Science et technologie s1473

La conception technologique

C’est souvent à partir d’un besoin à combler que naissent les objets techniques ou les systèmes technologiques.

L’équipe d’Allô prof te propose un aide-mémoire qui pourrait t’être utile lors de ta prochaine démarche de conception technologique :

1. Se questionner sur le problème d’ordre technologique.

Se poser les questions suivantes peut aider à démarrer sa démarche de conception technologique : Suis-je capable de reformuler le problème dans mes propres mots? Qu’est-ce que je connais déjà sur le sujet? Avant même d’avoir expérimenté quoi que ce soit ou cherché dans des ouvrages de référence, ai-je une solution qui pourrait être plausible? Si oui, quelle est-elle? Quel est le besoin auquel on tente de répondre? Est-ce que je connais des objets techniques qui répondent à des besoins similaires? Si oui, qu’est-ce que je connais de ces objets? Ces explications constituent ce que l’on appelle, en laboratoire, des hypothèses.
Problème à résoudre : Les personnes âgées et les personnes souffrant d’arthrite sont reconnues pour avoir de la difficulté à ouvrir certains pots (de confitures et de marinades, par exemple). Comment pourrait-on faciliter la vie de ces personnes à l’aide d’un objet technique?

Reformulation du problème : Il faut trouver comment on peut faciliter l’ouverture de certains pots à l’aide d’un objet technique. La difficulté à ouvrir un pot peut être d’origine différente d’une personne à l’autre : pas assez de force, couvercle collé sur le pot, couvercle trop grand pour la paume de la main, etc.

Connaissances sur le sujet : Je sais que certaines personnes utilisent des élastiques autour du couvercle pour faciliter l’ouverture des pots de confiture. Je crois que c’est pour renforcer la poigne sur le couvercle. Je sais aussi que l’ouverture de certains pots est difficile car les substances sucrées qu’ils contiennent font coller le pot au couvercle. L’une de mes tantes tape à l’aide d’un couteau sur la circonférence du couvercle pour le faire décoller.

Hypothèses : Je crois qu’il existe une solution différente à chaque problème d’ouverture de pot. Si le pot est difficile à ouvrir parce que le couvercle est collé par les substances sucrées, je crois qu’il serait efficace de créer un dispositif composé d’une courroie de caoutchouc et pouvant s’adapter à plusieurs formes de couvercles (note : un simple croquis serait ici tout à fait justifié).


2. Faire l’inventaire des scénarios de résolution possibles.

Plusieurs scénarios sont envisageables pour trouver une solution à un problème de nature technologique. Pour arriver à développer l’objet technique idéal, il est intéressant d’imaginer plusieurs scénarios. À cette étape, il peut s’avérer judicieux de rencontrer des experts ou de consulter des ouvrages afin de d’étendre l’éventail des possibilités. Il sera ensuite plus facile de choisir le scénario qui semble le plus approprié. Il faudra alors être en mesure de justifier son choix. La démarche associée au scénario idéal devra tenir compte des contraintes et des problèmes possibles qui sont reliés à la réalisation du projet : temps et coûts de conception, ressources matérielles, difficultés techniques, etc. Cette démarche sera notée dans l’important cahier des charges.


3. Appliquer la démarche.

Dans une démarche de conception technologique, les étapes suivantes doivent avoir été prévues et se retrouveront dans le cahier des charges :

- le tracé d’un croquis de l’objet technique ou du système technologique;
- le tracé du schéma de principes;

À ce point, on peut plus facilement dégager :
- les principes scientifiques et technologiques;
- le tracé du schéma de construction;
- le tracé du dessin de détails;
- la gamme de fabrication (au besoin);
- l’importante liste de vérification qui permet de s’assurer que toutes les étapes précédentes ont bel et bien été respectées.

Comme tu peux le constater, la démarche de conception technologique commence d’abord par des dessins techniques qui illustrent les principes scientifiques et technologiques associés à l’objet ou au système que l’on souhaite concevoir. À partir de là, on pourra ajuster nos dessins si l’on y observe des incohérences (modifier un plan peut éviter des constructions inutiles…). De plus, avant de débuter la construction finale de l’objet ou du système, il est recommandé de construire de petits prototypes d’essais.

Après la construction du prototype et quelques essais, il s’avère souvent nécessaire d’apporter des correctifs à la démarche prévue au départ, avant la conception finale de l’objet technique ou du système technologique. Il ne reste ensuite qu’à apporter les ajustements nécessaires (en gardant bien en tête le but de répondre au besoin initial).

Enfin, il faudra prévoir un moment pour faire un retour sur la démarche en identifiant les difficultés rencontrées et en proposant les solutions retenues.

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