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Cahier Charges

Design - 5ème

Identifier le besoin

30 min+20 XPdecouverte

Objectifs

  • Comprendre ce qu'est un besoin et comment l'identifier
  • Découvrir la notion de cahier des charges et son utilité
  • Apprendre à formuler des contraintes et des fonctions pour un objet technique

Introduction

Imaginez que vous devez expliquer à un ami comment construire le meilleur abri à vélos pour le collège, sans qu'il soit là pour vous poser des questions. Comment faire pour qu'il comprenne exactement ce dont on a besoin ? Dans la vie, et en technologie, avant de créer un objet, il faut d'abord bien cerner le problème à résoudre. C'est la première étape de tout projet !

Comment, en tant que futur designer ou ingénieur, peut-on définir clairement et précisément ce que doit être un objet avant même de le concevoir ?

Du besoin au problème technique

Un besoin est une nécessité ou un désir ressenti par un utilisateur ou un groupe d'utilisateurs. En technologie, on ne crée pas un objet par hasard : il est toujours la réponse à un besoin identifié. Par exemple, le besoin de 'se déplacer plus vite sur de courtes distances en ville' a conduit à l'invention de la trottinette électrique. Le besoin de 'conserver ses aliments au frais sans électricité' a mené à la création de la glacière. Identifier le besoin, c'est donc répondre à la question : 'Pourquoi a-t-on besoin de cet objet ?' Mais attention, un besoin est souvent exprimé de manière vague ('Je veux un nouveau cartable'). Le rôle du technologue est de transformer ce besoin en un problème technique clair à résoudre. Pour le cartable, le problème pourrait être : 'Comment transporter mes affaires scolaires de manière organisée, confortable et durable tout au long de l'année ?' Cette étape est cruciale car elle guide toute la suite de la conception. On distingue souvent le besoin de l'utilisateur (ce qu'il veut) du besoin fonctionnel (ce que l'objet doit faire).

Points clés

  • Un besoin est la raison d'être d'un objet technique.
  • Il faut transformer un besoin exprimé vaguement en un problème technique précis.
  • L'identification du besoin est la première étape de tout processus de conception.

Le cahier des charges : la feuille de route du projet

Une fois le besoin identifié, comment s'assurer que tout le monde (les designers, les ingénieurs, les clients) est d'accord sur ce qu'il faut créer ? On utilise un document essentiel : le cahier des charges. C'est la 'feuille de route' ou la 'recette' du projet. Il décrit de manière détaillée et organisée toutes les exigences auxquelles l'objet final devra répondre. Pour un collégien, on peut le voir comme la liste des critères de réussite d'un devoir. Un cahier des charges comporte deux grandes catégories d'informations. D'abord, les contraintes : ce sont des obligations, des limites à ne pas dépasser. Par exemple, pour un abri à vélos scolaire : un coût maximal, des dimensions imposées par l'espace disponible, l'utilisation de matériaux résistants aux intempéries, ou le respect des normes de sécurité. Ensuite, les fonctions de service : ce sont les actions que l'objet doit permettre à l'utilisateur de réaliser. On les formule souvent par 'Il doit permettre de...'. Pour notre abri à vélos : 'Il doit permettre de ranger 30 vélos', 'Il doit permettre d'attacher son vélo avec un antivol', 'Il doit permettre de protéger les vélos de la pluie'.

Points clés

  • Le cahier des charges est un document qui liste toutes les exigences pour un objet.
  • Il contient des contraintes (obligations) et des fonctions de service (actions à permettre).
  • Il sert de référence commune à toute l'équipe de conception.

Applications pratiques

Prenons un exemple concret que vous pourriez rencontrer en projet : la conception d'un porte-crayons pour un élève de 6ème gaucher. Le besoin exprimé est : 'Mon porte-crayons actuel n'est pas pratique'. Notre mission est de préciser cela. Après enquête (interview, observation), on identifie des problèmes : les trous sont trop petits pour certains feutres, il se renverse facilement, et l'élève gaucher a du mal à attraper ses stylos. À partir de là, on peut rédiger un mini-cahier des charges. Contraintes : coût de fabrication inférieur à 5€, dimensions tenant sur un bureau d'écolier, matériaux non toxiques. Fonctions de service : Il doit permettre de ranger au moins 10 crayons/stylos de diamètres différents ; Il doit permettre d'accéder facilement aux crayons pour un gaucher (ouverture adaptée) ; Il doit rester stable sur un bureau incliné. Un autre exemple célèbre est le cahier des charges du téléphone portable : il doit permettre de téléphoner, d'envoyer des SMS, avoir une autonomie de 24h, peser moins de 200g, etc. Ces listes guident ensuite les choix de formes, de matériaux et de solutions techniques.

Points clés

  • L'identification du besoin passe par l'observation et l'écoute de l'utilisateur.
  • Un bon cahier des charges est précis, mesurable et testable (ex: '10 crayons', '24h d'autonomie').
  • Les contraintes et fonctions listées vont directement influencer la forme future de l'objet.

À retenir

Toute création d'objet technique commence par l'identification d'un besoin, qu'il faut transformer en un problème clair à résoudre. Pour formaliser et organiser la réponse à ce besoin, on utilise un cahier des charges. Ce document essentiel liste les fonctions de service (ce que l'objet doit permettre de faire) et les contraintes (les limites à respecter) qui guideront toute la phase de conception.

  • On ne crée rien sans avoir identifié un besoin précis.
  • Le cahier des charges est le document de référence qui traduit le besoin en exigences techniques.
  • Distinguer les contraintes (ce qu'il faut respecter) des fonctions de service (ce que l'objet doit faire).
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