FICHE N°2 en SAVOIR plus : LA FORMULATION
 
Le cahier des charges :
 
 
Défini par le service marketing d'après les remontées terrains et notamment les attentes clients, le cahier des charges permet de construire le programme de recherche et développement du laboratoire.Il est le reflet écrit du produit que l'on veut mettre sur le marché.
 
 
Les recherches
 
 
L'objectif de cette étape est de cadrer la formule type. Le laboratoire prend donc connaissance de l'état de l'art de la formulation du produit:
- Les matières premières.
- Leurs proportions.
- Les interactions entre elles.
- Leurs implications quant à l'objectif à atteindre.
Ces informations proviennent de recherches bibliographiques, de remontées terrain, de notre savoir-faire...Les données obtenues sont alors confrontées au cahier des charges établi.
 
 
L'optimisation de la formule
 
 
L'optimisation d'une formulation passe par la stratégie des plans d'expériences qui mettent en oeuvre différentes matrices:
 
   
La matrice d'Hadamard:
Il s'agit d'une matrice de criblage qui permet de faire un premier tri parmi un grand nombre de facteurs (par exemple, le type et la concentration d'une matière première.) pour savoir s'ils sont ou non influents sur la formulation et sur ses caractéristiques physico-chimiques.
La matrice factorielle complète ou fractionnaire:
Celle-ci permet de quantifier l'influence d'un facteur sur une réponse et de déterminer des interactions éventuelles entre les matières premières (Voir schéma 1 ci-contre).Après avoir isolé les facteurs d'efficacité les plus influents sur la réponse que l'on souhaite obtenir (dans l'exemple ci-contre, l'efficacité), on peut étudier très précisément l'interaction existante entre eux grâce à la méthodologie des surfaces d'isoréponses.

 
 
Les surfaces d'isoréponses
 
 
Deux, trois ou quatre facteurs peuvent être étudiés par cette méthodologie expérimentale. Le plan d'expériences construit dans ces conditions aboutit à un modèle mathématique permettant de prédire les propriétés d'une formulation dans un domaine expérimental. Le modèle mathématique est représenté graphiquement par un volume d'isoréponses (graphique 2). En fixant l'un des paramètres (l'axe C dans l'exemple), on obtient une surface d'isoréponses (graphique 3).

La définition du domaine expérimental permet de gagner un temps considérable. A partir de notre cahier des charges, on donne au logiciel des fourchettes de quantité de matières premières définies à l'aide des matrices vues précédemment. A partir de ces fourchettes, le logiciel définit un domaine qui répond à nos exigences. Au delà de ce domaine l'incertitude augmente. Les surfaces d'isoréponses : chaque surface correspond à une même réponse face à un critère défini (prix, efficacité, ...) : chaque point de cette surface correspond à une formule différente mais avec un même niveau de réponse au critère (voir graphique 3).
Dans l'exemple ci-dessous, le domaine expérimental est une sphère, le critère d'évaluation est l'efficacité des différentes formules possibles.

 
   
Il arrive fréquemment que plusieurs critères d'évaluation soient pertinents; on peut donc construire d'autres matrices ; la superposition des différentes surfaces d'isoréponses (d'échelle identique) définit une zone commune à laquelle la formule retenue devra appartenir. Il se peut qu'à ce stade, l'un des critères d'évaluation soit incompatible avec les autres, ceci aboutissant à deux formules ou à l'abandon de l'un de ces critères. On obtient ainsi plusieurs formules à tester sur le terrain qui répondent à notre cahier des charges.

 
 
Les tests
Chaque famille de produits répond à un éventail de tests différents pour chacune d'elles. Un test laboratoire n'est pertinent que s'il est reproductible et s'il répond à un mode opératoire normalisé. Les formules seront ensuite éprouvées sur le terrain avec des tests en conditions réelles d'utilisation. Le choix définitif du produit répond à deux principaux critères: La réponse au cahier des charges et la faisabilité vérifiée à l'aide d'un pilote industriel.