Valise

 

 

Conception inventive et innovation : la valise


 

Introduction

 

La créativité prend aujourd’hui de plus en plus de place dans le métier d’ingénieur. C’est une compétence toujours plus prisée, recherchée et cultivée dans le monde de l’entreprise. Cet électif “Conception inventive et innovation” est donc un excellent moyen pour nous de découvrir cet apprentissage et les méthode et principes qui y sont associés. 

Notre première tâche a été de chercher un objet de notre quotidien que nous voulions transformer, améliorer. La réponse a été assez évidente pour nous : la valise. En effet, nous sommes toutes deux venues sur Strasbourg pour nos études et prenant régulièrement le train, nous savons à quelle point utiliser une valise peut être épuisant et compliqué malgré l’utilisation très utile que nous pouvons en faire. Nous avons pris comme base une valise assez récente et abordable pour le plus grand nombre : 


Une fois ce choix fait, nous avons suivi les différentes étapes d’une méthode inventive dite méthode TRIZ pour faire émerger les contradictions attenant à la valise et trouver des solutions inventives pour l’améliorer.

 

KMAP

 

La première étape de cette recherche a été de faire émerger les principaux problèmes et solutions partielles associées à l’utilisation de la valise. Nous obtenons ce graphe dit graphe des problèmes.

 

 

Nous avons pu faire émerger des problématiques essentielles qui donnent ce type de phrase : 

“Il est épuisant d’utiliser une valise” et par conséquent “il est impossible de monter un escalier sans soulever la valise”. “Placer un système trois roulettes” résout “il est impossible de monter un escalier sans soulever la valise”. Mais “placer un système trois roulettes” engendre “le dispositif occupe trop de place”. Et ainsi de suite.

De cette première étape, nous avons pu faire émerger le problème clé de la valise qui va nous servir comme fil directeur pour l’ensemble de notre étude. Ce problème clé est qu’il est épuisant d’utiliser une valise. En effet, entre la trainer, la porter dans les escaliers ou la soulever pour la ranger en hauteur dans le train, l’utilisation et le transport de la valise n’est pas de tout repos.

Cette première étape nous permet également d’énoncer les PA (Paramètres d’Action) et PE (Paramètres d'Évaluation) qui nous servirons par la suite durant cette étude. Les PA et les PE servent à quantifier les performances de notre valise. Ils sont associés respectivement aux solutions partielles et aux problèmes du graphe que nous venons de réaliser. Les PA sont les paramètres sur lesquels le concepteur a un pouvoir de modification comme ici le volume de la valise ou le nombre de roues. Ils ont deux états opposés, par exemple ici pour le volume, la valise peut être grosse ou petite. Les PE quant à eux évaluent l’aspect positif ou négatif d’un choix du concepteur. 

Intégralité des parties 

 

Cette deuxième étape permet de placer notre outil, la valise, dans son contexte. En effet, le graphique suivant résume les principaux éléments qui permettent à la valise de réaliser sa fonction principale utile (FPU). Sa FPU est de transporter les vêtements. Pour réaliser cette fonction, la valise a besoin de notre énergie, nos muscles pour déplacer les vêtements en passant par le manche télescopique, la coque puis les parois internes. 

Le seul moyen de vérifier que la FPU est correctement réalisée est que l’utilisateur constate bien que ses vêtements sont arrivés d’un endroit à un autre. 

 

Diagramme multi-écran

 

L’étape suivante est le diagramme multi-écran. Il s’agit ici de placer la valise dans son contexte historique. Nous faisons donc le point sur l’évolution de la valise à partir de ce qu’elle était il y a longtemps, voir son évolution et émettre des hypothèses utopistes sur ce qu’elle pourrait devenir. 


Lois d’évolution du système

 

Cette étape nous permet d’évaluer la maturité de notre système, la valise, à travers différents aspects. Ces aspects sont répartis selon différentes lois :

- Loi n°1 : Intégralité des parties

- Loi n°2 : Conductibilité énergétique

- Loi n°3 : Harmonisation

- Loi n°4 : Idéalité

- Loi n°5 : Développement inégal

- Loi n°6 : Transition au super système

- Loi n°7 : Transition vers le micro-niveau

- Loi n°8 : Dynamisation et contrôlabilité

- Loi n°9 : Evolution par la synthèse substance champ

Après évaluation de ces lois, si nous trouvions que l’une d’elles n’était pas complètement satisfaite, nous devions trouver des hypothèses d’évolution pour les améliorer. 

Prenons par exemple la loi n°1, l’intégralité des partie. Cette loi vérifie que les constituants essentiels de la valise (le manche télescopique, la coque, etc. ) doivent être présents et assumer correctement leur rôle. Pour la valise, nous estimons que cette loi est complètement satisfaite. En effet, tous ces éléments constitutifs fonctionnent très bien ensemble pour réaliser la fonction principale utile qui est de transporter les vêtements. 

Prenons à présent la loi n°4, l’idéalité. Cette loi s’intéresse à la notion “d’idéal” qui s’évalue par le rapport entre les performances du système technique et les dépenses qu’il use pour assumer sa FPU. La notion d’ ”idéal absolu” s’obtient lorsque l’objet assume sa FPU sans aucune dépense. Ici, notre valise ne correspond pas à cette notion d’idéalité. Nous l’avons donc noté à 1 sur 5. En effet, le rendement entre les efforts à fournir et le coût d’une valise pour essayer de diminuer et sa fonction est mauvais. Nous avons donc formulé les hypothèses d’une valise qui ne nécessite pas d’énergie musculaire pour se déplacer, d’une valise qui ne pèse rien ou encore d’une valise qui ne coûte rien. 

L’étude de chacune de ces 9 lois nous permet d’avoir le graphe ci-dessous qui résume l’évaluation de ces lois. 


Contradictions

 

Nous avons vu dans la première étape, comment nous avons pu déterminer les différents PA (Paramètres d’action) et PE (Paramètres d'Évaluation). Ces paramètres vont nous servir ici à ordonner l’importance des différents PA ainsi que de faire émerger des contradictions qui vont nous servir de point d’appuis pour améliorer la valise.

Dans un premier temps, nous avons associé à chaque PA les PE qui sont en lien donc qui évaluent positivement ou négativement les PA. 

Nous construisons ainsi ces tableaux :


 

En évaluant l’importance des différents paramètres d’évaluation, nous pouvons donc voir quels paramètres d’actions sont les plus importants à traiter. Le logiciel nous donne alors la vision globale de ces tableaux sous forme de graphe. Ceux qui ont des cercles de plus gros diamètre ou ceux placés le plus en haut à droite seront ainsi les plus intéressants à traiter pour améliorer au mieux la valise. 

Nous obtenons donc ce graphique. Il va nous servir de base pour trouver des résolutions diverses concernant les problèmes liés à la valise. 

 

 

Résolution

 

Dans cette étape, le but est de prendre les différentes bulles de couleurs (les plus grosses et de couleurs différentes pour faire varier les résolutions). Pour créer une matrice par contradiction, nous devons alors associer à chaque élément qui constitue la contradiction un à trois paramètres tels que la masse, la force ou la perte d’énergie. Le logiciel nous livre alors un catalogue de résultats par thème de principes inventifs. Ces principes sont classés du plus souvent utilisé d’après nos paramètres au moins souvent utilisé.


Nous avons alors accès à pleins d’exemples utilisant le principe choisi ce qui nous permet de passer à l’étape des solutions inventives pour notre valise.

 

Solutions

 

L’étape finale de cette conception inventive est le choix des solutions qui découlent des résolutions. 

 

  • Valise sous vide : L’idée de cette solution repose sur le fait que la valise de base que l’on souhaite améliorer ne remplit pas bien la fonction transporter les vêtements puisqu’on peut remarquer qu’après chaque transport ils sont pliés, froissés. Ainsi en mettant en place une structure de valise qu’on peut mettre sous vide à l’aide d’une pompe intégrée, les vêtements ne seront plus froissés.




 

  • Valise par bloc à assembler : Cette solution consiste à voir la valise non plus comme une seule entité mais comme un ensemble de blocs à assembler, ce qui permet d’avoir une multitude de choix dans la forme, la taille et le poids de la valise. De ceci ressort un grand confort au niveau de l’adaptabilité pour tout type de besoins (long trajet avec beaucoup de vêtement ou seulement un trajet court).

 

 

  • Roues connectées : Chacune des deux roues de la valise possède une puce électronique qui permet de transmettre la position de la valise au téléphone et de récupérer la position du téléphone. En fonction de celle-ci la puce va contrôler à l’aide d’un programme les roues (via un servomoteur) afin que la valise suive le téléphone de l’utilisateur.


  • Valise en forme de roue : L’idée de cette solution et de limiter les frottements et les dépenses d’énergies lors du transport de la valise. Ayant elle même une forme de roue, la traction de la valise sera largement facilitée.



  • Valises aux parois remplaçables : Le principe est de pouvoir changer la taille des parois pour pouvoir changer à sa guise de taille de valise. Un autre aspect est aussi la longévité de la valise. En effet si les parois d’une valise lambda sont abîmées, la seule solution est de jeter la valise et d’en changer. Avec ce principe, seulement besoin d’acheter de nouvelles parois : on économise de l’argent.

 

 

On évalue alors ces différentes solutions en regardant combien de problèmes et de contradictions chacune de ses solutions résout. Nous obtenons au final un classement de ces solutions inventives comme présenté ci-dessous :

 

Conclusion

 

Parmi toutes les solutions présentées dans la partie précédente, nous en avons choisi deux qui forment donc notre vision innovante de la valise.

Nous avons décidé de conserver le principes des roues connectées ainsi que l’emboîtement de blocs pour former la valise. 

En effet, la problématique la plus importante de notre étude était la fatigue ressentie par rapport à l’utilisation de la valise. Dans l’ère dans laquelle nous vivons, quasiment tout le monde possède un smartphone. Les roues connectées sont donc une avancée logique. De plus, il nous était essentiel de pouvoir jouer sur la taille de la valise pour pouvoir jouer sur sa masse. Pouvoir imbriquer différents blocs pour constituer la valise permet d’avoir la taille de valise nécessaire et suffisante pour déplacer le volume que nous voulons transporter. Aussi, le fait de séparer la valise en blocs peut permettre d’avoir un rangement plus organisé et d’avoir des compartiments spécialements faits pour les vêtements ce qui permettrait de moins les froisser. 

 
 

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