Cette fiche présente les étapes permettant de mener un atelier “fabrication d’un objet physique”. Nous l’avons illustré au travers de la fabrication d’une borne d’arcade. La création d'une borne d'arcade est un excellent projet pour un atelier dont la cible est des jeunes entre 11 et 16 ans. Le projet combine l'ingénierie, la programmation et le design, offrant une expérience complète, motivante et enrichissante, sur un sujet adapté à la cible. Vous pouvez appliquer la démarche à la fabrication d’autres objets physiques tel que la création d’un robot, la création d’une station météo, la création d’une jardinière connectée, la fabrication d’instruments de musique utilisant les outils numériques, la création d’un photobooth …

Conseils préalables

• Conseil 1 - Prévoyez du temps et rendez votre projet accessible : La clé d'un atelier réussi réside dans une préparation minutieuse. Commencez par choisir un projet dont la difficulté est adaptée à votre groupe (tant en termes de niveau, de temps nécessaire et d’adéquation avec les outils à disposition). Privilégiez des réalisations abordables pour le groupe, permettant à chacun de s'investir pleinement. Planifiez votre atelier sur plusieurs séances, accordant suffisamment de temps à chaque étape du processus. Cette approche permet aux participants d'assimiler les concepts en sachant qu’il y aura de la marge pour adapter/personnaliser l’objet final. Avant de débuter, assurez-vous d'avoir listé et rassemblé tout le matériel nécessaire. Une bonne préparation vous évitera des interruptions frustrantes pendant l'atelier.
• Conseil 2 - Ne négligez pas l’importance de comprendre l’histoire et l’utilité de l’objet créé : Débutez votre atelier par une phase d'exploration. Discutez avec les jeunes de l'histoire et de l'utilité de l'objet que vous allez créer. Cette étape permet de susciter l'intérêt et de donner plus de sens au projet. Encouragez ensuite une séance d'idéation où chaque participant peut exprimer ses idées techniques et créatives. Cette phase est cruciale pour impliquer tout le monde et faire émerger des concepts nouveaux.
• Conseil 3 - Laissez le droit à l’erreur grâce à une vraie phase de prototypage itérative : Une fois les idées clarifiées, passez à la création de prototypes ou de maquettes. Ces modèles permettront de tester les dimensions, de vérifier le design et d'apporter des ajustements avant la fabrication. Encouragez les jeunes à exprimer leurs idées et à imaginer différentes manières de concevoir l'objet. Mélangez l'aspect technique (matériaux, méthodes) avec la créativité (design, personnalisation) pour que chacun se sente impliqué et motivé. Ne sous-estimez pas l’importance de cette phase en termes d’investissement de vos jeunes et de temps. Il s’agit d’une phase clé pour eux car chacun peut tester, créer, se tromper et recommencer. Lors de la phase de réalisation, l’erreur ne sera plus aussi abordable et peu coûteuse (notamment par rapport aux prix des matériaux finaux, souvent le bois), il est donc crucial de donner du temps créatif aux jeunes en phase de prototypage pour s’amuser avec le projet et se l’approprier.
• Conseil 4 - Dynamisez la fabrication en impliquant les jeunes dans la personnalisation : Impliquez les jeunes autant que possible dans la phase de prototypage pour qu'ils explorent librement et expérimentent leurs idées. Pour la réalisation finale, guidez davantage et structurez les étapes afin d'éviter le gaspillage de matières parfois coûteuses et de maximiser le sentiment de réussite. N'oubliez pas de prévoir du temps pour la décoration et la personnalisation. Cette étape permet aux participants d'exprimer leur créativité sans distinction de niveau technique. C'est souvent un moment très apprécié qui renforce l'engagement dans le projet et favorise l’inclusivité.

Phase de conception

La phase de conception est une étape cruciale avant de se lancer dans un projet de fabrication complexe. Cette étape permet aux jeunes de s'immerger dans la culture du "faire par soi-même" et de comprendre l'importance de la créativité et de l’idéation dans l’amorçage d’un projet.

L’idéation comme outil de créativité

La phase de conception technique peut souvent sembler difficile à appréhender, surtout pour les jeunes, car elle implique des compétences spécifiques et un langage parfois complexe. Cette phase du projet, essentielle pour passer des idées à la réalisation, peut paraître abstraite et éloignée de leurs centres d'intérêt. Le manque de familiarité avec les outils, les concepts techniques, ou simplement la peur de l’échec peut freiner leur engagement. Pour surmonter ces obstacles, il est crucial de trouver des moyens de les impliquer autrement, notamment par des approches créatives qui rendent ces aspects plus accessibles et motivants. L'idéation créative est une étape intéressante pour stimuler l'imagination des jeunes et les impliquer activement dans un projet. Elle permet de générer des idées, de visualiser des concepts et de structurer les premières étapes d'un projet. Elle commence souvent par des discussions autour des problèmes à résoudre ou des opportunités à saisir. En mettant l'accent sur les besoins des jeunes en tant qu’utilisateurs finaux de l’objet créé, on les connecte émotionnellement au projet. Chaque participant peut exprimer ses intérêts et ses passions. Cette connexion personnelle motive leur engagement au-delà des simples considérations techniques.

L'idéation utilise des techniques visuelles comme le dessin, les prototypes en papier ou les storyboards, qui sont accessibles et ludiques. Ces méthodes permettent aux jeunes de voir concrètement leurs idées se matérialiser sans avoir besoin de compétences techniques poussées. Une fois l'idée concrète, le passage aux aspects techniques devient une suite logique plutôt qu'une barrière.

Diverses techniques d’idéation et de discussions créatives peuvent être explorées, tant qu’elles sont adaptées à votre groupe, à leurs centres d’intérêt et à leur motivation personnelle :

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Notre choix : le mood board ou planche d’inspiration

Nous avons souvent utilisé les planches d’inspiration ou mood boards comme méthodologie d’idéation, car la méthodologie est simple, et en s’exprimant par le visuel, les participants ont le sentiment d’avoir construit quelque chose à la fin de leur séance. Une "mood board" est un outil très utilisé dans de nombreux domaines créatifs. Imaginez un grand tableau sur lequel vous collez toutes sortes d'images, de textes, de couleurs, de matériaux ou même de sons qui vous inspirent.

C'est un peu comme un grand puzzle que vous assemblez petit à petit, en ajoutant des pièces au fur et à mesure que vous trouvez des choses qui vous plaisent ou qui correspondent à l'ambiance, l'émotion, ou l'idée que vous voulez exprimer. L'objectif est de vous aider à visualiser un concept, une idée ou une ambiance de manière globale et créative.

Dans un cadre professionnel, les planches d'inspiration sont souvent utilisées dans des domaines tels que le graphisme, la mode, l'architecture, le design d'intérieur, etc. Mais, le mood board peut revêtir une grande diversité d’utilisations : pour le développement de sites internet, de blogs, pour la planification d’un prochain voyage, des envies de lecture, la décoration d’une chambre, la création d’un menu pour une fête.

Les mood boards sont facilement réalisables sur un morceau de carton, un tableau blanc, une planche de carton plume ou sur des logiciels gratuits en lignes tels que Canva (https://www.canva.com/fr_fr/decouvrir/creer-moodboard/) ou Miro (https://miro.com/fr/moodboard/)

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La conception technique pour se focaliser sur ce qui est réalisable

La conception technique est une étape essentielle dans la réalisation d'un projet de fabrication. Elle permet de définir les aspects pratiques et matériels du projet, tout en offrant des opportunités d'apprentissage. Voici les questions que vous devez vous poser pour démarrer. Vous n’aurez peut-être pas toutes les réponses, mais la phase d’idéation et de conception permet de remplir un maximum de cases. N’hésitez pas à vous faire aider, par un fablab, un passionné, un menuisier, un parent… Trouver des personnes-ressources est un élément crucial de votre projet !

🔨 Méthode de fabrication 👉 Comment allez-vous créer votre projet ?

La méthode de fabrication choisie influence le déroulement du projet et les compétences que les jeunes pourront développer. Il existe plusieurs options :

• Utilisation d'une solution prête à l'emploi : Cette option peut être appropriée pour des projets simples ou lorsque le temps est limité.
• Assemblage d'un kit : Cette approche offre un bon équilibre entre guidage et apprentissage pratique.
• Construction entièrement personnalisée : Cette méthode permet une plus grande liberté créative et un apprentissage approfondi, mais nécessite plus de temps et de ressources.

🖥️ Choix des composants principaux 👉 Quelles sont les pièces importantes de votre projet ?

La sélection des composants principaux est une étape cruciale qui déterminera les fonctionnalités du projet. Identifiez les éléments clés nécessaires au fonctionnement de votre projet. Pour chacun, recherchez les différentes options disponibles en considérant leurs avantages et inconvénients. Identifiez si votre projet nécessite de l’électronique ou des pièces spécifiques (écran ou contrôleur par exemple). Réfléchissez à l'utilisation de matériaux recyclés, à la consommation d'énergie et à la durabilité de votre création.

🪵 Sélection des matériaux 👉 De quoi sera fait votre objet ?

Le choix des matériaux a un impact sur la durabilité et l'esthétique du projet. Vous pouvez considérer les propriétés physiques requises (résistance, poids, flexibilité), la disponibilité des matériaux et leur compatibilité avec les outils à disposition, la sécurité des matériaux pour une utilisation par des jeunes et bien évidemment, le budget alloué aux matériaux.

👩‍🎨 Finition et esthétique 👉 Comment rendre votre projet attrayant visuellement ?

La phase de finition permet aux jeunes d'exprimer leur créativité et de personnaliser le projet. Vous pouvez choisir une palette de couleurs en accord avec le thème du projet, utiliser des techniques de finition adaptées aux compétences des jeunes (peinture, collage, etc.), intégrer des éléments décoratifs qui reflètent les idées des participants … Pensez à vous assurer que les finitions n'interfèrent pas avec la fonctionnalité du projet.

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Notre conseil : utiliser les ressources d’un fablab

Un fablab est un atelier de fabrication numérique ouvert au public, équipé de machines-outils pilotées par ordinateur et destiné à encourager l'innovation, l'apprentissage et la collaboration. Les fablabs sont souvent rattachés aux universités, aux centres de recherche, aux bibliothèques, ou aux espaces communautaires. Ils sont exploités sur le principe de partage des connaissances et de l'open source, où les utilisateurs peuvent non seulement fabriquer, mais aussi apprendre et partager autour de leurs projets.

Les fablabs mettent à disposition des équipements modernes tels que des imprimantes 3D, découpeuses laser, fraiseuses CNC, outils de prototypage électronique, et bien plus. Cela permet aux jeunes de découvrir et d'utiliser des technologies qu'ils ne pourraient pas facilement avoir chez eux ou dans un atelier classique. En utilisant ces outils, ils acquièrent des compétences techniques et créatives tout en appliquant concrètement ce qu'ils ont imaginé lors de la phase d'idéation.

Les fablabs sont souvent animés par des techniciens, des makers et des passionnés prêts à guider et conseiller les utilisateurs. C'est un environnement d'entraide où chacun peut apprendre des autres et qui sera une véritable ressource pour votre projet de fabrication. Vous pouvez y trouver de l’aide pour définir le projet, le prototyper et le réaliser, en gardant une démarche proactive et créative.

Pour en savoir plus :

• https://rfflabs.fr/
• https://www.fablabs.brussels/
• https://www.hablab.be/hablab-fablab/ </aside>

Phase de prototypage

Le prototypage est une étape clé pour passer d'une idée à un objet concret. Maintenant que la phase de conception créative est assez avancée, prototyper permettra aux jeunes de visualiser leurs idées et de tester rapidement ce qui fonctionne ou non pour améliorer leur conception ! C'est l'occasion de manipuler, d'expérimenter et d'apprendre en faisant des erreurs, tout en ajustant le design pour répondre aux besoins.

Le prototypage, c’est un peu comme faire des brouillons, mais en 3D ! Les jeunes peuvent voir et toucher leur idée, et comprendre comment elle peut s’améliorer. Cela les aide à identifier les défauts et à trouver des solutions avant de passer à la fabrication définitive. Ils découvrent également que l’échec fait partie du processus et qu’il est normal de devoir ajuster de nombreuses fois leur création. C’est un moment ludique qui favorise l’apprentissage pratique.

Les objectifs de cette phase sont donc multiples et doivent être partagés avec les participants :

💡 Matérialiser les idées 👉 Passer d’une idée à une première version de l’objet

Passer de l’idée à une version physique simple permet aux jeunes de voir concrètement ce qu’ils ont imaginé. Ce premier modèle n’a pas besoin d’être parfait ; il sert surtout à tester des concepts et à explorer différentes solutions. Organisez l’espace de manière à ce que les jeunes puissent travailler librement et en sécurité. Prévoyez des zones pour couper, coller et assembler, et des espaces pour ranger les matériaux et outils. Encouragez les jeunes à explorer des solutions originales et à ne pas se limiter aux idées initiales. Soutenez les collaborations entre groupes pour enrichir le processus. Votre prototype doit permettre de valider (liste non exhaustive) :

• [ ] Les dimensions et proportions de l'objet
• [ ] L'ergonomie et la facilité d'utilisation
• [ ] L'esthétique et l'apparence visuelle
• [ ] La solidité et la durabilité de la structure
• [ ] La compatibilité des différents composants
• [ ] Les éventuels problèmes de sécurité

🧪Tester et améliorer 👉 Se tromper, apprendre de ses erreurs, s’adapter

Le prototypage est un moyen de repérer les erreurs de conception au plus tôt. Il permet d’apporter des adaptations/corrections avant d’engager plus de temps et de ressources dans la construction finale. C’est un cycle d’essais/erreurs enrichissant qui encourage l’adaptation. Encouragez les jeunes à créer plusieurs versions de leurs prototypes pour explorer différentes approches et comparer les résultats. Insistez sur le fait qu’il n’y a pas de mauvaise réponse dans le prototypage, juste des occasions nouvelles d’apprendre. Chaque erreur est une étape vers une version améliorée de l’objet.

🛠️ Se familiariser avec les outils et les techniques 👉 Se préparer pour la construction finale

Cette étape est l’occasion idéale pour initier les jeunes aux outils et aux techniques manuelles de base qu’ils devront utiliser dans la construction de l’objet (par exemple, la menuiserie, la fabrication numérique mais aussi les techniques de peinture ou d’assemblage …). En apprenant à utiliser ces outils et techniques, ils développent leurs compétences dans un environnement sécurisé et ludique, sans crainte de l’erreur ou de devoir recommencer. Ne commencez pas directement avec des outils complexes. Laissez les jeunes explorer d’abord avec des matériaux simples avant d’introduire des équipements plus techniques.

Organisez des sessions de retour régulier où les jeunes peuvent présenter leurs prototypes et recevoir des commentaires constructifs. Cela les aide à voir leur travail sous un autre angle et à identifier de nouvelles pistes d’amélioration. Et n’oubliez pas de DOCUMENTER ! Prenez des photos ou encouragez les jeunes à tenir un petit carnet de bord pour suivre l’évolution de leur prototype. Cela les aide à se rendre compte de leurs progrès et à garder une trace de leurs réflexions.

Phase de construction

La phase de construction est une étape déterminante où les jeunes passent de l’expérimentation à la réalisation de leur objet final. C’est ici que les idées et les prototypes prennent forme de manière concrète, en utilisant des matériaux plus durables et des techniques de fabrication plus précises. Cette phase est essentielle pour transformer le projet en un objet fonctionnel, robuste et fidèle au design imaginé lors du prototypage.

La construction nécessite une organisation rigoureuse et une attention particulière à l’assemblage des pièces. Cette phase valorise le travail manuel et demande une grande patience.

Les objectifs de cette phase sont essentiels à partager avec les jeunes participants :

🔩 Assembler les pièces 👉 Créer un objet solide et fonctionnel

À partir du prototype, les jeunes vont assembler les différentes pièces en utilisant des matériaux définitifs (bois, métal, plastique). Ils doivent suivre un plan structuré, veiller à ce que toutes les pièces s’emboîtent correctement et vérifier la solidité de l’objet. Montrez-leur comment travailler de manière méthodique et organisée pour éviter les erreurs d’assemblage.

Assurez-vous que l’espace de travail soit bien organisé, avec les outils à disposition et les matériaux répartis de manière accessible. Encouragez les jeunes à procéder par étapes, en vérifiant la stabilité et l’ajustement de chaque pièce avant de passer à l’étape suivante. Voici les éléments à vérifier pour un assemblage réussi :

• [ ] Les pièces sont solidement fixées
• [ ] L’objet est stable et ne présente pas de déséquilibre
• [ ] Les éléments s’emboîtent sans jeu ou décalage
• [ ] Les composants électroniques (si présents) sont bien intégrés et protégés

🛠️ Utiliser les techniques de fabrication adaptées 👉 Manipuler les outils avec sécurité et précision

Les jeunes vont découvrir les techniques de fabrication spécifiques à leur projet : vissage, perçage, collage, soudage, etc. C’est le moment d’approfondir leur compréhension des outils et d’appliquer les connaissances acquises lors du prototypage. Commencez par des démonstrations pour qu’ils comprennent bien chaque étape, puis laissez-les manipuler les outils sous votre supervision.

L’accent doit être mis sur la sécurité : vérifiez que les jeunes portent des équipements de protection (gants, lunettes) et qu’ils suivent les consignes pour éviter tout accident. Soyez attentifs à leur posture et à leur manière de tenir les outils pour éviter les erreurs.

🔍 Contrôler la qualité 👉 Vérifier et ajuster avant d’avancer

Avant de passer à la phase de finition, il est crucial de vérifier que l’objet est correctement assemblé et fonctionnel. Encouragez les jeunes à tester la solidité de leur objet, à vérifier l’alignement des pièces et à faire des ajustements si nécessaire. Organisez des points de contrôle réguliers pour valider chaque étape avant de continuer. Cela permet de corriger les erreurs tôt et d’éviter des modifications coûteuses en temps par la suite.

Assurez-vous que :

• [ ] L’assemblage respecte le design prévu
• [ ] L’objet est stable et sûr à manipuler
• [ ] Les ajustements nécessaires ont été faits avant de passer à la finition

La phase de construction est un moment gratifiant où les jeunes voient leur projet prendre forme de manière concrète. Ils apprennent à travailler méthodiquement, à utiliser des outils avec précision et à garantir la solidité de leur création. Cette étape met l’accent sur la patience et la rigueur, tout en valorisant le travail manuel et les compétences pratiques. Une fois l’assemblage terminé, ils se retrouvent avec un objet tangible, prêt à être testé et amélioré dans les phases suivantes.

Phase de test

La phase de test est une étape cruciale qui permet aux jeunes de vérifier si l’objet qu’ils ont construit fonctionne comme prévu. C’est un moment excitant où ils peuvent enfin voir leur création en action et évaluer son efficacité. Cette phase aide également à identifier les problèmes, les défauts ou les améliorations possibles avant de passer à la finition. Tester l’objet permet d’apprendre par l’expérience et de valider (ou non) les hypothèses formulées durant les phases de conception et de prototypage.

Le test n’est pas simplement une validation, c’est aussi une opportunité d’apporter des ajustements finaux et d’améliorer l’objet avant qu’il ne soit terminé.

Les objectifs de cette phase sont essentiels pour guider les jeunes :

🧪 Évaluer les performances 👉 Tester l’objet dans des conditions réelles

La première étape consiste à tester l’objet dans des conditions d’utilisation proches de celles pour lesquelles il a été conçu. Cela permet aux jeunes de vérifier si l’objet remplit bien sa fonction. Montrez-leur comment réaliser des tests pratiques et évaluez si l’objet est efficace et conforme aux attentes.

Organisez des scénarios de tests en fonction de la nature de l’objet (par exemple, tester la stabilité pour un meuble, vérifier le mouvement d’une pièce mécanique, ou tester la solidité pour un objet interactif). Encouragez les jeunes à observer attentivement les performances de l’objet pour identifier les points forts et faibles.

Voici quelques critères à vérifier :

• [ ] L’objet remplit sa fonction prévue (ex. il se déplace, il supporte du poids, il s’ouvre et se ferme correctement, etc.)
• [ ] L’objet est solide et résistant
• [ ] Les matériaux et les composants tiennent bien en place lors de l’utilisation

🔍 Identifier les problèmes 👉 Repérer les défauts et les dysfonctionnements

Le test permet aussi d’identifier les défauts qui n’étaient pas visibles à l’œil nu pendant la construction. Il est important que les jeunes repèrent les problèmes pour pouvoir y apporter des solutions avant la finition. Chaque problème rencontré est une opportunité d’apprentissage, et corriger ces défauts permet d’améliorer l’objet.

Invitez les jeunes à documenter les défauts qu’ils observent et à réfléchir à des ajustements possibles pour les résoudre. Encouragez les discussions en groupe pour trouver des solutions collaboratives.

Points à surveiller lors des tests :

• [ ] L’objet présente-t-il des dysfonctionnements ou des faiblesses ?
• [ ] Y a-t-il des parties qui doivent être renforcées ?
• [ ] Des ajustements ergonomiques sont-ils nécessaires (ex. poignées, angles, poids) ?

🔧 Apporter des ajustements 👉 Améliorer l’objet avant la finition

Une fois les problèmes identifiés, les jeunes doivent apporter les ajustements nécessaires pour corriger les défauts ou améliorer l’efficacité de l’objet. Cela peut impliquer de renforcer certaines pièces, d’ajuster des dimensions, ou de changer un composant.

Organisez un temps dédié à ces ajustements avant de passer à la phase de finition. Montrez aux jeunes comment chaque correction améliore la performance et la qualité de leur création. Cela leur permet de voir l’importance de la phase de test dans l’optimisation d’un projet.

Les ajustements possibles incluent :

• [ ] Renforcer la structure pour la rendre plus solide
• [ ] Ajuster les dimensions pour améliorer la fonctionnalité
• [ ] Ajouter ou remplacer des composants pour corriger les défauts observés

📝 Documenter les résultats 👉 Garder une trace des tests et des corrections

Tout comme dans la phase de prototypage, il est important de documenter les résultats des tests. Cela permet aux jeunes de suivre les améliorations qu’ils ont apportées à leur objet et de mieux comprendre l’impact de chaque modification. Encouragez-les à prendre des notes et des photos à chaque étape, en expliquant pourquoi telle ou telle modification a été nécessaire.

Assurez-vous que les jeunes documentent :

• [ ] Les défauts identifiés et les solutions trouvées
• [ ] Les modifications apportées pour améliorer l’objet
• [ ] Les résultats obtenus après les ajustements

La phase de test est essentielle pour valider le travail accompli et garantir que l’objet fonctionne parfaitement avant de passer à la finition. Elle permet aux jeunes de prendre du recul sur leur création, de voir ce qui peut être amélioré et de développer des compétences d’analyse critique. Ils en ressortent avec un objet mieux optimisé et une meilleure compréhension du processus de conception.

Phase de finition

La phase de finition est l’étape où l’on apporte les derniers ajustements pour améliorer l’esthétique, l’ergonomie et la qualité générale de l’objet. C’est un moment valorisant pour les jeunes, car ils voient leur projet prendre forme de manière définitive et professionnelle. Cette étape inclut des actions comme le ponçage, la peinture, le vernissage et l’ajout de détails décoratifs.

La finition permet de rendre l’objet plus attrayant et agréable à utiliser. C’est également une étape cruciale pour préparer l’objet à une utilisation réelle ou à une présentation publique.

Voici les objectifs de cette phase, à bien communiquer aux participants :

🎨 Améliorer l’apparence 👉 Travailler sur l’esthétique et la qualité visuelle

La finition est l’occasion de soigner l’apparence de l’objet. Expliquez aux jeunes comment lisser les surfaces avec du papier de verre, appliquer de la peinture ou du vernis, et ajouter des éléments décoratifs. Montrez-leur l’importance de prendre leur temps et d’être minutieux dans ces étapes pour obtenir un résultat propre et professionnel.

Organisez l’espace avec des zones spécifiques pour le ponçage et la peinture, et assurez-vous que tous les outils nécessaires sont à disposition. Prévoyez également des temps de séchage pour les finitions (peinture, vernis). Voici quelques éléments à vérifier pour une finition réussie :

• [ ] L’objet est poncé et lisse
• [ ] Les couches de peinture ou de vernis sont appliquées de manière uniforme