Cuillère à glace

LA CUILLÈRE À GLACE

 

INTRODUCTION

 

 

La cuillère à glace est un objet dont l’invention date du 17ème siècle, soit juste après celle de la glace. En effet, manger de la crème glacée devient plus simple à l'aide de cet objet.

 

 

De plus, depuis ses débuts, la cuillère à glace est passée d’un objet en bois simple et sans relief, à un objet plus complexe, alliant plusieurs innovations permettant une meilleure prise en main.

 

 

De nos jours, la cuillère à glace est presque devenue incontournable dans les foyers français. Cependant, nous considérons qu’en dépit de toutes les innovations subies, ce type d’objet peut encore se trouver amélioré, dans l’optique d’être le plus pratique possible pour l’utilisateur.

 

 

Pour y arriver, nous utilisons la méthode TRIZ. Elle consiste à déceler les changements survenus lors d’une évolution de l’objet, aidant à déterminer ce qui doit être amélioré.

 

 

Comme travail préalable, nous avons recherché la cuillère à glace déjà existante qui nous semblait la plus innovante. À partir de cet exemple concret, nous avons listé les critères que nous souhaitions améliorer sur notre produit lors de cette démarche d'innovation. Cela nous a donné un point de départ pour commencer notre travail sur la cuillère à glace.

 

 

 

Analyse

Intégralié des parties

 

 

Pour commencer, nous avons analysé le fonctionnement et les différentes parties d'une cuillère à glace, puis nous définissons ses fonctions.

 

 

 

 

Analyse multi-écrans

 

 

Dans cette partie, nous cherchons à déterminer les avantages et inconvénients qu'apportent les différentes évolutions de notre produit.

 

 

Plus précisément, nous prenons l’exemple d’un ancêtre direct de notre objet et de la cuillère à glace actuelle en prenant compte leurs sous-systèmes et super-systèmes.

 

 

Nous allons ensuite nous intéresser aux points positifs et négatifs qui surviennent lors du passage de l’objet « ancêtre » au projet actuel.

 

 

Cette démarche nous permettra de nous donner une idée de ce qui peut être amélioré. On cherche alors les avantages qu'apporterait l'évolution de la cuillère à glace actuelle. Cela nous ammène à une liste de critères possible pour notre objet innové, ainsi que pour son sous-système et son super-système.

 

 

 

 

 

Maturité du système

 

 

Le graphique modélise deux courbes et représente le stade d’évolution actuel de l’objet et le stade d’évolution où l’objet devrait se trouver après notre recherche d’innovation.

 

 

La cuillère à glace est présente depuis quelques centaines d’années et de nombreuses innovations l’ont déjà fait évoluer pour répondre aux besoins des utilisateurs. De plus, nous pensons que l’objet arrive en fin d’évolution, ainsi nous avons placé notre future innovation sur la même courbe que l’état d’évolution de notre objet actuel.

 

 

Finalement nous cherchons à innover notre objet mais pas à développer une évolution importante déterminante pour lui permettre d’être à un nouveau début de cycle et de se trouver sur la seconde courbe de notre graphique.

 

 

 

 

 

 

Lois d'évolution

 

 

Les lois d'évolutions constituent une partie importante de le méthode TRIZ et de l’analyse du produit. Ces 9 lois nous permettent de déterminer la capacité d’évolution du système étudié.

 

 

Voici une brève description des neufs lois présentes dans la méthode pour mieux comprendre le diagramme ci-joint.

 


 

Lois n°1 : intégralité des parties

 

 

Cette loi détermine si chaque élément participe pleinement au bon fonctionnement du système et si au moins une des parties est contrôlable pour subir les variations de l’élément de commande.

 

 

Loi n°2 : conductibilité énergétique

 

 

Cette loi évalue si la circulation de l’énergie est libre et efficace au travers des différentes parties du système. Ainsi, le bilan énergétique des pertes est un indicateur important du respect ou non de cette loi.

 

 

Loi n°3 : Harmonisation

 

 

Cette loi évalue la coordination des rythmes des parties.

 

 

Loi n°4 : Idealité

 

 

Cette loi évalue le niveau d’idéalité. Un produit tend vers un idéal dont le volume, le poids, la surface, le coût tendent vers 0. L’idéalité augmente si on augmente les fonctions utiles et/ou si on diminue les fonctions inutiles ou néfastes. Un système ne peut survivre que si sont idéalité augmente.

 

 

Loi n°5 : Développement idéal

 

 

Cette loi évalue l’évolution inégale des parties et donc la complexité du système.

 

 

Loi n°6 : Transition vers un super-système

 

 

Cette loi évalue si un système a épuisé toutes ses possibilités de développement, et peut fusionner à un super système en tant qu’une de ses composantes.

 

 

Loi n°7 : Transition vers le micro-niveau

 

 

Cette loi reflète la tendance de l’évolution des systèmes techniques vers une miniaturisation des composantes du système. Le stade ultime du développement pouvant éventuellement être interprété comme une évolution vers le nanomètre.

 

 

Loi n°8 : Dynamisation (par augmentation de la contrôlabilité)

 

 

Le développement des systèmes peut tendre à se segmenter pour acquérir plus de dynamisme. Seulement cette évolution ne peut pas se faire si cela inclut une perte de contrôlabilité.

 

 

Loi n°9 : Dynamisation ( ajout d’associations substances-champs)

 

 

Cette loi évalue si le système nécessite une complexification justifié par l’évolution fonctionnelle engendrée pour l’objet.

 

 

Sur le graphique suivant, le logiciel « Steps » nous aide en nous fournissant une suggestion préalable de l’évaluation des lois, en fonction de notre travail précédent, qui est représentée par le diagramme vert.

 

 

Nous avons ensuite donné notre propre évaluation des lois, ce qui aboutit au diagramme bleu.

 

 

 

 

 

 

Paramètres et poly-contradictions

 

 

Dans cette étape, notre objectif est de déterminer les contradictions de notre système, ce qui représente des possibilités d’évolutions.

 

 

Dans cette optique, nous sélectionnons des paramètres d’évaluation (PE) qui représentent notre système et qui sont destinés à être améliorés. Ces derniers peuvent aussi être ajoutés par nous mêmes. Ensuite nous déterminons les paramètres d’action (PA) qui sont choisis parmi les PE en fonction du scénario, autrement dit en fonction des caractéristiques finales de notre produit innové. Les Pa engendrent des contradictions avec une action et son opposé. Ces dernières sont définies par des PE. Pour finir nous évaluons le degré d'importance de ces PA et  de ces PE.

 

 

Toute cette démarche est propre à un scénario donné, qui montre la voie d’évolution choisie de notre système. Nous avons décidé de travailler sur l’amélioration des performances de notre cuillère à glace.

 

 

 

 

 

Résolution

Contradictions proposées

 

 

Une fois la partie la partie « Analyse » terminée, nous nous tournons vers la résolution avec l’item des contradictions proposées.

 

 

Précédemment, nous avions mis en évidence des contradictions puis, au travers de la notation des paramètres d’évaluation (PE), des valeurs ont été attribuée à ces dernières. La visualisation de ces notations se fait sur le diagramme Universalité/Poids des Contradictions. Les contradictions répondant au mieux aux attentes se trouvent au maximum de l’abscisse et de l’ordonnée.

 

 

Afin d’utiliser cette partie de la méthode TRIZ, nous nous occupons en premier lieu des meilleures de nos 22 contradictions, sélectionnées selon le paramètre précédent.

 

 

Méthode Matrice

 

 

 

Elle consiste à afficher les principes TRIZ qui sont les plus à même de trouver une solution à la contradiction étudiée.

 

 

Pour cela, nous devons sélectionner, dans un premier temps, parmi nos deux paramètres en contradiction, celui qui ce dégrade et celui qui est ammené à évoluer.

On désigne ensuite les paramètres génériques qui correspondent à nos deux paramètres de contradiction. On obtient ainsi les principes inventifs les plus aptes à résoudre notre contradiction. Il sont rangés dans l'ordre sous forme d'une pyramide inversée. En étudiant plus précisément  les deux ou trois principes présentant le plus haut pourcentage à l'aide des élements de la base données, on choisi le principe qui nous semble le mieux correspondre à la résolution de notre contradiction.

Enfin, nous créons une fiche solution qui explique une evolution possible de notre système en suivant le principe TRIZ étudié.

 

 

 

Méthode Modes de séparation

 

 

 

Cette méthode est présentée sous la forme d'un arbre de décision. Nous sommes guidés par des questions sur l'état actuel et sur les possibles évolutions de notre système.

En répondant aux questions de cette méthode, nous organisons petit à petit nos idées jusqu'à dégager une solution pour notre contradiction.

 

 

 

Conclusion

 

 

 

Dans l’optique d’analyser une contradiction donnée, nous nous sommes majoritairement servi de la méthode Matrice, car elle est intuitive et nous offre la possibilité d'accéder à des exemples concrets via une base de donnée. Ceci nous permet alors de nous inspirer de cas existants pour trouver une solution à notre contradiction .

La méthode Modes de séparation nous a quant à elle paru plus difficile d'utilisation car quelques questions n'avaient pas de réponse évidentes pour notre produit et certaines étaient compliquées à cerner. Il était donc plus complexe pour nous d'aboutir à une solution satisfaisante à l'aide de cette méthode.

Enfin, nous n'avons pas utilisé la méthode Vépoles car elle était trop complexe pour être utilisée aussi efficacement que les deux autres.

 

 

Dans notre projet, nous avons d’abord étudié les premières contradictions dont la 3.1 : « La prise en main du manche doit être à la fois bonne pour satisfaire une meilleure ergonomie et mauvaise pour satisfaire un moindre coût ».

 

 

Nous avons ensuite  trouvé l’inspiration à travers les exemples de la base de données du principe « changement de couleur » et « changement de phase ». Nous avons pu créer un concept de solution qui consiste en un manche à mémoire de forme.

Nous avons également étudié le principe « vibration mécanique» qui nous a ammené vers un concept de solution incluant un moteur dans le manche de notre cuillère à glace permettant au cuilleron d'osciller.

 

 

 

 

 

Concept de solution

 

 

La première idée que nous ayons eu est au sujet du manche à mémoire de forme qui est composé d'une matière à mémoire de forme s'adaptant à la morphologie de la main de l'utilisateur dans l'"action". Ensuite, nous avions étudié d’autres contradictions de la même manière que précédemment.

 

 

En recherchant des solutions possibles dans les bases de données, nous avons trouvé d’autre concepts de solution comme :

 

 

- un cuilleron oscillant issus du principe « vibration mécanique », permettant d’améliorer l’entrée dans la crème glacée et de réduire l’adhérence au cuilleron

 

 

- des boules de glace déjà formées issus du principe « action préalable », permettant de faire disparaître la cuillère à glace en faisant au préalable les boules de glaces.

 

 

 

Nous avons ensuite trouvé d’autre concepts de solutions suite à nosrecherches sur la base de données de principes clés permettant d’optimiser la contradiction étudiée.  

 

 

 

 

 

Solution

Choix du concept de solution

 

 

La méthode TRIZ se termine dans cette partie, qui consiste à choisir les meilleures solutions parmis les concepts sauvegardés.

 

 

Dans cette étape, un diagramme représentant les différentes contradictions étudiées et nos différents concepts de solution nous offre la possibilité de voir quel concept de solution répond au plus grand nombre de contradiction. Ceci nous permet de visualiser quel est le concept le plus profitable à notre innovation future.

 

 

Voici les concepts les plus avantageux :

 

 

1 - Un cuilleron composé de deux structures permettant de réaliser un service à un temps donné et un autre à un autre temps.

 

 

2 - Le cuilleron peut subir un changement de température (chauffage) pour faciliter la formation des boules de crème glacée.

 

 

3 - La cuillère à glace, ou une de ses parties, serait un réceptacle capable de prendre de la glace et de la contenir pour qu'elle soit mangée.

 

 

4 - Un cuilleron oscillant

 

 

5 - Un manche à mémoire de forme

 

 

A partir de là, nous avons dû faire un choix. Le premier concept n’est pas viable, parce que nous ne voulions pas que notre objet remplisse des fonctions trop différentes les unes des autres. Le 2ème n’a pu être choisi car existant déjà. Ensuite, la 3ème possibilité nous a aussi bien intéressé, seulement, nous étions dans l’optique de choisir une innovation de l’objet sans que celui-ci disparaisse, même si nous savons que ce 3ème choix possède beaucoup d’avantages. Nous nous sommes donc penchés sur un croisement entre la 4ème et la 5ème possibilité.

 

 

 

 

 

Solution détaillée

 

Solution retenue

 

 

 

 

 

Lien Steps

 

 

Vous pouvez accéder à notre fichier Steps en suivant le lien ci-après : https://drive.google.com/drive/folders/0B4N4-i9Jz9CQTWlDRS1rUDhXMk0

 

 

 

 
 
 

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