Un besoin est un manque identifié chez une personne ou chez un groupe de personnes.
Exemples
Les habitants d'une ville peuvent manquer de systèmes de transport en commun
Une personne peut manquer d'autonomie pour son smartphone.
Objet technique
Un objet technique vise à combler ce manque en proposant de le satisfaire grâce à la technologie.
Exemples
Le manque de transports en commun peut être satisfait par la conception et la mise en place d'un nouveau réseau de transport pour la ville
Le manque d'autonomie peut être satisfait par la conception et la fabrication de smartphones plus économes en énergie et/ou possédant une batterie avec une plus grande capacité.
Identification de besoin
Pour identifier le besoin d'un objet technique, on peut se servir d'un diagramme appelé « diagramme bête-à-cornes » ou « schéma du besoin ». Avec ce diagramme, on se pose 3 questions à propos d'un objet technique :
À qui l'objet rend-il service ?
Sur quoi l'objet agit-il ?
Dans quel but l'objet agit-il ? → la réponse à cette dernière question permet d'identifier le besoin que l'objet se propose de satisfaire.
Exemples d'identification du besoin
EN RÉSUMÉ
Le cahier des charges et le diagramme des interacteurs
Les fonctions de service
Les fonctions de service d'un objet technique sont l'ensemble des fonctions principales et des fonctions de contraintes.
Fonction principale
La fonction principale est la raison pour laquelle l'objet technique a été créé : elle est directement issue du besoin. Il est possible qu'un objet possède plusieurs fonctions principales, mais souvent il n'en a qu'une seule.
Fonction de contrainte
Une fonction de contrainte permet à l'objet technique de s'adapter à un élément extérieur (utilisateur, réglementation, sécurité, conditions météorologiques, etc.).
Exemples
Fonctions principales et de contraintes de quelques objets techniques :
Identification des fonctions de service
Pour identifier toutes les fonctions de service d'un objet technique, on peut se servir d'un diagramme appelé « diagramme pieuvre » ou « diagramme des interacteurs ».
Méthode du diagramme pieuvre
Avec ce diagramme, on :
place l'objet au centre ;
ajoute tous les éléments extérieurs avec lesquels l'objet interagit (personnes, environnement, réglementation, etc.) : ces éléments sont nommés interacteurs ;
se pose la question, pour chaque interacteur : de quelle manière l'objet interagit-il avec ? Pour chaque réponse à cette question, on peut créer une fonction de service.
Exemple
Identification des fonctions de service :
Voici l'énoncé des fonctions :
FP1 : Permettre à l'utilisateur de téléphoner à d'autres personnes ;
FC1 : Être résistant aux chocs ;
FC2 : Être résistant à l'eau ;
FC3 : Respecter les normes européennes sur la santé et les émissions d'ondes ;
FC4 : Être facilement démontable et réparable pour éviter le remplacement de l'appareil complet en cas de dysfonctionnement d'un composant.
Le cahier des charges
Le cahier des charges d'un objet technique est un document décrivant tout ce que l'objet technique doit être capable de faire, pour satisfaire son besoin.
Contenu du cahier des charges
Le cahier des charges comporte notamment les fonctions de service de l'objet technique. Le cahier des charges peut contenir des diagrammes, des descriptions textuelles et/ou des tableaux.
Pour chaque fonction de service, des critères d'appréciation et leurs niveaux peuvent être indiqués : ils permettent de décrire plus précieusement, souvent de manière chiffrée, comment la fonction de service doit être réalisée.
Exemple
Cahier des charges sous forme de tableau :
EN RÉSUMÉ
Les fonctions techniques et les solutions techniques
Les objets technologiques et leurs fonctions
Un objet technologique, donc fabriqué par l'homme et venant d'un besoin, possède une fonction principale. Pour remplir cette dernière, il y a souvent d'autres fonctions techniques secondaires afin d'y répondre. Toutes ces fonctions techniques doivent être aussi réalisées et elles ont chacune une solution technique.
Le diagramme fonctionnel
On répertorie ces éléments dans un tableau de 3 colonnes que l'on appelle diagramme fonctionnel et qui se lit de gauche à droite suivant l'enchaînement.
Exemple
Prenons l'exemple d'un vélo :
Fonction principale
Fonction technique
Solution technique
rouler
roues
tourner
guidon
Se déplacer sur la route, les chemins
avancer
pédales $+$ pignon $+$ chaîne
freiner
leviers de frein $+$ câbles $+$ patins
s'asseoir
selle
Application pratique
Ce tableau permettra de répondre au cahier des charges par des solutions techniques réalisables. On pourra ensuite faire des choix.
EN RÉSUMÉ
Évaluer et choisir un OST
Établir une liste d'OST possibles
Pour répondre à un besoin de manière rationnelle, la première étape est de lister plusieurs solutions possibles. Cela permet de comparer différentes options pour trouver la plus adaptée.
Exemple
Pour répondre au besoin «se déplacer en ville», plusieurs OST existent: vélo, trottinette électrique, taxi, bus
Choisir des critères
Une fois plusieurs solutions identifiées, il faut définir une liste de critères à évaluer. Ces critères serviront à comparer les OST, en leur donnant une note.
On peut notamment utiliser:
des critères techniques, comme les performances (vitesse, autonomie, etc.) ou les fonctionnalités de l'OST;
des critères d'estime: esthétique de l'objet, marque, réputation;
des critères liés au développement durable.
Critères liés au développement durable
Pour rappel, le développement durable est organisé autour de 3 piliers: environnemental, économique et social.
Ainsi, des critères de choix d'un OST peuvent être:
environnementaux, en analysant l'impact de chaque étape du cycle de vie (fabrication, transport, utilisation, fin de vie), ainsi que l'indice énergétique ou l'indice de réparabilité;
économiques, comme le coût de l'OST, son entretien et sa réparation;
sociaux, en analysant l'impact sur les personnes (sécurité, conditions de travail, accessibilité).
Exemple
Pour répondre au besoin «se déplacer en ville», il est possible d'utiliser les critères suivants:
temps de trajet (performance);
coût (économique);
pollution (environnemental);
facilité d'utilisation (social).
Comparer avec un tableau
Une fois la liste d'OST établie et les critères choisis, on peut dresser un tableau comparatif dans lequel on note chaque OST selon chaque critère.
On peut ensuite additionner toutes les notes (en donnant éventuellement plus d'importance à certains critères) pour obtenir un score global.
Exemple
Pour répondre au besoin «se déplacer en ville», voici un tableau comparatif de 4 solutions. Les notes vont de 4 (très bon) à 1 (très mauvais):
OST
Vélo
Trottinette électrique
Taxi
Bus
Temps de trajet
3
4
3
2
Coût
4
3
1
3
Pollution
4
3
1
2
Facilité d'utilis.
2
3
4
3
Score
13
13
9
10
Avec ces critères, le vélo et la trottinette électrique apparaissent comme les solutions les plus adaptées car elles obtiennent la meilleure note (13).
