Poubelle

 

La Poubelle

 

Application de la méthode TRIZ à la poubelle par Mrowczynski Alice, Indaud David, Acoca-Pidolle Fédora.

 

Introduction

 

Qu'est ce que TRIZ ?

TRIZ est l'acronyme russe de "Teorija Reshenija Izobretateliskih Zadatch" qui signifie "Théorie de la Résolution des Problèmes Inventifs".

C'est une méthodologie dédiée à l'analyse et à la résolution des problèmes techniques nécessitant des solutions innovantes, ainsi qu'une théorie sur l'évolution technologique des produits.

Son élaboration débuta en 1946 quand l'ingénieur militaire et scientifique russe Genrich Altshuller qui  était chargé d'étudier des demandes de brevets et d'aider ses collègues à inventer remarqua que l'évolution des systèmes techniques est régie par des lois objectives : cela permet, par conséquent, la possibilité de prédire l'évolution de ces systèmes.

Ainsi, l'ingénieur confronté à un problème non résolu peut utiliser ces lois pour conduire de façon rigoureuse le développement d'un système tout au long de son évolution technique en déterminant et en mettant en œuvre des innovations.

 

Historique de la poubelle

           Une poubelle est un grand récipient muni d'un couvercle destiné aux ordures ménagères (d'un immeuble, d'une maison).

           L'histoire de la poubelle est évidemment très liée à celle de la gestion des déchets :

           En 1185, on s'aperçoit qu'il y a de plus en plus de déchets ce qui oblige Philippe Auguste à prendre des mesures : il ordonne le pavage dans les rues et interdit de jeter les ordures par les fenêtres.

A partir de 1532, une ordonnance royale prévoit un système mixte (les citadins doivent déposer leurs déchets au pas de leurs portes et les déchets sont transportés vers des décharges). En 1767, commence la première collecte séparative (les ordures doivent être séparées).

           L'inventeur de la poubelle est le préfet de la Seine Eugène Poubelle : lassé par l'extrême saleté des rues de Paris, il signa en 1884 un arrêté préfectoral relatif à l’enlèvement des ordures ménagères. Par cet arrêté, il imposa à tous les propriétaires d'immeubles de mettre à la disposition de leurs locataires des récipients communs pour contenir les déchets ménagers.

A l’origine, ce récipient devait être en bois, garni de fer blanc à l’intérieur pour des raisons de sécurité et de propreté. Il devait également être muni d’un couvercle et avoir une capacité maximale de 120 litres. M. Poubelle était également soucieux du tri des déchets. En effet,  il a imposé trois types de récipients obligatoires : un premier destiné à recueillir les "résidus de ménage", un autre réservé au verre et à la faïence et un dernier dédié aux coquilles d'huîtres.08PER_008_19121020_detram85_W2.jpg


Cette invention s’est alors répandue dans toutes les grandes villes de France, même s’il a fallu attendre la Seconde Guerre mondiale pour que les poubelles soient totalement généralisées.

           Depuis, cette invention a connue de nombreuses améliorations : utilisation de nouveaux matériaux, design seaux intérieurs...

L'une des innovations majeure au niveau de la poubelle est la poubelle à pédale :  en 1939, l'artisan danois Holger Nielsen conçoit une poubelle à pédale pour le salon de coiffure de sa femme. Il imagine une poubelle au design particulier : constituée d'un corps cylindrique en acier, d'un large socle pour en assurer la stabilité, de deux poignées pour la déplacer facilement, d'un couvercle qui s'ouvre avec une pédale et se referme lentement grâce à un système d'amortisseur.

Cette poubelle baptisée Vipp (qui signifie basculer en danois) fut plébiscitée dès sa création pour ses aspects fonctionnels et esthétiques.


Vipp.jpg

           On peut également noter d'autres inventions en lien avec la poubelle : le vide-ordures qui date de 1919, et le sac poubelle qui a été créé par des Canadiens en 1950.
 

Etude :

 

Pour notre étude, nous nous concentrerons sur un des modèles de poubelle parmi les plus populaires sur le marché, la poubelle à pédale, cylindrique en inox.


I - Analyse Multi-écrans


La fonction principale de la Poubelle est de stocker nos déchets.

Bien que son fonctionnement soit excessivement simple, il convient d’expliciter les éléments lui permettant de remplir sa fonction, c’est-à-dire ses éléments utiles.

Le stockage est réalisé par l’intermédiaire du seau. C’est la rigidité de ses parois internes qui assure la réalisation de l’objectif, finalement effectué par le sac poubelle. Enfin le couvercle permet tout comme les parois de contenir et même de contrôler le volume de déchet présent.


Pour notre étude nous avons choisi une poubelle de référence (visualisée par l’image au centre du diagramme multi-écrans). Elle correspond à une poubelle cylindrique à pédale en acier inoxydable ; d’environ 20L, munis d’un seau en plastique et destinée à une utilisation en cuisine.

Le diagramme ci-dessous est séparé en trois parties principales :

-l’objet passé,

-l’objet présent,

-l’objet futur ou autrement dit l’innovation recherchée.

Pour chacun de ces objets, on définit leur super-systèmes (tout ce qui est autour de l’objet et interagit directement avec lui) et leur sous-systèmes (tout ce qui constitue effectivement l’objet).


Nous avons commencé par nous intéresser à la poubelle du passé, afin de comprendre selon quelle dynamique elle a évolué jusqu’à aujourd’hui et constater ce qui avait changé positivement (smiley vert) ou bien négativement (smiley rouge).

Dans l’ensemble l’objet a subi autant d’ « améliorations » que de « dégradations » dans son processus d’évolution.


Cela nous a permis de connaître les paramètres à corriger, en plus de ceux à ajouter pour tendre à créer une poubelle innovante.

En effet aujourd’hui il faut faire face à de nouveaux facteurs, tels que la diversification des déchets ou leur toxicité par exemple ; tout en alliant design et bas coût.

L’ensemble de ces paramètres (correspondant à la deuxième colonne de smiley) offre une première vision de ce que pourrait être la Poubelle « parfaite » de demain.


II - Lois d'évolution


Pour évaluer le potentiel d’évolution d’un système technique donné, la méthode TRIZ définit 9 lois d’évolution. Les différentes lois sont l’intégralité, l’efficience, l’harmonisation, l’idéalité, l’irrégularité, le supersystème, le microniveau la dynamisation et les substances-champs. Pour chacune des lois il est nécessaire de définir le niveau de maturité du système. Ce niveau est définit relativement aux hypothèses émises pour permettre au système d’atteindre la maturité par rapport à la loi considérée. Ces informations sont regroupées dans un diagramme qui permet alors de mettre en évidence le potentiel d’évolution par rapport à l’état actuel du système et par rapport à quelles lois le processus d’innovation peut être réfléchi.

           L’intégralité correspond au fait que le système est constitué des éléments nécessaires lui permettant de remplir sa fonction principale utile. Dans le cas de la poubelle, la fonction principale utile que nous avons défini est de stocker les déchets. Cette fonction est perfectible dans le sens où la poubelle pourrait supprimer le volume de déchets.

L’efficience correspond au fait que les constituants du système ne bloquent pas l’énergie permettant d’assumer la fonction. Pour notre système, il faut que le sac assume seul le stockage des déchets.

L’harmonisation concerne la position morphologique adaptée lors de l’utilisation de l’objet qui se doit d’être la meilleure possible. Le fait qu'elle résiste au choc est une piste de recherche.

L’idéalité correspond à la dématérialisation du système ce qui évoque dans notre cas de nouveau l’évolution du sac vers un sac suffisament rigide pour qu'il puisse de lui-même stocker les déchets.

L’irrégularité observe l’homogénéité de l’évolution des sous-systèmes, les uns par rapport aux autres. Dans notre cas nous avons estimé qu'il s'agissait d'une évolution homogène.

Le supersystème est l’absorption de la fonction par un autre système. On peut alors évoquer une fois de plus l'idée d'aller vers un sac rigide.

Le microniveau fait appel à une évolution de l’état solide à celui liquide puis à celui du champ magnétique. Cette notion renvoie de nouveau à une poubelle supprimant le volume des déchets.

La dynamisation se préoccupe de la flexibilité du système. Dans notre cas il s’agirait de développer une poubelle dont le volume s’adapterait à celui des déchets stockés.

Les substances-champs interrogent sur la possibilité d’ajouter une fonction optionnelle au système. Dans notre cas, nos hypothèses s'orientent plus vers le domaine de la prise en compte des natures diverses des déchets; une poubelle qui intégrerait le notion de tri ou qui proposerait une alternative à l'action de jeter.

Après l’évaluation de chaque loi et la formulation d’hypothèses y correspondant, nous obtenons le diagramme suivant. Le potentiel d’évolution de notre système se trouve donc concentré dans les lois de microniveau, dynamisation et substances-champs. C’est donc ces paramètres que nous tâcherons de privilégier, par la suite, dans notre analyse.



III - Formulation des contradictions et matrice


    L’analyse multi-écrans nous a permis de formuler différents paramètres d’évaluation (PE) jouant un rôle dans l’évolution de la poubelle. Nous tâcherons à présent de mettre à jour les contradictions qui relient ces paramètres. C’est la résolution de ces contradictions qui permettra de nous ouvrir des perspectives d’évolution innovantes pour l’objet poubelle. C’est donc une étape cruciale du processus.

On choisit un ou plusieurs scénari dans lequel on se place pour évaluer les contradictions dont fait l’objet la poubelle. Dans notre cas on se placera dans le contexte de la poubelle de cuisine d’une famille moyenne.

De la liste de PE générée par l’analyse multi-écrans nous avons tout d’abord déterminer si certains pouvaient être vus comme des PA.

Prenons l’exemple de “volume” qui est donc un paramètre de la poubelle sur lequel on peut agir. On le définit selon deux adjectifs antagonistes : grand et petit. On attribue par la suite un paramètre d’évaluation qui est satisfait quand le volume est grand et qui ne l’est plus lorsqu’il est petit ce qui est le cas pour le volume de déchets admissible. Au contraire l’ergonomie de la poubelle est meilleure lorsque son volume est petit que quand il est grand. Pourtant, idéalement, on recherche une poubelle qui à la fois peut recevoir une grande quantité de déchets tout en étant ergonomique c’est là qu'apparaît la contradiction à résoudre.

Graphiquement, elle se représente de la façon suivante :

PePa.jpg

Il faut traiter ainsi tous les PE mis à jour lors de l’analyse multi-écrans.

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Dans la copie d’écran ci-dessus on remarquera que l’on peut pondérer les PE et PA.

Cela  nous permet de générer une matrice où les contradictions sont classées selon l’importance que nous leur avons attribué.


IV - Résolution de la matrice et principes inventifs

 

    La matrice générée, il s’agit de résoudre chaque contradiction à l’aide des Principes Inventifs (PI) en proposant des solutions innovantes. En effet la contradiction bloque l’évolution du système technologique

Dans le cadre de cet exercice, nous ne traiterons que quelques contractions alors que toutes devraient l’être.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Une fois nos contradictions établies, et leurs paramètres pondérés, l’on choisit les facteurs qui décrivent au mieux la contradiction puis on sélectionne 1 à 3 principes parmi une liste de 40 qui concordent le mieux avec ces paramètres.

L’algorithme STEP propose alors aux utilisateurs les PI les plus utilisés pour le cas type présenté.

Un diagramme représentant le numéro du PI en fonction du pourcentage de la proportion d’utilisation de celui-ci pour résoudre le problème type apparait.

Plus le nombre de PI proposés par l’algorithme est restreint, meilleure sera la résolution du problème.

Une fois un PI adopté, on peut passer à la création d’une fiche concept de solution.

 

 

 

 

 

Bilan :

 

Choix de la solution :

 

 

 

La solution d'une poubelle possédant plusieurs bacs à été retenue, car bien classée par le logiciel (elle faisait tomber un bon nombre de contradictions) et nous semblait plutôt pertinente. En effet, le recyclage et le tri sélectif deviennent des problématiques de plus en plus importantes et auxquelles le public est de plus en plus sensible : il semblait donc logique de privilégier cette solution. Nous y avons adjoint le concept de l'accordéon : quoique mal classé par le logiciel. En effet ce petit "plus" pouvait être adjoint sans grande difficultés ni grande augmentation du prix.

On notera qu'il existe de nombreux concepts de poubelles innovants se rapprochant plus ou moins de ce que nous proposons (http://www.google.com/patents/EP0927686A1?cl=fr). Pourtant ces poubelles innovantes ne sont très généralement que des prototypes ou des projets : on ne trouve pas ces poubelles à la vente. Le fait que les industriels n'aient pas choisi de les faire produire semble indiquer que - peut-être - notre concept n'est pas adapté à la demande actuelle et ne trouverait donc pas de clientèle.

 

Conclusion sur "TRIZ" :

La TRIZ nous a permis de voir qu'il était possible d'innover sans chercher "d'idées géniales" mais en suivant rigoureusement une méthode, cette approche efficace de l'innovation nous était inconnue : pourtant les solutions que nous avons trouvé, quoique très perfectibles, ne nous seraient pas venues à l'idée avec un simple brainstorming.

C'est également intéressant de voir qu'il est possible de prévoir qu'elles peuvent être les futurs d'un objet.


Fichier :

Voici le lien pour télécharger notre fichier STEPS : https://www.dropbox.com/s/a9ucfmb3g07le5b/~Poubelle.zip?dl=0

 

 

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