Les objets techniques et leurs fonctions

Besoin

Un besoin est un manque identifié chez une personne ou chez un groupe de personnes.

Par exemple :

• 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.

Par exemple :

• 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 :

1. À qui l’objet rend-il service ?
2. Sur quoi l’objet agit-il ?
3. 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 :

Les fonctions de service

Les fonctions de service d’un objet technique sont l’ensemble des fonctions principales et des fonctions de contraintes.

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.

Une fonction de contrainte permet à l’objet technique de s’adapter à un élément extérieur (utilisateur, réglementation, sécurité, conditions météorologiques, etc.).

Exemples de 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 ».
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.

Exemples d’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.

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 de cahier des charges sous forme de tableau :

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. 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.
Prenons l’exemple d’un vélo :

Ce tableau permettra de répondre au cahier des charges par des solutions techniques réalisables. On pourra ensuite faire des choix.