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étude de cas

du besoin au CdCF du stylo à bille

La création du stylo à bille est née d'une insatisfaction dans l'usage des instruments d'écritures à base d'encre comme les plumes et les stylos-plume. L'histoire de cette invention est marquée par quatre étapes :

l'idée d'un réservoir d'encre associé à une bille qui tourne à l'extrémité
de l'instrument (John J. LOUD 1888)

amélioration du système mais problème d'industrialisation (M. PASQUIS 1919)

perfectionnement et changement de la viscosité de l'encre (László BÍRÓ 1938)

système simplifié jetable, ajustage de la bille, formule de l'encre améliorée,
matériaux transparents (baron Marcel BICH 1950)

Cette analyse portera sur le modèle de stylo-bille le plus répandu : le modèle Bic Cristal transparent actuel.

diagramme des prestations du stylo à bille

Le schéma ci-dessus propose deux raisons d'être au stylo à bille : un service rendu "opérationnel" ou "technique", et le service rendu d'une manière plus générale, c'est à dire l'objectif final. Les deux formulations peuvent être mélangées pour exprimer le besoin du stylo à bille.

Ainsi, le stylo à bille répond au besoin de chaque humain de communiquer par l'écriture, c'est à dire en laissant une trace d'encre calibrée sur un support suffisamment rugueux comme le papier ou le carton.

Questions subsidiaires

Le besoin de communiquer par écrit est si vaste que les réponses à ces questions seraient trop vagues. Néanmoins, on peut faire ressortir les éléments qui ont provoqué l'essor du stylo à bille au dépens de la plume à encre et ce qui va faire disparaître ce besoin d'écrire au stylo à bille :

[OÙ et QUAND] Possibilité d'écrire dans les avions, ou dans des positions où l'instrument n'est pas vertical. Séchage de l'encre déposée plus rapide même en présence d'humidité. Le désir de communication ou de mémorisation peut se manifester n'importe quand.

[COMMENT] Les usagers doivent écrire les informations échangées avec d’autres pour en conserver la mémoire; le support d’informations le plus courant est le papier.

[COMBIEN] Quasiment tous les humains sont concernés par ce besoin : des plus jeunes qui vont à l'école et acquièrent assez de précision, aux adultes dans le milieu professionnel ou la communication non éphémère est indispensable…

[DURÉE] Notre mémoire étant limitée et notre présence temporaire, le besoin d'écrire est pérenne. La disparition de ce besoin accompagnera celle des moyens et supports d'écriture matériels au profit de l'enregistrement électronique et de la communication digitale.

l'environnement du stylo à bille

contraintes de fonctionnement

stockage poche / trousse / plan
caractéristiques de la trace
facilité de mise en œuvre
reprise après non usage

contraintes liées au milieu ambiant

les éléments (humidité, poussière…)
résistance de la trace produite
l'acidité de la sueur
la température
les chocs

contraintes économiques

coût de fabrication
coût de commercialisation
coût d'utilisation
→ jetable en fin de trace

contraintes environnementales

respect du développement durable
(matériaux, durée de vie…)
recyclage
pollution, toxicité

contraintes de sécurité

utilisation sans danger
toxicité de l'encre
possibilité d'ingestion
du capuchon si amovible

diagramme des interactions du stylo à bille

Liste des fonctions

FP → permettre à la main de déposer une trace d'encre sur un support.
C 1 → être ergonomique dans la main.
C 2 → s’accrocher à la poche.
C 3 → s'insérer facilement dans une trousse standard.
C 4 → tenir sur un support plan.
C 5 → respecter une démarche d’éco-conception.
C 6 → respecter les règlements sur la sécurité d'utilisation.
C 7 → résister à une chute.
C 8 → être concurrentiel sur le marché.
C 9 → résister au milieu ambiant.
C 10 → plaire à l'œil.

Remarque

L'encre du stylo ne figure pas dans l'environnement du produit car elle est partie intégrante du système, bien qu'après utilisation ce ne soit plus le cas. Le choix de considérer l'encre comme extérieure au système est à repousser autant que possible, sinon on élimine d'emblée d'autres solutions qui pourraient être intéressantes.

le cahier des charges fonctionnel du stylo à bille

Le tableau ci-dessous, synthétisant le cahier des charges fonctionnel, n'est pas exhaustif (complet).

repère	désignation	critère	niveau	flex.
F P	permettre à la main de déposer une trace d'encre sur un support	• longueur de la trace • effort d’appui • couleur de l’encre • largeur de la trace • variation de la largeur en appui constant • vitesse de déplacement • trace d'encre effaçable • amorçage en début d’usage	> 2000 mètres 1 Newton visible sur le stylo 0,4 mm ± 50 µm < 2 cm/s non < 0,5 mm	1 1 0 1 1 1 0 0
C 1	être ergonomique dans la main	• taille (dimensions) • forme générale • prise en main	Ø < 9 mm × long. < 20 cm cylindrique agréable et efficace	1 2 0
C 2	s’accrocher à la poche	• épaisseur du tissu • déchirure du tissu • débit d’encre	< 3 mm aucune aucun débit hors fonctionnement	1 0 0
C 3	s'insérer facilement dans une trousse standard	• taille (dimensions) • forme	Ø < 10 mm × long. < 15 cm longue sans partie contondante	1 1
C 4	tenir sur un support plan	• ne pas rouler sous son propre poids	pente support < 5 %	1
C 5	respecter une démarche d’éco-conception	• matériaux des composants	aucun produit dangereux plomb, mercure, etc	0
C 6	respecter les règlements sur la sécurité d'utilisation	• norme de sécurité iso 115406 pour le capuchon si détachable • toxicité	perforation Ø 5 mm non toxique à l’ingestion	0 0
C 7	résister à une chute	• résilience	5 m	2
C 8	être concurrentiel sur le marché	• prix dans le bas de gamme des instruments d’écriture	inférieur de 10 % aux stylos concurrents	1
C 9	résister au milieu ambiant	• t° de fonctionnement • résistance à l’oxydation (sueur) • séchage de l’encre dans le stylo	5°C < t°F. < 45°C aucune oxydation > 5 ans	1 0 1
C 10	plaire à l'œil	• couleur • forme	transparence et couleur de l’encre légers arrondis	1 1 1

On pourrait compléter ce tableau par les éléments suivants donnés par le fabricant lui-même :

On caractérise la ligne d'écriture par sa résistance (à l’eau, à l’éthanol, à l’acide chlorhydrique, à l’ammoniaque, à une solution décolorante, à une gomme, à la lumière), son temps de séchage et sa reproductibilité sur une photocopie.

On caractérise le stylo à bille lui-même par sa durée de vie durant son stockage sans utilisation, le temps de colmatage en conditions de stockage horizontal et sans capuchon, sa vitesse d’écriture maximum, la charge admissible sur sa pointe, son angle d’écriture maximum, la capacité du fluide d’écriture à pénétrer à travers un papier.

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