• François NICOLAIE

De l'importance du choix des matériaux.

Quel que soit le projet, le choix des matériaux, traitements et procédés à employer a toujours un impact important sur:

  • Les caractéristiques des composants ou des systèmes produits

  • Le coût de production

  • L'évolution du projet ou du produit


Choisir correctement est donc fondamental. Mais comment réalise-t-on ce choix?


Il existe différentes méthodes. Certaines sont particulièrement efficaces mais relativement complexes. Certaines se font en employant exclusivement des solutions parfaitement éprouvées, mais elle sont également un frein assez important à l'innovation. Certaines sont imposées par des contraintes d'ordre réglementaire, légal, environnemental, stratégique ou économiques. Il y a toutefois des elements communs:


  • Plus le choix est intégré en amont du projet et plus il est efficace. Malheureusement, dans la pratique, on constate souvent qu'il arrive tard, après la définition géométrique des composants. Les opportunités d'exprimer au mieux les caractéristiques recherchées sont alors beaucoup moins nombreuses et, très souvent, le choix est beaucoup plus complexe ou implique l'association de diverses techniques pour obtenir la fonction recherchée. Ce sera par exemple le cas des pièces de frottement où, pour certaines raisons, le concepteur utilise un matériau issu d'un catalogue, puis compte sur un traitement de surface pour résoudre le problème.

  • Plus la fonction est explicitée de façon claire et détaillée et plus il est aisé d'optimiser les matériaux et traitements. Donc, lorsque cela est réalisé dès le début, l'éventail des choix possibles est beaucoup plus important et la définition de solutions "sur-mesure" est d'autant plus simple.

  • Un choix, c'est toujours un compromis. Donc il faut très rapidement savoir quelles sont les caractéristiques que l'on recherche (propriétés mécaniques, physiques, esthétiques,....) et comprendre quelles sont les contraintes auxquelles on devra répondre (encombrement, masse, température, aspect, coût,....). Bien souvent, on verra que toutes les contraintes ne pourront pas être satisfaites et qu'il faudra les diviser en deux catégories, les contraintes non négociables et les contraintes négociables. Les secondes pourront alors être respectées moyennant une modification géométrique permettant d'utiliser les matériaux et traitements qui n'ont pas toujours les caractéristiques suffisantes, ou de trouver un subterfuge pour utiliser ce qui existe sans devoir développer quelque chose de radicalement nouveau. Les contraintes non négociables par contre, nécessiteront souvent la réalisation de développements.

  • Un choix est culturel. On n'affronte pas forcément le même problème de la même façon. On n'utilisera pas toujours les mêmes matériaux et traitements pour couvrir une fonction et respecter des contraintes simplement parce que l'évolution technologique, à l'instar de l'évolution des espèces a été très fortement impactée par l'histoire technologique des pays industriels. Ce dernier point doit faire réfléchir au fait, pourtant évident, qu'il n'existe pas un choix de matériaux et traitement optimal pour une fonction donnée, mais un ensemble de compromis plus ou moins justes en fonction de l'environnement technique et industriel. Ayant travaillé dans divers environnements avec des personnes issues de différents pays, je suis toujours assez émerveillé par plusieurs choses. D'abord la propension à vouloir imposer un choix technologique culturel dans un environnement inapproprié, ce qui conduit à des difficultés. Ensuite la certitude bien ancrée que ses propres choix, basés sur l'évolution technologique de son pays ou de son entreprise sont toujours les meilleurs. Un prescripteurs de choix matériaux et traitements devrait donc toujours chercher à comprendre d'abord les matériaux et techniques utilisés dans un "écosystème" donné, avant même de faire des propositions. Cette approche permet également d'enrichir sa propre expérience. Elle n'a donc que des intérêts.

  • La sélection doit prendre en compte l'aspect humain et les habituels poncifs: "on l'a toujours fait ainsi", " pourquoi je ferais différemment si ma solution fonctionne?", "Pourquoi irai-je utiliser une solution technique que je ne connais-pas?", "Qu'est-ce qui me prouve que le prescripteur qui me propose quelque chose que je ne connais pas me procurera de meilleures performances?", "Si je ne connais pas cette technique ou se matériau, cela doit-être beaucoup plus cher!".... Donc le choix implique une certaine psychologie et une discussion préalable.


Donc, comment fait-t-on un choix matériau et traitement?

  1. Le plus en amont possible

  2. En dialoguant avec le concepteur

  3. En détaillant les propositions pour qu'elles soient compréhensibles et pour que l'interlocuteur comprenne si vous avez correctement intégré ses exigences.

  4. En proposant, autant que faire ce peu plusieurs solutions de compromis. Par exemple une solution à très haute performance, une solution équilibrée coût/performance, une solution économique.

  5. En pilotant le développement et, quand c'est nécessaire, en proposant un développement associé.

  6. En adoptant les solutions en rupture avec une certaine parcimonie et beaucoup de circonspection. Beaucoup de solutions très innovantes ne sont pas toujours pérennes. L'innovation doit être utile avant tout.

  7. En vérifiant toujours que la solution proposée est faisable dans l'environnement technique et industriel (fournisseurs, disponibilité…).