Roulette à pizza

Introduction

 

Dans le cadre du module d'innovation, nous avons étudié une technique en particulier: TRIZ. C'est une méthode élaborée par des scientifiques et ingénieurs russes à partir de la fin des années 1940. En effet, il s'agit d'une approche algorithmique éprouvée pour résoudre les problèmes techniques de conception et d'innovation. Cette démarche permet de réinventer ou d'innover un objet de base en s'appuyant sur 40 principes inventifs.
 La précision de la coupe, la temps de découpage et la rigidité de la roulette sont alors les enjeux majeurs auquels une innovation possible pourrait répondre.

Comment les caractéristiques d'une découpeuse de pizza ont-elles évolué ? Quelles sont les condratictions qui posent problème par rapport à l'usage de l'objet ? Quels paramètres faut-il modifier par rapport aux principes inventifs ? Quelles solutions proposer ?
Tout d'abord, à l'aide du logiciel STEPS, nous allons définir et caractériser les éléments fonctionnels ainsi que les défauts d'une découpeuse de PIzza, ensuite nous allons définir les différentes contradictions que possède une découpeuse de PIzza normale. A partir de ces contradictions, nous allons les représenter dans un diagramme des universalités en fonction du poid de contradiction, afin de définir les différents principes TRIZ. Et finalement, nous allons trouver des solutions afin d'améliorer l'objet.

 

I. Analyse Multi-écran.


Cette première partie nous permet d'établir un aperçu des améliorations du produit étudié, ainsi que les défauts présents, qui restent encore à améliorer.
L'analyse multi-écran permet de mettre en évidence les caractéristiques que doit posséder notre roulette à pizza. L'objectif est que notre roulette à pizza reprenne les points positifs présent, qui ont déjà fait l'objet d'une amélioration de l'ancien système mais aussi d'améliorer les points négatifs pour le futur. Comment établir une telle démarche ?

Les premières séances réalisées dans le cadre du module électif Initiation à l'Innovation nous ont permis d'apprendre 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:

1) Du passé au présent :
Afin de découper des aliments en général ( dont la pizza, pâtes et garnitudes ), nous sommes passés d'un couteau classique à une roulette de pizza. D'une part, nous avons réussi à obtenir une bonne régularité des bords de la part de pizza car la lame permet de couper l'aliment de façon uniforme et continue. D'autre part, la roulette de pizza permet de maintenir l'aliment qu'on veut découper.
Il est important de citer quelques facilités qui apparaissent en améliorant l'objet. C'est à dire que la roulette à pizza est plus maniable,l'aiguisabilité de la lame est plus importante que celle d'un couteau, ce qui permet d'avoir un aliment bien découpé
Par conséquent, quelques limites se posent sur l'usage de la roulette à pizza. Effectivement, l'usager doit fournir un effort nécessaire pour couper la pizza, les dimensions de la lame ont diminués, d'où l'effort nécessaire.


2) Du présent vers le futur:
Suite aux modifications apportées à l'objet, on observe que les contraintes présente dans l'objet présents sont réglées.
Dans l'idéal, l'objet futur va permettre de couper la pizza en un seul passage. Concernant le trancheur, il n'est pas encombreant, rapide et découpe des parts de façon équitable.
Pour le super-système estimé, on souhaite avoir un support qui coupe rien qu'à partir du support

 

II) Analyse de la maturité du système et loi d'évolution

La courbe ci dessous représente la maturité de notre système, elle exprimer la valeur de l'objet en fonction du temps.
En jaune, on retrouve en jaune l'invention actuelle de la roulette à pizza. En vert, l'éventuelle modifications et améliorations qu'on peut apporter à la roulette à pizza. Finalement en rouge, la roulette à pizza avec des fonctionnalités optimales.


D'après les courbes associées au niveau d'inventivité, nombre de brevets associés à l'objet et les bénéfices en fonction du temps, il
est important de place notre roulette à Pizza dans le début de la zone verte ( au voisinage de P ) car nous sommes incertain
d'une découverte majeure qui peut révolutionner la roulette à pizza actuelle.

Un volet essentiel de TRIZ est constitué par les lois d'évolutions des systèmes techniques (ST). Ces lois ne sont pas destinées à la résolution de problèmes innovants à proprement parler, mais permettent bien souvent d'anticiper l'évolution des systèmes techniques et, ainsi, de suggérer des axes d'amélioration. Elles sont utilisées pour conduire de façon rigoureuse le développement d'un système tout au long de son évolution technique.

Cependant, 9 lois ont été mises en évidence par les fondateurs de la TRIZ. Les différentes lois sont résumées de la manière suivante :

1. L’intégralité des parties: Un système technique doit avoir un élément moteur, un organe de transmission, un organe de travail et un organe de contrôle permettant la réalisation de la Fonction Principale Utile (FPU).

2. La conductibilité énergétique: Il faut qu'aucun des constituants ne bloque le libre passage de l’énergie pour assumer la FPU.

3. L’harmonisation: Cela consiste en la coordination des rythmes des parties (en fréquence, vibration, périodicité).
4. L’idéalité:Le système doit tendre vers un idéal dont le volume, le poids, la surface, le coût tendent vers zéro à iso-performance.

5. Le développement inégal: Le développement inégal des sous-systèmes laisse apparaître des inégalités, générant ainsi l’arrivée de nouvelles contradictions. Ces contradictions deviennent des obstacles qu'il faut lever pour la poursuite de l’évolution du ST.

6. La transition au super système: C'est chercher à ce que la FPU soit réalisé au profit d'un des supers systèmes une fois le cycle de vie du ST achevé.

7. La transition vers le micro-niveau: Cela fait appel à une évolution de l’état solide à celui liquide puis à celui du champ magnétique.

8. La dynamisation et contrôlabilité : Il faut chercher à introduire au sein du ST, d’un dynamisme lui apportant plus de flexibilité.

9. Evolution par la synthèse substances-champs: Introduire au sein du ST d’un ou plusieurs sous-ensembles substances-champs pour accroître la performance de la FPU.

La courbe ci dessous représente les 9 lois d'évolutions du systèmes. Développés par les fondateurs de la méthode TRIZ, elles constituent
le potentiel d'évolution d'un système technique donné.
Dans cette étude de cas, la maturité actuelle du système est représentée par le polygone colorié en bleu. En effet, il s'agit du
positionnement actuel de la roulette à pizza par rapport à chaque loi. L'idéal serait que la surface du polygone bleu soit égale
à la surface du polygone rouge.
Nous pouvons conclure de ce graphique que l'amélioration de notre système passera idéalement par les lois suivantes : idéalité(1) et
développement inégal (2).

 

 

III. Poly-contradictions.

Dans les poly-contradictions, on définit deux types de paramètres : les paramètres d'action (PA) et d'évaluation (PE). Un paramètre d'action est un paramètre qui a une influence physique sur l'objet auquel on a associé des paramètres d'évaluation. Dans notre étude, nous avons jugés nécessaire de prendre trois paramètres d'actions : le poids, le traitement chimique et la surface en contact.
Dans les poly-contradictions, nous avons alors établi un type de scénario : Scénario particulier.

Après avoir défini nos différents paramètres, nous devons les associer entre eux. C’est à dire que pour un PE ,nous devons le décrire
au travers de deux antonymes, et lui associer les paramètres d’évaluation positifs ou négatifs. Nous devons également définir quel est l’impact de chacun de ces paramètres. Ou sinon nous devons juger de l’importance qu’on accorde à chacun de ces paramètres.


Dans le scénario, nous avons mis un PE relativement important au "Nombre de passages de l'objet tranchant" et au temps de découpage.En effet, c'est les contraintes qu'on a établie dans la partie " Analyse multi-écran" entre le présent et le futur.
Cependant , chaque paramètre d'action peut donner lieu à plusieurs contradictions en fonction du nombre de paramètres d'évaluations
pris en compte. Nous avons au final 14 contradictions. Nous n'allons pas chercher à toutes les résoudre mais essayer de choisir les plus représentatives et importantes pour notre étude.Suite à la création des contradictions, on pondère chaque paramètre en fonction de son importance lors de l'étude. Cela permet une meilleure représentation des contradictions, et de leur importance lors de la phase suivante.

 

IV) Résolution des contradictions.


 


Ce graphique représente nos différentes contradictions en fonction de leur poids et de leur universalité. Les contradictions les plus importantes se situent dans la partie supérieure à droite de l’écran.
Désormais nous allons travailler afin d’essayer de résoudre nos contradictions, cependant nous ne pouvons toutes les résoudre nous devons donc effectuer un choix. Pour cela nous allons utiliser le graphique présent dans l’onglet “Contradictions proposées” dans le logiciel.

Chaque contradiction est placée selon son poids défini auparavant dans la partie paramètre et poly-contradictions.
Ensuite on choisit ce qui caractérise le mieux les PE de notre contradiction puis avec la matrice le logiciel nous affiche des possibilités de solution plus au moins élevées par les principes inventifs de TRIZ.
Les paramètres provenant du même paramètre d’action sont coloriées de la même couleur.

Dans ce cas de figure, la contradiction la plus pertinente à étudier est la hauteur de la lame.

V. Concept de solution

1. Roulette à disues concentrique

2. Poche d'eau dans le manche 

 

3. Le support est en mouvement par rapport à la lame

4. Lame mobile

5. Lame intégrée au support

6. Pâte à pizza pré-découpée

Le cuisinier faconne sa pate de manière à ce qu'elle ait la taille d'une part de pizza, elle n'a donc pas besoin d'être découpé par la suite.

 

 

 

Conclusion

 

Finalement, nous avons choisi de développer une solution de roulette à pizza pour un cusinier qui doit couper les pizzas rapidement et avoir une bonne cadence. Nous avons donc choisi la solution "lame mobile", où la lame est en mouvement. La lame se met en mouvement grace à la chaleur de la pizza, en utilisant l'effet pelletier. La lame est en mouvement verticale mais aussi en rotation autour de la pizza. Un cadrant de commande permet de rentrer le nombre de part demandée ansi que leurs tailles.

 

 

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