4 clés du développement d’un produit plastique ou composite

Écoconception

Publié le : 11/03/2021 par Xavier Brochet

Avant toute mise en production d’un produit plastique ou composite, il y a un incontournable : la phase de développement. Réunir l’ensemble des parties prenantes au plus tôt, établir un cahier des charges, bien choisir les matières et les technologies et valider le concept par prototypage ou simulation … Voici les 4 clés pour réussir le développement d’un produit plastique dans un contexte d’économie circulaire :

1. Réunir au plus tôt l’ensemble des parties prenantes
2. Établir un cahier des charges réaliste et complet
3. Bien choisir les matières et les technologies
4. Valider le concept par prototypage ou simulation

1. Réunir au plus tôt l’ensemble des parties prenantes

Si le produit est nouveau et qu’il ne s’agit pas d’un projet de reconception, une réflexion approfondie doit être menée pour faire émerger les besoins et objectifs auxquels il doit répondre.

Voici quelques questions à se poser :

• Fonctions principales et situations de vie du produit plastique ?
• Prix de vente du produit en fonction des objectifs fixés ?
• Volume annuel de pièces à produire ?
• Date de mise sur le marché désirée ?

Pour répondre à ces questions, une phase de concertation et de consolidation du projet est nécessaire. Celle-ci doit mettre autour de la table l’ensemble des acteurs de l’entreprise, dont les attentes sont souvent différentes.

Exemple : le service marketing souhaite développer une pièce plastique au design particulier. Ce design doit être compatible avec les objectifs en termes de prix de vente du produit (service commercial), de production (services techniques), mais également avec la stratégie de l’entreprise (direction).

2. Établir un cahier des charges réaliste et complet

En plus de répondre à des fonctions, tout produit plastique ou composite est soumis à un certain nombre de contraintes :

• Techniques : tenue aux UV, chocs, températures, légèreté, etc.
• Économiques : coût de développement à amortir, quel prix de vente ?
• Réglementaires : le produit est-il déjà breveté ? Est-il soumis à des normes ou réglementations particulièrement contraignantes ? (biocompatibilité, normes de sécurité, etc.)
• Environnementales : recyclabilité du produit ?
• Liées aux situations de vie : utilisation, stockage, manutention, transport, fin de vie, etc.

Grâce à une analyse fonctionnelle, l’ensemble des fonctions et des contraintes sont ainsi répertoriées, ce qui permet d’obtenir un cahier des charges complet, contenant l’ensemble des critères vérifiables ou mesurables à l’issue de la phase de validation du concept. 

3. Bien choisir les matières et les technologies

Le choix des technologies de transformation se fait en accord avec les critères cités précédemment, mais également avec le design du produit. Il dépend fortement des contraintes de production, car il existe de grandes disparités entre les technologies de mise en forme des plastiques.

Voici quelques exemples de procédés et les volumes de production associés :

• Injection plastique : pour les très grandes séries ;
• In Mold Labelling (IML) : injection plastique avec décor surmoulé ;
• Extrusion : pour les profils linéaires, en gros volumes ;
• Soufflage : pièces creuses en moyenne série ;
• Thermoformage : petites et moyennes séries ;
• Rotomoulage : petites et moyennes séries, pièces de gros volume ;
• Fabrication additive : personnalisation, prototypage, petites séries ;

Pour aller plus loin consultez cet article : Fabrication additive : quelles perspectives pour la plasturgie ?

4. Valider le concept par prototypage ou simulation

La dernière phase du développement concerne la validation du concept avant mise en production. Pour cela, plusieurs options sont possibles : le prototypage ou le recours à la simulation numérique.

Le prototypage

Le prototypage consiste à fabriquer un modèle physique approximatif du produit final. Il permet de valider certains paramètres, comme les volumes ou les assemblages. Si cette méthode permet de se faire une idée assez précise du produit, le coût d’un prototype peut être assez élevé, selon la technologie utilisée.

Autre solution : le recours à la simulation

Grâce aux avancées en matière de simulation numérique, on peut désormais se passer du prototypage, dans la plupart des situations. Ces outils de simulation fonctionnent de manière itérative, ce qui permet d’optimiser le produit sans avoir à établir plusieurs prototypes. C’est donc une source d’économie, mais aussi un gain de temps sur la mise au point des paramètres de production.

Par ailleurs, la simulation a l’avantage de faciliter l’optimisation topologique, une étape indispensable en écoconception.

En résumé

La phase de développement est une phase indispensable sur laquelle vous devez porter particulièrement attention avant toute mise en production d’un produit plastique ou composite. Il est nécessaire en amont de réunir l’ensemble des parties prenantes, d’établir un cahier des charges à la fois réaliste et complet et de bien choisir les matières et les technologies.

Les différents procédés existants (injection plastique, extrusion soufflage, …) permettent de répondre à un certain nombre de critères bien spécifique que ce soit en termes de design produit, d’économie circulaire, mais il n’est pas toujours facile de faire le bon choix. Il est parfois nécessaire de se faire accompagner par un professionnel. Ensuite, la dernière étape sera de valider le concept par prototypage ou par simulation avec de valider les paramètres et optimiser sa conception.

Si vous souhaitez vous faire accompagner dans le développement de vos produits plastiques ou composites, n’hésitez pas à contacter l’un de nos experts pour discuter de votre projet.

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