Transition vers les

milieux extérieurs

L’évolution d’un système va vers l’élimination du non demandé pour garder le juste nécessaire. L’élimination du non demandé

temps performances naissance enfance croissance maturité déclin gestation

conduira à éliminer des milieux extérieurs. A la fin du processus le produit initial est absorbé par les deux derniers milieux extérieurs impliqués dans la fonction principale. Des évolutions intermédiaires peuvent exister par échange de fonctionnalités avec les milieux extérieurs.

7

Transition d’un macro-niveau vers

un micro-niveau

Une fois qu’une entité opérationnelle ne peut plus être améliorée au macro-niveau, il est encore possible de la faire évoluer au micro- niveau. La notion de macro niveau et de micro niveau est

directement liée au niveau structurel observé (solide, granulés, poudre, gel, liquide, brouillards, champs, molécules, atomes, ions, électrons…). Cette loi conduit à l’accroissement de l’emploi de champs immatériels qui viennent remplacer les entités matérielles.

8

Augmentation du dynamisme et du

niveau de contrôlabilité

Pour développer ou augmenter l’efficacité d’un système, ces entités doivent évoluer de statiques à dynamiques (mobiles) pour accroître leur contrôlabilité. Différentes étapes d’évolution sont possibles : Les entités non contrôlables deviennent contrôlables, les champs mécaniques sont remplacés par des champs électromagnétiques, les entités deviennent compatibles entre elles. Généralement, l’évolution du système tend vers une diminution de l’intervention humaine.

Pour illustrer nos tendances, prenons la fiche concernant la tendance 4 (Figure 37 et Figure 38). L’augmentation du niveau de perfectionnement établit que tout système évolue en augmentant sa complexité et doit ensuite se simplifier. Cette tendance est illustrée avec les différentes situations de vie d’un système technique depuis sa naissance jusqu’au son déclin.

Dans cette fiche, les heuristiques de conception et les règles métiers élargissent le niveau de détail de l’analyse de la tendance d’évolution, ce qui nous permet d’avoir une vision plus précise des évolutions possibles du système technique.

La courbe en « S » de la Figure 37 est analysée de la façon suivante, la première partie constitue la naissance du produit, c’est-à-dire la création du noyau fonctionnel, puis le produit doit évoluer pour accéder à de nouveaux marchés. A cette fin, il doit se complexifier pour acquérir de nouvelles fonctions. Puis, pour garder ses marchés, il doit se simplifier. La fiche définit les différents stades et possibilités de solutions.

Le début de l’évolution est un accroissement de la complexité car le système doit devenir multifonctions tout en évitant les effets nuisibles. La réalisation de nouvelles fonctions va ajouter des sous-systèmes auxiliaires (T4.1.2). L’ajout de sous-systèmes auxiliaires (T4.1.3)

est nécessaire pour réaliser une fonction manquante tout en évitant les effets nuisibles (TRIZ). Ces actions vont conduire ensuite à la mise en place de niveaux hiérarchiques et, naturellement, on va s’aider des méthodes de segmentation. Les heuristiques I2M-IMC déjà écrites (et décrites Section 4.2.2.2) vont alors venir compléter l’analyse de tendance en sériant la segmentation de la structure des composants, la segmentation des composants ou celle des flux. Le raffinement des différentes possibilités de segmentation est emprunté aux règles de l’art. On en vient à la simplification (T4.2) qui va alors réduire la complexité en éliminant des composants ou en les réduisant au micro-niveau. Les premiers concernés sont les composants d’interaction que l’on doit réduire, standardiser puis éliminer. Puis les composants fonctionnels, après s’être segmentés dans la première phase, doivent se recombiner ou s’éliminer pour garder le juste nécessaire. Enfin, la réduction finale consiste à rechercher des solutions au micro-niveau en utilisant les nouveaux matériaux qui intègrent déjà des possibilités fonctionnelles.

Figure 38 Tendance d'évolution T4 (continuation)

Les cartes des tendances d’évolution sont utiles pour évaluer l’évolution technologique suivis par les systèmes techniques trouvés dans les brevets pertinents. Afin de faciliter leur utilisation par les concepteurs, les fiches sont intégrées à un outil interactif (Chapitre 5) qui permet de parcourir plus efficacement les différentes tendances.

Les sept fiches restantes sont incluses dans la section d’annexes (Annexe A). Concernant le cas d’application de séparateurs bi-phasiques, l’utilité de ces tendances d’évolution sera mise en évidence lors de l’analyse des brevets pertinents classés en ligne de temps.

4.2.3

Dans le chapitre 3, nous avons présenté un extrait de la base de données des effets physiques reliant une énergie d’entrée à une énergie de sortie. Cette base précise tous les effets physiques que l’on peut utiliser pour convertir une énergie d’entrée de sortie différente. Nous avons aussi évoqué que, dans un premier temps, la base nous permet d’aider à la phase d’analyse physique du convertisseur, afin de trouver les effets physiques impliqués dans son fonctionnement. Dans un deuxième temps, elle nous permet de sélectionner un nouvel effet physique pour proposer un convertisseur différent qui va constituer un nouveau concept et ainsi de trouver des solutions dans d’autres champs de recherche.

La pertinence et l’utilité de cette base est mise en évidence dans le cas d’application de la Section 4.4.2.1 où elle est utilisée pour trouver de nouveaux concepts dans le cadre de la séparation bi-phasique.

4.3

L’utilisation des trois axes d’évolution évoqués ci-avant permet de faire émerger de nouvelles solutions. Idéalement, les opportunités d’évolution rencontrées seront transformées en solution innovante. Il s’agit alors de les hiérarchiser ou de les hybrider, c’est-à-dire d’associer plusieurs concepts pour la même solution.

4.4

Cette section finalise le cas d’application du champ pétrolier mené dans le deux dernières phases. Nous exploitons les trois axes des opportunités d’évolution pour dégager les premières pistes d’innovation et les premières solutions.

4.4.1

La Figure 39 montre un classement temporel de l’utilisation de certains phénomènes physiques (i.e. déplacement inertiel,…) utilisés dans différents séparateurs bi-phasiques. Cet extrait permet de s’apercevoir de l’efficacité du concept physique utilisé dans différents types de séparation : Gaz/Liquide, Liquide /Gaz, Liquide /Liquide). Cependant, ce classement n’est pas intéressant pour une analyse d’évolution, il est nécessaire de sérier aussi par les concepts technologiques globaux.

Figure 39 Extrait de classement temporel par phénomène physique (entre 1973 et 2012) Type Année 1973 1981 1987 1989 1991 2000 2002 2003 Electrostatic separator (L/L) (Champ electrique)

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