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Réduire time-to-market et coûts de développement : la réalité virtuelle au secours des industriels

La phase de prototypage, inévitable lors d’un développement produit est coûteuse et chronophage.

La réalité virtuelle vient au secours des industriels grâce à l’émergence du Virtual Assembly Design Environment.

La phase de prototypage est une étape critique du développement d’un produit. Elle permet de valider le produit « grandeur nature », tant d’un point de vue technique (fonctionnel, fabricabilité) qu’esthétique.

Aujourd’hui, réaliser un produit est une succession de cycles conception – prototypage – test : le produit est conçu, prototypé, testé puis modifié, ainsi de suite jusqu’à obtention d’un produit en adéquation avec le cahier des charges. Cette méthode présente deux inconvénients majeurs : le coût et le temps de réalisation.

Prenons l’exemple d’une pièce en aluminium : il faut compter en général entre 10 et 16 semaines pour obtenir des prototypes auprès d’un fournisseur, et le prix des pièces prototypées est 3 à 15 fois supérieur à leur coût en vie série. De plus, les modifications de design, rarement évitables, entrainent de nouvelles commandes de prototypes, multipliant coûts de développement et délais de mise sur le marché du produit.

Les industriels ont alors tendance à essayer de limiter (en budget et en temps) cette phase de prototypage, alors que, au contraire, pour optimiser le design et créer des produits conçus au juste besoin, cette phase de prototypage devrait être étendue.

Comment faire pour rendre cette étape moins longue et moins coûteuse ?

Le prototypage rapide, par l’intermédiaire de la fabrication additive, est un premier pas vers la réduction des coûts et délais de développement.

Pour gagner davantage en compétitivité, il est désormais possible de digitaliser cette étape de développement. Grâce aux dernières avancées en matière de VR (Virtual Reality), il est donné aux ingénieurs la possibilité d’assembler les produits dans un environnement virtuel compatible avec les logiciels de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) actuels. L’industrie s’affranchit des prototypes « physiques » et des contraintes associés : longs délais et de coûts importants de fabrication des pièces. Les équipes de développement peuvent assembler des prototypes à loisir, tester de nombreuses solutions techniques très rapidement, et optimiser largement le design. En somme, rendre la phase de développement beaucoup plus agile et accélérer le time-to-market.

Cette technologie, permise par les évolutions de la VR et des puissances de calcul des ordinateurs s’appelle le Virtual Assembly Design Environnement (VADE).

A l’étude depuis les années 1995 aux Etats-Unis (au sein de la Washington State University notamment), le Virtual Assembly Design Environnement semble être une technologie prometteuse pour réduire les coûts de développement et le time-to-market.

Comment cela fonctionne-t-il ?

L’environnement virtuel se compose de matériel (masque de réalité virtuelle avec graphisme de haute qualité, dispositifs de suivi des mouvements de la tête et des mains de la personne, gants spéciaux pour suivre le mouvement des doigts et des poignets fournissant un retour haptique simulant le toucher) et de logiciels de réalité virtuelle, permettant à l’ingénieur d’être complètement immergé.

L’environnement virtuel est aussi directement relié aux logiciels de CAO des designers, ce qui permet de modéliser avec précisions les volumes 3D de chacune des pièces afin d’identifier les éventuelles collisions lors des assemblages. Grâce au lien direct, les paramètres des pièces peuvent également être modifiés en temps réel pour, par exemple, corriger les tolérances.

Coûts de développements et time-to-market sont alors fortement limités par la réduction du nombre de prototypes commandés (même si un prototype physique viendra toujours valider le produit).

Les cas d’application ? Illimités. Peu importe les industries, l’optimisation des phases de prototypage est un enjeu majeur.

Cette technologie fait aujourd’hui son apparition chez les grands industriels mondiaux, BMW par exemple a intégré le VADE dans le développement de ses produits. Ford utilise aussi cette technologie pour simuler l’assemblage de prototypes afin d’optimiser l’ergonomie et la rapidité d’assemblage de ses produits.

Non seulement utilisable en tant qu’outil d’optimisation de design, le VADE peut également être un formidable outil de formation à l’assemblage des produits ou sous-ensembles (nouveaux arrivants, sous-traitants, nouveaux produits, etc.).

Un nouvel atout pour l’industrie 4.0 ?

Article rédigé par Clément Dilé, Consultant.

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