Les lois d’évolution des systèmes technologiques

À partir de la théorie TRIZ

Cohérence fonctionnelle des

parties du système

Loi 1 : Intégrité du système ou de la cohérence fonc tionnelle du systèmePour qu'un système technique soit opérationnel, il faut que toutes les parties principales du système fonctionnent à minima .

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Exemple d’un moteur thermique…

Circulation de l’énergie

Loi 2 : Flux d’énergie ou de circulation de l’énerg ieLa circulation libre et efficace de l’énergie à trav ers toutes les parties du système est une condition indispensable à sa survie

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Passage d’une combinaison d’énergies électrique, mé canique, magnétique à une énergie essentiellement électrique…

Coordination des modes de

fonctionnement

Loi 3 : Coordination des modes de fonctionnementLa concordance (ou la discordance intentionnelle) d e la fréquence des oscillations (ou de la périodicité de fonctionnement ) de toutes les parties d’un système technique est une condition indispensa ble à sa survie

Véhicule hybride, capable d’utiliser différents modes de propulsion de façon séquencée ou simultanée.

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Accroissement de la dynamique

et du contrôle

Loi 4 : Accroissement de la dynamique et du contrôl e d’un systèmePour augmenter leur efficacité, les systèmes rigide s doivent devenir dynamiques (mobiles), autrement dit, ils doivent év oluer vers une structure plus souple, rapidement modifiable et ver s un régime de fonctionnement qui s'adapte aux changements de leur environnement (contrôlabilité).

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Pour améliorer le comportement d’un VTT, on le segm ente en créant un bras de suspension arrière…. dont il faut contrôler le comportement avec un ressort amortisseur….

Développement des parties du

système

Loi 5 : Développement des parties d’un systèmeLe développement de tout système technique tend ver s le niveau le plusélevé de perfectionnement améliorant ainsi le rappor t entre la performance du système et les dépenses nécessaires pour réaliser celle-ci.

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Plus de capacité, plus de qualité sonore, plus simpl e d’utilisation, plus de miniaturisation ET moins cher…

Transition vers un super

systèmeLoi 6 : Transition vers un super systèmeUn système ayant épuisé toutes ses possibilités de d éveloppement peut fusionner à un super système en tant qu’une de ses composantes. Tout développement ultérieur de ce sou s-système passera alors par le développement du super système .

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Faciliter l’usage de la bicyclette en milieu urbain , grâce à un système d’information global… au service du développement du rable.

Evolution des parties du système

Loi 7 : Evolution des parties d’un systèmeLes parties du système se développent de manière in égale : plus l’évolution des parties est inégale et plus le syst ème devient complexe. Il en résulte une apparition de contradictions physiqu es et techniques qui, à leur tour, entraîneront de problèmes pour le dével oppement futur du système. L’évolution logique du système ne sera alo rs possible qu’au travers de la résolution de ces contradictions.

Le passage du circuit électrique à l’informatisation et au multiplexage des automobiles permet de proposer des nouveaux service s, au prix d’une complexité délicate à maîtriser…

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Segmentation, transition vers

macro et micro systèmes

Loi 8 : SegmentationLe développement des organes de travail du système passe d’abord par le macro niveau et évolue ensuite vers le micro niv eau. La notion de macro niveau et de micro niveau est directement lié e au niveau structurel observé (solide, granulés, poudre, liquide, champs). Cette loi reflète la tendance de l’évolution des systèmes techniques ver s une miniaturisation des composantes du système.

Intégrer un tableau de bord automobile dans un vola nt, c’est ce qu’on fait les constructeurs de formule 1…

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L’adaptation des 8 lois

• Loi 1 d’évolution de la structure fonctionnelle d’un système

• Loi 2 d’évolution de l’énergie d’un système

• Loi 3 d’évolution de la coordination des parties d’un système

• Loi 4 d’évolution de l’efficacité d’un système par l’augmentation de sa dynamique et de son contrôle

• Loi 5 d’évolution de l’accroissement du rapport performance/coût

• Loi 6 d’évolution d’un système vers un super système

• Loi 7 d’évolution du développement inégal des parties d’un système

• Loi 8 d’évolution vers la miniaturisation

Les Principes d’Invention

En complément des lois d’évolution, la théorie TRIZ, énonce et illustre 40 Principes d’Invention issus de l’analyse systématique d’un nombre très important de brevets.

• Certains de ces principes sont très accessibles, s’identifient facilement dans des innovations et peuvent être expliqués aux élèves.

• Il s’agit simplement de montrer que l’évolution d’une solution technique pouvait être anticipée, sans attendre des élèves qu’ils utilisent ces principes pour imaginer et créer de nouvelles solutions.