TECHNOLOGIE
Design, innovation et créativité
49
sci3_1800_14_01C
Sujet zéro
technologie • 25 points
La production de sirop d'érable
Le sirop d'érable est produit essentiellement au Canada et plus particulièrement au Québec (72 % de la production mondiale). La France en est une grande consommatrice et était, il y a cinq ans, le 5e pays importateur de sirop d'érable du Canada (source : Global Trade Atlas, 2012).
Pour les producteurs de sirop d'érable, il faut pouvoir le commercialiser dans les meilleures conditions afin de satisfaire le consommateur.
Un producteur souhaite revoir le conditionnement de son sirop et donc choisir un nouveau récipient pour une commercialisation dans une grande enseigne française de distribution.
document 1 Diagramme d'exigences du récipient
▶ 1. À l'aide du diagramme d'exigences du récipient (document 1), préciser celle des contraintes à respecter qui est liée au design.
document 2 Prototypes de récipients
| Récipient 1 (bouchon verre) | Récipient 2 (bouchon vissé plastique) | Récipient 3 (ouverture mécanique) |
|---|---|---|
|
|
|
|
▶ 2. À l'aide des récipients représentés (document 2) et du respect des exigences « forme » et « environnement extérieur » (document 1) :
a) déterminer la solution adéquate pour le conditionnement et le stockage du sirop d'érable ;
b) argumenter la réponse.
Pour la production du sirop d'érable, la température idéale à donner au sirop d'érable est de 3,5 °C de plus que la température d'ébullition de l'eau, par exemple, à 101,3 kPa, l'eau bouillant à 100 °C, le sirop sera prêt lorsqu'il atteindra 103,5 °C.
Pour le conditionnement, les seuls matériaux envisageables sont le verre, certaines matières plastiques et le fer blanc.
document 3 Propriétés des matériaux
| Matériau | Avantages | Inconvénients | Prix de fabrication du contenant à l'unité |
|---|---|---|---|
| Fer blanc | Léger Recyclable | Formage limité (rond type conserve) Opaque | 0,15 ± 0,04 € (inflation des matières premières) |
| Polypropylène (PP, matière plastique) | Résistant jusqu'à 120 °C Rigide | Difficilement recyclable | 0,22 ± 0,03 € (inflation des matières premières) |
| Verre | Transparent Inerte Imperméable Recyclable | Fragile Lourd | 0,30 € |
▶ 3. Le producteur souhaite vendre son sirop d'érable au prix de 2,80 € le récipient, le prix du contenant devant être inférieur à 15 % du prix total. À l'aide des propriétés des trois matériaux envisageables (document 3), et du diagramme d'exigences (document 1), répondre aux deux questions suivantes.
a) Compléter ce tableau :
| Forme | Prix maximum à l'unité | Propriété du matériau | Environnement extérieur | |
|---|---|---|---|---|
| Fer blanc | Recyclable Alimentaire | Non hermétique après ouverture | ||
| PP | Toute forme Possible | |||
| Verre | Toute forme possible |
b) Proposer, en argumentant, le matériau qui convient le mieux.
Lors de la vente des produits de consommation en grande surface, l'implantation d'un code à barres sur le récipient est obligatoire. Tous les exemplaires du même produit ont un code à barres unique permettant de l'identifier lors du passage en caisse. Le code à barres est également associé à un prix défini au sein d'une base de données.
document 4 Le code à barres à 13 chiffres (norme GS1 EAN 13)
Les codes à barres au format international GS1 (anciennement EAN) sont composés d'une série de 13 chiffres numériques et d'une représentation graphique sous forme de barres et d'espaces.
Les 13 chiffres du code à barres suivent une règle d'identification afin de créer un code à barres en fonction du produit identifié, c'est-à-dire :
Les trois premiers chiffres du préfixe entreprise représentent le code du pays de l'entreprise qui a apposé le code à barres sur le produit.
Extraits de la liste des codes « pays »
| 00000 | Unused to avoid collision with GTIN-8 |
| 00001 - 00009 001 - 009 | GS1 US |
| 020 - 029 | Used to issue restricted circulation numbers within a geographic region (MO defined) |
| … | |
| 300 - 379 | GS1 France |
| 380 | GS1 Bulgaria |
| 383 | GS1 Slovenija |
| … | |
| 746 | GS1 Republica Dominicana |
| 750 | GS1 Mexico |
| 754 - 755 | GS1 Canada |
| 759 | GS1 Venezuela |
| 760 - 769 | GS1 Schweiz, Suisse |
| … |
Source : www.gs1.fr
L'enseigne de distribution souhaite indiquer aux consommateurs le pays d'où provient le produit créé par l'entreprise lorsque le code à barres est lu à l'aide d'une borne en libre-service.
▶ 4. Pour le sirop d'érable, à l'aide du document 4 :
a) compléter le programme permettant d'identifier le pays de provenance et d'afficher l'information sur l'écran LCD (voir page suivante) ;
b) préciser au sein de la case « commentaire » la fonction de l'instruction fléchée.
Les clés du sujet
Comprendre les documents
Le document 1 est une sorte de carte mentale partant de la fonction d'usage du récipient pour arriver aux contraintes en passant par les fonctions de services.
Le document 2 présente trois prototypes de solution technique pouvant être utilisés pour contenir du sirop d'érable.
Le document 3 est un tableau à double entrée. Celui-ci présente quelques avantages et inconvénients de trois matériaux.
Le document 4 explique comment lire un code à barres.
Répondre aux questions
▶ 1. Ne confonds pas design et ergonomie.
▶ 2. Au brouillon, commence par argumenter en répondant au point b), puis répond simplement au point a).
▶ 3. a) Cherche les informations utiles dans le tableau du document 3.
b) Fonctionne par élimination.
▶ 4. a) Essaie de comprendre ce qui est attendu du programme en le lisant jusqu'au bout.
b) Traduis les termes anglais afin de savoir ce que le programme fera.
Corrigé
remarque
Les contraintes correspondent aux phrases entre guillemets.
▶ 1. La notion de design se rapporte principalement à la fonction d'estime d'un produit. Son objectif est de plaire au futur utilisateur. Ainsi, la contrainte qui est liée au design est « donner envie au consommateur ».
▶ 2. a) La solution adéquate serait le récipient 2. Elle répond aux différentes exigences de forme et d'environnement extérieur.
b) Le récipient 3 ne donne pas envie au consommateur, cette solution technique fait penser à une boîte de conserve. Elle ne répond pas à l'exigence « donner envie au consommateur ». Une fois ouverte, la boîte n'est plus hermétique et ne répond donc plus à l'exigence « fermer hermétiquement pour empêcher les moisissures ».
Le récipient 1 ne permet pas une bonne prise en main. Il ne répond pas à l'exigence « permettre une prise en main aisée ». Un bouchon en verre n'est pas hermétique et ne répond donc pas à l'exigence « fermer hermétiquement pour empêcher les moisissures ».
▶ 3. a)
| Forme | Prix maximum à l'unité | Propriétés du matériau | Environnement extérieur | |
|---|---|---|---|---|
| Fer blanc | Forme limitée type conserve | 0,15 + 0,04 = 0,19 € | Recyclable Alimentaire | Non hermétique après ouverture |
| Polypropylène | Toute forme possible | 0,22 + 0,03 = 0,25 € | Difficilement recyclable Rigide Alimentaire | Résistant jusqu'à 120 °C |
| Verre | Toute forme possible | 0,30 € | Fragile Lourd Recyclable Alimentaire | Transparent Inerte Imperméable |
▶ b) Le prix de vente du sirop d'érable est de 2,80 €. Le prix du contenant devant être inférieur à 15 % du prix total, ce prix devra être au maximum de = 0,42 €. L'ensemble des contenants a un prix unitaire inférieur à 0,42 €. Donc tous les matériaux répondent à l'exigence « doit être inférieur à 15 % du prix de vente ».
Le polypropylène n'est pas facilement recyclable. Donc il ne satisfait pas l'exigence « être recyclable ».
Le fer est non hermétique après ouverture, il ne convient pas aux exigences « fermer hermétiquement pour empêcher les moisissures » et « permettre une conservation au frais après ouverture ».
Le verre répond à toutes les exigences, c'est donc lui qui convient le plus pour fabriquer le contenant du sirop d'érable.
conseil
Tu peux choisir le nom de variable de ton choix. Néanmoins, fait en sorte qu'il soit logique et identique à chaque fois que tu appelleras cette variable.
▶ 4. a) et b) Voir page suivante le programme complété.
