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J'ai tout compris !

Mis à jour le 21/11/2019

Réalisez un prototype du détecteur

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Nous allons voir ici comment prototyper notre détecteur de fumée, et notamment comment le packager. Pour cela, il existe des lieux où il est possible de prototyper ses produits, les FabLabs, où l'on peut avoir accès à des conseils et à des moyens de fabrication mutualisés, dont notamment des moyens de fabrication additive comme l'impression 3D.

Fablab et impression 3D
FabLab et impression 3D - Source Adobestock

Où trouver un Fablab ?
Le site web du Réseau Français des FabLabs répertorie des cartes des FabLabs en France et à l'étranger.

Ainsi, en se rendant dans un FabLab, vous pouvez avoir de l’aide pour prototyper en peu de temps une première version de votre détecteur de fumée, afin de le tester directement sur le terrain. Ce premier prototype vous permettra de recueillir les besoins des usagers, et ensuite de pouvoir gommer des défauts ou ajouter des améliorations pour, par la suite, créer un deuxième prototype et ainsi de suite, par itération, jusqu'à obtenir un produit fini.

La première étape va être de concevoir électroniquement les fonctionnalités principales, de les adapter avec le design et, au fil des versions, d’améliorer l'électronique et le design en fonction de l'usage que l'on en a sur le terrain, selon un mode de prototypage agile.

Pour cela, examinons d’abord les contraintes qui sont liées à l'électronique (dimensions de la carte électronique), afin de pouvoir l'intégrer dans un boîtier et pouvoir concevoir un modèle en 3D électronique (sous forme d’un fichier) de ce boîtier, qui va nous servir ensuite à l'impression 3D (le fichier est directement envoyé à l’imprimante 3D).

Il faudra également préciser à cette étape les contraintes d'utilisation du produit et les contraintes d'environnement du boîtier.

Technologie d'impression 3D
Technologie d'impression 3D - Source Adobestock

Pour l’impression 3D, 2 matériaux sont principalement utilisés : l'ABS, le plus rigide, et le PLA, qui a l'avantage d'être biodégradable. Dans les 2 cas, on peut choisir la couleur. L'ABS présente de bonnes propriétés mécaniques et en température, contrairement au PLA qui va voir ses caractéristiques se modifier rapidement si par exemple il fait trop chaud ou trop humide, ce qui peut être vraiment problématique pour votre détecteur de fumée.

Fils d'ABS de différentes couleurs pour imprimante 3D
Fils d'ABS pour imprimante 3D - Source Adobestock

Au niveau du fonctionnement de la machine d’impression 3D, le fil est entraîné dans la buse qui est chauffée à température et fait ensuite fondre le fil sur le plateau d'impression par couches successives de plastique, ce qui permet de construire d'objet en 3D.

Imprimante 3D
Imprimante 3D - Source Adobestock

Pour en revenir à notre détecteur de fumée, le travail qui est nécessaire sur cette pièce est le travail d'impression de 2 pièces qui forment ensuite un ensemble.

Le temps nécessaire pour l'impression 3D de ces pièces est d'environ 2 et 3 heures.

Une fois le boîtier imprimé, le but est de le tester sur le terrain pour pouvoir réorienter si besoin sa conception par itérations successives. Il est beaucoup plus intéressant de se tromper dès le début, au bout des quelques jours de conception, plutôt que d'attendre un an de développement et d'arriver à un produit qui n'est finalement pas ce qu'on voudrait.

Le retour utilisateur est primordial. Cela permet d'avoir un retour direct des usagers et d'adapter le produit au plus près de leurs besoins.

En conclusion, nous constatons que la technologie évolue vite. Fritage de poudre, fusion laser, voici quelques technologies qui peuvent nous permettre d'aller plus loin dans nos réflexions. Il est important de rester en veille de ce que l'industrie nous prépare. Bientôt, nous pourrons prototyper simplement, à des coûts abordables et avec des matériaux définitifs, les pièces d'assemblage de nos produits.

Alors, finis les multiples adaptations et rajouts de pièces pour fixer nos composants. Fini l'aspect boîte à camembert ou boîte à chaussures des produits. Nous pourrons fabriquer en une étape la forme que nous voulons. Ces pièces prendront en compte les contraintes thermiques et électromagnétiques. Les matériaux utilisés répondront également aux contraintes environnementales, situées à l'extérieur du produit.

Au final : gain de temps, diminution de la complexité et gain de coûts !

En résumé

Vous voici arrivés à la fin de ce cours, félicitations ! Vous avez à présent toutes les clés en main pour :

  • présenter les domaines des systèmes embarqués connectés, les métiers et les applications ;

  • définir le concept de penser système et l’attitude du penseur système ;

  • justifier l’intérêt d’une analyse pluridisciplinaire pour les systèmes embarqués complexes ;

  • présenter l’intégration de processus techniques et organisationnels pour l’embarqué ;

  • discuter de problématiques spécifiques liées aux objets embarqués connectés.

N'oubliez pas de réaliser les exercices à la fin de chaque partie pour valider ces compétences. Je vous souhaite une bonne continuation dans tous vos projets !

Exemple de certificat de réussite
Exemple de certificat de réussite