Compétitivité, créativité, éco-conception

Le programme du tronc commun A - Objectifs et compétences du tronc commun du baccalauréat STI2D - Société et développement durable O1 - Caractériser des systèmes privilégiant un usage raisonné du point de vue du développement durable O2 - Identifier les éléments permettant la limitation de l’Impact environnemental d’un système et de ses constituants O3 - Identifier les éléments influents du développement d’un système O4 - Décoder l’organisation fonctionnelle, structurelle et logicielle d’un système - Technologie O5 - Utiliser un modèle de comportement pour prédire un fonctionnement ou valider une performance - Communication O6 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère Compétitivité, créativité, éco-conception

Le programme du tronc commun (Partiel) B - Programme du tronc commun du baccalauréat STI2D 1.1 Compétitivité et créativité 1.1.1 Paramètres de la compétitivité Importance du service rendu (besoin réel et besoin induit) Innovation (de produit, de procédé, de marketing) Créativité, normalisation, protection des innovations (brevets, stratégies de concurrence) Design produit et architecture Ergonomie : notion de confort, d’efficacité, de sécurité dans les relations homme – produit, homme – système 1.1.2 Cycle de vie d’un produit et choix techniques, économiques et environnementaux Les étapes du cycle de vie d’un système Prise en compte globale du cycle de vie 1.1.3 Compromis complexité – efficacité – coût Relation Fonction / Coût / Besoin Relation Fonction / Coût / Réalisation Relation Fonction / Impact environnemental Notions nouvelles Notions nouvelles en série STI2D Compétitivité, créativité, éco-conception

Le programme du tronc commun (Partiel) 1.2 Eco conception 1.2.1 Ėtapes de la démarche de conception Expression du besoin, spécifications fonctionnelles et organisationnelles d’un système (cahier des charges fonctionnel) 1.2.2 Mise à disposition des ressources (*) Coûts relatifs, disponibilité, impacts environnementaux des matériaux Enjeux énergétiques mondiaux : extraction et transport, production centralisée, production locale 1.2.3 Utilisation raisonnée des ressources Propriétés physico-chimiques, mécaniques et thermiques des matériaux Impacts environnementaux associés aux solutions constructives (optimisation des masses, optimisation des assemblages) Impacts environnementaux associés au cycle de vie du produit (contraintes d’utilisation, d’industrialisation et de fin de vie) Typologies de solutions en vue d’une optimisation énergétique globale pour un usage raisonné : adaptation optimale aux caractéristiques du besoin, réduction de la consommation énergétique, minimisation et valorisation des pertes et des rejets énergétiques, valorisation thermique Efficacité énergétique d’un système Apport de la chaîne d’information associée à la commande pour améliorer l’efficacité globale d’un système (*) à associer au cours de Physique Chimie : les ressources énergétiques : sources primaires et secondaires (hydraulique, nucléaire, solaire, biomasse, géologique (géothermie, pétrole, gaz, charbon), chimique (piles à combustible), électrique, mécanique) …/… Notions nouvelles Notions nouvelles en série STI(2D) Compétitivité, créativité, éco-conception

Deux approches possibles Verticale pour découvrir comment un produit répond à un besoin et comment il fonctionne Transversale pour découvrir comment et pourquoi un produit technique évolue Deux approches possibles Sciences de l’Ingénieur Pour une analyse au cœur des systèmes Création et Innovation Technologique Pour une découverte des lois d’évolutions des systèmes Compétitivité, créativité, éco-conception

OSEO Paca Direction régionale OSEO Paca Délégation Côte-d'Azur Site OSEO régional Soutient l'innovation et la croissance des PME Compétitivité, créativité, éco-conception OSEO Paca Direction régionale 141, avenue du Prado BP 265 13269 Marseille Cedex 08 Tél. :04 91 17 44 00 Fax :01 41 79 97 40 OSEO Paca Délégation Côte-d'Azur Azurea - Immeuble Horizon 455, promenade des Anglais - BP 73137 06203 Nice Cedex Tél. :04 92 29 42 80 Fax :01 41 79 93 11 Dép. couverts :Alpes-Maritimes (06), Est Var (83)

Compétitivité, créativité, éco-conception Site INPI régional Compétitivité, créativité, éco-conception

Trois approches didactiques de l’innovation technologique L’approche par les produits L’approche par une innovation L’approche d’un système global Compétitivité, créativité, éco-conception

Compétitivité, créativité, éco-conception Approche par les produits Produit 1 Walkman Produit 2 iPod Produit 3 iPhone Evolutions Evolutions Compétitivité, créativité, éco-conception Principes scientifiques et technologiques, solutions techniques et principes d’innovation et lois d’évolution Evolutions scientifiques et techniques : Traitement : Numérisation Stockage : Mémoires statiques Utilisation : Interface tactile Non évolution : restitution par oreillettes Principes d’innovation : Remplacement du système mécanique Changement de paramètre (champs) Universalité Lois d’innovation Transition vers le micro : le baladeur miniaturisé Transition vers le super système : le téléphone mobile

Approche par une innovation Innovation : accéléromètre et gyromètre de technologie MEMS Principes, utilisations Produit 1 iPhone Produit 2 Segway Produit 3 WII Innovation, Principes scientifiques et technologiques Evolution Solutions techniques Compétitivité, créativité, éco-conception Principes d’innovation et lois d’évolution des téléphones Principes d’innovation et lois d’évolution des systèmes de transport individuels Principes d’innovation et lois d’évolution des systèmes de jeux vidéo

Thème global d’innovation : la mobilité du futur et la sécurité Approche d’un système global Thème global d’innovation : la mobilité du futur et la sécurité Radars et sécurité GPS et éco conduite Pare chocs à absorption d’énergie Innovation, Principes scientifiques et technologiques Evolution Solutions techniques Compétitivité, créativité, éco-conception Principes d’innovation et lois d’évolution des capteurs de détection de présence Principes d’innovation et lois d’évolution des systèmes de positionnement GPS Principes d’innovation et lois d’évolution des systèmes d’absorption de l’énergie d’un choc

1ère remarque Chaque approche doit se concrétiser par .. .. une identification des Principes d’innovation et des Lois d’évolution Compétitivité, créativité, éco-conception Equivalents aux lois d’évolutions en biologie, extraits de la théorie TRIZ, sans mise en œuvre des outils méthodologiques associés. Identification possible : À partir d’une liste réduite de principes d’innovation (par exemple, de 20 principes sur les 40 formalisés) À partir d’une liste de 8 lois d’évolution

Compétitivité, créativité, éco-conception Remplacer des formes parallélépipédiques par des formes sphériques. Utiliser des rouleaux, des billes, des spirales, des dômes. Remplacer un mouvement de translation par un mouvement de rotation ; recourir à la force centrifuge. Principe 14 : Sphéricité Diviser l’objet en plusieurs éléments pouvant être mobiles les uns par rapports aux autres. Si l’objet (ou son environnement) est fixe, le rendre mobile ou déplaçable. Optimiser l’objet ou son environnement extérieur pour qu’il s’ajuste automatiquement aux conditions de fonctionnement optimales. Principe 16 : Dynamisme / Mobilité Compétitivité, créativité, éco-conception Modifier l’état de phase d’un objet (ex. sous forme de gaz, de liquide ou de solide). Changer la concentration ou la consistance. Modifier le degré de flexibilité, la température. Champs abordés : Mécanique, Acoustique, Thermique, Chimique, Electrique, Magnétique Principe 35 : Changement / Modification de paramètres

Principe 35 « Changement de paramètre » Principe 14 « Sphéricité » Lois et de principes d’innovation identifiées sur la fonction « mesurer » associée à des supports simples Loi d’innovation n°8 (Dynamisme et contrôlabilité) Loi d’innovation n°2 (Flux d’énergie) Mètre de menuisier Principe 16 « Mobilité » Compétitivité, créativité, éco-conception Principe 35 « Changement de paramètre » Réglet Télémètre laser ou ultrasons Principe 14 « Sphéricité » Mesurer une distance Mètre à ruban Loi d’innovation n°4 (Idéalité)

2ème remarque Se rappeler que … la créativité n’est pas la création. Créativité et création technologique La créativité est une démarche intellectuelle, culturelle, une disposition ou un état d’esprit qui amène une personne à essayer de créer… lorsqu’il y parvient, on peut alors dire qu’il y a création.

Créativité et création technologique 3ème remarque Lors de d’un projet (ou d’une réalisation d’un prototype), on vise à mettre en œuvre une démarche promouvant la créativité technologique (L’objet, le résultat en tant que tel n’est pas une obligation). Pass Ingénieur / Pôle innovation https://sites.google.com/site/passingenieurmermoz/ Créativité et création technologique

La démarche pédagogique Compétitivité, créativité, éco-conception

Démarche « Starter » Produits ou système global Activité « starter » Démarche partielle d’analyse et d’identification d’une solution innovante et d’un principe d’innovation Données technico économiques Questionnement, analyse Identification de l’évolution « produit » Supports simples, accessibles, faciles à analyser. Démarche « Starter » Contraintes : normes, brevets, environnement Investigation Identification de l’innovation technologique Caractérisation par analogie Identification du principe d’innovation

Démarche TP d’analyse Produits ou système global Activité avec TP Démarche partielle d’analyse et d’identification d’une solution innovante et d’un principe d’innovation associée à un travail pratique d’analyse d’une solution technique Activité  avec TP Produits ou système global Données technico économiques Questionnement, analyse Identification de l’évolution « produit » Démarche TP d’analyse Contraintes : normes, brevets, environnement Investigation Identification de l’innovation technologique Pour comprendre l’innovation technologique TP relatif au principe de la solution innovante Caractérisation par analogie Manipulation du réel ou du virtuel, expérimentations : TP sur le capteur à ultra sons Identification du principe d’innovation

Activité Loi d’évolution Démarche partielle d’analyse et d’identification d’une solution innovante, d’un principe d’innovation associée à un TP et des lois d’évolutions associées 2 ou 3 produits Observation comparaison Questionnement, analyse Identification de l’évolution technologique Identification de la loi d’évolution Pour comprendre l’innovation « produit » Démarche « loi d’évolution » Investigation Recherche documentaire Caractérisation par analogie Identification de la solution innovante Pour comprendre l’innovation technologique TP relatif au principe de la solution innovante Recherche documentaire Manipulation du réel ou du virtuel, expérimentations Identification du principe d’innovation

Pour comprendre que l’innovation est un facteur de compétitivité Produits ou système global Compte rendu et présentation des résultats Pour faire la synthèse des activités et communiquer Données technico économiques Synthèse Pour comprendre que la compétitivité met en œuvre plusieurs dimensions (design, marketing, etc.) Identification de l’évolution « produit » Identification de la loi d’évolution Pour comprendre l’innovation « produit » Démarche de synthèse Contraintes : normes, brevets, environnement… Caractérisation d’une loi par analogie Identification de l’innovation technologique Pour comprendre l’innovation technologique TP relatif au principe de la solution innovante Caractérisation d’un principe par analogie Manipulation du réel ou du virtuel, expérimentation sur un principe Identification du principe d’innovation

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