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Epson utilise des prototypes usinés pour améliorer ses lunettes intelligentes

Le géant de l’électronique utilise avec succès le prototypage rapide pour améliorer le confort et le design des lunettes de réalité augmentée Moverio
Pièces Epson fabriqué par le service d'usinage CNC de Proto Labs
La Seiko Epson Corporation au Japon a effectué de nombreuses itérations grâce au prototypage rapide pour valider la conception et l’utilisation des lunettes Moverio BT-300 AR

Seiko Epson Corporation, basée au Japon, a récemment annoncé le lancement de la nouvelle génération de lunettes de réalité augmentée (AR) Moverio. L’usinage CNC de Proto Labs a offert des services rapides de prototypage qui ont aidé Epson a améliorer le confort de ces lunettes légères de haute résolution.

Les Moverio BT-300 présentent une esthétique agréable et futuriste, avec un cadre argenté brillant dissimulant les dernières avancées de la technologie optique, notamment des micro-affichages à cristaux liquides. Ces lunettes sophistiquées offrent à l’utilisateur une expérience de réalité augmentée avec un confort similaire à celui de lunettes classiques. Elles sont équipées d’une connexion avec des médias externes, permettant à l’utilisateur de visualiser des vidéos ou encore des images aériennes d’un drone, grâce à une application dédiée.

« Nous visons la légèreté et le confort pour les utilisateurs », commente Kazuya Kamakura, cadre supérieur, HMD Business Management Department, Visual Products Operations Division d’Epson. « Le modèle précédent a déclenché de nombreuses demandes pour une légèreté supérieure et un encombrement moindre, de telle sorte que nous nous concentrons sur l’amélioration du confort, de la compacité et de la légèreté de nos lunettes intelligentes. »

epson engineer wearing high resolution glass manufactured by Proto Labs using CNC machining

L’amélioration du confort et la réduction du poids et de la taille étaient les objectifs majeurs de conception pour la prochaine génération de modèle

Un défi de développement : améliorer le confort, réduire le poids

Rendre les produits aussi légers et compacts que possible, tout en préservant leur résistance, est une exigence courante dans notre branche, mais M. Kamakura, chargé des procédures de conception des BT-300 a affronté certaines difficultés pour l’amélioration du confort.

« Le produit est vendu dans le monde entier, donc les utilisateurs ne sont pas seulement des Japonais », précise M. Kamakura. En plus, il faut prendre en compte le sexe et les particularités de chacun. « Bien entendu, le tour de tête et les sensations lors du port des lunettes peuvent varier. »

Des facteurs tels que la résistance du cadre ou l’équilibre du barycentre peuvent être validés numériquement, mais il n’existe pas d’approche pour vérifier le niveau de confort autre que de fabriquer réellement l’appareil. Les BT-300 étant le modèle d’où doit émerger la nouvelle génération de lunettes, il ne restait qu’une faible marge d’erreur avec l’approche de la date limite de fin de conception.

Solution de fabrication : des prototypes par usinage rapide

Pour Epson, il était essentiel de se conformer à la qualité de la marque tout en confirmant le confort avant de valider le modèle. L’équipe de conception du produit a découvert les services d’usinage de Proto Labs juste avant qu’elle ne doive fournir les plans.

« Avant la production de masse, nous voulions absolument garantir d’une manière ou d’une autre le confort des branches et des plaquettes d’appui sur le nez », continue M. Kamakura.

Au-delà de la vérification de l’esthétique et du confort, le prototype a également permis aux développeurs d’avoir l’approbation finale de la division opérationnelle d’Epson pour la production. M. Kamakura et son équipe ont effectué deux cycles de prototypage avec Proto Labs avant de valider la conception.

« Les méthodes courantes de prototypage sont onéreuses et demandent du temps, alors qu’avec Proto Labs nous n’avons pas eu ces problèmes » ajoute M. Kamakura. « Nous avons été grandement satisfaits de pouvoir répéter le cycle de prototypage dans le temps imparti ».

Modèle finale des lunettes Epson AR produit par usinage CNC rapide
Avec son esthétique futuriste et élégante dissimulant une technologie optique de pointe, les Moverio BT-300 sont le modèle d’où va naître la nouvelle génération de dispositifs AR Epson

Grâce au logiciel d’analyse de conception et de devis de Proto Labs, Kamakura et son équipe ont pu visualiser les risques d’usinage et évaluer les pertes de matière de manière à résoudre tous les problèmes avant production. Les conversations téléphoniques avec les ingénieurs de Proto Labs, dédiés à l’assistance clients, ont non seulement confirmé la possibilité de fabrication, mais aussi garanti toute confiance dans le produit et le processus.

Résultat pour le produit : un confort amélioré

Suite aux améliorations de conception et de développement, le produit BT-300 a été finalement validé comme produit Epson, et la production en série a pu commencer. Des modèles professionnels sont actuellement en développement et entrent dans un cycle de qualité, coût et délai (QCD), selon M. Kamakura.

« Les retours des utilisateurs sur le confort ont été très positif », ajoute M. Kamakura. « Il s’agit d’un produit que l’on porte, donc il serait inadmissible qu’il ne soit pas confortable. »

Satisfait des résultats du projet initial, Epson vise à s’appuyer sur les services de prototypage de Proto Labs pour continuer de développer les processus de conception des modèles suivants.

« Pour les nouveaux dispositifs des modèles professionnels Moverio, nous utilisons les services [de Proto Labs] pour des processus variés, y compris le moulage par injection », ajoute M. Kamakura. « Il faut toujours du temps pour améliorer la précision de conception, mais nous ne pouvons pas jouer avec les délais. Avec Proto Labs, nous n’avons pas de problèmes de retards ou de coûts associés avec les méthodes de prototypage habituelles.

« Il faut toujours du temps pour améliorer la précision de conception, mais nous ne pouvons pas repousser les délais. Avec Proto Labs, nous n’avons pas de problèmes de retards ou de coûts associés avec les méthodes de prototypage habituelles. »

Outre les atouts de rapidité et de coûts, M. Kamakura souligne la clarté de la communication comme l’un des principaux avantages de l’utilisation des services de prototypage de Proto Labs.

Il évoque que « des erreurs de calcul se produisent souvent avec les prototypes ». « Par exemple, il est courant qu’un mouliste essaie de créer un moule de la forme la plus simple possible, mais qui ne corresponde plus à nos idées, et dont le plan de joint est différent à la livraison. Au contraire, dans le cas de Proto Labs, les éventuelles préoccupations de jointure et les endroits où des affaissements de surface peuvent se produire sont clairement mentionnés. Ainsi, il n’y a jamais de mauvaises surprises. »

Par ailleurs, M. Kamakura espère obtenir un cycle QCD efficace pour le développement. La possibilité d’effectuer rapidement de multiples itérations pendant le cycle de prototypage améliore la précision de conception, élimine la nécessité de retravailler les moules et le design dans la phase de production.

« Lors du développement, les problèmes de type modification de moules doivent être absolument évités, car ils ont un impact majeur non seulement sur le calendrier, mais aussi sur les coûts », conclut M. Kamakura. « En ce sens, les services de prototypage de Proto Labs, qui réduisent ces incidents, sont une condition préalable indispensable au succès d’un cycle de développement QCD. »