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Accessibilité de la salle 102 Année scolaire 2018 / 2019

Présentation de la technologie

( lien vers la carte heuristique )

Séance 01

Besoin et contraintes à la source de l'imagination d'un système technique

Le besoin: La conception d'un nouveau système technique démarre toujours par la naissance d'un besoin. Le besoin est quelque chose qui peut être considérée comme nécessaire à l'être vivant. L'Homme a des besoins à satisfaire, comme s'alimenter, s'habiller, se loger, ...

La bête à corne: Cet outil nous permettra de décrire et présenter rapidement le besoin qui donne naissance à un nouvel objet technique. Le dessin suivant est une illustration de la bête à corne et de son contenu.

La contrainte: Elle devra être supportée par l’objet technique. Elle peut être fonctionnelle, technique, esthétique, pratique, économique, environnementales, légale,… La contrainte devra obligatoirement être respectée par l’objet technique que vous pourrez utiliser.

Le diagramme pieuvre: Ce diagramme nous permettra de représenter l’ensemble des contraintes qui sont supportées par l’objet technique.

Exemple du diagramme pieuvre d'une souris informatique

Niveau d'exigence: Pour chaque contrainte, il faudra fixer des limites que la solution technique devra respecter, qu'elle ne devra pas dépasser ( dans les 2 sens, au minimum et / ou au maximum ). Le niveau d'exigence est fixé dans le cahier des charges et donnera au concepteur de la solution technique des indices lors de la conception de la solution technique.

Le tableau ci-dessus ( à compléter ) représente les niveaux d'exigence de quelques contraintes/critères que nous devrons prendre en compte lors de la conception d'un nouvel objet technique

Cycle de vie de l'objet technique: "Ce cycle représente toutes les étapes de la vie de l’objet technique". Les étapes les plus importantes sont: la conception / l'extraction des matières premières et de l’énergie / la fabrication / le transport / l'utilisation / la fin de vie, le recyclage / le retour au début

Le cahier des charges: "Ce document sera toujours fait avant la conception d'un nouvel objet technique ( .../... ). Ce document décrira avec précision les attentes et demandes du clients". Il énonce le besoin, les contraintes que le système technique devra respecter et ses principales fonctions. "C’est un contrat entre le demandeur et le concepteur / fabricant. Il devra être respecté".

Exercices

  • Faites le schéma "bête à corne" sur une feuille de votre classeur.
  • Faites le diagramme pieuvre de notre système technique
  • Analyse de documents: retrouvez les contraintes que nous devrons respecter pour être conforme à la loi et aux demandes des associations de personnes handicapées.

Séance 02

La recherche d'idées

Toutes les façons de travailler, de s'organiser, sont bonnes lorsque nous recherchons une nouvelle idée.

Le brainstorming: "C'est une méthode de recherche d'idées pendant laquelle le but est de trouver le plus d'idées possible, sans limiter son imagination". Lors de cet exercice il y a quelques règles à respecter.

  • "Ecouter les autres", tout le monde à le droit de proposer une idée
  • "Il faut rebondir sur les idées des autres" pour essayer de les améliorer, de les modifier, de les adapter à une autre vision du projet.
  • "Il faut écrire toutes les idées", garder une trace ( texte ou dessin ). Toutes les idées sont bonnes.
  • "Les idées des autres méritent votre respect". Il est interdit de se moquer des idées des autres.
  • "La recherche d'idées ne s'arrête jamais"

Le croquis: "C'est un dessin rapide fait à main levée", qui présente de façon plutôt minimale le concept que nous voulons transmettre.

Le schéma: Il est fait avec des symboles normalisés. Il permet de décrire le fonctionnement ( ou le contenu ) d'un aspect précis du système technique. Les schémas les plus connus sont les schémas électriques ou hydrauliques.

De gauche à droite: Un schéma hydraulique, un schéma électrique

Problématique n°02: Comment pourrions-nous aménager l'entrée du bâtiment Lamartine pour permettre à une personne à mobilité réduite de venir en salle 102 ?

Exercice:

  • Faites un brainstorming pour trouver des idées d'aménagement. Notez toutes vos idées sur une feuille de votre classeur.

Séance 03

Les différents types de dessins

"Le dessin est une forme de "langage universel" car il permet de transmettre une idée", de communiquer avec quelqu'un même si nous ne parlons pas la même langue ! De plus l'être humain sait dessiner avant même de savoir écrire !

Le croquis: C'est un dessin rapide fait à main levée, qui présente de façon plutôt minimale le concept que nous voulons transmettre.

Le dessin technique: "Ce type de dessin se retrouve dans toutes les industries. Il doit être fait en respectant des règles précises". Il représente exactement l'objet technique final, celui que nous voulons construire.

La DAO: "C'est l'abréviation de Dessin Assisté par Ordinateur". Au collège nous utiliserons le logiciel Sketchup pour faire de la DAO.

Exercice:

  • Poursuivez votre recherche d'idées en privilégiant le dessin à main levée, les croquis.
  • Placez votre travail dans la pochette de votre groupe. Cette pochette restera en salle de technologie tout au long de la séquence.

Séance 04

Les différents types de contraintes

Architecture / loi / technique: Les contraintes peuvent avoir différentes origines. Elles peuvent être légales, réglementaires, environnementales, personnels, techniques, esthétiques, etc ... Dans certains cas, la contrainte est imposée par la loi et/ou par votre client. Parfois c'est le concepteur de l'objet technique qui va s'imposer des contraintes pour être certain que l'objet technique fonctionnera dans tous les cas.

Cycle de vie de l'objet technique: A chaque étape du cycle de vie de l'objet technique, les contraintes peuvent être différentes. Néanmoins elles existent.

Exercices:

  • Adaptez vos idées aux contraintes que vous devez respecter.
  • Sélectionnez l'idée qui respecte le plus les contraintes auxquelles nous devrons faire face lors de la réalisation de ce projet.
  • Pour chaque étape du cycle de vie de votre système technique, essayez de cibler les contraintes qui pourraient exister !
  • Travail personnel: Faites une présentation de votre idée d'aménagement de l'entrée du bâtiment Lamartine

Correction de l'étude de documents "Réglementation et lois: Les contraintes à prendre en compte"

  • Loi de février 2005: accessibilité pour tous, mise en conformité des lieux, 10 ans ( ceci a changé depuis la publication de la loi ) pour se mettre en conformité avec les lois, Tout enfant présentant un handicap est inscrit dans l'école de son quartier, prévoir des aménagements afin que les étudiants handicapés puissent poursuivre leurs étude, passer des concours, etc... réflexion sur l'accessibilité des locaux, et aux alentours des locaux, modification du gros oeuvre, des salles de classe, des couloirs, ascenseur, rampes, plans inclinés, adaptation du mobilier, du second oeuvre, le matériel de l'élève, ...
  • Bâtiments de France: Dans un périmètre protégé, il faut faire une demande préalable de travaux. Certains bâtiments sont protégés par un classement ou décret, ... au titre des monuments historiques. L'extérieur, l'intérieur, le terrain peuvent être classés tout comme le terrain. Les travaux à l'intérieur peuvent aussi être soumis à autorisation. Les travaux de réparations ou d'entretien ne sont pas soumis à autorisation.
  • Les associations: Le palier de repos ( au niveau d'un plan incliné et de portes automatiques ), l'espace de manoeuvre ( doit exister tout au long du cheminement possible d'un fauteuil roulant ) et l'espace d'usage ( pour permettre à la personne handicapée de pouvoir faire ce qu'il faut en fonction du lieu où elle se trouve ) doivent être inclus pris en compte lors d'un aménagement.

Séance 05

La maquette ( forme de prototype )

Tous les architectes utilisent les maquettes pour "vendre" leurs projets. Actuellement nous pouvons faire la différence entre 2 types de maquettes:

  • La maquette réelle: Elle doit être fabriquée. Pour cela nous pouvons utiliser n'importe quel matériau. Par contre, avant de la fabriquer, il faudra savoir exactement ce que nous voulons faire, la forme des pièces, comment les assembler, ... La maquette sera toujours à l'échelle car elle doit représenter avec précision la réalité. Toutes les dimensions de la maquette devront correspondre aux dimensions de l'aménagement réel mais en tenant compte d'un coefficient réducteur ou multiplicateur.
  • La maquette virtuelle: C'est une représentation virtuelle en 3 dimensions de notre projet. Pour réaliser cette maquette nous devrons utiliser un logiciel de dessin ( sketchup ). Il n'y a pas de limites aux dimensions de ce dessin ( maquette ) mais il faudra absolument respecter les vraies dimensions de notre aménagement.
  • La maquette virtuelle pourra aussi être chargée dans les serveurs de KUBITY en ligne en vue d'une visite virtuelle de notre travail ( application KUBITY ).
Exemples de maquettes réelle et virtuelles

Le logiciel sketchup: C'est un logiciel de modélisation 3D ( modeleur volumique ). Il propose des outils simples ( rotation, extrusion, déplacement, ... ) qui se prennent facilement en main. Grâce à ce logiciel nous pouvons dessinez des objets techniques que l'ordinateur nous présentera avec un rendu en 3 dimensions.

fenêtre de démarrage de Sketchup: Choisissez un modèle et commencez à utiliser Sketchup.

Comme tous les logiciels, nous retrouverons dans Sketchup les zones suivantes:

  • Une barre des menus: Nous y retrouverons un accès à toutes les commandes du logiciels. Il est conseillé de toujours naviguer dans ce menu avant de commencer à utiliser le logiciel.
  • Une barre d'outils: Elle contient les outils qui sont le plus souvent utilisés. Grâce à la barre des menus vous pourrez faire apparaître ( ou disparaître ) les barres d'outils que vous préférez.
  • Des icônes: C'est un dessin qui représente un outil spécifique.
De gauche à droite vous retrouverez: Une partie de la barre d'outils, la barre des menus, un exemple de boite à outils, une partie du menu Fenêtre.

Pour information: La commande Importer de Sketchup: Grâce à cette commande nous pourrons importer différents types de fichiers dans notre fichier Sketchup. Ceci nous permettra de gagner du temps lors de notre phase de conception car il n'est pas toujours nécessaire de tout "redessiner". Parfois nous pourrons utiliser des bibliothèques et intégrer dans notre dessin ce que d'autres ont déjà dessiné !

Exercice:

  • Utilisez le logiciel sketchup pour dessiner votre aménagement du bâtiment Lamartine. Vous pouvez utiliser le fichier de départ qui est sauvegardé dans votre lecteur réseau ( de la classe ).
  • Choisissez la solution technique qui répond le mieux à notre demande de départ.

Séance 06

Organisation de la fabrication

Exemple d'une maquette faite en carton plume

Ordonnancement des phases de fabrication: Pour fabriquer la maquette il faut faire un certain nombre d'opérations qui devront être faites dans un certain ordre. Toutes les opérations doivent donc être classées dans l'ordre qui nous permettra de fabriquer la maquette le plus simplement possible. Mais pour cela il faut également savoir tout ce que nous allons devoir faire pour fabriquer notre maquette. Une fois que toutes les tâches ( opérations ) auront été définies, nous pourrons les mettre dans l'ordre. Ceci est l'ordonnancent des phases.

De gauche à droite: Frederick Winslow Taylor, chaine de fabrication automobile
Au début du XXieme siècle, M. Taylor organisa la fabrication des Ford T. Il décomposa en tâche simple toutes les opérations qui devaient être faites pour fabriquer la voiture. Chaque ouvrier a ensuite été formé pour faire une opération unique et répétitive. La juxtaposition de toutes ces opérations a permis à l'entreprise Ford aux Etats-Unis de fabriquer la première voiture accessible à tous les ouvriers.

Planification de la fabrication: Lors de cette étape, nous allons organiser/combiner toutes les opérations qui seront à faire pour fabriquer l'objet technique. Le but de cette organisation est de trouver l'arrangement qui permettra de faire le travail le plus rapidement possible.

  • Certaines opérations pourront être faites en parallèle. Dans ce cas, plusieurs personnes pourront faire ces activités en même temps, sur des postes de travail différents.
  • D'autres opérations devront être faites pour pouvoir en faire une nouvelle. Dans ce cas nous parlerons de conditions d'antériorités. Exemple: Nous ne pouvons pas faire une tarte aux pommes si nous n'avons pas encore acheté les pommes ...

Choix de l'outillage: Pour faire votre maquette vous allez devoir tracer vos pièces sur du carton plume. Ensuite vous devrez les découper et les coller.

De gauche à droite: Un pistolet à colle, un cutter

Gamme de fabrication: C'est un document qui décrit avec précision l'ensemble des opérations qui sont à faire à chaque étape de fabrication de l'objet technique. Elle se présente sous forme de tableau qui contient, classée dans l'ordre, une description de chaque étape de fabrication ainsi que l'outillage qu'il faudra utiliser pour réaliser la tâche. Un croquis explicatif peut accompagner chaque étape afin de faciliter la compréhension du travail qui est à faire.

Préparation du poste de travail: Pour travailler en toute sécurité votre poste de travail doit être rangé et organisé. Tout l'outillage doit être à proximité de vos mains tout comme les pièces de votre maquette.

L'outillage et ses dangers: Lors de la fabrication, vous serez confrontés à certains dangers ( coupure, brûlure, choc ). Les outils que vous allez utiliser présenteront des dangers. Le manque d'ordre ou de propreté de votre poste de travail pourra aussi être un danger pour vous. Enfin, avant de découper une pièce il faudra toujours vérifier qu'elle ne comporte pas d'erreurs car une fois découpée vous ne pourrez plus la corriger ...

Voici quelques exemples d'illustration du danger dans les ateliers

Il n'y a pas que les outils qui sont dangereux, l'être humain est également un danger pour les autres dans un atelier. Pensez à faire attention aux autres car une bousculade peut avoir des conséquences très graves dans un atelier. Votre tenue vestimentaire peut également être un danger. Une écharpe trop longue ou des cheveux longs peuvent s'enrouler dans une machine en mouvement. Enfin, le désordre peut être à l'origine d'accident.

Exercice:

  • Fabriquez la maquette en carton plume de votre projet d'aménagement de l'entrée du bâtiment Lamartine.
  • Comparez votre maquette réelle et la maquette virtuelle ( sketchup ). Avez vous représenté le même projet ?

Validation de l'objet technique: Parmi toutes vos idées et vos maquettes, vous allez devoir choisir celle qui répond le mieux la demande de départ. La solution technique retenue devra répondre de la meilleure façon possible aux attentes de votre client tout en respectant la loi et la réglementation en vigueurs.

Importance de la chaine de transmission de l'information ( changement d'idée au moment de la réalisation des maquettes ). Dans un projet des changements sont toujours possible, mais il faut s'assurer que tous les acteurs du projet soient bien informés de cette modification. C'est la communication !!

Séance 07

Validation et présentation du projet

Validation de votre solution technique. Il n'y a aucune limite lors de l'imagination d'une solution technique. Toutes les idées sont bonnes, toutes les idées peuvent être une ressource pour le développement du projet. Par contre, lors de la validation de la solution technique qui aura été retenue nous devrons prendre en compte certaines contraintes:

  • Les limites technologiques de fabrication et/ou d'utilisation.
  • Les contraintes réglementaires, locales, environnementales, imposées par le client, ...

La solution technique qui sera retenue devra répondre de la meilleure façon possible aux demandes de son cahier des charges ( et donc de votre client )

Cette solution technique est elle conforme aux attentes du cahier des charges ?

Les outils de présentation: Actuellement il existe un grand nombre d'outils qui vous permettent de faire une présentation de vos travaux:

  • Les logiciels pour créer un document multimédia / l'ordinateur / le vidéo projecteur
  • La présentation via une application internet
  • L'affiche / le papier
  • La réalité augmentée ou la réalité virtuelle
  • ...

L'image numérique: C'est un fichier numérique qui rassemble toutes les données qui permettront à un logiciel informatique ( adapté ) de reproduire le fichier au format image. L'image numérique n'est qu'un assemblage de pixels. ( page wikipedia ) et elle se retrouve partout autour de vous. Mais comment faire une image numérique ?

Source: Wikipedia.org
  • Avec un scanner
  • Avec un smartphone
  • Avec un appareil photo numérique
  • Avec un logiciel de dessin
  • etc...

Exercice: Faites un document multimédia comprenant du texte et des images, qui décrira votre travail de recherche d'idée pour l'aménagement du bâtiment Lamartine et la solution que vous avez sélectionné.

  • Faites un travail sur une page A4
  • Les images doivent être noyées dans le texte
  • Votre travail doit être numérique, voire numérisable. Une copie au format image devra également être envoyée en P.J. d'un message électronique.
  • Attention à la mise en forme et à la mise en page de votre travail.

Le partage de vos fichiers: Grâce à internet et aux outils de communication, il existe un grand nombre de façons différentes pour partager votre travail. Nous parlerons ici d'un moyen bien particulier, c'est la messagerie électronique.

  • Dans Mon Bureau Numérique, vous avez la possibilité d'utiliser une messagerie électronique. Elle vous permet de communiquer avec vos enseignants et vos camarades de la classe.
  • Avez-vous déjà utilisé cet outil ?
  • Grâce à cette messagerie vous pourrez partager des fichiers que nous appelons "des pièces jointes". Il faudra néanmoins faire attention à deux choses: - La taille du fichier, car s'il est trop volumineux, le message ne le chargera pas ! - Et l'extension du fichier: Avec quel logiciel avez-vous créé votre fichier ? Votre correspondant possède-t-il le même logiciel pour pouvoir ouvrir votre travail ?
Trois illustrations de votre messagerie, de gauche à droite: La barre d'outils, la fenêtre d'écriture de votre message, l'arborescence des dossiers.

QR-Code: C'est un "code Barre" à 2 dimensions. Vous le connaissez certainement et il se retrouve de plus en plus dans notre environnement. Le QR-Code est souvent utilisé avec les smartphones et les tablettes et il représente dans la plupart des cas une "adresse web optique" qui est exploitable par les appareils nomades qui disposent d'un appareil photographique.

Exemple d'un QR-Code qui vous permet d'ouvrir ce cours avec un smartphone ou une tablette

Séance 08

Evolution du système technique

Chronologie: Une représentation chronologique est un travail qui est fait ( et présenté ) en tenant compte des dates d'apparitions des objets techniques ou des événements. Les dates sont classées et présentées dans un ordre croissant d'apparition encore appelé ordre chronologique.

Evolution des techniques: L'évolution des objets techniques dépend de leurs contextes historique, scientifique, économique, technique, social, ... L'objectif de l'évolution sera toujours d'améliorer les performances de l'objet technique. Dans ce cas, nous parlerons d'innovation.

Rupture technologique: C'est une nouvelle solution technique qui apporte des performances supérieures en comparaison à des solutions existantes. Elle les supplante et les remplace mais elle ne crée pas un nouveau marché. La rupture technologique commence en général par une invention.

Exercice: Evolution de l'ascenseur. Faites un document multimédia comprenant du texte et des images qui devra mettre en avant, sous forme chronologique, les différentes étapes de l'évolutions es ascenseurs.

  • Présentez votre travail sous forme de chronologie
  • Présentez différentes évolutions technologiques
  • Parlez des ruptures technologiques
  • Faites un travail sur une page A4
  • Votre travail doit être numérique, voire numérisable. Une copie au format image devra également être envoyée en P.J. d'un message électronique.
  • Attention à la mise en forme et à la mise en page de votre travail.

Séance 09

Principe de fonctionnement de l'ascenseur

Le dossier technique: Ce document renferme l'ensemble des renseignements qui nous seront nécessaires à la compréhension du fonctionnement de l'objet technique. Grâce à lui nous devrions être capable de fabriquer, utiliser, dépanner l'objet technique. Nous y trouverons du texte ( présentation, explication ), des dessins techniques ( ce sont les références pour fabriquer chaque pièce ), des schémas ( de branchement, ... ), des gammes de fabrication, ...

Description du fonctionnement de l'objet technique: La description peut concerner différents aspects de l'objet technique.

  • Sa mise en route: Comment démarrer l'objet technique ? Parfois il faut juste appuyer sur un bouton et parfois il faut configurer l'environnement de travail avant que le système technique accepte de démarrer !
  • La chaine d'information: Pour fonctionner, certains systèmes techniques doivent recueillir de l'information ( capteur ) la traiter ( cerveau électronique ) et enfin envoyer des ordres aux actionneurs pour qu'ils réalisent une certaine action ( avec les effecteurs ). La chaîne d'information doit permettre au système technique de savoir ce qui se passe autour de lui, ensuite il faut que le système technique doit pouvoir réfléchir et prendre des décisions et enfin lorsque cette décision est prise, le système technique doit pouvoir transmettre cet ordre à un de ses actionneur afin de réaliser l'action qui est attendue.
  • La chaine d'énergie: Pour fonctionner, le système technique a aussi besoin d'énergie. Elle est stockée, distribuée, utilisée et évacuée ( parfois ). Cette gestion de l'énergie se fait à la demande et en fonction des besoins du système technique.
  • ...
Document AC-Toulouse: Source internet ( utilisez ce lien pour ouvrir le document en ligne )

Les représentation du système technique: Ces descriptions se feront dans la plupart des cas grâce à des schémas et des croquis. Le texte pourra aussi être utilisé mais bien souvent il est mis de côté ...

La programmation avec MBlock: Le rôle du programme est de permettre au système technique "de fonctionner de façon autonome !". Pour faire le programme, il faudra commencer par scénariser les actions et les réactions du système technique ( automatisé ) sous forme d'un algorigramme ( qui est la traduction graphique de l'algorithme ).

  • Rappel Scratch / Block: Ces logiciels permettent de construire des programmes en assemblant des instructions comme des pièces de puzzle. Chaque instruction s'appelle un "bloc". Nous retrouverons les déclencheurs, les instructions, les boucles, les capteurs, ...
  • Dans l'exemple suivant, nous retrouvons le bloc de départ des actions et des conditions.
  • Dans ce second exemple, nous ajoutons une boucle, c'est à dire que le programme qu'elle contient sera exécuté tant que la condition n'est pas validée.
  • En conclusion, un programme peut être ( pour le moment ) considéré comme un assemblage d'actions et de conditions qui sont intégrées dans des boucles. L'essentiel lors de la réalisation du programme est de savoir exactement comment assembler tous les blocs et dans quel ordre !
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.. Oliger
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Credits:

Inclut une image créée par geralt - "stairs shield ban"