A / ENONCER LE BESOIN B / ENONCER ET DECRIRE LES FONCTIONS A SATISFAIRE C / LE RESPECT DES FONCTIONS DE SERVICE et LES CONTRAINTES ECONOMIQUES D / LE CAHIER DES CHARGES ET L ORGANISATION DU TRAVAIL et LES SOLUTIONS TECHNIQUES A la Fin de cette activité, je saurai -Formuler le besoin. -Enoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que l objet technique doit satisfaire. -Définir les critères d appréciation et les niveaux des fonctions de service. -Evaluer le coût d une solution technique et d un objet technique. -Rédiger ou compléter un cahier des charges simplifié. -Gérer l organisation et la coordination du projet. -Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent même fonction. -Valider et réaliser une solution technique. -Modéliser la solution retenue à l aide d un logiciel de CAO.
1 / PROPOSER UN ENONCER DU BESOIN Les objets techniques ont été créés par l Homme pour satisfaire ses besoins. L énoncé du besoin à satisfaire est donc le point de départ de tout projet qui consiste en l analyse, la conception et la réalisation d un objet technique. Pour formuler correctement le besoin, on peut s aider d outils graphiques adaptés (doc1) 2 / ENONCER ET DECRIRE LES FONCTIONS DE SERVICE A REALISER Une fois que le besoin a été énoncé, il est nécessaire de s assurer de la validité de son expression, et donc de la pertinence de l objet technique qui y répondra (doc2). Pour cela, il faut évaluer si besoin risquer d évoluer rapidement (auquel cas l objet technique sera vite inadapté), voire de disparaître totalement (auquel cas l objet technique sera inutile).
Si les solutions à des deux questions ne peuvent pas être mises en œuvre rapidement, le besoin est pertinent et la réalisation qui y répond le sera aussi. On pourra donc créer l objet techniques car on se sera assurer de sa validité dans le temps. DOCUMENT 3: Enoncer d un besoin: Mise en situation : suite au succès du vélo de type Vélib, une association de la ville de Cergy envisage d appliquer ce système aux voitures. A travers ce projet, il s agit de limiter davantage la circulation dans le centre-ville, favoriser les voitures propres et valoriser le paysage urbain grâce à l image de la voiture. Cette association réfléchit pour l instant à la valorisation du paysage urbain grâce à l image du véhicule. QUESTIONS (recopier le questionnaire) 1 Pourquoi l homme crée-t-il des objets techniques? 2- Quel est le besoin que satisfait un appareil d imagerie médical? 3 A qui l appareil d imagerie médical rend-elle service? 4 Sur quoi l appareil d imagerie médical va-t-elle agir? 5 Dans quel but l appareil d imagerie médical est-elle utilisée? 6- Réalisez le diagramme «bête à corne» d une clé USB. (doc1) 7 Quelles sont les questions qui permettent de valider la création d un objet technique? 8 Faire le diagramme «bête à corne» du document 3 en lisant l énoncer du besoin
1 / ENONCER ET DECRIRE L ACTION SUR L ENVIRONNEMENT: Lorsqu un objet technique fonctionne, il agit sur son environnement (doc1). Pour décrire cette action, il convient donc de définir la matière d œuvre de l objet ( la poussière pour un aspirateur, une information numérique pour un lecteur DVD, ) Il faut aussi préciser sa valeur ajoutée (le stockage de la poussière pour l aspirateur, la lecture et la diffusion de l information numérique pour un lecteur DVD, ) 2/ ENONCER ET DECRIRE LES FONCTIONS DE SERVICE A REALISER: Une fonction de service illustre la manière avec laquelle l objet satisfait le besoin, et comment il interagit avec les éléments extérieurs qui l entourent. Pour énoncer cette fonction, il faut utiliser un verbe à l infinitif et adopter une formulation qui est indépendante de la solution retenue pour la réaliser. L ensemble peut se représenter à l aide d un outil graphique appelé diagramme des interacteurs (ou diagramme pieuvre) (doc2). Vocabulaire Matière d œuvre : ce sur quoi un objet technique agit. Ce peut être de la matière, de l énergie, de l information. Valeur ajoutée: différence d état de la matière d œuvre entre la sortie et l entrée. Elle peut être liée à la modification de sa forme, son mouvement dans l espace ou à son maintien dans le temps.
QUESTIONS (recopier le questionnaire) 1 Que fait un objet quand il fonctionne? 2 Qu est ce que la matière d œuvre? 3 qu est ce que la Valeur ajoutée? 4 Quelle valeur ajoutée la climatisation apporte-t-elle à l air ambiant? La batterie à énergie? 5 La matière d œuvre d un radar automatique est-elle de la matière, de l énergie ou de l information? 6 Proposer, selon le modèle du Doc1, un graphique qui énonce l action d une éolienne sur sa matière d oeuvre? 7-Dans le document 2, classer les fonctions de service du cardiofréquencemètre en trois catégories: celles liées au fonctionnement, à l ergonomie et à la sécurité d utilisation.
1 / IDENTIFIER LES CRITERES D APPRECIATION: Lors de la conception d un objet technique, il faut s assurer qu il respecte les fonctions de service attendues. Pour chacune d entre elles, il convient donc de les qualifier par des critères d appréciation (dimension, masse, vitesse, température, etc ) qui devront nécessairement être respectés. Ils peut exister plusieurs critères d appréciation pour un même fonction (Doc1) 2 / DEFINIR LES NIVEAUX DES CRITERES A RESPECTER: Le plus souvent, une fois que les critères d appréciation on été définis, ils doivent être quantifiés par des niveaux souhaités ou attendus (Doc2). Ce niveaux précisent la valeur des performances que les objets techniques doivent atteindre. Si ce critères est mesurable, le niveau est exprimé par une valeur dans une unité donnée. 3 / LE CHOIX D UN OBJET TECHNIQUE EN FONCTION DE SON COUT: Evaluer le coût de conception d un objet technique est essentiel lorsqu on le conçoit. Le coût de conception d un objet technique sera facturé à un client lors de l achat de l objet. Si ce coût est trop élevé par rapport au besoin qu il permet de satisfaire, ses ventes risquent d être faibles.
4/ EVALUER LE COUT DE CONCEPTION D UN OBJET TECHNIQUE: Vocabulaire Qualifier: caractériser par un mot, une expression. Quantifier: attribuer une grandeur mesurable (longueur, etc ). QUESTIONS (recopier le questionnaire) 1 Il faut être attentif à quoi lors de la conception d un objet technique? 2 Chaque fonctions de service d un objet technique doit être caractériser par quoi? 3 Dans le document 2, recopier le tableau et le compléter avec les fonctions FS3 et FS4 (remplir uniquement les colonnes fonction de service et critères). 4 A votre avis, pourquoi le four ne s est-il pas bien vendu au début de l année? 5 Pourquoi le prix de vente est-il plus élevé que le coût de conception? 6 A votre avis, à quelle période les concepteurs ont-ils décidé de revoir le conception du four? 7 Quelle en a été la conséquence sur le nombre de ventes? 8 Quel peut être l intérêt d intégrer un moteur et une source d énergie dans un environnement compact?
1 / REDIGER UN CAHIER DES CHARGES : Le cahier des charges est un document qui récapitule les différentes étapes de la formulation du besoin jusqu à la description des fonctions de service et des contraintes de chaque stade du cycle de vie de l objet techniques. Il fait office de contrat à respecter par les concepteurs. Une fois les différentes phases du cycle de vie identifiées, il s agit de décrire chaque fonction de service à l aide de critères d appréciation et de niveaux (doc1). A cela s ajoute l identification des contraintes à respecter. 2/ PLANIFIER ET COORDONNER LE TRAVAIL EN EQUIPE : Grâce au cahier des charges on définit les différentes tâches à réaliser et on les planifie dans le temps, en réfléchissant à leurs antériorités et leur coordination. 3 / PROPOSER DES SOLUTIONS TECHNIQUES: La recherche de solution technique a pour objectif de concevoir l objet technique que l on souhaite réaliser, en vue satisfaire les fonctions de service du cahier des charges. La description de l objet doit évoquer la structure technique interne qui a été retenue. Pour cela, il faut définir les fonctions techniques qui le constituent et les solutions techniques qui les réalisent.
Vocabulaire Cycle de vie : toutes les étapes par lesquelles passe un objet technique durant sa vie (conception, distribution, utilisation, fi de vie, ). Antériorité des tâches : classement des tâches dans le temps, en tenant compte du fait que certaines doivent être finies avant que d autres ne soient commencées. QUESTIONS (recopier le questionnaire) 1 Qu est ce qu un cahier des charges? 2 Expliquer ce qu est le cycle de vie. 3 Combien de temps dure la fabrication (doc2)? 4 Qui s occupe de tester le prototype? 5 Pour le pluviomètre automatique, quel est le composant qui permet de mesurer la hauteur d eau? 6 Pourquoi faut-il vidanger l eau stocker dans le pluviomètre? 7-Laquelle des deux solutions proposées correspond au diagramme du pluviomètre? 8 Expliquer le fonctionnement de la solution 2? 9 Quelle solution vous semble être le plus précise? La plus facile à réaliser?