CANNE DE RANDONNEE ECLAIRANTE...

Dossier cahier des charges canne de randonnée autoéclairante page 1/12

BACCALAUREAT SCIENTIFIQUE OPTION SCIENCES DE L’INGENIEUR

PROJET PLURITECHNIQUE

CANNE DE RANDONNEE ECLAIRANTE

AUTORECHARGEABLE

CAHIER DES CHARGES

Session 2013 / 2014 Lycée Jacques PREVERT

CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL


1. PRESENTATION GENERALE DU PROJET

Contexte général du produit et énoncé du besoin La randonnée pédestre est une activité de loisir de plus en plus pratiqué, notamment par les retraités. Pour améliorer leur confort lors des randonnées, des cannes de randonnée sont proposées sur le marché, dont certaines équipées d’un système éclairage intégré alimenté par piles, permettant de débuter la randonnée de nuit. Dans le contexte actuel de développement durable, il devient nécessaire de limiter la consommation de piles qui sont des composants fortement polluants et difficiles à recycler. On se propose ici de développer une canne de randonnée éclairante dont la source d’énergie du système d’éclairage se recharge lors de l’utilisation de la canne.

2. L’ENONCE DU BESOIN (UTILISATION DE LA METHODE APTE (NORME AFNOR)

L’objectif de l’analyse du besoin est de valider l’émergence du besoin né d’idées, de perceptions du marché ou d’insatisfactions client, en passant par les phases d’expression et de validation. 2.1. Expression du besoin Dans quel but ?

Créer un point d’appui et éclairer le chemin

A qui (à quoi) le produit rend-il service ? Sur qui (sur quoi) le produit agit-il?

Produit

Dans quel but le produit existe-t-il ?

Randonneur dans des conditions nocturnes

Confort du randonneur

CANNE DE RANDONNEE ECLAIRANTE

Poignée de canne de randonnée avec

système d’éclairage intégré orientable



2.2. Validation du besoin

Il s’agit d’un questionnaire destiné à valider l’existence du besoin : - en exprimant le but et les raisons qui lui ont donné naissance, - en recherchant les cas d’évolution ou de disparition susceptibles de rendre le besoin obsolète.

- Pour les randonnées de nuit une lampe est nécessaire. La canne éclairante permet d’éclairer le parcours du marcheur.

- Les piles et accumulateurs sont chers et peu écologiques. Une canne autorechargeable s’avère très pratique car aucune énergie autonome de type chimique n’est utilisée.age portatif.

- Pour faciliter la marche du randonneur. - Pour éclairer le parcours du randonneur. -- Pour avoir un produit qui intègre la canne et la lampe. - Pour avoir une canne a énergie autonome qui se recharge seule grâce aux mouvements du randonneur. - Parce qu’il est nécessaire de concevoir des cannes de randonnée high-tech relativement concurrentielles pour équiper le grand public.

- Ce besoin ne peut disparaître pour l’instant car la randonnée est une discipline très pratiquée à l’heure actuelle. Les cannes de randonnée sont très utilisées, et de plus en plus les cannes éclairantes pour les parcours de nuit.

- demandant un recyclage total des produits. - es serrures à clés traditionnelles au profit …

ables d’actualité mais une tendance se profile vers l’utilisation d’énergie propre. ( - Peu probable - Ceci n’est pas d’actualité. - Pas d’évolution a court terme. - Pas de disparition du besoin.es à clés traditionnels. à moyen terme.

- Le besoin est validé à moyen terme.

Pourquoi ce besoin existe-t-il ? (causes, origines, …)

Pour quoi ce besoin existe-t-il ? (dans quel but, finalités, …)

Qu’est ce qui pourrait faire évoluer ou disparaître ce besoin ?

Quelle est la probabilité de l’évolution ou de la disparition du besoin ?

Conclusion sur la validité du besoin ?



3. EXPRESSION FONCTIONNELLE DU BESOIN

3.1. Identification des fonctions de service Définition de la liste exhaustive des éléments (personnes, équipements, matières, etc) et contraintes

qui constituent l’environnement du produit au cours de sa vie en situation d’agir sur lui ou de subir ses actions.

FP1 : Permettre à l’utilisateur de prendre un appui supplémentaire

FP2 : Eclairer le chemin de randonnée

Fonctions principales

FC1 : Etre ergonomique dans son utilisation FC2 : Etre autonome en énergie FC3 : Résister au milieu ambiant FC4 : Résister à une chute sur le sol FC5 : Respecter les normes et réglementations

FC6 : Etre esthétique

Fonctions complémentaires et contraintes

Graphe des interactions (APTE®) : Phase d’utilisation

Canne de randonnée

Sol

Normes et réglementations

Milieu ambiant

FP1 FC1

FC5

FC6

FC3

FC2

FC4

Chemin de randonnée

Randonneur

FP2

Obscurité

Energie Etre esthétique



3.2. Phases de fin de vie et d’élimination du produit

FC8 : Faciliter le démontage des pièces FC9 : Faciliter le tri des pièces

FC10 : Etre recyclable

Fonctions complémentaires et contraintes

Triage

Démontage Recyclage

FC8

FC9 FC10

Graphe des interactions (APTE®) :

Phases de fin de vie et d’élimination

Canne de randonnée



4. CARACTERISATION DES FONCTIONS DE SERVICE

Ci-dessous est présentée sous forme de tableau la caractérisation des fonctions de services : critères, niveaux et flexibilité, restreint aux composantes de limite d’acceptation et classe de flexibilité (taux d’échange non présenté).

Fonctions de service

Critères Niveaux

Flexibilité

Limite d’acceptation

Classe

FP1 : Permettre à

l’utilisateur de prendre un appui supplémentaire

Effort 500N mini f3

FP2 : Eclairer le chemin de

randonnée

Intensité lumineuse 8000 mca f3

Orientation du faisceau Réglable f0

Plage de réglage De 0° à -90° +/-5° f3

FC1 : Etre ergonomique

dans son utilisation

poids 500g maxi f3

Hauteur réglable : - Hauteur minimale : - Hauteur maximale :

0,65 mètre 1,35 mètre

maxi mini

f0 f0

FC2 : Etre autonome en

énergie

Nature de la source d’énergie Rechargeable f0

Rechargement de la source d’énergie

Lors de l’utilisation de la canne (marche)

f0

Autonomie hors utilisation (hors marche)

2 heures mini f3



Fonctions de service

Critères Niveaux

Flexibilité

Limite d’acceptation

Classe

FC3 : Résister au milieu

ambiant

Rayonnement UV Moyen maxi f0

Luminosité 1500 lux mini f0

Taux hygrométrique 100% mini f0

Température de -20° à +60° mini f1

Taux de poussière Faible f0

Indice de protection IP57 f0

FC4 : Résister à une chute sur le sol

Hauteur de chute 1 m mini f1

Matière sol Béton f1

FC5 : Respecter les

normes et réglementations

f0

f0

FC6 : Etre esthétique

Formes f3

Coloris f3

FC7 : Faciliter le

démontage des pièces

Démontage Manuel sans ou avec outillage standard

f1

FC8 : Faciliter le tri des

pièces

Identification des matériaux utilisés

visuel f0

FC9 : Etre recyclable

Taux de recyclage maximal f0

Critères économiques Ci-dessous sont présentés les critères économiques relatifs à la canne de randonnée à développer :

- Prix de vente envisagé : 45 € - Série : 10000/an sur 3 ans



5. ARCHITECTURE FONCTIONNELLE DE LA CANNE DE RANDONNEE

Ce schéma bloc fonctionnel présente la structure de la chaîne d’action retenue la canne de randonnée qui se limite à une chaîne d’énergie.

Critères d’appréciations : caractère retenu pour apprécier la manière dont une fonction est remplie ou une contrainte respectée Niveaux d’appréciations : grandeur repérée sur une échelle adoptée pour un critère d'appréciation d'une fonction Flexibilité : ensemble d'indications exprimées par le demandeur sur les possibilités de moduler le niveau recherché pour un critère d'appréciation ; Classe de flexibilité : indication littérale placée auprès d'un niveau d'un critère d'appréciation, permettant de préciser son degré de négociabilité ou d'impérativité ; Limites d'acceptation : niveau de critère d'appréciation au-delà duquel le besoin est jugé non satisfait.

Alimenter en

énergie électrique

Accumulateur Interrupteur Diode

électroluminescente

Distribuer l’énergie

électrique

Convertir l’énergie électrique en

énergie lumineuse

Ordre utilisateur Chemin sombre

Eclairer le chemin devant l’utilisateur

Chemin éclairé

Chaîne d’énergie

Convertir l’énergie mécanique en

énergie électrique

Génératrice de courant continu

Energie

mécanique



6. DESCRIPTION DU PRODUIT – DIAGRAMMA FAST

Organisation fonctionnelle du produit

FAST de description du produit à compléter

FP1 Permettre à l’utilisateur de prendre la canne en main pour prendre appui

FT1 Mettre en contact la main de l’utilisateur avec la canne

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

FC1 Etre ergonomique dans son utilisation

FT5 Limiter le poids de la canne de randonnée

FT6 Adapter la hauteur de la canne à l’utilisateur

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

FP2 Eclairer le chemin de randonnée

FT2 Alimenter en énergie électrique

FT3 Distribuer l’énergie électrique

FT4 Convertir l’énergie électrique en énergie lumineuse

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

Elève 1

Elève 3

Elève 4

Elève 2

Note : Déterminer le type de composant et ses caractéristiques (accumulateur, super condensateur…)

Note : Déterminer le type de composant et ses caractéristiques (interrupteur, bouton poussoir…)

Note : Déterminer le type de composant et ses caractéristiques (Leds, ampoules… )

FC2 Etre autonome en énergie

FT7 Utiliser une source d’énergie rechargeable

FT8 Recharger la source d’énergie

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

Note : Déterminer la géométrie de la poignée et les matériaux la composant…

Note : La canne vendue dans le commerce a une hauteur réglable.

Note : Déterminer le type de composant et ses caractéristiques (accumulateur, super condensateur…)

Note : Déterminer la génératrice courant continu qui rechargera la source d’énergie. Mettre en place un protocole d’essais.

Note : Déterminer la solution permettant la réalisation de la poignée et la liaison de cette poignée éclairante au bâton.



FC3 Résister au milieu ambiant

FT9 Assurer l’étanchéité

FT10 Résister à la température

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

FC3 Résister a une chute sur le sol

FT5 Garantir l’intégrité des éléments en cas de choc.

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

FT11 Résister au rayonnement UV

Elève 1

Elève 2

Elève 3

Elève 4

Note : Déterminer la forme du boîtier de la poignée et les solutions techniques adaptées pour qu’il soit étanche.

Note : Déterminer les matériaux et les composants pour que la poignée supporte les critères imposés par cette fonction.

Note : Déterminer les matériaux pour que la poignée résiste au rayonnement UV.

Note : Déterminer des assemblages adaptés pour que la poignée résiste à une chute sur le sol.



7. INDICE DE PROTECTION

Indice de protection (degré de protection), c’est le degré de protection qui caractérise l’aptitude d’un matériel à supporter les deux influence externes suivantes :

pénétration de corps solides et protection des personnes pénétration de l’eau

L’IP comporte 2 chiffres relatifs respectivement à ces deux influences externes. Il est attribué au matériel à la suite d’une série d’essais définis par la norme NF EN 60.529. Le degré de protection IP doit toujours être lu et compris chiffre par chiffre et non globalement. Au plan français, un troisième chiffre, facultatif, peut être mentionné par le fabricant (Norme NF C 20-010.) Une lettre optionnelle peut compléter les deux chiffres de l’IP. Elle indique l’aptitude de l’enveloppe à protéger les personnes contre l’accès aux parties dangereuses.



8. NORMES ELECTRIQUES

Les matériels ou appareils électriques doivent être conformes à la Norme internationale IEC international standard et aux normes particulières qui les concernent. Il est rappelé que les marques ou certificats de conformité constituent des présomptions de conformité à la réglementation.

la Norme internationale IEC ( CEI ) international standard Le système IEC est constitué d’une norme générique et de normes filles par secteur d’activité.

Exemples extraits de la norme : IEC 60598-2-10 : Luminaires portatifs pour enfants

IEC 61 215 : Modules photovoltaïques pour application terrestre IEC 60 840 : Câbles d'énergie à isolation extrudée IEC 60 601 : Matériel équipement électrique IEC 60603-7-7: Connecteurs

Commission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Commission

Lettre supplémentaire (option) information spécifique.

Lettre additionnelle, (option) protection des personnes contre les accès aux parties dangereuses.

Code IK : protection contre les chocs mécaniques (NF EN 50-102)

CANNE DE RANDONNEE ECLAIRANTE...

Documents

Transcript of CANNE DE RANDONNEE ECLAIRANTE...