1 - Design, innovation et créativité

— Définition —

Objet technique

Objet issu de matières transformées par l'Homme et qui répond à un besoin.

— Définition —

Besoin

• Nécessité ou désir ressenti par une personne.

• Il évolue en fonction du progrès technique, des inventions et des innovations.

— Définition —

Contrainte

Exigence, obligation, inconvénient, liés à un usage, à une nécessité.

L'ensemble des contraintes sont indiquées dans un document nommé "Cahier des charges"

— Définition —

Normes

Règles établies pour garantir la qualité et la sécurité des produits.

Des organismes sont chargés de veiller à leur respect.

Exemples : AFNOR, CE, ISO, etc.

— Définition —

Ergonomie

Contrainte permettant aux objets techniques de s'adapter aux utilisateurs pour faciliter l'utilisation et le confort.

— Définition —

Fonction de service

Ensemble des services ou des utilisations que cet objet est capable d'assurer pour répondre aux besoins de l'utilisateur

— Définition —

Fonction d'usage

• Fonction liée directement à l'utilisation du produit répondant à un besoin.

• Elle est la même quel que soit son utilisateur, indépendamment de ses goûts et désirs.

• Elle s'exprime par un verbe répondant à la question : "À quoi sert l'objet ?"

Exemple :

Déplacer deux personnes

— Définition —

Fonction d'estime

• Fonction liée au goût des utilisateurs

• Elle peut être ressentie d'une manière différente d'un utilisateur à l'autre.

• Elle peut se définir en répondant à la question : "Qu'est-ce qui me plait dans l'objet ?".

— Définition —

Fonction technique

• Manière selon laquelle l'objet technique réalise sa fonction d'usage.

• Elle peut se définir en répondant à la question : "Comment fonctionne l'objet ?"

Exemples de fonctions techniques réalisant la fonction d'usage "se déplacer" :

→ PROPULSION (Mettre en mouvement)

→ DIRECTION (Se diriger)

→ FREINAGE (Freiner)

— Définition —

Fonction principale

Précisent ce que permet un produit, elles correspondent directement au besoin de l'utilisateur.

— Définition —

Fonction contrainte

Précisent ce que doit respecter un produit, elles correspondent à l'adaptation du produit à un élément de son environnement extérieur.

— Définition —

Solution technique

• Différentes manières selon lesquelles la fonction technique peut être réalisée.

• Elles peuvent se définir en répondant à la question :

Quelles solutions peuvent réaliser ces fonctions techniques ?

Exemples de solutions techniques :

→ PROPULSION : Moteur

→ DIRECTION : Guidon

→ FREINAGE : Frein à disque

— Définition —

Prototype

Objet fabriqué afin de valider les performances, la stabilité et l'intégralité du produit.

— Définition —

Invention

Création de quelque chose de nouveau.

Les découvertes de lois physiques et de principes techniques (mécanique, électrique, électronique et chimique) sont souvent à l'origine d'invention.

— Définition —

Innovation

Introduction d'un nouveau procédé ou d'une nouvelle solution technique (principe, matériau, énergie, design, ergonomie) dans le processus de réalisation de l'objet technique.

— Définition —

Créativité

Capacité à générer des idées originales et des solutions nouvelles

— Définition —

Croquis

• Représentation à main levée de l'objet.

• Dessin rapidement fait au crayon sans recherche de détails ni légendes.

— Définition —

Schéma

• Représentation un peu plus détaillée de l'objet technique.

• Il existe 2 types :

- Schéma légendé (1) : indique les différents éléments d'un objet technique.

- Schéma de fonctionnement (2) : permet de décrire graphiquement le fonctionnement d'un objet technique. Il indique généralement les différents types de mouvements des pièces d'un mécanisme.

— Définition —

Modélisation

• Représentation permettant de bien expliquer la structure ou le fonctionnement d'un objet technique et aussi d'expérimenter son comportement.

• Il en existe 2 types :

- Dessin 3D : Technique de dessin qui consiste à représenter l'objet technique en 3 dimensions (3D).

- Vue éclatée : Représente toutes les pièces d'un objet technique détachées les unes des autres afin d'avoir une vue d'ensemble.

— Définition —

Dessin par projection

L'objet est représenté en 2 dimensions sous plusieurs vues appelées :

- vue de face

- vue de dessus

- vue de dessous

- vue de droite

- vue de gauche.

— Définition —

Veille technologique

Recherches régulières des nouveautés techniques et technologiques pour les intégrer dans de nouveaux projets.

— Définition —

Groupe de projet

Organisation de plusieurs personnes travaillant ensemble vers un objectif commun.

— Schéma à connaître —

Cahier des charges

Fonction : rôle et objectifs de l'objet

Critère : exigences attendues vis à vis de la fonction

Niveau : valeurs que peuvent prendre le critère

— Schéma à connaître —

Diagramme bête à cornes

Exemple :

Usager : Utilisateurs

Matière d'œuvre : Réseau

Produit ou service : Téléphone portable

Fonction : Communiquer à distance

— Schéma à connaître —

Diagramme pieuvre

— Schéma à connaître —

Diagramme de Gantt

Pourquoi sont construit les objets techniques ?

• Les objets techniques sont conçus par l'Homme pour répondre à des besoins.

• Le besoin apparaît quand l'Homme perçoit un manque ou qu'il est insatisfait.

• Ils facilitent notre vie quotidienne en effectuant diverses actions (couper, avancer, visser, ranger, mesurer, enregistrer, conserver, informer, ...)

• Chaque jour, de nouveaux objets naissent ou sont modifiés pour une amélioration continue, fruit de l'innovation et de la créativité.

Quels éléments influencent la conception d'un objet technique ?

Lors de sa conception, l'aspect de l'objet est déterminé par :

- la fonction d'usage

- sa fonction d'estime

- les contraintes et normes à respecter

Quelles sont les principales caractéristiques d'un cahier des charges ?

• Un cahier des charges est un document contractuel détaillant les besoins auxquels l'objet doit répondre.

• Il liste toutes les fonctions que l'objet technique doit remplir, facilitant ainsi sa conception.

• Ce document inclut également le design et est essentiel pour garantir que le produit final correspond aux attentes de l'utilisateur.

Pourquoi la normalisation est-elle importante ?

• L'objet technique doit respecter des normes, qui sont des contraintes supplémentaires pour :

- protéger l'usager

- simplifier l'utilisation de l'objet technique.

• La normalisation est primordiale, des organismes sont donc en charge de la faire respecter : AFNOR, CE, ISO, ...

Comment utilise-t-on le diagramme bête à cornes ?

Le diagramme bête à cornes est une approche utilisée pendant le processus de conception pour encourager la créativité et l'innovation.

Qu'est-ce qu'une fonction de service ?

Il existe 2 types de fonctions de service :

- fonction principale : service rendu par le système pour répondre aux besoins

- fonctions contraintes : ensemble des obligations à satisfaire pour répondre aux besoins

Comment utilise-t-on le diagramme pieuvre ?

Le diagramme pieuvre est une représentation visuelle permettant de visualiser les relations entre les divers composants d'un système, facilitant ainsi la compréhension des interactions entre eux.

FP : Fonction principale

FC : Fonctions contraintes

En quoi consiste l'étape de conception ?

• Dans un bureau d'études, les concepteurs cherchent des solutions techniques pour créer un produit fini conforme au cahier des charges.

• Ils identifient les fonctions de service et recherchent les fonctions techniques correspondantes.

• Pour chaque fonction technique, ils étudient les différentes solutions possibles en consultant les utilisateurs, en effectuant des tests et des simulations.

• Ils documentent les solutions retenues à travers des plans, des modèles virtuels et des schémas électriques.

Quelles contraintes posent le design ?

Le design est crucial à chaque étape d'un projet, incluant des contraintes :

- Esthétiques : formes, couleurs, matériaux

- Fonctionnelles : fonction à remplir par l'objet

- Techniques : normes, fabrication, faisabilité

- Commerciales : image à véhiculer

Comment choisir le design d'un produit ?

→ Définition du thème :

Réalisation d'une carte mentale des liens entre l'objet et son environnement, ainsi que les sentiments et émotions associées.

→ Recherche des caractéristiques :

Identifier un mot clé illustrant le thème et rechercher des caractéristiques et des images correspondantes.

→ Réalisation de la planche tendance :

Faire une synthèse graphique des recherches pour mettre en évidence les caractéristiques du produit.

→ Intégration des formes au cahier des charges fonctionnel :

Incorporer les recherches de formes dans le cahier des charges fonctionnel pour aboutir au produit final répondant aux besoins exprimés.

Comment réalise-t-on le prototype d'un objet ?

• Prototype classique :

- Évite les erreurs avant la mise en production

- Assemblage et programmation des composants du prototype

• Usinage :

- Prototypage rapide

- Un logiciel FAO piloter un outil pour enlever de la matière selon les spécifications du concepteur.

- Les métaux, le bois et les plastiques sont des matériaux usinables.

• Impression 3D :

- Utiliser des imprimantes 3D pour ajouter de la matière et créer l'objet souhaité selon les spécifications du concepteur.

- Des matériaux comme le plastique, le béton et les métaux sont utilisés.

Comment élabore-t-on un planning prévisionnel ?

• Lister les tâches à réaliser

• Estimer la durée de chaque tâche

• Ordonner les tâches (recherche d'antériorité)

• Représenter le planning sous forme de diagramme GANTT

• Optimiser le planning (réduire la durée du projet)

Quelles caractéristiques influent sur la valeur d'un objet technique ?

La valeur de l'objet et son éventuel achat est influencé par :

• L'esthétique (ou «design»)

• La mode (image, marque,...)

• les performances

• le prix

• la fiabilité

• la disponibilité de l'objet technique (délai de livraison)

Quels sont les principes techniques ?

• Mécanique : étude des mouvements et des forces

• Électrique : électricité de puissance

• Électronique : étude du signal électrique

• Chimique : étude de la composition de la matière et ses transformations

Quels sont les différents modes de représentation d'un objet technique ?

Pour comprendre et expliquer un objet technique, on a besoin de sa représentation :

→ Croquis

→ Schéma :

- Schéma légendé

- Schéma de fonctionnement

→ Modélisation :

- dessin 3D

- vue éclatée

→ Dessin par projection (2D)

Comment les entreprises restent-elles compétitives et innovantes sur le marché ?

• Les entreprises réalisent de la veille technologique pour rester au courant des découvertes, inventions et innovations.

• Elles scrutent l'actualité scientifique et technique à travers différents médias tels que la presse, les revues spécialisées, internet, les flux RSS, etc.

• Cette démarche leur permet d'adapter ou d'utiliser les nouvelles technologies ou brevets dans leurs projets innovants.

Quelle est l'utilité d'un groupe de projet ?

• Un groupe de projet permet de coordonner et gérer efficacement des ressources matérielles et humaines dans le temps.

• Chacun à un rôle spécifique tel que :

- Coordinateur : Garantit le bon déroulement des activités du groupe en assurant la coordination et la communication.

- Secrétaire : Responsable de la documentation, de la prise de notes, et de la gestion administrative du projet.

- Rapporteur : Présente de manière claire et concise les avancées du projet ainsi que les résultats obtenus, souvent lors de réunions ou de présentations.

- Gestionnaire du matériel et du temps : gère le temps de travail et le matériel