Lock'n'Ride

LOCK'N'RIDE

KERLOC'H Hotaru-Tiarra

SCHMITT Tom

PRIMARD Noah

SOMMAIRE

1. Introduction
2. Analyse fonctionnelles
3. Analyse des produits existants 
4. Développement du projet
5. Prototype et fonctionnement 
6. Difficultées rencontrées et améliorations possibles 
7. Conclusion
8. Plaquette

I.INTRODUCTION

Dans le cadre du projet S3-optimisation produit, il nous a été demandé de concevoir un objet innovant et inexistant doté de fonctionnalités supplémentaires que nous jugeions utiles. Après réflexion, nous avons décidé de nous pencher sur le cadenas de vélo. En effet, dans une ville comme Strasbourg où tout le monde utilise un vélo, l’utilisation d’un cadenas est primordiale. Or, bien qu’essentiel, cet objet est seulement utilisé pour attacher son vélo quand celui-ci ne roule pas et, dès que nous ne l'utilisons pas, le cadenas devient vite encombrant à transporter du fait de sa forme, de son poids… D’un autre coté, quand nous roulons et que nous ne connaissons pas notre route, l'usage du téléphone se révèle utile pour s'orienter, et ainsi le porte-téléphone sur le guidon devient indispensable pour pouvoir voir son téléphone tout en assurant un renfort de sécurité. C’est de cette réflexion qu'a emmergée notre idée de créer un objet qui combine le cadenas et le porte-téléphone. De cette façon le cadenas ne sera plus encombrant lorsque nous roulons puisqu’il aura une autre utilisation.

Notre objet ne réinventera pas le concept de cadenas ni de porte-téléphone mais c’est bien la combinaison de ces deux concepts qui rentre dans le cadre d’optimisation objet.  

II.ANALYSE FONCTIONNELLE

A - Diagramme bête à cornes

B - Diagrammes en pieuvres 

EN FONCTION DE CADENAS:

FP1 : Permettre à l'utilisateur de sécuriser son vélo lorsqu'il ne l'utilise pas 

FC1 : être d'un design attrayant

FC2 : être ergonomique 

FC3 : être fonctionnel sur tous types de vélos

FC4 : résister aux systèmes de crochetages/pinces

FC5 : résister aux intempéries

FC6 : durable et nécessitant peu d'entretien 

FC7 : bon rapport poids/résistance

FC8 : être adaptable aux points d'attcahe

EN FONCTION DE PORTE-TELEPHONE :

FP1 : Permettre à l'utilisateur de fixer son téléphone au vélo 

FC1 : être d'un design attrayant

FC2 : être capable de s'ajuster aux différentes tailles de téléphone 

FC3 : être capable de s'adapter à différentes tailles de guidons

FC4 : tenir le téléphone sans risques de chute et sans vibrations

FC5 : résister aux intempéries

FC6 : avoir un téléphone bien visible par l'utilisateur quand il roule 

III.ANALYSE DES PRODUITS EXISTANTS 

Nous avons fait des recherches pour voir s'il existait un produit commercialisé qui ressemblait à notre idée mais nous n'avons rien trouvé. Il existe déjà des innovations pour rendre l'antivol moins encombrant quand il n'est pas utilisé (pouvoir le plier pour le rendre plus petit, créer des rangements spécifiques...) mais le fait de le combiner avec un porte téléphone pour lui fournir une double utilisation est quelque chose de nouveau. 

Voici ci-dessous des exemples de produits déjà commercialisés :

IV.DEVELOPPEMENT DU PRODUIT

A - Idée de la combinaison des deux concepts 

-Première idée 

Nous avons pris comme base un cadenas déjà existant (le BTWIN D900 M de Decathlon) et nous avons repris le système de vérouillage de celui-ci afin de le réutiliser dans notre nouvel objet. En effet, à nouveau, réinventer le système de serrure n'étant pas le point majeur de notre projet, reprendre un système déjà existant nous semblait judicieux. 

L'idée est d'utiliser les deux parties amovibles du cadenas pour être les bornes réglables du porte téléphone. Ainsi, on utilise la forme du cadenas en guise d'armature du porte téléphone. 

Pour pouvoir fixer l'antivol au guidon, nous avons utilisé un système d'attache rotative par gravité inspiré des sytêmes pour compteurs de vélo. 

-Organisation tout au long du projet 

Pour une meilleure organisation et pour pouvoir avancer efficacement sans manquer d'étapes, nous avons créé un diagramme Gantt qui nous a permis d’avoir une meilleur vue d’ensemble sur le projet et suivre plus facilement son avancement. Cela nous a également permis de répartir entre les membres de l'équipe les différentes tâches telles que : la conception CAO, la rédaction du cahier des charges et de la page HTML et l'impression des pièces.

Voici notre diagramme de Gantt :

B - Esquisse

La première etape après avoir eu l'idée fut de dessiner des esquisses pour rendre notre concept plus clair et concret. Ainsi, après plusieurs esquisses réalisées, nous nous sommes finalement mis d'accord sur la version finale qui nous correspondre au mieux à nos attentes tout en étant réalisable. 

Le système repose princialement sur l'emboitement ajustable de tubes qui permettront la réalisation des deux fonctions attendues. De plus, un des tubes de la partie mâle est équipé d'une molette qui vient s'associer avec les dents de la crémaillère présente sur un tube de l'autre partie du cadenas. Ainsi ces tubes deviennent donc les parois réglables pour coincer le téléphone. 

Pour fixer le porte téléphone sur le guidon, nous avons donc utilisé un système de fixation par support rigide qui se fixe sur le guidon à l’aide de vis M4x20 et l’objet vient s’emboiter dessus.  

C - Conception CAO

Pour la conception nous avons trois pièces principales: les deux parties du cadenas et l'attache guidon. Voici l’assemblage de ces trois pièces sur creo.

Le parallélépipède rouge correspond à une coque ou l’on insèrera la partie serrure prise d’un autre cadenas  

Voici ci-dessous un zoom sur la partie mollette de notre objet avec la crémaillère présente dans un des tubes de la partie femelle du cadenas.

D - Modélisation des forces et choix du matériaux

Toujours à l’aide du logiciel Creo, nous avons effectué les simulations des différentes contraintes qui s'appliquent sur les surfaces fonctionnelles de chaque pièce. Cette analyse permet de voir si notre objet résistera ou non à certaines forces et ainsi modifier la forme ou les dimensions pour que ce soit le plus solide possible. D’autre part, nous pouvons également déterminer le matériau qui serait le plus adapter pour notre porte téléphone/cadenas. Les simulations ont révélé que l'utilisation d'acier renfocré au carbone et de composites légers résistants serait optimale pour notre produit.

Voici ci-dessous les images de ces modélisations ou l’on peut voir clairement les zones les plus fragiles. 

V.PROTOTYPE ET FONCTIONNEMENT 

Et enfin, l’une des dernières étapes concerne l’impression de notre conception. En effet, créer un prototype de notre idée la rend tout de suite plus réelle et permet à la compréhension de son fonctionnement d'êtreplus accessible. Pour ce faire, le Fablab Ideas'lab et ses impirmantes 3D (BambuLab, Volumic 3D) étaient mis à notre disposition pour imprimer nos pièces tout en découvrant son fonctionnement. Voici ci-dessous les images des pièces imprimées :

                                                             en mode cadenas                                                                                                                                      en mode porte-téléphone 

                                                               partie serrure                                                                                              partie molette 

                                                                                                                                        attache guidon 

voici une photo sur un vélo :

N'hesitez pas à cliquer sur le lien suivant pour voir d'autres images de notre demonstration sur le vélo : photo sur le velo

VI.DIFFICULTES RENCONTREES ET AMELIORATIONS POSSIBLES

Nous arrivons à la fin de notre projet, et nous avons observé que notre objet comporte des points faibles et choses à améliorer :

- Difficultées rencontrées

- adaptation du dimensionnement par rapport à un cadenas pré-existant

- défauts d'impression

- tolérances d'emboitement des tubes nécessitant parfois du ponçage

- temps de modélisation CAO

- Améliorations possibles

- la molette indispensable en mode porte-téléphone pour pouvoir ajuster les bornes en fonction du téléphone doit être retirée en mode cadenas. Ce n’est donc pas très pratique d’un point de vue d’une utilisation optimale.

- ergonomie et design à rendre plus attrayant 

- adaptabilité à la taille et forme du guidon

VII.CONCLUSION 

Pour conclure, ce projet nous a permis d’arriver au bout de notre idée et aboutir à un prototype. En parallèle, cela nous a familiariser aux démarches de ce qui se rapproche de la phase de prototypage d’un produit.

Nous avons donc travaillé à la concrétisation de notre idée porte-téléphone/cadenas, en commençant par des esquisses, puis en exploitant le logiciel Creo pour la partie CAO. Cette phase ci s'est révélée particulièrement exigeante car étant la plus importante et la plus dure car nous partions d’aucunes bases. Nous nous sommes aidé des ressources à notre disposition pour parvenir à représenter fidèlement ce que nous avions imaginé. Ainsi, la collaboration et la mise en commun des compétences de chacun ont été des éléments clés pour surmonter les défis rencontrés.

La phase d’impression a semblé compliqué au premier abord en raison de notre manque d'expérience avec les imprimantes 3D, mais une fois ce stade passé, nous avons rapidement pu imprimer nos différentes pièces.

Au-delà du projet en lui-même, nous avons pu mettre en pratique des compétences variées telles que la conception CAO mais se sont surtout des compétences comme la réflexion, l’organisation, la création d’un produit répondant à un besoin ou encore la modélisation que nous avons pu développer tout au long du semestre.

Malgré les difficultées rencontrées, nous sommes fiers du travail accompli et du prototype réalisé, réultat d'un apprentissage étalé sur tout le semestre. Cette expérience nous a beaucoup apporté, et nous avons hâte de mettre ces nouvelles compétences en action sur nos futurs projets.

VIII.PLAQUETTE