mise en situation
Chaque année, en particulier durant la période hivernale, les médias (tv, radio, presse, Internet) diffusent des consignes pour limiter les risques de transmission des virus et autres micro-organismes. Une des règles de base pour limiter les dangers infectieux est de se laver régulièrement les mains. Les structures collectives (entreprises, hôpitaux, cabinets dentaires, restaurants, établissements scolaires...) et les espaces publics (musées, parcs...) mettent donc des distributeurs à la disposition des personnes.
Pour renforcer l'hygiène, ce produit d'usage courant qui permet de distribuer une dose précise de savon liquide (ou de solution hydroalcoolique) peut être automatique, c'est à dire qu'il délivre cette dose par une simple détection des mains, donc sans contact avec l'utilisateur.
Comment délivrer automatiquement une dose précise de savon
situation et besoin
Objectif
Vérifier que la création d'un objet technique correspond à un besoin.
Problématique et réflexion
Qu'avez-vous compris et retenu de la situation proposée ?
Ressources disponibles
Questions
Q11
Complétez le tableau de la méthode QQQOCP en choisissant les questions (rouge) et les réponses (vert).
domaine question réponse
Quoi ?
À quel besoin répond le distributeur de savon ? À quel moment, période ou époque ? Comment satisfaire ce besoin ? Dans quels endroits ou quelles conditions ? Pour quelles raisons apparait ce besoin ? Quelles sont les personnes concernées ?
À cause des risques d'infection Dans les lieux publics mais aussi à domicile Grâce à une distribution automatique de savon Permet de se laver les mains sans contact Tout le monde Toute l'année mais surtout en hiver
Qui ?
À quel besoin répond le distributeur de savon ? À quel moment, période ou époque ? Comment satisfaire ce besoin ? Dans quels endroits ou quelles conditions ? Pour quelles raisons apparait ce besoin ? Quelles sont les personnes concernées ?
À cause des risques d'infection Dans les lieux publics mais aussi à domicile Grâce à une distribution automatique de savon Permet de se laver les mains sans contact Tout le monde Toute l'année mais surtout en hiver
Où ?
À quel besoin répond le distributeur de savon ? À quel moment, période ou époque ? Comment satisfaire ce besoin ? Dans quels endroits ou quelles conditions ? Pour quelles raisons apparait ce besoin ? Quelles sont les personnes concernées ?
À cause des risques d'infection Dans les lieux publics mais aussi à domicile Grâce à une distribution automatique de savon Permet de se laver les mains sans contact Tout le monde Toute l'année mais surtout en hiver
Quand ?
À quel besoin répond le distributeur de savon ? À quel moment, période ou époque ? Comment satisfaire ce besoin ? Dans quels endroits ou quelles conditions ? Pour quelles raisons apparait ce besoin ? Quelles sont les personnes concernées ?
À cause des risques d'infection Dans les lieux publics mais aussi à domicile Grâce à une distribution automatique de savon Permet de se laver les mains sans contact Tout le monde Toute l'année mais surtout en hiver
Comment ?
À quel besoin répond le distributeur de savon ? À quel moment, période ou époque ? Comment satisfaire ce besoin ? Dans quels endroits ou quelles conditions ? Pour quelles raisons apparait ce besoin ? Quelles sont les personnes concernées ?
À cause des risques d'infection Dans les lieux publics mais aussi à domicile Grâce à une distribution automatique de savon Permet de se laver les mains sans contact Tout le monde Toute l'année mais surtout en hiver
Pourquoi ?
À quel besoin répond le distributeur de savon ? À quel moment, période ou époque ? Comment satisfaire ce besoin ? Dans quels endroits ou quelles conditions ? Pour quelles raisons apparait ce besoin ? Quelles sont les personnes concernées ?
À cause des risques d'infection Dans les lieux publics mais aussi à domicile Grâce à une distribution automatique de savon Permet de se laver les mains sans contact Tout le monde Toute l'année mais surtout en hiver
Q12
Complétez de façon concise le graphe des prestations du distributeur automatique de savon.
Q13
Grâce au graphe précédent, complétez puis recopiez la phrase suivante: « l'objet technique nommé
rend service (à)
en agissant sur
pour satisfaire le besoin de
»
évolution des solutions
Objectif
Découverts qu'à partir du début du XXe siècle, les porte-savons et les distributeurs de savon n'ont cessé d'évoluer afin de mieux satisfaire les utilisateurs.
Problématique et réflexion
Comment et pourquoi ont évolué les distributeurs de savon ?
Ressources disponibles
Questions
Q21
Complétez les informations de chaque génération de porte-savons et de distributeurs.
première génération : les simples porte-savons
principe de fonctionnement du distributeur mécanique de savon :
détection des mains puis distribution d'une dose de savon
soutien du savon par un support avec/sans fixation murale
stockage du savon liquide à l'abri dans un réservoir
système à bascule ou à pression pour l'éjection du savon
progrès apporté par le distributeur mécanique de savon :
l'utilisateur n'est plus en contact direct avec le distributeur
l'utilisateur n'est plus en contact direct avec le savon
le savon n'est plus en contact avec l'évier ou l'élément sanitaire
le savon n'est plus solide mais liquide
matériau(x) utilisé(s) dans le distributeur mécanique de savon:
bois
céramique
cuir
métal
papier
plastique
tissu
verre
type d'énergie nécessaire à l'utilisation du distributeur mécanique de savon :
électrique
hydraulique
magnétique
mécanique
musculaire
pneumatique
rayonnante
thermique
seconde génération : les distributeurs mécaniques
principe de fonctionnement du distributeur mécanique de savon :
détection des mains puis distribution d'une dose de savon
soutien du savon par un support avec/sans fixation murale
stockage du savon liquide à l'abri dans un réservoir
système à bascule ou à pression pour l'éjection du savon
progrès apporté par le distributeur mécanique de savon :
l'utilisateur n'est plus en contact direct avec le distributeur
l'utilisateur n'est plus en contact direct avec le savon
le savon n'est plus en contact avec l'évier ou l'élément sanitaire
le savon n'est plus solide mais liquide
matériau(x) utilisé(s) dans le distributeur mécanique de savon:
bois
céramique
cuir
métal
papier
plastique
tissu
verre
type d'énergie nécessaire à l'utilisation du distributeur mécanique de savon :
électrique
hydraulique
magnétique
mécanique
musculaire
pneumatique
rayonnante
thermique
troisième génération : les distributeurs automatiques
principe de fonctionnement du distributeur mécanique de savon :
détection des mains puis distribution d'une dose de savon
soutien du savon par un support avec/sans fixation murale
stockage du savon liquide à l'abri dans un réservoir
système à bascule ou à pression pour l'éjection du savon
progrès apporté par le distributeur mécanique de savon :
l'utilisateur n'est plus en contact direct avec le distributeur
l'utilisateur n'est plus en contact direct avec le savon
le savon n'est plus en contact avec l'évier ou l'élément sanitaire
le savon n'est plus solide mais liquide
matériau(x) utilisé(s) dans le distributeur mécanique de savon:
bois
céramique
cuir
métal
papier
plastique
tissu
verre
type d'énergie nécessaire à l'utilisation du distributeur mécanique de savon :
électrique
hydraulique
magnétique
mécanique
musculaire
pneumatique
rayonnante
thermique
Q22
Expliquez pourquoi le distributeur automatique de savon est un progrès.
composition d'un distributeur de savon automatique
Objectif
Identifier les principaux éléments qui composent un distributeur de savon afin de mieux comprendre ce système automatique.
Problématique et réflexion
Quels sont les différents composants d'un distributeur de savon automatique ?
Ressources disponibles
Questions
Q31
Complétez la désignation de chaque élément du distributeur de savon éclaté.
repère désignation
1
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
2
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
3
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
4
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
5
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
6
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
7
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
8
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
9
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
10
Bec verseur Bouton marche⁄arrêt Carte électronique Cellule infrarouge Microprocesseur Base recevant les piles Corps du distributeur Couvercle avec bouchon Mains de l'utilisateur Moteur & pompe Réservoir à savon Savon liquide
Q32
À l'aide du tableau précédent, complétez les trois phrases suivantes :
La carte électronique
Le bouton marche / arrêt
Le réservoir à savon
Les galets-engrenages
Le bec verseur
Le voyant rouge
et
la cellule infrarouge
le microprocesseur
le moteur et la pompe
le savon liquide
les piles
les mains
sont des capteurs qui
alimentent
commandent
détectent
effectuent
produisent
subissent
un phénomène physique.
La carte électronique
Le bouton marche / arrêt
Le réservoir à savon
Les galets-engrenages
Le bec verseur
Le voyant rouge
et
la cellule infrarouge
le microprocesseur
le moteur et la pompe
le savon liquide
les piles
les mains
sont des actionneurs qui
alimentent
commandent
détectent
effectuent
produisent
subissent
un phénomène physique.
Les circuits intégrés
Les mains de l'utilsateur
Les réservoirs à savon
Les galets-engrenages
Le savon et le gel
Les piles
sont des effecteurs qui
alimentent
commandent
détectent
effectuent
produisent
subissent
un phénomène physique.
description fonctionnelle d'un distributeur de savon
Objectif
Identifier chaque fonction et solution technique, décomposer le traitement des données ainsi que le cheminement de l'énergie dans le distributeur de savon.
Problématique et réflexion
Comment sont réalisées les différentes fonctions techniques d'un distributeur de savon automatique ?
Ressources disponibles
Questions
Q41
Complétez le diagramme fonctionnel du distributeur de savon automatique.
fonction de service fonction technique solution constructive
Alimenter le système en énergie Démarrer ou arrêter le système Distribuer automatiquement du savon Laver les mains sans contact Signaler l'activation du système
Commander et contrôler le système
Cellule infrarouge Microprocesseur Couvercle avec bouchon Moteur & pompe Réservoir
Alimenter le système en énergie Démarrer ou arrêter le système Distribuer automatiquement du savon Laver les mains sans contact Signaler l'activation du système
Piles ou batteries
Alimenter le système en énergie Démarrer ou arrêter le système Distribuer automatiquement du savon Laver les mains sans contact Signaler l'activation du système
Bouton poussoir
Pomper une dose précise de savon
Cellule infrarouge Microprocesseur Couvercle avec bouchon Moteur & pompe Réservoir
Détecter la présence des mains
Cellule infrarouge Microprocesseur Couvercle avec bouchon Moteur & pompe Réservoir
Alimenter le système en énergie Démarrer ou arrêter le système Distribuer automatiquement du savon Laver les mains sans contact Signaler l'activation du système
Voyant rouge
Stocker le savon liquide
Cellule infrarouge Microprocesseur Couvercle avec bouchon Moteur & pompe Réservoir
Q42
Complétez la composition de la chaîne d'information du distributeur automatique de savon en choisissant les parties manquantes.
Grandeur physique détectée :
la couleur ou la température
la forme ou la taille
la présence ou l'absence
la puissance ou le poids
la vitesse ou le mouvement
des mains.
Acquérir :
la carte électronique
la cellule infrarouge
le bouton marche / arrêt
le microprocesseur
le moteur (& la pompe)
le réservoir à savon
le savon liquide
le voyant rouge
détecte les instructions de fonctionnement de l'utilisateur et
la carte électronique
la cellule infrarouge
le bouton marche / arrêt
le microprocesseur
le moteur (& la pompe)
le réservoir à savon
le savon liquide
le voyant rouge
détecte la présence des mains.
Traiter :
la carte électronique
la cellule infrarouge
le bouton marche / arrêt
le microprocesseur
le moteur (& la pompe)
le réservoir à savon
le savon liquide
le voyant rouge
compare l'ordre à envoyer avec
la couleur ou la température
la forme ou la taille
la présence ou l'absence
la puissance ou le poids
la vitesse ou le mouvement
des mains et la durée de fonctionnement
des piles.
du bouton marche / arrêt.
du microprocesseur.
du moteur (& de la pompe).
du réservoir à savon.
du savon liquide.
Communiquer :
la carte électronique
la cellule infrarouge
le bouton marche / arrêt
le microprocesseur
le moteur (& la pompe)
le réservoir à savon
le savon liquide
le voyant rouge
envoie l'ordre au
bouton marche / arrêt
microprocesseur
compartiment des piles
moteur (& à la pompe)
réservoir à savon
savon liquide
et
la carte électronique
la cellule infrarouge
le bouton marche / arrêt
le microprocesseur
le moteur (& la pompe)
le réservoir à savon
le savon liquide
le voyant rouge
signale l'activation du système.
Ordre envoyé : démarrer ou arrêter
la carte électronique.
la cellule infrarouge.
le bouton marche / arrêt.
le microprocesseur.
le moteur (& la pompe).
le réservoir à savon.
le savon liquide.
le voyant rouge.
Q43
Complétez la composition de la chaîne d'énergie du distributeur automatique de savon en choisissant les parties manquantes.
Source d'énergie :
énergie électrique.
énergie hydraulique.
énergie magnétique.
énergie mécanique.
énergie musculaire.
énergie pneumatique.
énergie rayonnante.
énergie thermique.
Alimenter :
la carte électronique
la cellule infrarouge
le bouton marche / arrêt
le microprocesseur
le moteur (& la pompe)
le réservoir à savon
le compartiment des piles
le voyant rouge
fournit l'énergie électrique à tout le système.
Distribuer :
la carte électronique
la cellule infrarouge
le bouton marche / arrêt
le microprocesseur
le moteur (& la pompe)
le réservoir à savon
le compartiment des piles
le voyant rouge
coupe ou amène l'énergie au
bec verseur
bouton marche / arrêt
microprocesseur
moteur (& la pompe)
réservoir à savon
savon liquide
en fonction des ordres reçus.
Convertir :
la carte électronique
la cellule infrarouge
le bouton marche / arrêt
le microprocesseur
le moteur (& la pompe)
le réservoir à savon
le compartiment des piles
le voyant rouge
transforme l'énergie
électrique
hydraulique
magnétique
mécanique
musculaire
pneumatique
rayonnante
thermique
en énergie
électrique.
hydraulique.
magnétique.
mécanique.
musculaire.
pneumatique.
rayonnante.
thermique.
Transmettre :
les circuits intégrés
les galets-engrenages
les mains sales
les piles ou batteries
les savons liquides
les virus ou bactéries
transmettent l'énergie du
bec verseur
bouton marche / arrêt
microprocesseur
moteur (& la pompe)
réservoir à savon
savon liquide
au
bec verseur.
bouton marche / arrêt.
microprocesseur.
moteur (& la pompe).
réservoir à savon.
savon liquide.
Action : la sortie d'une dose précise de
circuits intégrés.
galets-engrenages.
mains sales.
piles ou batteries.
savon liquide.
virus ou bactéries.
mots clés
besoin
Le besoin caractérise un manque ou une nécessité de l'Homme. Il est à la base de la conception d'un objet technique.
diagramme FAST
C'est un outil d'analyse fonctionnelle . FAST est l'abréviation de Technique d'Analyse Fonctionnelle d'un Système. Il permet la représentation fonctionnelle d'un système sous la forme d'un schéma. Il se construit de gauche à droite en décomposant les fonctions de service du produit en fonctions techniques élémentaires, puis en solutions technologiques .
diagramme des prestations
Appelé aussi diagramme « bête à cornes », il peut être mémorisé par le terme 'quiquoibut'. L'expression du besoin d'un objet technique peut donc être ainsi formulée : l'objet technique évoqué permet à [QUI] de faire [BUT] en agissant sur [QUOI].
système automatisé
Dans un système automatique, les opérations programmées s'exécutent après avoir reçu la consigne de l'utilisateur, et s'enchaînent sans l'intervention de l'utilisateur.