Casque de vélo

I. Introduction

Dans ce module d’Initiation à l’Innovation de l’Ingénierie, nous avons utilisé la méthode TRIZ (Acronyme russe de Teorija Reshenija Izobretateliskih Zadatch), c’est une méthode de résolution de problèmes inventifs qui a été développée en Russie. Elle permet de trouver des solutions innovantes servant à faire évoluer des objets. Elle a remplacé petit à petit le brainstorming et permet une autre approche de la résolution du problème inventif et donc de nouvelles solutions. La méthode s’inspire des nouveaux brevets développés par d’autres inventeurs depuis plus de 40 ans. Les problèmes des concepteurs et inventeurs qui ont déjà été rencontrés servent de base pour résoudre de nouveaux problèmes. Ainsi, la méthode TRIZ est une méthode puissante accompagnant l’ingénieur tout au long de son processus d’invention lui permettant de trouver de nouvelles solutions à des problèmes.
Pour appliquer cette méthode, nous avons utilisé le logiciel STEPS et nous avons décidé de l’appliquer sur le casque de vélo.
Le casque de vélo nous semble un bon objet à améliorer car il fait, ou néanmoins devrait faire partie de notre vie quotidienne. En effet, celui-ci est aujourd’hui trop peu utilisé par les cyclistes, d’autant plus qu’il est le seul équipement de sécurité du cycliste après la vigilance de celui-ci. Si on étudie les chiffres, on constate que les cyclistes sont victimes de nombreux accidents. En 2013, on recense près de 200 morts et plus de 4000 blessés en France. De plus, toujours en 2013, plus de 4000 accidents impliquant un vélo ont été déclarés à la Police. Ainsi, le danger est toujours présent lors de la circulation à vélo. Le fait de travailler sur le casque de vélo nous semble donc important et d’actualité.
De plus, nous avons, aussi voulu choisir ce sujet car on rencontre de nombreuse contraintes en l’utilisant. Tout d’abord, il peut ne pas être élégant, désagréable à porter ainsi que encombrant. C’est toutes ces raisons qui nous ont poussés à choisir ce sujet.

 

 

II. Etat de l'art

Avant de commencer l'analyse de notre système et la recherche d'innovations concernant celui-ci, il nous a semblé intéressant de parler de l’histoire de l’invention du casque de vélo et l’évolution de celui-ci. Grâce à cela, nous pouvons ainsi mettre en avant les types d'innovations qui sont déjà présentes sur le marché. On constate la forme et le design des casques sont très différents.

Voici notre objet dans le passé (Années 40) :

 




Le casque à boudin a commencé à être porté seulement sur piste, dans des conditions de courses. De nombreuses chutes faisant des blessés graves ont provoqué la prise de cette mesure.
Jusqu’aux années 90, le casque de vélo est porté seulement quand les conditions de courses l’imposent.
Pourtant, aux Etats-Unis, dans les années 70 apparaissent des casques d'un nouveau genre, ils sont inspirés des casques de moto.
Ainsi, en 1975, Bell distribue le premier casque en polystyrène expansé.
Par la suite, de nombreux autres casques de ce type arrivent sur le marché. Très vite, les cyclistes américains abandonnent les boudins pour se procurer ceux-ci.
Pendant ce temps-là en Europe, on ne voit le port du casque de vélo seulement lors des Jeux Olympiques.

C’est l’arrivée des coureurs cyclistes américains en Europe équipés de ce type de casques qui va influencer certains cyclistes. Cependant, aucune mesure importante n’est prise. Le casque fait son apparition dans les épreuves de contre-la-montre. Il n’est pas utilisé pour protéger le coureur mais pour améliorer l’aérodynamisme de celui-ci et lui faire gagner de précieuses secondes.

Progressivement, la technologie permet la construction de casques plus confortables, mieux ajustés et pas uniquement réservés aux contre-la-montre. Au début des années 90, on retrouve le casque sur de nombreuses têtes du peloton.

Début 1991, le port du casque est imposé pour les professionnels. Cependant, certains coureurs ne respectent pas cette règle, ils reprochent au casque d’être encombrant et inconfortable.
Le décès de 2 coureurs en course, en 1995 et 2003 relancent alors les débats sur le port du casque.
Finalement, le 5 mai 2003, le port du casque est rendu obligatoire.
Le casque de vélo est donc tout d’abord apparu dans les courses cyclistes. Pour ce qui est du grand public, le port du casque à vélo est aujourd’hui obligatoire dans certains pays (Australie), mais en France malgré des propositions de lois visant à le rendre obligatoire, aucune n’a été adoptée.

Voici notre objet aujourd’hui :

 


 


 

 

III. Graphique d'intégralité des parties

Premièrement, nous allons définir les différents éléments qui constituent un casque de vélo ainsi que les fonctions remplies par celui-ci. En les associant nous exprimons le schéma d'interaction utilisateur/objet et nous sommes capables d'identifier les différents éléments sur lesquels nous souhaitons travailler.




 

 

IV. Analyse du système

1. Multi-écrans

Comme nous l’avons dit précédemment, nous utilisons le logiciel STEPS qui va nous permettre d’appliquer la méthode TRIZ nous accompagnant tout au long de cette démarche.

Premièrement, celui-ci va nous permettre de fixer l'état de l'art (voir au-dessus) du casque de vélo en affichant ses principales caractéristiques et leurs évolutions.
Nous définissons ensuite les différentes sous-parties (sous-systèmes) de notre système et on précise avec quels autres objets le casque de vélo peut interagir. Le casque de vélo est alors notre “super-système ».
Deuxièmement, nous caractérisons notre super-système à  travers différents paramètres. Nous étudions ensuite comment ces paramètres ont évolué, si c’est de manière favorable ou défavorable.

Voici notre analyse du système multi-écrans :


 

 

▪ Explication des différentes fonctions
 

- Agréable à porter : Un casque de vélo dont on ne ressent pas la présence.

- Design : Un casque de vélo qui a une apparence qui plaît à tous.

- Durabilité : Un casque de vélo qui ne se déchire pas

- Imperméabilité : Un casque de vélo qui ne laisse pas passer l’eau.

- Prix : Un casque de vélo qui a un prix abordable.

- Rigidité : Un casque de vélo qui est solide et résistant aux chocs.

- Sécurité : Un casque de vélo qui protège la totalité de la tête de l'utilisateur.

 

2. Maturité du système

Dans la suite du processus de la Méthode TRIZ nous devons définir vers quel type d’innovation nous voulons tendre. Il existe deux principaux types d’innovation, celle dit de Rupture, qui amène une révolution technologique ou de fonctionnalité afin de changer en profondeur l’usage du produit. La deuxième, dite d’Evolution, se concrétise davantage par une optimisation des différentes fonctions du produit déjà présentes. Nous devons également définir à quel stade de l’évolution du casque de vélo nous pensons être.


Les courbes en forme de S représentent les cycles de vie du système présent et de la génération future du système. Les trois étapes majeures du cycle de vie d'un système sont :
- Le début de vie (le système est jeune et peut être facilement amélioré)
- Le milieu de vie (le système est en cours d'optimisation et de simplification)
- La fin de vie (le système est mature, quelques évolutions sont encore réalisées)

Dans notre cas, nous considérons que le casque de vélo est en milieu de vie et qu'il est en cours d'optimisation.
Le système futur peut être une évolution du système présent s'il est encore possible et raisonnable de l'améliorer. Dans le cas contraire, le système futur représente la génération suivante du système, il démarrera alors un nouveau cycle de vie.
Ainsi, nous pensons dans notre cas qu’il est encore possible d’améliorer le casque de vélo.


 

3. Lois d’évolution

Dans la partie suivante, dite des Lois d’Evolution, nous allons aborder les différents aspects du produit au travers de 9 lois générales :

- 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