Bâton de ski

Le Baton de ski 

I- Introduction 

Il existe des bâtons de ski qui se rétractent, qui se plient, ou encore des bâtons de ski courbés. 

Le premier bâton de ski date du début du XXième siècle. Sa taille variait en fonction de l'utilisateur, elle devait être comprise entre les aisselles et la taille du skieur. Le bâton était composé entièrement de bois. Une rondelle en métal, permettait au bâton de ne pas s'enfoncer trop profondément dans la neige. Elle était maintenue à la pointe, elle aussi en métal, grâce à des lanières en cuir. 

Afficher l'image d'originebaton de ski bois

Contrairement aux autres éléments de l'équipement de ski alpin, les bâtons ont très peu évolué depuis un siècle. Les principales innovations concernent les matériaux employés. L'importance du bâton est pourtant capitale, car il favorise une bonne position du skieur.

C'est donc le fait que le bâton de ski ne possède qu'une seule fonctionnalité : aider techniquement le skieur au cours de son activité, qui nous a poussé à porter notre étude sur cet objet. 

De plus, le bâton est encombrant en dehors de la pratique du ski.

Pour tenter de trouver une solution à cette problématique, nous avons utilisé la méthode TRIZ ("Teorija Reshenija Izobretateliskih Zadatch") à l'aide du logiciel STEPS.

II- Description de la cible du marché

Pour orienter notre étude, nous avons dû définir la clientèle visée. Le bâton de ski étant un objet utilisé par des publics très différents, (amateurs découvrant la pratique du ski, professionels experts dans ce domaine ou habitués qui ski occasionellement) nous nous sommes focalisés sur deux scénarios. Une étude portant sur un nouveau bâton de ski destiné a être utilisé par des sportifs expérimentés, et une seconde proposant un bâton adapté à un public plus large.

 

III- Analyse du système

1- Graphique d'intégralité des parties

Il s’agit d’une des premières étapes du logiciel STEPS. Son but est de définir les différents éléments qui constituent notre objet et leurs différentes fonctions. Cela nous donne le graphique suivant :  

 

2- Multi-Ecrans

La seconde étape du logiciel, consiste en l’analyse multi-écrans dont l’objectif est de placer l’objet dans son contexte d’évolution. Elle permet également de faire l’état de l’art de l’objet étudié.

Ainsi, nous avons tout d’abord défini les différentes parties de notre système (sous-système) : la poignée, la dragonne, la tige, la pointe, et la rondelle, et indiqué de quelle manière ils ont évolués. Nous obtenons alors des paramètres sur lesquels nous pouvons nous baser pour notre étude. Nous pouvons étudier chacun de ces paramètres en caractérisant leur évolution au cours du temps : positive ou négative.

En parallèle, nous avons également déterminé le super-système : le skieur, ses mains, la neige, et l’étui de rangement du bâton. Le super-système est composé des éléments sur lesquels le système interagit.  

 

 

Explications des différentes fonctions :

 

1. L'accessibilité du produit : Cela représente le prix de vente du bâton de ski. D’après nos recherches, nous constatons qu’aujourd’hui le coût d’un bâton est plus élevé qu’auparavant. C’est pour cela que nous avons décidé d’intégrer ce paramètre à notre étude.

 

2. Lsthétisme : Au cours du temps, les évolutions des matériaux et des techniques employées ont permis une amélioration du design car l’aspect esthétique d’un objet devient de plus en plus important pour se démarquer des autres.

 

3. Les matériaux : A l’origine tout en bois, le bâton de ski est actuellement fabriqué avec des matériaux toujours plus innovants dans le but d’améliorer ses performances. Nous pouvons par exemple citer le carbone.

 

4. La facilité de fabrication : Avec le temps, la complexité de cet objet s’est accrue, il est donc devenu de plus en plus difficile à fabriquer. Ce paramètre a donc été dégradé au cours du temps, et nous choisissons de l’intégrer à notre étude.

 

5. L’ergonomie : Ce paramètre n’était pas la préoccupation première lors de la création du bâton de ski, mais il le devient de plus en plus notamment avec la professionnalisation du ski et la recherche de performances toujours plus élevées.

 

6. La masse : Avec l’évolution des matériaux, la masse de l’objet a grandement diminué. En effet, plus le bâton est lourd moins son utilisation est simple. L’objectif des ingénieurs est donc de constamment tenter de diminuer la masse.

 

7. La solidité : L’évolution des techniques a permis d’améliorer la solidité du bâton de ski.

 

8. La simplicité du bâton : Aujourd’hui, le bâton de ski est un objet de plus en plus complexe. En effet, en cherchant à faire progresser chacun des ces paramètres, sa complexité augmente.

 

Cette étude nous a alors permis de définir différents objectifs que nous essayerons d’atteindre.

3- Maturité du système

A présent, nous devons définir la direction dans laquelle va tendre notre étude.

Pour cela, nous devons déterminer à quel stade de son évolution est actuellement le bâton de ski. De plus, il faut également décider si notre objet final sera une révolution technologique qui changera en profondeur l’usage de ce dernier, ou si nous souhaitons uniquement faire évoluer certaines de ses fonctions, sans créer de rupture dans son évolution.  

 

Dans notre cas, nous ne souhaitons pas de rupture brutale car nous voulons garder la fonction principale de ce produit. Actuellement nous estimons que le bâton de ski se situe à un peu plus de la moitié de son potentiel d’évolution.  

4- Les lois d'évolution

Ici, cette partie consiste à aborder au travers de neuf lois générales les différents aspects de notre produit, nous permettant ainsi de définir des hypothèses d’évolution. Voici les neuf lois proposées par le logiciel :

Loi 1 – Intégralité des parties

Loi 2 – Conductibilité énergétique

Loi 3 – Harmonisation

Loi 4 – Idéalité

Loi 5 – Développement inégal

Loi 6 – Transition au super système

Loi 7 – Transition vers le micro-niveau

Loi 8 – Dynamisation et contrôlabilité

Loi 9 – Evolution par la synthèse Substances-Champs

 

 

Ce graphique est composé de deux toiles : une verte définie par le logiciel selon les points qu’il considère comme améliorables et une bleue que nous avons défini nous même.

5- Poly- Contradictions

Apès avoir mis en évidence nos différents paramètres d'évaluation "PE" dans l'analyse Multi-Ecrans, nous posons clairement, dans la rubrique Poly-contradiction, la façon dont ils interfèrent entre eux, pour chaque paramètre d'action "PA".

A un PA on associe un paramètre "Va" et son contraire "Va¯", puis nous lui associons les PE qui pourraient être changés si le PA évolue.

On regarde ainsi comment évoluent les PE en fonction de la modification de chaque PA.

L'exemple suivant permet d'éclaircir le principe: 

La densité du matériau utilisé pour fabriquer le bâton de ski peut être soit forte, soit faible. Ainsi, si la densité est forte, la résistance et la solidité du bâton se verront augmentées, tandis que la masse sera réduite, et inversement si la densité est faible.

On présente l'ensemble de nos Poly-Contradictions ci-dessous:

  

 

 

IV- Résolution

1- Contradictions proposées

Une fois les contradictions posées, il faut les résoudre. Etant donné le temps qui nous est laissé pour notre étude, nous avons dû faire un choix, et identifier les contradictions les plus importantes à résoudre. 

Pour nous aider, nous analysons le graphique des contradictions proposées pour nos trois scenarii.

 

 

2- Matrice

Il s'agit, dans cette seconde étape de résolution, de sélectionner une contradiction, entre deux PE, que nous avons posé précédemment, et parcourir les 39 caractéristiques proposées par le logiciel pour en trouver trois qui correspondent à chaque PE.

STEPS choisit ensuite les meilleurs principes inventifs à étudier pour cette même contradiction. A la base, 40 principes sont répartis dans une matrice, puis les plus pertinents sont automatiquement préférés.

On en a une illustration ci-dessous : 

 

 

V- Solution

1- Concepts de solution

Lors de l’étude de la matrice de résolution, plusieurs solutions nous sont apparues. Nous avons donc rempli des fiches de résolution dans lesquelles le logiciel a importé la contradiction correspondante à la solution proposée. Nous avons aussi mis un descriptif de la solution proposée et fait un croquis de la solution lorsque cela nous paraissait nécessaire.

 

Voici les solutions trouvées qui nous semble les plus pertinentes :

 

 

- Remplacer la partie centrale (forme adaptée / forme standard)

 

 

 

- Décomposition en modules avec rotules

 

 

 

- Système lumineux intégré dans la poignée

 

 

 

- Gants fixés sur les bâtons

 

 

 

- Bâton connecté, contrôle du casque (musique, informations visuelles intégrées dans le casque)

 

 

-Pointe amortissante

 

 

Nous avons retenu les solutions suivantes : décomposition en modules avec rotules et système lumineux intégré dans la poignée.

Nous avons décidé de ne pas retenir la solution du bâton connecté car cette solution n’est pas adaptée, à cause d’un coup trop élevé, au marché visé.  

 

2- Solution finale

 

Nos différentes solutions couvrant des marchés plutôt vastes, nous avons dû faire un choix. Nous nous sommes concentrés sur un bâton dédié au plus grand nombre, c'est-à-dire à la majorité des touristes qui viennent en vacances au ski pour une à deux semaines, et même aux skieurs confirmés qui possèdent leur propre matériel, mais qui ne font pas de compétition. 

C'est ainsi que nous retenons un bâton de ski décomposé en modules uniques liés entre eux par liaison rotule, avec système lumineux intégré dans la poignée.

En effet, la résistance mécanique offerte par cette solution serait largement suffisante pour un usage courant, alors qu'un compétiteur préférera un bâton sur-mesure.

Avec notre solution, nous apportons une réelle innovation, car un tel brevet n'a jamais été déposé. L'idée du module unique n'est pas seulement pratique pour adapter le bâton à chaque utilisateur, il est aussi avantageux dès la sortie de l'usine. Le conditionnement et le transport sont notament simplifiés.

Le bâton connecté n'a pas été retenu car non adapté au marché vise. Effectivement, au vu du coup actuel de l'électronique embarquée et des différents capteurs nécessaires pour fournir suffisamment de fonctionnalités, le prix final serait augmenté de 20 à 30%.

VI- Conclusion

Cet électif nous a permis de nous rendre compte que d’autres méthodes d’innovations existent. Nous ne connaissions auparavant que des méthodes pour lesquelles il fallait avoir une idée de solution, un objectif, avant de démarrer l’étude, ou bien le classique brainstorming. Avec la méthode TRIZ, nous avons dû omettre tous les concepts de solution que nous avions au démarrage du projet. En effet, avec cette méthode, c’est l’étude complète qui entraîne les idées de solutions. Ainsi, la méthode TRIZ nous a permis d’obtenir des concepts de solution auxquels nous n’aurions jamais pensé avec des méthodes plus traditionnelles.

 

Lien vers notre projet : https://drive.google.com/open?id=0ByqGMutp0UmfS2RsNHhqSWpaRm8

 

 

 

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