Innov'INSA: Projet multiprise

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Introduction


    L’objet du quotidien que nous avons choisis est la multiprise ! En effet, le nombre  d’appareils électroniques présents dans les maisons a augmenté de façon importante ces 60 dernières années et le nombre de prises dans les maison ne suffit plus. C’est donc dans la deuxième moitié du XXème siècle que la multiprise est apparue pour palier à ce problème (le date précise n’étant pas connu). Cependant, cette objet demeure volumineux, peu transportable et surtout peu pratiques quand elles essaient de répondre à ces problèmes.
    Nous allons donc tenter à travers la méthode TRIZ (théorie de résolution des problèmes inventifs), de trouver des solutions aux problèmes du quotidien que nous rencontrons avec la multiprise. Cette méthode s’inspire de nombreux brevets déposés et va nous aider à trouver des idées afin d’innover par rapport à un produit sans faire de compromis.
    Afin de pouvoir appliquer la méthode TRIZ, nous allons décomposer notre objet, dans notre cas il s’agit de la multiprise, en 4 éléments qui sont le moteur (les câbles électriques), la transmission (l’interrupteur) , le travail (la prise) et le contrôle (le voyant lumineux).
    La fonction principale de la multiprise est  d’alimenter les appareils électroniques les faisant alors passer de l’état inactif à actif. Tout ce système fonctionne grâce à l’électricité.  Cette décomposition est visible sur le schéma ci-dessous:


Analyse multi-écrans

 

    La prochaine étape consiste à remplir un tableau qui permet de visualiser notre objet dans le passé, dans le présent avec toutes les évolutions (améliorations et détériorations) qui sont intervenues grâce à une analyse multi-écrans. La partie droite correspond à l’objet du futur avec toutes les caractéristiques pouvant être améliorées.

    Le supersystème a changé du passé au présent en ajoutant une prise de terre et est susceptible d’évoluer dans le futur par le nombre croissant d’appareils électroniques devant être branchés.

    Alors que les anciennes multiprises étaient davantage compactes et durables de par leur simplicité (absence d’interrupteurs et peu de prises), les multiprises actuelles ont gagné en capacité au détriment de ces deux derniers paramètres.


 

 

   On peut constater grâce à cet analyse que les anciennes multiprises étaient rudimentaires. En effet, elles ne possédaient pas de prise de terre, ni d'interrupteur et la sécurité était donc moindre. A force d'amélioration, la multiprise a évolué pour arriver à ce que nous connaissons aujourd'hui. Cepandant certains aspects n'ont pas été améliorés voire même ont été dégradés. En effet, les multriprises ont perdu en dynaminsme pour s'adapter aux nombres croissants d'objets à brancher.

   C'est donc sur ces points que nous devons nous focaliser. L'encombrement, la transportabilité ainsi que la sécurité seront les points principaux que nous essaieront d'améliorer ou de conserver. La multiprise du futur sera donc une pultiprise qui est plus résistante, protège nos appareils et s'adapte à nos appareils.

 

 

 

 

Lois d’évolution


    Dans cette partie, nous allons attribuer une note à chacune des 9 lois tout en justifiant nos choix grâce à une évolution possible.

 

 


Loi1 : intégralité des parties

    Cette loi consiste à savoir si les quatre parties du systèmes sont présentent et qu’elles remplissent leur rôle. Une amélioration est possible au niveau des interrupteurs avec voyant lumineux en choisissant d’en placer un par prise

Loi 2 : Conductibilité énergétique


    Avec cette loi nous nous interrogeons sur le potentiel gain d’énergie réalisable en améliorant certains paramètres. Dans le cas de la multiprise, seule une réduction des pertes par effet Joule peut être envisagée.

Loi 3 : Harmonisation


    Dans cette partie nous cherchons à faire en sorte que l’objet s’adapte mieux à l’utilisateur et à son utilisation. Il s’avère que l’accès à la prise est parfois difficile et  nécessiterait des prises pivotables. De plus, certains branchements prennent parfois beaucoup de place et empiètent sur celles d’à côté. Il serait donc judicieux d’imaginer une multiprise dont l’espace entre chaque prise serait réglable.


Loi 4 : Idéalité


    Le principe d’idéalité consiste à diminuer tout apport d’énergie dans le système (que ce soit une énergie mécanique (action de l’homme) ou de l’énergie électrique) tout en cherchant à augmenter sa fonctionnalité.

    Une solution possible serait une multiprise qui produirait sa propre énergie.


Loi 5 : Développement inégal


    Cette loi nous invite à vérifier que les différentes parties du systèmes sont développées à des stades équivalents ou non, ce qui nous aide à identifier la partie qui serait le plus améliorable.
    Dans notre cas, la partie que nous avons identifié comme la moins avancée est le moteur (câbles). En effet, les raccords ont parfois tendance à fragiliser le système. Ainsi, une solution possible serait de développer une multiprise dont les parties seraient plus solidaires et avec des connectiques plus robustes.
 

Loi 6 : Transition au super-système


    Dans cette loi, nous cherchons à imaginer la fin de vie de notre objet et donc de quelle façon il sera absorber par un super système.

    Pour la multiprise, il est difficile d’imaginer une telle fin, il est plus probable que cette objet disparaisse au profit d’objet ayant une alimentation sans fil.


Loi 7 : Transition vers le micro-niveau

d
    Cette loi correspond à la possibilité de dématérialiser au maximum les parties de notre système.
    Bien que complexe à mettre en oeuvre, une amélioration possible de cette loi pourrait consister en la création d’une multiprise qui fonctionnerait sans fils, avec par exemple l’utilisation de la technologie de l’induction.


Loi 8 : Dynamisation

d
    L’objectif de cette partie est de rendre l’objet plus flexible ou modulable afin qu’il s’adapte plus facilement à son utilisation.
    Pour la multiprise, on peut facilement imaginer une amélioration qui serait rétractable ou dont on pourrait désolidariser chaque branchement


Loi 9 : Accroissement substances-champ

f
   
L’accroissement substance-champ correspond à l’ajout d’éléments à notre système afin d’en améliorer son efficacité globale.
    Dans le cas de la multiprise, on pourrait y ajouter un système disjoncteur et un onduleur permettant de protéger les appareils branchés en cas de coupure de courant, ainsi qu’un voltmètre pour contrôler la puissance délivrée dans l’appareil.


 



 

Polycontradictions


    En se servant de l’outil STEPS, nous listons tous nos paramètres d’actions et paramètres d’évaluation. On cherche ensuite à mettre en évidence les contradictions en prenant chaque paramètre d’action et en regardant les paramètres d'évaluation qui ont été amélioré ou déterioré lorsqu'on ajoute ou modifie un élément.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Maintenant que nous avons listé les pricipaux critères d'évaluation influant sur chacun des éléments de la multiprise, nous allons leur donner un poids qui corresondra à leur importance dans le système.  Ces notes vont nous permettre de former des couples que nous pourront utiliser dans sur le site time-to-innovate afin que celui-ci nous donne des piste de reflexions pour l'amélioration de la multiprise au travers de la construction d'une matrice TRIZ. Cet outil va comparer nos problèmes avec des brevets déjà existant et nous proposer des principes qui pourront nous aider à résoudre notre contradiction.


 

Nombre de prises :

 

capacité d’utilisation (8)

coût (2)

 

encombrement (9)

transportabilité (7)

usure (4)

    Le couple le plus important est le couple capacité d’utilisation / encombrement.

 


    Le principe prédominant est le placement interne. On peut alors penser à un système d’emboîtement.

    On nous propose ensuite le changement d’état qui peut impliquer plus de flexibilité. Pour finir l’inversion est le troisième point de réflexion. Ce dernier peut impliquer des idées telles que des prises pivotables.




Longueur du fil :
 

encombrement (9)

coût (3)

ergonomie (10)

praticité (8)

f.µ
    Le couple le plus important est encombrement/ergonomie.

 

 

    Le logiciel nous propose à 40 % l’inversion. Ceci nous permet d’imaginer un système qui, au lieu d’être immobile serait mobile. Il nous propose également à 30 % la sphéricité. Ceci suppose d’arrondir les formes de l’objet à problème.

    Ces deux options ont fait penser à une solution qui serait un enrouleur de fil intégré à la multiprise. Ainsi, l’utilisateur peut choisir la longueur de fil désiré sans subir l’encombrement d’un fil inutile (accessoire que l’on retrouve sur les aspirateurs par exemple). Une autre option, moins onéreuse, serait de créer des pinces sur les bords de la multiprise afin de pouvoir enrouler le fil et qu’il nebouge pas.






Interrupteur :



gaine d’énergie (10)

sécurité (9)

durée de vie (6)

encombrement (8)

    Le couple dont le poids est le plus important est le couple gain d’énergie/encombrement.
 

    Ici, trois principes nous sont proposés avec le même pourcentage. Le degré de dynamisme, le changement d’état physique et l’inversion. Ces principes nous permettent d’imaginer une multiprise dont chaque prise pourrait être commandée à distance grâce à une télécommande. Il serait donc possible de gérer chaque branchement individuellement et de prévoir l’utilisation de chacune afin de gagner de l’énergie en prévoyant l’extinction de branchements lorsque la personne n’est pas présente ou ne l’utilise pas. On peut même imaginer une application de smartphone pour gérer la multiprise et qui pourrait afficher les caractéristiques ainsi que les prises actives et inactives. Ceci supprimerait le problème de la place prise par les interrupteurs.

 

Les idées d'amélioration

 

    Grâces aux pistes fournies par la méthode de la matrice TRIZ, nous avons pu avoir deux différentes idées de multiprises.

 

La multiprise rétractable

 

 

 

 

 

    Cette multiprise pourrait, grâce à un système de rail, d'empiler les branchements. Ainsi, il n'est pas forcé d'utiliser toute la longueur de la multiprise si deux branchements seulement sont nécessaires. L'encombrement s'adapte donc à l'utilisation. Si on associe cette multiprise aux prises pivotable, le problème des prises qui empiètent sur celles avoisinantes est supprimé.

 

 

La multiprise avec enrouleur de fil et télécommande

 

 

    Cette multiprise comprend un enrouleur de fil dirigé par télécommande. Cet effet de ralonge permet de ne pas être encombré par une longueur de fil inutile lorsque l'objet à brancher est mobile, et d'adapter la longueur en cas de besoin. Cette amélioration la rend également plus transportable. Chaque prise contient également un interrupteur dirigé par télécommande. Un voyant lumineux de couleur différente s'allume pour chaque prise lorsque celle-ci est active, permettant ainsi de savoir, même dans une autre pièce, les appareils qui sont actifs et de pouvoir les arrêter à distance.

    Sur cette multiprise, il est également possible d'inclure un écran sur la télécommande afin de lire le nombre de prises connectées, et le nombre de volts utilisés afin d'éviter les surcharges.

 

 

Conclusion

 

    Cette réflexion sur l'innovation nous a permis de découvrir des méthodes comme la méthode TRIZ qui permettent de relever des contradictions, sans pour autant concéder certains aspects de l'objet. Les principes donnés grâce à la matrice nous envoient toujours sur une piste exploitable qui nous permet de trouver des idées et d'améliorer considérablement notre produit. Deux idées différentes ont donc émergé et ont permis de rendre plus facile d'utilisation la multiprise. D'autres améliorations sont bien évidemment toujours possibles. Par exemple, il est possible d'ajouter des prises USB, ou des prises s'adaptant au pays (avec par exemple un embout pour l'Angleterre).

    Ici, la multiprise a été l'objet utilisé pour notre découverte de la méthode, mais presque tous les objets du quotidien ont une marge d'amélioration importante et pourraient être considérablement améliorés par cette méthode.

 

 

 

 

Crédits 

 

premières multiprises

multiprises actuelles

multiprise encombrée

 

 

 

 

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  • over a year ago

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