[Phase 2] Qualification des interfaces

Cet article fait partie d’une série concernant la méthodologie de développement de produits dite méthode 5P, mise en place dans l’encadrement des projets au sein d’Usine IO.

En phase 1, vous avez identifié les différentes technologies nécessaires à votre produit afin qu’elles remplissent séparément chacune des fonctions souhaitées. Il s’agit en phase 2 de faire marcher toutes ces fonctions ensemble en les assemblant dans ce qu’on appelle une « proto-boîte à chaussure ».

Grâce à votre esquisse et votre planche de tendance, vous avez également une idée de l’apparence que vous souhaitez pour votre produit. Il vous faut faire un pas de plus dans sa concrétisation esthétique en réalisant une ou plusieurs « maquettes ergonomiques et formelles ».

La phase 2 vous propose donc de travailler ces deux aspects — technique et esthétique — séparément et en parallèle.

Avant de faire votre proto-boîte à chaussures et de réaliser vos maquettes ergonomiques, il vous faut dans un premier temps définir les connexions, les branchements, les différents éléments et composants qui vont permettre aux fonctions de discuter entre elles mais également d’interagir avec les utilisateurs. Autrement dit, il vous faut définir toutes les interfaces nécessaires.

1. Lister les interfaces nécessaires

Il y a deux types d’interface à qualifier et à prendre en compte.

Définir les interfaces entre les fonctions

La finalité est ici de préparer l’assemblage de votre « proto-boîte à chaussure ». Définir comment les fonctions vont discuter entre elles revient à savoir comment relier vos différentes maquettes fonctionnelles. Il faut, pour ce faire, établir quelles seront les entrées et les sorties de chacune d’entre elles et déterminer ainsi les connecteurs, les prises, les fils, les connexions, les vis, le débit, les outils et cadre qui vont permettre le transfert des données, etc.

Ce travail préparatoire vous permet de détailler comment s’agencent et fonctionnent les choses du point de vue électronique, informatique et mécanique.

En électronique, si vous devez par exemple faire discuter un module Bluetooth avec un capteur de température, les informations vont transiter par l’intermédiaire d’un microcontrôleur. Or, il y a plusieurs manières de communiquer avec un microcontrôleur. On appelle ces différentes interfaces électroniques possibles des « protocoles ». Il s’agit donc ici pour vous de choisir le protocole le plus adapté (SPI, UART, I2C, Ethernet, etc.).

Du point de vue informatique, toujours dans l’exemple où il vous faut utiliser du Bluetooth pour passer une vidéo ou transférer des données d’un point à un autre, il va falloir définir le débit le plus adapté. Cela peut impliquer également d’écrire des bouts de codes informatiques pour programmer le bon fonctionnement de l’ensemble. Dans le cas où vous devez mettre en place une série de capteurs, il vous faut par exemple déterminer également quel « bus » vous allez utiliser. Le débit n’est pas le même si vous utilisez des bus parallèles ou en série.

Mécaniquement parlant, il vous faut aussi prévoir comment positionner et fixer les différentes maquettes fonctionnelles. Faut-il raccorder deux pièces différentes en les vissant ? Faut-il faire une soudure ? Avec quel matériau ? N’avez-vous pas plutôt intérêt à construire une pièce d’un seul tenant en utilisant une imprimante 3D, ou en usinant une pièce ?

Il faut également prévoir les contraintes internes, comme celles par exemple qui découlent du jeu mécanique qui peut exister entre deux pièces qui doivent se mouvoir l’une par rapport à l’autre. En fonction de ce jeu mécanique, il vous faut penser au positionnement des pièces entre elles avec attention afin de le réduire par exemple pour assurer une stabilité à l’ensemble. Dans cette optique, vous pouvez également être amené à choisir des matériaux plus ou moins robustes et donc plus ou moins chers pour mieux résister à l’usure et aux forces exercées sur certaines pièces.

Il va sans dire que des contraintes externes sont également à prendre en considération : si votre produit doit se raccorder à un ordinateur, prévoir une sortie USB par exemple, ou s’il s’agit d’un instrument de musique électronique, prévoir une sortie midi, etc.

Définir les interfaces homme/machine

Les interfaces homme/machine (ou « ihm ») permettent de préciser tous les liens qui existent entre les différents éléments qui constituent votre produit et ses utilisateurs. En fait, il y a autant d’interfaces homme/machine qu’il y a de types d’utilisateurs que vous avez identifié en phase 1. Pour prendre un exemple classique et général, vous aurez par exemple à définir l’interaction qui existe entre votre produit et la personne qui s’occupe de son installation, celle qui assure son maintien et l’utilisateur final. Elles ne vont pas toutes utiliser votre produit de la même façon. Il vous faut donc définir avec précision les entrées et les sorties que chacune d’entre elles va utiliser.

La définition de l’interface homme/machine permet de prendre en considération l’esthétique et l’aspect de votre produit. Les choix que vous allez faire ici vont vous permettre de rassembler les éléments et les composants que vous allez utiliser dans un second temps pour construire votre ou vos maquettes ergonomiques.

Si l’utilisateur active certaines fonctions de votre produit en appuyant sur différents boutons, il vous faut choisir les types de bouton que vous allez utiliser, savoir où les positionner les uns par rapport aux autres. Il vous faut déterminer également quel type d’écran est nécessaire, comment positionner les voyants, les Leds, certains connecteurs, etc. en prenant en considération l’esthétique et l’ergonomie de l’ensemble.

Il faut également prévoir quelles sont les contraintes extérieures et dans quel environnement votre produit se situe. Si par exemple, celui-ci a pour finalité d’être placé dans un lieu public, il faut prévoir des interfaces homme/machine d’une grande résistance pour se prémunir de tout acte de vandalisme. Autre exemple, si votre produit est un instrument de musique électronique, les touches ou les boutons doivent être assez résistants pour supporter les pressions fortes et répétées de l’utilisateur final.

Une fois que vous avez défini toutes les interfaces nécessaires, vous avez réuni tout le matériel nécessaire et vous avez le cas échéant un document écrit — comme une sorte de cahier des charges — où sont spécifiées les entrées et les sorties, les actions correspondantes et les résultats attendus.

Vous pouvez alors passer à l’étape suivante :

2. Assemblage

D’un côté, vous allez disposer vos différentes maquettes fonctionnelles dans une « proto-boîte à chaussure », les brancher et voir si l’ensemble permet d’obtenir les résultats attendus. L’idée ici est de s’abstraire de tout facteur de forme et d’esthétique. Ce qui est recherché, c’est l’efficacité, le rendu optimal des différentes fonctions et la bonne marche de l’ensemble. En résumé, la proto-boîte à chaussure n’est ni belle ni esthétique visuellement mais elle doit fonctionner.

De l’autre, vous allez réaliser une ou plusieurs maquettes ergonomiques et formelles pour vous permettre de prendre en considération des critères plus esthétiques, et avoir une première approche de l’apparence finale de votre produit. L’agencement de la taille, des dimensions, des couleurs, des matériaux utilisés, la disposition des différents éléments, etc., le tout doit être attractif et plaisant. À l’inverse de la proto-boîte à chaussure, la maquette ergonomique est un objet inerte, qui ne fonctionne pas, qui n’est pas branché mais qui se doit de remplir des exigences d’esthétique et de design.

Gardez à l’esprit que vos maquettes ergonomiques et votre proto-boîte à chaussure sont des outils de présentation de votre produit pour vous permettre de communiquer et susciter un intérêt autour de lui, démontrer son utilité, scénariser son usage final et convaincre l’ensemble de vos interlocuteurs.

La proto-boîte à chaussure

Cette expression vient directement de l’anglais où il est question dans le développement de produit de « shoebox prototype ». C’est une métaphore pour dire qu’il faut mettre toutes vos maquettes fonctionnelles et vos kits de développements sur une table, connecter tous les éléments les uns avec les autres et réussir à faire fonctionner rapidement l’ensemble.

Cela marche-t-il ? Cela permet-il de démontrer les services rendus par votre produit ? Ces services rendus correspondent-ils à ceux attendus par vos utilisateurs ?

Cette étape est importante car elle vous permet de déceler tous les problèmes techniques potentiels qui englobent la phase 1 et la phase 2.

En effet, cela vous permet dans un premier temps de vérifier la compatibilité de vos différentes maquettes fonctionnelles et de vos kits de développement : sont-ils adaptés pour être reliés les uns aux autres ?

Si ce n’est pas le cas et que des incompatibilités apparaissent, vous allez être amené à opérer des changements plus ou moins importants. Il se peut ainsi que vous n’ayez qu’à vous procurer un nouveau kit de développement, un connecteur différent, un adaptateur pour rendre possible certains branchements ou à améliorer quelques lignes de codes informatiques.

Mais il se peut également que certaines incompatibilités persistent et qu’il faille opérer des changements plus drastiques. Il se peut par exemple que vous ayez à changer une carte électronique, à changer de protocoles, de débit, passer à un autre type de bus, etc. Vous pouvez être ainsi amené à refaire l’une de vos maquettes fonctionnelles intégralement. Dans cette optique, différentes solutions sont possibles : vous pouvez trouver certains éléments et composants sur le marché, faire une recherche de fonction sur étagère, allez dans un parc machine et construire avec l’aide éventuelle d’experts certaines pièces sur-mesure avec une imprimante 3D ou tout autre type de machine jugée utile.

Tester le bon fonctionnement de votre proto-boîte à chaussure va ainsi vous permettre d’affiner et d’améliorer l’interaction entre les différents éléments. Les problèmes mécaniques sont bien souvent les plus difficiles à résoudre. Vous vous rendrez compte par exemple qu’il vous faut disposer certains éléments d’une autre façon, ou réduire le jeu mécanique entre deux pièces. Certains éléments de vos maquettes peuvent également casser et ne pas résister à une utilisation répétée. Il vous faut dans ce cas-là, vous procurer des matériaux plus résistants et plus coûteux.

De manière générale, plus vous avez d’éléments et de maquettes à assembler, plus vous multipliez de manière exponentielle les probabilités que l’ensemble dysfonctionne. Il est ainsi intéressant de réfléchir aux possibilités techniques ou mécaniques qui vous permettront de raccourcir le nombre de liaisons entre les différentes pièces.

Il arrive durant cette étape d’assemblage et de maquettage qu’une technologie s’avère inappropriée, inadaptée, ou qu’il soit difficile de prévoir l’interface pour la raccorder au reste des éléments. Dans ce cas-là, vous devez revenir à la phase 1 pour sélectionner une autre technologie.

À mesure que vous avancez, que vous réglez les problèmes qui surgissent, vous modifiez, adaptez et réorganisez l’assemblage de votre proto-boîte à chaussure pour que celle-ci fonctionne comme vous l’entendez.

Maquettage ergonomique et formelle

Différentes possibilités sont à envisager pour construire votre maquette ergonomique et formelle.

Dans un premier temps, il est assez pratique et facile de construire une maquette à l’aide d’une imprimante 3D. Mais pour aller plus loin, il peut être intéressant d’utiliser d’autres procédés : de l’usinage, du tournage, de la réplication sous vide (avec différents matériaux possibles : mousse, résine, plexi, métaux, bois…), etc.

Votre maquette est ergonomique quand elle permet une utilisation optimale, confortable, facile et adaptée : sa taille, son poids, la matière utilisée, etc. À cela s’ajoute des exigences de formes et d’esthétique : sa texture, ses couleurs, son design, etc.

Si vous hésitez entre différentes options, n’hésitez pas à réaliser une maquette pour chacune d’entre elle. Cela vous aidera à vous faire une idée plus précise des avantages et inconvénients de chacune des possibilités et de présenter l’ensemble à vos utilisateurs phares pour faire un choix.

Vous vous inspirez ici de l’esquisse que vous avez préparée en phase 1 avec sa planche de tendance, etc. Votre travail consiste principalement à faire plusieurs essais sur les différentes interfaces homme/machine : les boutons, écrans, Leds, prises et connecteurs, etc. en essayant plusieurs types, couleurs, positionnement afin que l’ensemble soit à la fois le plus beau et le plus pratique.

Si cela ne rentre pas dans vos compétences ou que vous voulez avoir un avis plus avisé sur la question, vous pouvez faire appel à des designers spécialisés dans ce domaine que l’on appelle des « designers UI » (pour « User Interface »).

Testez et recommencez autant de fois que nécessaire, essayez toutes les possibilités ergonomiques et formelles qui vous paraissent les plus satisfaisantes afin d’avoir quelques maquettes ergonomiques et formelles à présenter à vos utilisateurs afin d’obtenir leur validation.

3. Validation

Auprès d’experts

Concernant tous les aspects techniques de la qualification des interfaces, de l’assemblage et les questions d’ergonomie et d’esthétique, n’hésitez pas à vous entourer d’experts qui peuvent vous aider à trouver des solutions aux problèmes que vous rencontrez, à vous donner des conseils avisés qui peuvent vous faire gagner du temps. Chez Usine IO, nous pouvons vous conseiller sur tous ces différents aspects. L’expérience nous montre que nos clients nous sollicitent souvent sur certains points délicats qu’il n’est pas facile de surmonter seul. En effet, si le maquettage et son assemblage n’est pas toujours aisé du point de vue électronique et informatique, il est souvent franchement difficile à réaliser du point de vue mécanique. C’est pour cela qu’un avis d’expert peut s’avérer indispensable sur les meilleures façons d’assembler mécaniquement des pièces, sur les différentes matières possibles pour réaliser ses maquettes, sur les possibilités de finition inhérentes à chacune de ces matières et à leur degré de résistance.

N’hésitez pas à vous faire accompagner et/ou à faire valider les solutions techniques que vous trouverez par des experts. Cela peut s’avérer être la meilleure façon d’optimiser votre temps et donc votre investissement.

Se poser la question du recours à un expert, c’est faire simultanément le bilan de ses forces et de ses faiblesses. Les problèmes techniques que vous allez rencontrer vont ainsi vous amener à constater si vous ou votre équipe êtes en mesure d’y répondre. Il est important de faire ce bilan et de bien circonscrire les domaines et les points précis qui ne font pas partie de vos compétences. Ces derniers constituent des freins pour le bon développement de votre produit, y compris dans les phases suivantes. Il est donc utile de les lister afin de trouver des pistes pour y remédier.

Une fois que vous avez déterminé vos éventuels besoins complémentaires en la matière, il vous faut arbitrer entre les différentes solutions possibles suivantes : « Ai-je le temps de me former — ou de former quelqu’un de mon équipe — pour acquérir une compétence dans ce domaine ? Faut-il plutôt que je recrute une nouvelle personne qualifiée ? Ou est-il préférable de faire appel à un expert extérieur, qui va m’apporter une solution rapidement ? » Evaluez ces différentes questions en termes de coût, de temps et d’investissement pour faire votre choix.

Si vous choisissez de faire appel à des experts extérieurs, vous pouvez demander les services d’un bureau d’études spécifique, de freelances ou encore de l’un de vos partenaires et sous-traitants.

Si en phase 1, vous avez identifié certains experts et qu’il était possible de recueillir leur avis sur la pertinence des technologies utilisées, en phase 2, les problèmes rencontrés vont toucher au bon fonctionnement de votre proto “boîte à chaussure” ou au design de votre produit. Il ne s’agit donc plus seulement de récolter quelques conseils mais de leur demander des prestations précises. Il va falloir qu’ils prennent le temps de se pencher sur votre produit pour trouver des solutions concrètes.

En phase 2, cette aide extérieure doit cependant être limitée et ponctuelle (de quelques heures à un jour ou deux maximum). En effet, c’est surtout à partir de la phase 3 qu’il peut être nécessaire de prévoir un budget plus important pour financer ce type d’aide.

Auprès des utilisateurs

À force de persévérance et de détermination, vous avez réussi à surmonter les difficultés techniques, à apporter les modifications nécessaires aux différentes interfaces de vos maquettes, à leur assemblage et leur élaboration. Certaines de ces modifications vous ont amené à revenir en arrière, à reprendre certaines étapes précédentes (y compris certaines de la Phase 1). Dès que votre proto-boîte à chaussure fonctionne et que vous avez fini vos maquettes ergonomiques et formelles, allez montrer l’ensemble aux utilisateurs avec qui vous avez pris contact pendant la Phase 1. Dans la mesure du possible, efforcez-vous d’en consulter de nouveaux. Le but est d’élargir leur nombre à chaque nouvelle phase du développement de votre produit pour récolter toujours plus de suggestions d’améliorations, d’informations sur son efficacité, s’assurer qu’il remplit bien les fonctions attendues et que l’intérêt qu’il suscite est toujours vif.

Les utilisateurs que vous consultez sont-ils satisfaits ? Les fonctions que permettent de remplir votre proto-boîte à chaussure constituent-elles une plus-value pour eux ? Apprécient-ils l’apparence de votre maquette ergonomique ? Seraient-ils prêts à payer ce type de produit s’il existait sur le marché ?

Notez leurs remarques et critiques. Prenez-les en compte et modifiez vos maquettes avant de retourner les consulter. Faites autant d’aller-retour que nécessaires jusqu’à obtenir la validation de l’ensemble des utilisateurs.

Le cas échéant, si vous portez votre projet au sein d’une entreprise, d’une start-up, etc., il vous sera utile de présenter à votre équipe et à vos supérieurs hiérarchiques l’avancée de votre projet avec ses maquettes validées pour les convaincre de vous laisser poursuivre les phases suivantes de votre développement de produit.