Date : Nom : Classe de 3°

L'Enceinte Bluetooth Portable

🔊 Scénario

Enceinte Bluetooth portable

Tu travailles dans le département R&D d'une entreprise d'électronique grand public. La marque SoundWave te contacte pour un nouveau projet.

Définition du besoin exprimé par le client SoundWave

La société SoundWave souhaite développer une enceinte Bluetooth portable destinée aux jeunes utilisateurs (15-25 ans). Ce produit doit permettre d'écouter de la musique sans fil, en intérieur comme en extérieur.

Le cahier des charges initial précise que l'enceinte devra :

se connecter en Bluetooth 5.0 à un smartphone ou tablette,
avoir une autonomie d'au moins 10 heures,
être résistante aux éclaboussures (norme IPX5),
produire un son de qualité (puissance minimale 10W),
avoir un prix de vente inférieur à 50 €,
respecter les normes CE et être facilement transportable.

Tu prends en compte leur demande et tu commences l'analyse fonctionnelle du produit.

Trace la bête à cornes de cet objet :

À qui rend-il service ?

Sur quoi agit-il ?

Enceinte
Bluetooth

Dans quel but ?

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Fonctions de service

📖 Voir la définition dans le glossaire (page 5)

Écris les fonctions de service de l'enceinte d'après le besoin exprimé par le client :

Fonction de service	Intitulé (verbe + complément)
FP1
FC1
FC2
FC3
FC4
FC5

Diagramme pieuvre

📖 Voir la définition dans le glossaire (page 5)

Représente le diagramme pieuvre de l'enceinte Bluetooth :

Utilisateur

Smartphone
/ Tablette

Musique
(son)

Normes
CE

Prix

Environnement
(eau, poussière)

Enceinte
Bluetooth

FP1

FC1

FC2

FC3

FC4

FC5

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Expression fonctionnelle du besoin (Cahier des charges)

📖 Voir la définition dans le glossaire (page 5-6)

Remplis le tableau de l'expression fonctionnelle du besoin :

Fonction de service	Critère d'appréciation	Niveau d'exigence
FP1


FC1
FC2
FC3
FC4
FC5

Fonctions techniques et solutions techniques

📖 Voir la définition dans le glossaire (page 5)

Remplis le tableau des fonctions techniques et des solutions techniques :

Fonction de service	Fonctions techniques	Solutions techniques
FP1

Proposition de prototype

Voilà, le principal de l'étude de l'enceinte est effectuée et tu proposes à la société SoundWave de concevoir un prototype d'enceinte noire :

en forme de cylindre de dimensions : longueur 18 ± 1 cm, diamètre 7 ± 0.5 cm,
son prix sera inférieur à 50 €,
elle sera équipée de boutons tactiles (volume, lecture, appairage),
elle respectera les normes CE et la norme d'étanchéité IPX5,
son matériau sera du plastique ABS avec revêtement caoutchouté.

Maquette numérique

Une maquette numérique est alors créée en utilisant un modeleur volumique comme Sketchup ou Solidworks...

Exemple de solution technique pour l'enceinte :

Vue éclatée : composants de l'enceinte

Vue assemblée avec dimensions

💡 À retenir : La maquette numérique permet de visualiser l'objet en 3D, de vérifier les dimensions et de préparer la fabrication (impression 3D, injection plastique...).

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📚 Glossaire

Fonction d'usage d'un objet : on trouve la fonction d'usage d'un objet en se posant la question : À quoi sert l'objet ?

Fonction d'estime d'un objet : la fonction d'estime est liée au goût de l'utilisateur. La fonction d'estime est en rapport étroit avec le style de l'objet (forme, matières, modes, couleurs...). On l'obtient en posant la question : Est-ce que l'objet me plaît et pourquoi il me plaît ?

Principe de fonctionnement : cela revient à répondre à la question « comment ça marche ? » Il peut s'expliquer par un texte, un dessin...

Critères de choix d'un objet technique : caractéristique à laquelle on se réfère ou sur laquelle on se base pour choisir, classer, sélectionner quelque chose.

Fonction technique : un objet technique possède plusieurs parties qui ont chacune un rôle différent et complémentaire ; elles remplissent chacune une fonction technique. Elle s'écrit généralement sous la forme d'un verbe suivi d'un complément.

Solution technique : une solution technique est une réponse concrète à une fonction technique. Plusieurs solutions techniques peuvent satisfaire une même fonction technique.

Bloc fonctionnel : il est constitué d'un ensemble de plusieurs composants assurant ensemble une fonction technique de l'objet. Il reprend généralement le nom de la fonction technique associée, souvent résumé en un verbe d'action.

Fonction de service : elle représente une action de l'objet technique pour répondre à un besoin de l'utilisateur. Comment l'écrire : on utilise un verbe à l'infinitif qui dit ce que fait l'objet suivi par un complément sur qui ou sur quoi agit l'objet.
Les fonctions d'usage, d'estime et contrainte sont des fonctions de service.
On répartit généralement les fonctions de service en fonctions principales et fonctions contraintes.

Fonction principale : c'est une fonction de service qui justifie la création de l'objet (elle correspond en général à la fonction d'usage).

Fonction contrainte : c'est une fonction de service qui adapte le produit au milieu extérieur et limite les libertés du concepteur (normes, sécurité, prix...).

Le diagramme pieuvre : c'est un outil graphique qui permet de représenter les fonctions de service d'un objet avec une grande rapidité de compréhension. Il constitue la première phase de conception d'un objet débouchant sur l'édition du cahier des charges fonctionnel. Il est utilisé par les concepteurs : techniciens et ingénieurs en recherche et développement.

Le cahier des charges fonctionnel (CdCF) encore appelé simplement cahier des charges est utilisé pour préparer et suivre le développement ainsi que la réalisation d'un produit. Il sert de référence et de base de négociation entre le client et le fournisseur.
Il est utilisé pour tous les types de produits : produits industriels, prestations intellectuelles, etc.

Il comprend 2 parties :

la présentation du problème qui présente le cadre du projet (contexte du projet, description du besoin, le marché du produit ou du service, la clientèle visée et le fournisseur, les objectifs du projet...),
l'expression fonctionnelle du besoin qui regroupe dans un tableau :
- les fonctions de service que le produit doit assurer,
- les critères d'appréciation pour chaque fonction de service qui permettent d'apprécier comment la fonction est remplie,
- et les niveaux d'exigence qui sont les valeurs à atteindre par le critère pour que la fonction soit réalisée.

🎧 Exemple avec un casque audio Bluetooth

Fonction d'usage : écouter de la musique ou du son de manière personnelle

Fonctions d'estime : la couleur, le design, la marque...

Principe de fonctionnement : un casque Bluetooth reçoit un signal audio sans fil via la technologie Bluetooth. Ce signal est décodé par une puce électronique puis converti en son par les haut-parleurs intégrés dans les écouteurs.

Critères de choix d'un casque : l'autonomie, la qualité sonore, le confort, le poids, la réduction de bruit...

Fonctions techniques : recevoir le signal Bluetooth, décoder le signal, amplifier le son, maintenir le casque sur la tête...

Bloc fonctionnel : pour recevoir et décoder le signal, c'est le groupe de composants suivant qui intervient : réception.

Une solution technique pour la fonction technique « maintenir le casque sur la tête » est l'arceau réglable. Dans ce cas, le bloc fonctionnel est constitué des éléments suivants : arceau, coussinets, articulations, mousse...

Fonctions de service du casque :

FP1 : le casque permet à l'utilisateur d'écouter de la musique
FC1 : plaire à l'utilisateur
FC2 : respecter les normes de sécurité
FC3 : être accessible financièrement
FC4 : être confortable à porter

Expression fonctionnelle du besoin (exemple casque) :

Fonction de service	Critère d'appréciation	Niveau d'exigence
FP1	Autonomie	30 heures minimum
FP1	Portée Bluetooth	10 mètres
FC1	Couleur	Noir ou blanc
FC2	Volume max limité	85 dB (norme)
FC3	Prix	Inférieur à 100 €
FC4	Poids	Moins de 250 g