Miroir

15/10/2014

Projet Miroir, Julia BRIFFARD-ROUAS et Pierre IMBERT

 

LE MIROIR

 

INTRODUCTION

D'un point de vue historique, l'apparition du miroir remonte à plusieurs siècles. Cet objet d'utilisation quotidienne a connu des évolutions sur le plan technique mais aussi sur celui du design (du bouclier en métal poli de plusieurs kilo jusqu'au miroir IKEA beaucoup moins lourd par exemple). Il a également connu une démocratisation constante au fil du temps, pour finalement être abordable financièrement par la plus grande majorité de la population dans les siècles récents.

Aujourd'hui, l'enjeu de l'innovation autour du miroir à changé. En tant qu'utilisateur, nous souhaitons un nouveau rapport à notre miroir. La tendance actuelle tend à créer plus d'interaction entre l'utilisateur et l'objet. Cela passe, par exemple, par une quantité d'informations que l'objet peut fournir (heure, température, radio intégrée...). Nous pouvous également tenter de trouver une solution aux limites physiques de l'utilisation du miroir, quelques soient les conditions de son utilisation (buée dans une salle de bain après une douche chaude par exemple).

Grâce à la méthode TRIZ, nous allons mettre en avant certains de ces points à fort potentiel innovant afin de mettre en oeuvre leur réalisation.

 

Un aperçu historique...

Le miroir est un objet très ancien. Il trouve son origine chez de nombreux peuples du monde, prenant souvent comme forme primaire un plan d'eau calme. Cette première forme très archaïque permettait néanmois à l'utilisateur de voir son reflet. Très rapidement, l'utilisateur a eu envie de pouvoir emmener le miroir avec lui, afin de profiter de sa fonction principale (voir son reflet) plus simplement et en tout lieu. Ainsi, les premiers miroirs en alliages métalliques, en cuivre ou en bronze voient le jour en Egypte notemment. Le métal poli constitue l'innovation de l'époque.
Cependant, cette dernière solution technologique présentait un inconvénient notable : l'oxydation de la surface polie. Le miroir de l'époque étaient en effet, constamment attaché à un chiffon et à une pierre ponce pour le repolir après nettoyage. Pour palier à ce problème, l'idée de génie fut de protéger la plaque métallique réfléchissante grâce à une surface de verre. Le miroir que nous connaissons depuis toujours était né, dès le premier siècle.
Par la suite, les progrès technologiques ont peu à peu contribué à la démocratisation du miroir par la baisse de son coût, ainsi qu'à sa standartisation. De nos jours, nous pouvons produire des miroirs industriellement, en suivant avec grande précision des plans définis, contrairement aux mode de manufacture d'il y a quelques siècles...

 

ANALYSE MULTI-ECRAN

Première version de notre analyse multi-écran.
Le objectif de cette étape de la méthode TRIZ, est de faire un état des lieux aussi complet que possible sur l'évolution des caractéristiques physiques et des fonctions de notre produit dans le temps, en mettant en évidence les point positifs et ceux à améliorer. En faisant ce bilan, nous ciblons nos objectifs et les potentialités à explorer concernant le miroir.


 

GRAPHIQUE D'INTEGRALITÉ DES PARTIES :

Les informations fournies par cette analyse nous permettent de mettre en relief les différents acteurs présents dans la consitution de notre miroir, ainsi que les fonctions qu'ils remplissent. En les inter-connectant, nous arrivons a recréer le processus d'interaction entre le miroir et son utilisateur. Nous obtenons ainsi un support d'étude fonctionnel qui met aisément en valeur les différents éléments sur lesquels nous voulons travailler.

 

MATURITÉ DE NOTRE SYSTÈME :

Le miroir, comme tout autre produit, possède une durée de vie (en utilisation et sur le marché), ainsi qu'un avancement dans celle-ci. Par ailleurs, une innovation concernant un produit peut relancer sa durée de vie d'une certaine période de manière imprévisible. Il est donc important d'évaluer l'avancement du miroir dans son cycle de vie, afin d'apprécier au mieux ses potentialités d'évolution. On parle de maturité du sytème "miroir".
Nous évaluons la maturité du miroir selon 9 aspects :

- Loi d'intégralité des parties

Tous les constituants du miroir forment-ils un tout assurant correctement la fonction principale utile (FPU) de l'objet : voir son reflet ? En l'état actuel, la réponse est oui mais l'optimisation de cette fonction n'est pas parfaite. Certaines conditions extérieures peuvent empécher l'utilisateur de se voir dans le miroir (obscurité, buée dans une salle de bain...).

- Conductibilité énergétique

L'énergie traverse-t-elle le miroir sans déperditions ? La réponse est non : l'énergie de traverse tout simplement pas le miroir car celui-ci n'y est pas réceptif. En particulier, l'énergie lumineuse (solaire) ambiante n'est pas exploitée, si ce n'est juste pour voir son reflet. Ce n'est pas suffisant, et cette idée constitue peut être une piste à développer...

- Harmonisation

Les constituants du miroir sont-ils bien agencés les uns en fonction des autres afin d'assurer au mieux la FPU ? La réponse est non, car on pourrait optimiser certains paramètres tels que le champs de vision du miroir afin d'améliorer les conditions de réalisation de la FPU.

- Idéalité

La dépense énergétique est-elle minimale lorsque le miroir assure sa FPU ? La réponse est non : dans l'obscurité, un apport extérieur de lumière est nécessaire pour la bonne réalisation de la FPU. Cette dépense énergétique pourrait être optimisée.

- Développement inégal

Est ce que les différents constituants du miroir se sont développés au même rythme au cours du temps ? La réponse est non : la surface réfléchissante du miroir a été modernisée pour plus de performance (amélioration de la FPU), alors que son cadre est resté dans un état relativement archaique d'un point de vue technologique.

- Transition au supersytème

Notre systèmme technique (ST, le miroir) est-il en fin de vie ? La réponse est non : aucun élément de son super-sytème ne peut le remplacer.

- Transition vers le microniveau

La FPU du miroir tend-elle a étre réalisée par un organe plus concassé ? La réponse est non : d'un point de vue technique, la surface réfléchissante d'un miroir est obligatoirement lisse pour permettre une bonne réalisation de la FPU.

- Dynamisation

D'un point de vue dynamique, la flexibilité du miroir offre-t-elle une FPU optimisée ? La réponse est non : par exemple, une des limites de la FPU est le champs de vision offert à l'utilisateur. En suivant la logique de dynamisation par la flexibilité, celui-ci pourrait être amélioré.

- Accroissement substances-champ :

La performance de la FPU est-elle otpimisée au maximum par la présence d'une ou plusieurs substance-champ ? La réponse est non : plusieurs éléments pourraient être intégrés au miroir afin d'améliorer la FPU de celui-ci en toutes circonstances.

 

Analyse des contradictions du système

Nous avons mis en relation les différents éléments qui composent le système "miroir". Nous avons constaté plusieurs contradictions entre eux, que nous avons fait ressortir dans les images suivantes. Nous les avons également pondéré en fonction de l'importance que nous voulions leur accorder.

 

Le logiciel STEPS nous a classifié ces différentes contradictions dans une diagramme bulle, lequel reflète l'importance de chaque contradtion dans le développement d'une solution innovante pour le miroir. Ci-dessous, ce digramme bulle :

 

Nous avons choisi de travailler sur les trois bulles proposant le meilleur rapport Poids des contradictions/Universalité possible :

- CT 4.4 : proposant d'optimiser l'ergonomie du miroir dans le but de trouver le,meilleur rapport entre le champs de vision et la résistance des matériaux.

- CT 3.1 : proposant d'otpimiser la composition de la surface réfléchissante dans le but de trouver le meilleur rapport entre le champs de vison et le coût du miroir.

-CT 2.2 : proposant de développer la technologie associée au miroir permettant d'améliorer le champs de vision proposé à l'utilisateur tout en minimisant le coût.

 

Concepts de solutions

Nous avons associé à chaque contradictions des principes inventifs. STEPS nous a alors donné une matrice pondérée faisant ressortir des principes les plus utilisé dans des problèmes similaires aux notres.

 

Solutions pour l'ergonomie

Matrice relative à l'ergonomie :

 

Pour répondre à ce problème, nous avons utilisé les trois premiers principes proposés par la matrice.

Solution au principe 40 : Utilisation de matériaux composites

 

Solution au principe 32 : Changement de couleur

 

Solution au principe 30 : Membrane flexible

 

Solutions pour la composition de la surface réfléchissante :

Matrice relative à la composition de la surface réfléchissante :

 

Pour répondre à ce problème, nous avons utilisé le premiers et le troisième principes proposés par la matrice.

Solution au principe 35 : Le changement d'état physique et chimique d'un objet

 

Solution au principe 27 : L'éphéméride et l'économie

 

Solutions pour le developpement des technologies :

Matrice relative aux technologies :

 

Pour répondre à ce problème, nous avons utilisé le premiers et le troisième principes proposés par la matrice.

Solution au principe 33 : L'homogénéité

 

Solution au principe 2 : L'extraction

 

Grâce à ces différentes fiches concepts et logiciel STEPS nous allons pouvoir élaborer le projet le plus pertinent en mettant en relation plusieurs concepts et en en rejetant d'autres.

 

Solution :

A partir des fiches concepts élaborés précédemment et d'un tableau recensant l'importance de chaque paramètre du miroir nous avons fait le choix de trois fiches concepts. Les solutions retenues, sont celles qui répondent au plus de contradiction. Chacune des trois fiches gardées répond à un des problèmes de départ, l'une au problème de l'ergonomie, l'autre au progrès des technologies et enfin la dernière, au problème de la composition de la surface réfléchissante.

Voici notre solution :

 

Nous avons répondu aux problèmes de la manièe suivante :

- Pour l'ergonomie, nous avons fait le choix d'utiliser des matériaux composites pour la plaque de verre ainsi que pour le cadre afin d'obtenir une meilleure résistance des matériaux grâce aux propriétés des composites ainsi que des propriétés suplémentaires pour la surface réfléchissante comme la diminution importante des reflets.

- Pour la composition de la surface, nous avons décidé d'utiliser un verre ayant subit un traitement hydrophobe afin d'éviter l'accumulation de buée sur le miroir (comme pour celui d'une salle de bain par exemple) et donc de permettre à l'utilisateur de se voir dans le miroir en toutes circonstances. Cette solution ne permet pas de dimnuer le coût du miroir, cependant elle lui apporte une nouvelle propriété qui peut être intérressante pour l'utilisateur.

 - Pour lle développement des technologies, nous avons fait le choix, tout d'abord, d'intégrer des capteurs solaire ainsi que des leds à notre cadre, afin de le rendre autonome. L'énergie du soleil reçue par le miroir est transformée en électrcicité afin de permettre à l'utilisateur de se voir dans son miroir lorsque la nuit tombe, sans utiliser une autre source d'énergie. D'autre part, nous avons intégrer un système heure-radio-réveil afin de rendre le miroir plus intéractif.    

 

Conclusion

La méthode TRIZ nous a permis grâce à son processus, d'élaborer une solution intéressante et pertinente contrairement à celles qu'on aurait pu trouver si nous avions juste réalisé un simple brainstorming. 

Ce module électif nous a permis de nous rendre compte des enjeux de l'innovation dans notre société actuel et par conséquent, l'importance de suivre une méthode comme TRIZ afin délaborer un travail de qualité. Une innovation est  généralement le fruit d'une démarche logique et constructive et non d'une idée soudaine.

 

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