différentes catégories de prototypes industriels. Le choix se fait en fonction du stade de développement, de la faisabilité du projet et du futur usage du prototype :

1. maquette conceptuelle (preuve de concept ou proof of concept ou POC) : utilisée pour valider le concept avec un minimum de dépenses, elle reste assez simple et basique ;
2. maquette esthétique : servant à travailler le design et le rend esthétique d’un produit, elle peut parfois impliquer l’intégration de certains fonctions ;
3. prototype fonctionnel : plus complexe quant aux fonctionnalités intégrées, elle permet de mettre au point la résistance mécanique des pièces et composants ;
4. prototype d’industrialisation : version plus aboutie, on l’utilise pour la production en petite série (5, 10 ou 25 unités).

Alors qu’un POC sert pour une première validation du projet, le prototype d’industrialisation permet de mener des tests ou une démonstration commerciale.

Quelles sont les étapes de réalisation d’un prototypage industriel ?

Pour mener à bien un prototypage, le recours à un prototypiste industriel ou un sous-traitant expérimenté s’avère indispensable. Afin de mener à bien leurs missions, ces experts passent par plusieurs étapes :

• conception d’un croquis technique des dimensions et de l’architecture du produit ;
• conception 3D à réaliser avec un logiciel dédié pour obtenir un meilleur visuel ;
• conception d’une preuve de concept à l’aide d’une imprimante 3D ;
• fabrication du prototype avec tous les détails et les fonctions intégrées.

Enfin, la création du prototype final reste impérative pour vérifier la faisabilité du projet et tester la qualité du produit.

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Les différences entre prototypage industriel et prototypage rapide

Souvent confondus, ces deux procédés se distinguent par leur durée et leur usage. D’un côté, le prototypage rapide sert à valider la faisabilité d’un produit ou à le tester rapidement. D’un autre côté, le prototypage industriel doit suivre un long processus afin préparer le produit à l’industrialisation et la production.

Ainsi, le prototypage rapide consiste à réaliser des maquettes par ordinateur ou grâce à l’impression 3D. Cette technique permet d’ailleurs de concevoir un prototype rapide sans utiliser des outillages onéreux, mais tout en garantissant les performances du produit final. On peut dans ce cas procéder au premier test dans les brefs délais. Par contre, le prototype créé n’intègre pas forcément les contraintes liées au processus d’industrialisation.

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