Projet: bracelet montre

 

 Bracelet de montre

Ayman KOUDIA - Karim SAFRIOUI - Sorin URSACHI

Fichier STEPS : https://drive.google.com/open?id=0B_fNtdz6RlchZGctdXZ4Ym0xMzQ

Introduction

Description du produit

Le bracelet de montre actuel présente une variété très large dans le sens où plusieurs matériaux et plusieurs formes ont été conçus. De composition variable, le bracelet de montre se compose le plus souvent de deux bandes liées à la montre ainsi qu’à un système de serrage par le biais de charnières métalliques. Sa fonction principale est bien évidemment de tenir la montre sur le poignet de l’utilisateur.

 

Pour des raisons de confort et d’adaptabilité à l’activité souhaitée, le bracelet de montre a été conçu à l’aide de divers matériaux présentant chacun des avantages par rapport à l’autre. Notre objectif au travers de ce projet est de trouver un bracelet apportant des réponses au confort et incluant plus de fonctionnalités.

 

Evolution

A sa genèse, la montre était plutôt accrochée au pantalon de l’utilisateur. Il semblerait que la 1re montre-bracelet fut inventée en 1967 : la Beta 21 (Centre électronique horloger de Neuchâtel). Le bracelet de montre a depuis évolué suivant les époques, la mode et les générations et s'est vu aussi intégré des métaux rares et prestigieux tel que l’or.

 

Problématique

Avec les possibilités technologiques actuelles, de nouveaux horizons se sont ouverts et on peut désormais explorer un champs plus large de possibilités qui nous permettrait de faire du bracelet de montre un système dont la fonction est bien plus que de lier la montre au poignet.

Notre problématique est donc axée sur deux aspects principaux à savoir d’une part apporter des réponses aux questions de confort et de durabilité et d’autre part augmenter les fonctionnalités du bracelet de montre pour le connecter au monde numérique et digital tout en l’alimentant de sources propres et écologiques.

 

Présentation de la méthode TRIZ

TRIZ est l'acronyme russe de la théorie de résolution des problèmes inventifs Teorija Reshenija Izobretateliskih Zadatch. C'est une approche reposant sur des méthodes afin de résoudre des problèmes techniques : Elle est régie par des lois objectives.

Idée directrice :La TRIZ se base sur le principe que les problèmes rencontrés durant la conception d'un nouveau produit présentent des similitudes que l’on peut exploiter afin d’envisager des solutions analogues a ces mêmes problèmes techniques rencontrés.

Objectifs de TRIZ : La créativité est le pilier de la TRIZ , ainsi elle stimule la recherche de concepts en débridant la réflexion du chercheur. À partir de la créativité propre à chacun, TRIZ oriente le concepteur et le guide à chaque étape de la résolution de problème, en proposant systématiquement des solutions génériques et des outils éprouvés. TRIZ repose sur l'analyse de 400 000 brevets internationaux pour présenter ensuite les démarches fonctionnelles de réponses étayées de multiples exemples issus d'une grande variété de domaines et des principes communs d'innovations. Concrètement, TRIZ permet de résoudre les contradictions apparaissant durant une nouvelle conception, comme par exemple, dans le domaine des moteurs, la contradiction poids/puissance, ou en informatique, la contradiction vitesse/empreinte mémoire.

Principes d'invention :Ce sont les principaux outils de la TRIZ. Au nombre de 40, ces principes favorise la genèse de nouvelles inventions. En pratique, ces principes d'invention servent à la résolution d'une contradiction technique, soit un problème qui se présente lorsqu'on veut améliorer une caractéristique et qu'une autre se dégrade simultanément.

Source : http://sti.discip.ac-caen.fr/sites/sti.discip.ac-caen.fr/IMG/pdf/Triz.pdf

 

Intégralité des parties

L’Outil que l’on cherche à améliorer dans le cadre de notre projet est le bracelet de montre : c’est la partie de la montre qui pose le plus de problèmes en terme de confort, d’esthétique et de durabilité. Son role est de fixer la montre sur le poignet de l’utilisateur. Dans son stade primaire, la montre était libre avant d’évoluer vers un objet fixé : Cette évolution a notamment était nourrie d’une volonté de faciliter l’accessibilité à la montre et de la rendre plus pratique.

Le bracelet de montre est donc le système principal que nous ambitionnant de révolutionner. Il se décompose ainsi en plusieurs sous systèmes : D’abord on a un système de serrage géré par la force physique de l’Homme et permet d’adapter le bracet de montre au poignet de l’utilisateur. Le bracelet de montre comporte aussi des charnières permettant de lier la montre aux bandes et les bandes au système de serrage.Les bandes quant à elles peuvent être à base de cuir, de maillons métaliques… et leurs caractéristiques mécaniques seront abordées par la suite. Notre objectif sera ainsi d’agir sur tout ces sous systèmes de la montre afin d’améliorer le control tactil et visuel de la montre par l’utilisateur.

Analyse multi-écrans

Le super-system se compose de l’utilisateur et de la montre . Il a évolué dans le temps puisque l’on a gagné en esthétique au détriment du confort.De nos jours , plusieurs paramètres émergent don la mode, le sport, les intempéries ainsi que la santé : Ainsi ; un bracelet de montre idéal serait un bracelet invisible qui s’adapterai à la couleur de la peau ou qui pourrait même suivre la mode et changer de couleur.

Nous ambitionnons alors d’améliorer le confort, le cout et la durabilité du bracelet de montre actuel, en utilisant des matières plus légères, poreuse afin de permettre l’aération du poignet et tout cela avec des restrictions de prix.

L’ancêtre du bracelet est la chaine qui permettait d’accrocher la montre à la poche : Une chaine constituée de crochet, de maillons métallique et d’anneau métalique. L’inconvénient de cette chaine c’est qu’elle pouvait facilement s’accrocher à l’environnement de l’utilisateur et se casser ou se rayer. Ainsi le passage au bracelet de montre a permis de rendre la montre plus pratique en réduisant l’exposition aux chocs, en rendant la montre plus légère (plastique). Les améliorations futures porteraient plutot sur l’utilisation de matériaux réfléchissants (sans éblouir) afin de réduire la dégradation due au soleil et la transpiration.

 

Les lois d'évolution 

Loi 1 : Intégrité du système

Nous cherchons à améliorer la charnière de fixation voire déterminer un autre mode de cohésion.Nous avons ciblé dans cette première lois l’élément constituant le bracelet de montre qui nous a semblé le plus fragile et le moins résistant à l’humidité

Loi 2 : Flux d’énergie ou de circulation de l’énergie

Le serrage manuel est désagréable dans certains et inadapté dans d’autres (bracelet en cuir ne comportant pas un trou intermédiaire correspondant à notre taille optimale). Nous avons donc eu l’idée de mettre en place un système de serrage automatisé.

Un autre aspect nous a paru crucial et concerne le mode de recharge de la montre : Le bracelet pourrait disposer d’un système qui recharge la montre grâce à l’énergie solaire ou thermique.

Loi 3 : Coordination des modes de fonctionnement

Une montre assez souple et qui s’adapte à la taille du poignet, cela nous permettrait d’éviter tous les inconvénients liés à la transpiration, au confort et aux fissurations de matière (cuire fissuré).

Un autre aspect est amélioré grâce à cette loi et concerne la liaison entre le bracelet et la montre afin de s’affranchir de la liaison charnière.

Loi 4 : Accroissement de la dynamique et du contrôle d’un système

Un bracelet durable esthétique, léger et accessible financièrement

Une montre virtuelle projetée à partir d’un bracelet très fin voire invisible.

Loi 5 : Développement des parties d’un système

Grace à cette loi, nous espérons augmenter les fonctionnalités des bande du bracelet de montre en les équipant d’écrans souples permettant l’affichage d’information diverses (Météo, infos, niveau de charge).

Loi 6 : Transition vers un super système.

Nous avons pensé a un bracelet de montre qui pourrait totalement fusionner avec le tissus des  vêtements pour éliminer les inconvénients d’encombrement et de confort.

Loi 7 : Evolution des parties d’un système

Parmi les évolutions de notre système que nous avons considérer figure le bracelet de montre virtuel issu d’un faisceau lumineux issu d’un fil très fin autour du poignet.

Loi 8 : Segmentation

Pour fabriquer le bracelet, nous pourrons utiliser un matériau qui change de propriétés mécaniques en fonction de l’environnement dans lequel il se trouve : Il pourrait devenir hydrophobe une fois immergé dans l’eau, plus ou moins poreux ou plus ou moins serré en fonction de la température extérieure et celle du poignet ...

Loi 9 : Accroissement Substances-Champ

La possibilitié de fusionner deux parties du système en une seule afin de regrouper leur action respective. Par exemple, nous pouvons imaginer un bracelet de montre qui remplirai aussi bien la fonction de fixer la montre sur le poignet et celle de fixer la montre aux bandes, ou encore regrouper les action de fixation et de fermoir en une seule partie grâce des bandes élastiques.

 

Analyse du Problème

Maintenant que nous avons posé les différentes facettes du problème, nous pouvons nous concentrer sur l’analyse en détail de celui-ci. Pour cela nous définissons des paramètres d’action et d’évaluation, qui nous amène à des contradictions dans la conception d’un produit innovant.

Paramètres d'Actions

De manière brève, un paramètre d’action est un aspect du problème sur lequel le concepteur peut agir directement, il possible deux approches qui peuvent être bénéfiques au produit. Un paramètre d’évaluation permet, quant à lui, de mesure l’impact positif ou négatif d’un choix réalisé par le concepteur, et donc de quantifier l’intérêt d’une décision. Ces deux éléments font alors apparaître des contradictions


Pour notre étude, nous nous sommes reposés sur cinq paramètres d’action :

Nous allons à présent détailler le raisonnement derrière chaque PA. Pour le premier paramètre, nous nous sommes appuyé sur notre expérience personnelle puisque lors de nos réflexions, il est apparu qu’il n’existait pas une préférence commune à tout le monde par rapport au serrage du bracelet de montre.

Pour la localisation, c'est l'évoluation de la montre dans le temps qui nous a amené à considérer ce paramètre. En effet, il pourrait être interessant de faire régresse le bracelet de montre vers une chaine, ou encore réflechir à de nouvelle localisation, comprendre position, où porter une montre et comment la porter. 

Ensuite, nous avons plus réfléchi aux aspects de fabrications et de fonctionnalités et moins à l’utilisation courante. Ainsi, un paramètre qui nous a semblé évident est la rareté des matériaux utilisés car celle-ci a un impact important sur plusieurs aspects de la conception d’un bracelet de montre, aspects abordés lorsque nous détaillerons les poly-contradictions.

A contrario, le paramètre 4, l’épaisseur du bracelet de montre, ne semble pas évident mais après une rapide réflexion, nous remarquons que cet aspect est intéressant d’un point de vue de la conception mais aussi de l’utilisation.

Enfin, la connectivité est un paramètre à ne pas négliger lors de toute conception de produit innovant aujourd’hui. En effet, l’internet des objets étant de plus en plus populaire, il est devenu indispensable de l’intégrer dans tout produit innovant.

 

Paramètres d'Evaluation

Pour qualifier ces paramètres, nous nous sommes appuyés sur quinze paramètres d’évaluations, dont les sept principaux sont :

 

 

Poly-contradictions

La première contradiction met en jeu le paramètre de serrage du bracelet de montre. Deux valeurs peuvent être attribuées à ce paramètre, serré ou lâche. Notre opinion est qu’un bracelet serré apporte plus de confort à l’utilisateur puisque cela évite à la montre de se balader sur l’avant-bras, mais au détriment d’une transpiration plus important du poignet et d’un manque d’adaptabilité. Etant donné la relative spécificité de cette contradiction, nous ne lui avons pas affectée un poids important.

La seconde contradiction porte sur le paramètre de localisation, celle-ci peut être simple ou complexe. Simple lorsque la montre est attachée au poignet, complexe lorsqu’elle nécessite des mouvements important pour y accéder, c’est notamment un des paramètres d’évaluation, l’Accessibilité qui est donc en faveur de la simplicité.

Vient ensuite la contradiction liée à la rareté des matériaux. Un bracelet de montre fait de matériaux rares possèdes plusieurs traits attractifs, notamment, une esthétique plus belle et attirante qui développe l’image de marque et réduit la dévaluation de la valeur de la montre dans le temps. Cependant des matériaux ont l’avantages d’être disponible plus facilement, ce qui permet également de réduire les coûts de fabrications.  Nous considérons cette contradiction comme étant assez important dans notre étude puisque l’esthétique d’une montre est un de ces arguments les plus cruciaux en terme d’attirance du client mais le coût d’achat en est un autre.

La contradiction reliée au paramètre d’épaisseur du bracelet de montre propose deux possibilités. Soit le bracelet est fin, ce qui permet de réduire la transpiration du poignet et donc d’augmenter le confort, au détriment de la durabilité et de la possibilité d’affecter plus de fonctionnalité au bracelet, tel que l’affichage de l’information. L’état contraire serait d’avoir un bracelet épais, pour augmenter la durabilité.

La dernière contradiction engendrée par nos paramètres d’actions est en rapport avec la connectivité du bracelet de montre. Les deux états contraires possibles sont soit le bracelet est connecté soit il ne l’est pas. Les avantages du premier cas sont de permet un affichage important de données, nous pouvons penser, par exemple, à un bracelet qui relèverai le pouls de son utilisateur tout en permettant la lecture d’SMS, de permettre l’élargissement de la clientèle, en effet, proposer des gammes différentes permet de se positionner de manière plus élargie sur le marché. La non connectivité permettrai, quant à elle, de proposer un produit durable, 

 

Résolution du problème

Ayant un nombre moyen de PA, notre diagramme d’occurrence vs poids n’est pas aussi riche en contradiction comme on le pensait au début du projet.

Nous nous sommes rendu compte au fur et à mesure du notre projet que l’élément choisi au début de notre projet et trop simple en soi du point de vu fonctionnalité et du point de vu complexité, c’est-à-dire qu’il ne comporte pas beaucoup des éléments.

Néanmoins, nous avons réussi de trouver deux contradictions que nous avons trouvé très innovantes et très actuelles pour lesquelles nous avons trouvé des solutions après avoir appliqué la méthode TRIZ.

La première contradiction que nous a paru une problème très actuelle et courante c’est la contradiction : Affichage d’information (un bracelet connecté) vs l’autonomie. Nous sommes conscients que le problème de stockage d’énergie et l’autonomie des appareils actuels est un problème qui préoccupe tout le monde, et la moindre innovation dans ce champ va impliquer une nouvelle ère des gadgets.

La première piste d’amélioration proposée par le logiciel STEPS pour ce problème est le principe 15 : La Dynamique, qui nous propose de transformer notre objet immobile dans un objet mobile si c’est le cas ou segmenter l’objet en plusieurs parties qui vont être capable de bouger librement entre elles. Cette solution nous a paru pas trop adapté à notre cas, donc nous avons décidé de passer à la deuxième piste est le principe 1 : La segmentation, qui semble plus adapté à notre problème.

La segmentation de l’objet, c’est-à-dire, diviser l’objet en plusieurs parties pour gérer la consommation et la perte d’énergie de chaque élément du bracelet. Cette piste d’amélioration nous a donné l’idée d’un bracelet de montre que chacun d’entre nous pourra personnaliser et assembler à partir des petites « morceaux » qui vont avoir des fonctionnalités différentes, et qui vont rassembler à des pièces de Lego qui vont se coller l’une à l’autre pour former un bracelet au final. Par exemples : les personnes diabétiques, pourront créer leur propre bracelet qui sera composé d’un écran qui leur indiquera l’heure et la date et un autre écran qui indiquera la teneur de sucre dans leur sang et le temps restant jusqu’à la prochaine prise du médicament. Aussi, les sportifs pourront créer leur bracelet qui leur indiquera leur vitesse de déplacement et la distance parcourue.

De plus, au début de notre projet, nous avons fait l’hypothèse d’un bracelet de montre qui sera composé des éléments photovoltaïques qui vont permettre de recharger la montre, et toutes les composantes reliées à ce bracelet, cela permettra d’assurer l’autonomie du bracelet, i. e. l’affichage de l’information le long de la journée.  

Une autre piste d’amélioration proposé par le logiciel STEPS est le principe 19 : Les actions périodiques. En gardant toujours la même contradiction, nous pouvons nous imaginer un bracelet de montre connecté qui va réduire la durée de l’affichage au maximum afin de garder l’autonomie pour une utilisation plus longue sans la nécessité de recharge.

La deuxième contradiction que nous avons trouvée c’est la contradiction entre la connectivité et la durabilité, i. e. un bracelet de montre ne peut pas être connecté et rigide à la fois. Le logiciel STEPS nous propose le principe 11 : L’amortissement préalable, c’est-à-dire prévoir des mesures de protection/sécurité en cas de conditions extrêmes, conditions de chocs.

Notre hypothèse à ce problème était de concevoir un bracelet de montre connecté doté des écrans flexibles qui vont résister aux chocs.  

 

Conclusion 

Pour revenir sur ce projet, nous avons pu découvrir et appliquer une méthode d'innovation appelée méthode TRIZ. Cette méthode permet de transformer le processus d’innovation, un processus à priori abstrait, en une méthode simple mais rigoureuse. A travers l’étude du passé et du présent d’un produit, elle permet de faire ressortir des axes d’innovations en révélant des contradictions. Elle offre alors un processus concret qui se base sur diverse exemples passés pour proposer une résolution de ces contradictions et des solutions innovantes.

Bien qu’étant simple, cette méthode nécessite une réflexion importante pour prendre en compte un maximum d’aspects d’un produit. Comme nous ne sommes que 3 dans le groupe, cette réflexion a été moindre ce qui explique le nombre limité de contradictions. Nous avons tout de même réussi à proposer deux solutions dont nous sommes satisfaits, celle de modularité du bracelet et celle de récupération d’énergie solaire.

Par rapport au déroulement du projet en lui-même, celui-ci a été très intéressant mais il a souffert d’une durée assez courte limitant le temps que nous pouvions lui consacrer, l’utilisation du logiciel STEPS semble être une bonne initiative mais encore une fois le temps ne nous a pas permis de nous familiariser avec suffisamment. 

 

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