Dans cette série d'articles nous allons vous donner un aperçu du monde du prototypage hardware et comment les différentes itérations s'enchainent le plus souvent pour créer un produit et développer un projet.
Le prototype est devenu un terme fourre tout qui peut définir des choses tout à fait différentes. Le Larousse nous en donne la définition suivante :
"Premier exemplaire construit d'un ensemble mécanique, d'un appareil, d'une machine et qui est destiné à en expérimenter en service les qualités en vue de la construction en série."
Cette définition est un peu optimiste dans le sens ou un seul prototype suffit rarement à éprouver son futur produit. Elle ne précise pas non plus le degré de ressemblance avec les futures productions en série.
En réalité cette définition s'avère orientée pour les usines et entreprises qui ont déjà leurs chaines de production, leur savoir faire et leur flux logistiques. Dans ce cas le prototype définit le(s) 1er(s) de série, les exemplaires d'avant commercialisation et les exemplaires d'épreuve ( destinés à des crash test par exemple dans le cas de l'automobile ) Ils peuvent servir à :
Pour des projets entrepreneuriaux ( création du produit et de l'entreprise qui va l'exploiter ) les prototypes finaux auront ces mêmes fonctions. Ils peuvent dans certains cas être appelés des MVP ( pour Minimal Valuable Product ) et dans ce cas cette terminologie signifie que le produit continuera d'évoluer même pendant sa période de commercialisation ( Nous en reparlerons bientôt ).
→ En définitive les prototypes finaux sont très proches de leur version commercialisable.
Un peu plus éloigné de la mise sur le marché nous retrouvons les prototypes dit "démonstrateur". Un démonstrateur est utile pour montrer et éprouver en conditions proches du réel les fonctionnalités et l’utilisation de la future version commerciale. Le démonstrateur est déployé dans le cadre de (projets) pilotes.
En termes de fiabilité et fonctionnalités le démonstrateur n’est pas encore débuggé ni/ou industrialisable et ne peut donc pas être déployé commercialement. En revanche il peut être utilisé dans le cadre de projets pilotes avec des partenaires conscients du caractère non achevé du projet et prompts à aider au développement de celui-ci. Ou du moins laisser passer quelques imperfections. Au contraire des prototypes finaux, les démonstrateurs n'ont pas encore rencontré leurs utilisateurs. C'est à cela qu'ils vont servir justement.
→ Le prototype démonstrateur n’a pas forcément trouvé la voie de l’industrialisation et certaines de ces pièces et méthodes de fabrications peuvent encore être artisanales.
Toujours plus éloigné de la mise sur le marché nous rencontrons les POC abrégé pour Proof Of Concept, Preuve de Concept en français. Cette fois ci le prototype est un support à la recherche, au développent, aux inventions, à l’élaboration du design. Tout élément portant une caractéristique intrinsèque et différenciant du futur produit peut être prototypé de façon cloisonnée et en constitue dans ce cas une preuve de concept. Les différentes preuves de concept "technologiques" peuvent être assemblée en un prototype fonctionnel ( mais pas vraiment utilisable à ce stade ) pour créer une preuve de concept du produit.
→ Le POC préfigure le futur produit mais est souvent éloigné de la version qui pourra être exploitée.
Enfin lorsqu’il est plus question de conceptualiser une idée que de prouver que celle-ci est réalisable/viable on parle de maquette. Une maquette peut être physique ou numérique. Elle préfigure le futur produit en terme de design et de fonctionnalités mais n’est pas utilisable ni même testable.
→ La maquette est la base indispensable de tout projet qui veut rapidement récolter des retours utilisateurs
Pour remettre les choses dans l'ordre vous allez donc commencer par des maquettes. Puis vous réaliserez des Preuves de Concept de parties de votre produit jusqu’à faire un POC produit complet. Vous passerez ensuite au stade du démonstrateur qui devra fonctionner en conditions de service dans le cadre de projets pilotes. Et enfin grâce à ces enseignements passer aux prototypes finaux qui servirons de base à la mise en production...
On vous rassure, on a décrit tout ça dans une série d'articles consacrés aux 4 itérations à franchir pour faire de votre projet un succès. Être bien conscient de ces étapes permet de gagner de précieux mois dans le développement !
Vous avez une idée de projet mais vous ne savez pas par ou commencer ? Ne cherchez plus, que ce soit pour un projet digital ou hardware la première étape reste la même pour tous : La maquette.
Une maquette peut être physique, mais cela restera une simple coquille vide, une maquette « en carton » par exemple. Ou numérique : rendu photo réaliste, design 3D...
C'est une simple représentation du futur produit dans son design et ses fonctionnalités mais qui n'est pas utilisable.
la maquette sert tout d'abord à mener des réflexions sur le design et les fonctionnalités et si possible les valider.
Elle sert également à récolter des retours « utilisateurs », même si à ce stade il s'agit seulement d'une présentation et non d'un essai.
Enfin une maquette bien faite va poser les bases des futurs travaux de conception et R&D. Elle permettra d'emmener bien plus facilement une équipe technique sur des développements qu'un seul cahier des charges ( même s'il ne faut pas s'en passer non plus )
Se passer de maquettes au démarrage, cela veut dire quoi ? C'est de tout de suite partir dans le design de quelque chose de physiquement prototypable.
Sauf qu'il vaut mieux partir dans une mauvaise direction au stade la maquette, et c'est fait pour cela, qu'au stade des réalisations physiques.
Partir trop vite sur les prototypes peut aussi avoir pour conséquence d'aboutir sur des développements non conformes aux attentes des futurs utilisateurs. Emmener tôt clients et utilisateurs sur le projet grâce aux maquettes permet de réduire ce risque de désintérêt pour le produit.
Enfin, sur des projets complexes, commencer par des maquettes évite de se tromper à l'étape suivante dans les développements à effectuer. Une maquette bien faite lève le voile sur ce que sera le produit dans ses grandes dimensions et grands principes de fonctionnement.
Chez Sacha Kooijman Engineering on n'hésite pas à conseiller à nos clients de faire plusieurs maquettes. En simultané lorsque l'on veut explorer plusieurs pistes, ou en itérant, se rapprochant de proche en proche du besoin client.
Faire une maquette physique est un luxe, du moins à l'échelle 1:1. Dans certains cas la maquette à échelle réduite reste pertinente, ce qui est aujourd'hui très aisé avec l'impression 3D.
Vous l'aurez compris, un design numérique sur logiciel 3D sera bien suffisant. Organisez vous pour que la réalisation d'une maquette soit une entreprise peu couteuse et chronophage, au cas ou ( très probable ) vous deviez la recommencer ou la peaufiner !
Votre produit existe dans votre tête et sur des planches à dessin ( rendus 3D, dessins CAO ). Vous avez commencé à le montrer et reçu des retours encourageants. Vous avez peut-être même fait un prototype en carton. C'est bien vous avez réalisé vos premières maquettes.
Il est temps maintenant de réaliser ses preuves de concept, les fameux POC ( Proof Of Concept )
La preuve de concept peut être de deux types, le POC produit et le POC technologique. Parlons du 1er, c'est le plus évident des deux.
Votre premier POC produit, donc preuve de concept de votre produit, sera tout simplement le premier prototype fonctionnel de votre futur produit. Le but de cette preuve : Montrer que votre produit est réalisable. Mais il n'est pas encore vraiment question de le qualifier d'utilisable. Il fonctionne sous des conditions particulières tout au plus.
En fonction des projets, il se peut que vous ayez à embarquer des technologies difficiles à maitriser ou que vous avez vous même développé. Ces points doivent faire l'objet d'études séparées, pour les valider indépendamment du reste et ainsi donner pleine confiance aux parties prenantes du projets quand vous allez les intégrer à votre produit. Il s'agit là des POC technologiques. Au contraire du POC produit qui est un exercice en soit, le POC technologique peut nécessiter une caractérisation en laboratoire de la techno pour en connaitre son rendement, son efficacité, ses diagrammes d'utilisation...
Résumé rapide :
POC technologie
-> Preuve « de laboratoire » que la techno peut fonctionner
POC produit
-> Preuve que le produit est réalisable
Toute bonne itération d'un projet doit servir à valider des éléments. Les POCs se concentrent essentiellement sur les validation techniques. Les technologies développées peuvent être intégrées avec succès car leur bon fonctionnement a été démontré. Le produit va fonctionner comme prévu car un premier jet de sa conception a été éprouvé avec succès.
Attention à ne pas trop en demander à une Preuve de Concept. Il s'agit seulement de prouver que la technologie peut fonctionner en laboratoire ou sur banc de test, et que le produit a une possibilité d'exister tangible. Souvent au moment des POCs les prototypes fonctionnent en conditions bien particulières, dans un environnement contrôlé et confiné. Il n'est pas encore question de faire fonctionner les POCs autrement que dans les cadres de test. Tout simplement parce que la fiabilité n'est pas au rendez vous et que le produit n'est pas fini et ne supporterai pas d'être en interaction avec un utilisateur ou un bêta-testeur
Si le POC est un prototype fonctionnel uniquement dans le cadre de test, la prochaine étape est de déployer un démonstrateur sur des projets pilotes avec de vrais utilisateurs ( bêta testeur ou simple utilisateur ).
Passer directement de la maquette au démonstrateur est très risqué car rien n'aura été validé et éprouvé au préalable, et le projet pilote échouera très certainement.
Fiabiliser un prototype peut prendre autant de temps que de le concevoir et de le construire. Alors si cette fiabilisation doit se faire durant un projet pilote, l'image renvoyée va être catastrophique. Et aucun enseignement n'aura pu être tiré de ces essais.
Les POCs puis plus tard les démonstrateurs exigent de savoir mettre en place des environnement de test. Ce qui est capital dans tout le développement de projets technologiques. Vous ne sauteriez pas en parachute sans avoir appris à sauter auparavant ( POC ) ni sans avoir vérifié votre matériel pour le saut ( démonstrateur ) ?
Chez Sacha Kooijman Engineering, juste après les maquette, on conseille nos clients sur les points dur technologiques qui les attendent.
Si le point est contournable provisoirement en utilisant une technologie sur étagère, on en profite, pour en apprendre davantage et commencer par le POC produit, le développement de la technologie sera plus précis ensuite. Sinon, si on doit développer ses propres technos il peut être malin de concevoir son banc de test ( = son expérience ) en même temps que sa techno.
Bien réaliser ses Preuves de Concept n'est jamais chose aisée, mais dans le monde des startup, c'est aussi prendre une avance indéniable sur ses concurrents.