Arrosoir

ARROSOIR

 

INTRODUCTION

 

     Au sein du module Initiation à l'ingénierie de l'innovation proposé en 2e année à l'INSA de Strasbourg, nous devons trouver comment améliorer un objet du quotidien. Lors des 1ères séances, on nous a présenté les différentes démarches à suivres et les outils à notre disposition afin de déterminer les innovations possibles pour un produit. C'est maintenant à notre tour de mettre tout cela en pratique.

      Tout d'abord, il faut bien entendu se mettre d'accord sur un produit à innover. Nous avons donc cherché les différents problèmes que l'on rencontre au quotidien, et analyser chaque cas pour déterminer l'objet pour lequel on peut trouver le plus de solutions innovantes. C'est ainsi que notre choix s'est porté sur l'arrosoir.

        En effet, l'arrosoir est un objet bien utile, mais il n'est pas toujours très pratique. Un arrosoir d'extérieur nécessite une grande contenance, de ce fait il est lourd et encombrant. Bien sûr, il n'est pas possible de diminuer considérablement sa masse (de manière simple) tout en conservant sa contenance, mais il peut paraître plus léger. On peut également imaginer un arrosoir moins encombrant, mais là encore en conservant sa contenance. Un des autres problèmes fondamentaux de l'arrosoir est sa maniabilité réduite, sans compter toute l'eau renversée... Voici les différentes étapes de notre étude.

 

ANALYSE MULTI-ECRANS

 

         Au cours de la première séance de pratique, on nous a appris à utiliser le logiciel STEPS qui permet d'analyser l'évolution d'un objet dans le temps. Comme vous pouvez le voir dans notre analyse ci-dessous, on étudie le système en comparant le produit réalisé dans le passé et celui qui est présent actuellement, afin de mettre en évidence les améliorations et inconvénients qui sont apparus au cours de son évolution. C'est donc avec ce logiciel que l'on va pouvoir déterminer les corrections à effectuer, les pistes à suivre, mais bien entendu nous pouvons également ajouter de nouvelles améliorations, en tenant compte des modifications du sous système et du super système.

 

Analyse du système / multi-écrans

Passé - Présent

Présent - Futur

 

 

MATURITE DU SYSTEME

 

    La maturité d'un système est comparable à la courbe ci-dessous : la valeur en fonction du temps. La zone jaune représente en quelque sorte la naissance du système. Le produit n'est pas encore optimisé et n'est donc pas très cher. La zone verte symbolise le développement et donc l'amélioration du produit. La pente est forte car le produit, de par ses améliorations, est bien entendu de plus en plus cher. Quand le produit atteint la zone rouge, c'est que le produit assure pleinement toutes ses fonctions, il est optimisé, son prix est alors également plus élevé. Après cela, c'est la rupture, le produit est trop cher et par conséquent moins populaire, il tend à disparaître du marché. Ses fonctions peuvent par exemple être assurées par un autre produit, ou alors il retournera à une version plus basique.

     Nous avons donc tenté de placer la version actuelle de l'arrosoir sur cette courbe. D'après nous, l'arrosoir est bien pensé et plutôt optimisé, c'est un produit populaire, ce qui explique sa position sur la courbe (P pour présent). Mais nous pensons cependant qu'il peut encore être légèrement amélioré, et surtout qu'il pourrait être plus pratique, mais une fois que toutes ces améliorations seront appliquées, la majorité des opportunités seront épuisées, et son prix sera plus élevé, ce qui justifie sa position au sommet de la zone verte (F pour futur).

 

LOIS D'EVOLUTION

 

L'interprétation des lois d'évolution permet de déterminer dans quel(s) domaine(s) le système devrait être amélioré, et donc les opportunités que nous avons devant nous pour améliorer un produit. Le potentiel d’évolution du produit est donc analysé dans 3 domaines : statique, cinématique et dynamique, et chacun d’eux est représenté par 3 caractéristiques (décrites ci-dessous).

Nous avons bien sûr soumis l’arrosoir au test des lois d’évolution. Nous avons donc tenté d’évaluer la position actuelle de ces caractéristiques pour l’arrosoir.

- Pour ce qui est de l’intégralité des parties, nous avons conclu qu’une pomme amovible était nécessaire, c’est pourquoi ce critère est au maximum.

- La conductibilité énergétique correspond au rapport de la puissance fournie sur la puissance utile. Nous avons estimé que beaucoup d’énergie est perdue à cause du poids de l’arrosoir (plein), surtout lorsqu’il s’agit d’arroser une plante en hauteur par exemple.

- La transition au super-système n’est pas simple à se représenter. Un exemple peut être le smartphone. Au début des téléphones portables, bien peu de fonctions étaient intégrées. La calculatrice a été certainement parmi les premières. Celle-ci a donc "disparu" pour faire partie d'un système plus grand, le téléphone. Ce faisant, la fonction principale de la calculatrice (calculer) est devenue une fonction secondaire dans le système du téléphone. La fonction d’arroser est bien sûr assumée par l’arrosage automatique, qui est intégré directement dans le super-système (jardin), mais nous pensons que l’arrosoir ne va pas disparaître pour autant.

- Nous arrivons ensuite à la contrôlabilité. Le contrôle de l’arrosoir se fait par la poignée, nous pensons que dans ce domaine, l’arrosoir peut être optimisé.

Les autres lois ne s’appliquent pas vraiment à notre arrosoir. L’harmonisation (coordination des fréquences, vibrations,…), l’idéalité, le développement inégal des entités, le passage au micro-niveau et l’évolution de la synthèse substance-champs n’interviennent pas dans notre cas.

C'est ainsi que nous sommes parvenus au diagramme suivant (en bleu). Nous pouvons constater que l'arrosoir a une marge de progression au niveau de la conductibilité énergétique et de la contrôlabilité, c'est donc sur ces points là que nous allons nous concentrer.

 

 

CONTRADICTION

 

Le but de cet étude est dans le titre, il s’agit dans un premier temps de sélectionner un paramètre - disons la masse – et de déterminer les contradictions engendrées par l’augmentation et la diminution dudit paramètre.

- La masse : elle est étroitement liée à la contenance, car l’arrosoir en lui-même n’est pas lourd, c’est ce qu’il contient qui fait la masse du système. Ainsi, si nous souhaitons un arrosoir léger afin de privilégier l’ergonomie et la maniabilité, c’est la contenance qui est sacrifiée, et inversement.

- Le débit d’eau : un débit d’eau faible permet une meilleure précision, et favorise ainsi l’entretien des plantes (surtout pour les plantes fragiles), mais l’arrosage prendra plus de temps pour les plantes qui nécessitent beaucoup d’eau.

- Propriétés du matériau : Un matériau léger, résistant et qui absorbe les chocs  augmenterait la durée, et si en plus il était confortable au toucher, ce serait parfait, mais il faut y mettre le prix.

- Proximité avec l’utilisateur : plus l’arrosoir est loin de l’utilisateur, plus il est prêt de la plante, ce qui permet une précision accrue et un meilleur entretien. Mais un arrosoir à bout de bras n’est pas très maniable, surtout s’il est plein.

- Poignée secondaire : la présence d’une seconde poignée permet une meilleure prise en main et de ce fait optimise la maniabilité et l’ergonomie, et dans un même élan l’entretien de la plante. Mais ce système serait plus onéreux et légèrement plus encombrant.

- Arrêt du flux d’eau : un mécanisme permettant l’arrêt du flux d’eau est envisageable, car lors du transport d’un arrosoir trop plein donne place de nombreuses pertes d’eau, autant par le bec que par le dessus. Un tel système permettrait de diminuer les pertes d’eau, et couplé à un couvercle il permettrait de les éliminer, augmentant également l’ergonomie de l’arrosoir, mais là encore, cela augmente le prix.

Afin de déterminer les paramètres ont doit les différencier en deux catégorie : les paramètres d'actions PA et les paramètres d'évaluation PE. Les PE représentent les paramètres qui vont donc agir sur les PA. Ces derniers étant ceux qui ont un impact direct sur l'objet.

 

Dans un second temps, il s’agit d’estimer l’importance de chacun de ces paramètres dans plusieurs scénarios. Nous avons choisi deux cas ; le jardinier professionnel et le jardinier amateur.

 

Jardinier amateur

   

 

Jardinier professionnel

 

 

 

MATRICE ET PRINCIPES INVENTIFS

 

La matrice, qui est l'étape suivante, permet la recherche au sein des différents principes inventifs d'une solution aux différents problèmes. En effet, elle permet de mettre en relation les contradictions dans le but de les limiter et de trouver un moyen pour y remédier.

Les contradictions les plus importantes sont situées en haut à droite du graphique. Ce sont donc ces contradictions que l'ont va essayer de diminuer et ainsi de trouver une solution.

Il suffit pour cela de cliquer sur les différents cercles (hachurés sur l'image) et de définir les contradictions qui les caractérisent. Alors, en fonction de cela, les principes inventifs de la TRIZ, classés du plus utile au moins utile pour palier les contradictions vont s'afficher. C'est ensuite grâce à ces derniers que l'on pourra déterminer diverses solutions.

 

Jardinier amateur

 

Jardinier professionnel

 

CONCEPT DE SOLUTION

 

C'est dans cette avant-dernière partie que l'on peut proposer nos solutions pour améliorer notre objets, c'est à dire pour nous, l'arrosoir. A l'aide d'un des principes inventifs, nous avons réfléchi à une idée pour l'améliorer. Faisant cela sur plusieurs contradictions, nous avons pu établir ainsi des améliorations dont l'explication est sur les images ci-dessous ainsi que le croquis.

Les idées retenues sont celles non grisées qui serviront dans le choix de l'innovation qui sera la plus utile pour un jardinier.

 

1- Poignées démontables

 

 

2- Réservoir équilibré

 

 

3- Système anti-fuite

 

 

CHOIX DU CONCEPT DE SOLUTION ET SOLUTION

 

C'est dans cette dernière phase que tout se concrétise. A l'aide de ce nouveau graphique, on a pu déterminer quelle solution était la plus envisageable dans le cadre d'une amélioration optimale avec un rajout de contradiction minimale.

Suivant les différentes idées d'innovation trouvées, on a "noté" ces dernières en fonction de leur impacts. Ce qui a donné le graphique ci-dessous :

 

Nous avons donc pu regrouper les deux solutions ayant le plus de points positifs ; les poignées démontables et le système anti-fuite, système pouvant être réalisé en un seul nouvel arrosoir. C'est ainsi que nous avons retenu cette solution là. Nous avons alors reproduit au propre un schéma de cette innovation pour l'arrosoir. Vous pouvez désormais avoir la main plus que verte avec un arrosoir comme celui-ci !

La solution choisi est donc un mix du système anti-fuite - c'est à dire une couche interne à l'arosoir qui permet de na pas perdre d'eau si le plastique externe se casse - et des poignées démontables. De plus la pomme de cet arrosoir est réglable, ainsi on peut mieux contrôler le flux d'eau sortant.

 

 

CONCLUSION

 

Durant ce module, nous avons appliqué la méthode TRIZ dans le but d’innover un objet du quotidien : l’arrosoir. On a pu voir qu’innover est plus compliqué que ce que l’on peut penser, une méthode rigoureuse doit être appliquée afin d’obtenir un bon résultat. Nous avons commencé par passer en revu les différentes caractéristiques de l’arrosoir, les éventuels inconvénients  pour l’utilisateur, avant de chercher les améliorations qu’on peut lui apporter. Grâce au logiciel STEPS on a mis en évidence différentes solutions en se basant sur les principes inventifs afin d’améliorer un arrosoir en suivant les différentes étapes de la méthode. Ce module a été très bénéfique étant donné que l’innovation a une part importante pour la ‘’survie’’ d’une entreprise dans une société compétitive comme la nôtre.

Bien sûr, nous avons un objet qui a pu être innové dans le cadre d'une réflexion durant un semestre. Cela explique donc la simplicité. Dans l'objectif d'innover, par exemple, un téléphone, cette application STEPS sera beaucoup plus utile du fait du nombre de solutions et de personnes réfléchissant dessus beaucoup plus grand.

 


Fichier steps : https://www.dropbox.com/sh/3u3gjp41e1teddh/AACgu4zy2CkxnucJq4SulzAea?dl=0

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