PCIS 2021/2022 P3

Première partie : Définition du projet

Partie à compléter avant le 15 septembre

Généralités

SUR'PRISE (slogan)

L'ensemble des études et des données sur lesquels nous nous sommes appuyés sont consultables à la fin de ce wiki dans la partie source

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Titre du projet

SUR'PRISE

Nom de l'équipe

Equipe SUR'PRENANTE

Membres de l'équipe

• ANSELOT Morgane MECA3
• BULTEL Laurine SE3
• AYIKPE Adjoua GC3
• BALDACCHINO Clara IS3
• BOUDON Marion GBA3
• BELKASMI Ashraf 2IA3
• WIJSMAN Louis SE3

Description-résumé (20 lignes max)

Nous avons eu pour idée: l'invention d'une multiprise SUR'PRISE qui s'éteint toute seule. En effet, il est fréquent d'oublier d'éteindre sa multiprise et cela entraine, malheureusement, une consommation d'énergie inutile. Le but de notre invention est d'éviter que les appareils qui ne sont pas en cours d'utilisation restent en mode veille et gaspillent de l'énergie. Le concept est le suivant: développer une multiprise que l'on pourrait brancher sur nos prises classiques. Cette multiprise, loin d'être conventionnelle, sera dotée d'un watt mètre permettant à la multiprise de savoir différencier un appareil en mode veille d'un appareil en fonctionnement, en s'appuyant sur l'écart conséquent de consommation entre ces deux états. Elle sera également équipée d'un minuteur. Ces deux équipements seront réglables et permettront au consommateur d'utiliser sa multiprise pour différents appareils dans son logement. Pour illustrer le fonctionnement de notre multiprise et son utilité, appuyons nous sur une situation type : Une personne A décide d'utiliser sa multiprise pour une télé et il estime que si sa télé est en mode veille depuis minimum une heure, c'est qu'il ne la regardera plus avant un moment. Ainsi cette personne pourra entrer la durée souhaitée (ici 1h) et sélectionner le mode TV (ce mode aura préalablement enregistré une valeur seuil correspondant à la consommation maximal d'une télé en veille). Lorsque les deux conditions : minimum une heure et valeur de la puissance mesurée inférieure ou égale à la valeur seuil de la télé en veille sont réunies, l'interrupteur s'ouvre et l'alimentation en électricité est coupée. Afin de s'assurer qu'elle ne consomme pas de courant lorsque la télé est éteinte (notre but étant d'économiser de l'électricité), la multiprise se coupe elle aussi, au moment où l'interrupteur s'ouvre. Et si l'on souhaite la réallumer, il faudra simplement réenclencher l'interrupteur manuellement.

Organisation de l'équipe & Rédaction du concept

Répartition des rôles et charte de travail

• Cheffe de projet : ANSELOT Morgane

• Équipe Technique : WIJSMAN Louis et BELKASMI Ashraf

• Équipe Business Plan : BOUDON Marion et BALDACCHINO Clara

• Équipe Communication : BULTEL Laurine et AYIKPE Adjoua

Les valeurs de l’équipe :

Les valeurs qui nous définissent le mieux sont: le respect de l'humain et de la planète ainsi que le travail d'équipe. Dans le but de vous sensibiliser à nos convictions, dont l'écologie est un pilier, nous avons décidé de vous faire découvrir un moyen d'économiser, ou plus spécifiquement,de grappiller nos ressources.

Les modes de fonctionnement/ organisation : Durant ce projet, nous avons mis en avant la communication et la prise en compte de l'opinion de chacun. Pour aboutir à cette innovation, nous sommes partis de l'existant en nous posant les questions suivantes : « Comment améliorer le monde qui nous entoure ? » « Qu'est ce que ce thème nous évoque ? » « Comment modifier les technologies actuelles pour tendre vers quelque chose de plus durable ? ». Lorsque quelqu'un proposait une idée, nous en discutions tous ensemble. Nous faisions toujours en sorte d'être honnêtes et de discuter lorsque nous avions quelques doutes sur l'idée suggérée. Ces remarques nous on permis-à plusieurs reprises- d'améliorer notre idée. Enfin c'est en s'armant de persévérance, en réorientant la discussion et en analysant les critères auxquels notre invention devait répondre, que nous sommes parvenu à faire naître ce projet.

Les droits et devoirs de chaque participant :

• j’ai le droit de

                  *donner mon avis.
                  *ne pas être d'accord.
                  *prévenir les autres lorsque je me sens mis de coté et que je ne comprends pas.

• pendant ce projet, je m’engage à

                                  *donner mon maximum.
                                  *respecter les autres et leurs idées.
                                  *écouter et entendre les remarques constructives venant de mon équipe et visant à m'améliorer.
                                  *ne pas abandonner le projet et à rester persévérant.
                                  *respecter les délais.

L'autoévaluation : Nous estimerons avoir bien travaillé:

*Si nous arrivons à rendre un projet fini où l'on aura abordé tous les axes de développement possible.

*Si nous parvenons à trouver une réponse viable à la question difficile qui nous aura été posé, avec un business plan fiable.

*Si nous arrivons à faire comprendre le concept de notre idée à tout le monde.

Et enfin, le plus important: si nous sommes fiers de notre projet. Nous serions également heureux que tout le monde trouve sa place au sein de la répartition des équipes. Nous aimerions aussi atteindre notre objectif, à savoir imaginer une idée constructive permettant d'économiser de façon effective l'électricité à l'échelle domestique.

Notre Sur'Prise en terme de chiffre à l'échelle nationale

Par ailleurs, les objectifs que nous souhaiterions atteindre si notre projet venait à être commercialisé sont, d'une part, son développement à l’échelle nationale voire même mondiale et, d'autre part, réussir à sensibiliser les consommateurs. Analysons maintenant en terme de chiffres, l'impact d'une télévision en veille sur la consommation énergétique d'un foyer: NB : Nous sommes partis de l'idée que les foyers équipés d'un téléviseur n'en possèdent qu'un seul et qu'ils ont une télé peu énergivore, (ce qui n'est majoritairement pas le cas) mais nous pourrons ainsi mieux nous représenter le minimum économisé. En 2018 :

• foyers équipés d'une télé :93,4% (selon le Parisien)
• nombre de foyer en France métropolitaine en 2018 : 28 996 752 (selon l'Insee)
• une télé peu énergivore en mode veille qui fonctionne à une puissance de 1 watt (selon total énergie)
• coût de 7,3 kWh en 2018 : 1,1€ (selon total énergie)

A raison d'une utilisation moyenne de la télé 4h par jour, soit 20h de mode veille, un foyer consommerait 7,3kWh par an, soit un coût de 1,1€ ce qui ne semble pas énorme en effet, mais ramené à l'échelle de la France avec ses 29 millions de foyers, l'énergie gaspillée est tout autre. Notez, que le nucléaire a produit 335,4 TWh en 2020 (= 335,4x10⁹ kWh). Notre idée permettrait de réduire la consommation d'énergie de 2,12×10⁸ kWh, ce qui représente 0,063% de moins en production d'électricité par le nucléaire. D'autre part, cette perte d'énergie équivaut également à l'utilisation sans arrêt, pendant 48h,d'un four de 2kwh par tous les habitants de Lille (soit 236 534 personnes).

Le coût en énergie à l'année pour l'ensemble des foyers métropolitains ayant une télé en mode veille est de : 2,12×10⁸ kWh, un nombre qui n'est pas très parlant mais qui pèse environ 32 millions d'euros à l'année... En imaginant que seulement 50% de ces personnes achètent une de nos SUR'PRISE plutôt que d'acheter une multiprise classique et l'installent sur un téléviseur nous pourrions faire des économies d’électricité considérables, d'environ 16 millions d'euros ! Ainsi le grappillage à l'échelle domestique et/ ou industrielle permettrait de réaliser d'importantes économies à plus grande échelle (nationale voire mondiale). Et n'oublions pas qu'il n'y a pas que les téléviseurs qui sont concernés, nous serions ravis que les consommateurs adoptent notre multiprise pour plusieurs appareils dans leurs foyers. En effet, lors de nos estimation nous nous sommes uniquement basés sur la consommation d'une télé en mode veille mais d'après plusieurs études, supprimer l'ensemble des veilles permettrait une économie de 80€ par an pour un foyer!

«Opter pour une Sur'prise c'est allier économie et écologie »

Déposer votre charte au format PDF ici. Notre charte

Description détaillée

• Clients et bénéficiaires

Notre projet SUR'PRISE vise toute personne soucieuse de l’environnement souhaitant réduire sa consommation d’électricité. Nos clients pourront aussi bien être des particuliers utilisant une ou deux multiprises dans leur foyer, que des professionnels en entreprise. Tous deux, pourraient réaliser des économies considérables.

• Modèle économique

Nous sommes une entreprise qui produit ses propres SUR’PRISES innovantes, nous créons une prise intelligente à base de matières recyclées. Notre produit de qualité est en constante amélioration (nous cherchons constamment à rendre notre fabrication plus écologique). C’est pourquoi notre modèle économique repose sur la production propre. Les usagers achètent nos multiprises s’ils le désirent et s’ils se reconnaissent dans notre démarche écologique. Ainsi ils payent pour la conception des prises que nous assurons avec le meilleur rapport qualité prix . Nous vendons nos prises aux enseignes commerciales et via notre site internet à destination des usagers. Nous espérons avoir des résultats à l’échelle nationale voir mondiale afin que notre entreprise puisse prospérer. Nous avons pour préoccupation de sensibiliser à une démarche responsable.

• Moyens humains et matériels à réunir pour démarrer

Moyens humains :

1. Responsable Chef de projet,
2. Responsable communication,
3. Ingénieur mécatronique
4. Technicien

Matériels :

1. Boîtier et pièces en plastique Impression 3d ou injection
2. Carte Electronique Carte arduino (PCB composants. Microcontrôleur, wattmètre)
3. LED
4. Servomoteur
5. Câble électrique avec prise.

Positionnement par rapport à deux concurrents

• Analyse du premier concurrent

Prise CONTROLUX

Cette prise a pour but de couper l'arrivée de courant aux appareils branchés lorsque l'un d'entre eux se met en veille. L'appareil qui se met en veille (la télé) doit être branché sur une prise "master" Les autres ont le rôle "slave" D'après le fabricant, elle économise 90% de l'énergie utilisée en veille. Ceci est dû au fait que la prise consomme un peu. En effet, elle reste en veille pour pouvoir être réactivée avec une télécommande. (https://www.amazon.fr/gp/aw/d/B008MQB24W#Ask)

• Analyse du second concurrent

DOMEO-CONNECT

Prise intelligente coupe-veille (MULTIPRISE COUPE VEILLE À ÉCONOMIE D'ÉNERGIE DOMEOCONNECT) Cette multiprise à économie d’énergie coupe l’alimentation des appareils en veille automatiquement, contrôlable via une télécommande et un récepteur infrarouge. Chaque prise est dédiée à un profil d’appareil spécifique, telle qu’une permanente pour les appareils comme les lampes, la box ADSL, etc., une prise pilote pour la TV ou l’ordinateur, en plus de plusieurs prises pour les accessoires comme les consoles, lecteurs DVD, imprimantes, écrans, etc. Prévenant ainsi les surtensions des différents appareils connectés, la multiprise prolonge la durée de vie de ces derniers, réduit le risque d’incendie, et surtout permet d’économiser 10% en moyenne de la facture d’électricité annuelle.

• Notre différenciation

Nous proposons une multiprise SUR'PRISE qui s'inscrit dans une démarche écologique. Notre produit comparativement à ceux existants disposera d'une technologie nouvelle et innovante : un wattmètre auquel sera associé un minuteur. En effet, non seulement la multiprise détectera les appareils en veille, à partir d'une valeur seuil définie automatiquement ou par l'utilisateur, mais elle procédera également à la coupure des appareils dans le respect d'une durée indiquée par l'utilisateur. En effet, ce dernier pourra indiquer après combien de temps, il faudrait que la multiprise procède à la coupure de l'alimentation électrique. Dans une heure, deux ou trois? C'est l'utilisateur qui décide. Ainsi chacun est acteur économique et écologique. Par ailleurs cette multiprise sera utilisable pour tous appareils, sans distinction. De plus, nous œuvrons pour un produit accessible à toutes classes sociales. Conçue en plastique recyclé, notre multiprise ecofriendly, tout en permettant aux utilisateurs de faire des économies sur leur consommation d'électricité à l'année, permettrait également de réduire la consommation énergétique d'un utilisateur quelconque et donc d'approvisionner en énergie des foyers ou d'industries dans le besoin. Et par extension contribuer à réduire la pression exercée sur les ressources naturelles dans la production d'électricité.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

• Description de l'utilisateur type

Comme utilisateur type de notre produit, on peut par exemple imaginer un père de famille utiliser notre SUR’PRISE afin de limiter son impact écologique. En effet, ce père de quatre enfants possède chez lui les appareils que l’on retrouve dans une habitation lambda : téléviseurs, décodeurs TV et internet, appareils électroménagers etc. Soucieux de la surconsommation dans son foyer et des conséquences sur le futur de ses enfants, ce père tenterait d’agir et ainsi initier ses enfants à la préservation de l’environnement.

• Scénario d'utilisation du produit

Il pourra alors installer une multiprise SUR’PRISE aux alentours des trois télévisions qui sont présentes dans l’habitation, et de leurs décodeurs respectifs, afin de couper leur alimentation. Il pourra aussi en installer une dans la cuisine sur laquelle il pourra brancher grille-pain, bouilloire et la cafetière programmable qu’il ne programme en réalité jamais. Enfin il lui sera possible d’en rajouter une dans le bureau afin d’éviter la veille énergivore d’un pc fixe mais aussi de l’imprimante et la box internet. De cette manière il pourra réduire la consommation des appareils de sa maison qui sont inutilisés la journée pendant que ses enfants sont hors de l’habitation.

Analyse du projet

Réponse à la question difficile

• Questions :

SUR'PRISE permet de faire économiser de l'électricité de façon considérable à grande échelle. C'est pourquoi nous avons décidé de baser notre communication et notre vente en visant les clients qui veulent adopter une démarche écologique. La question difficile est donc:

Avons-nous des clients prêts à acheter notre multiprise avec pour objectif premier de penser à notre environnement? Sont-ils prêts à voir à grande échelle et de ne pas l'acheter uniquement pour une économie d'argent? De plus, combien notre multiprise va t elle consommer lorsqu'elle fonctionne et laisse passer le courant?

• Réponses :

Avons-nous des clients prêts à acheter notre multiprise avec pour objectif premier de penser à notre environnement? Sont-ils prêts à voir à grande échelle et de ne pas l'acheter uniquement pour une économie d'argent?

Dans un premier temps, on peut constater qu'il y a une hausse flagrante (et ce dans plusieurs pays) du nombre d'équipements intelligents connectés dans les foyers, ces simples chiffres nous montrent que les gens n'ont pas peur d'acheter les derniers appareils intelligents. Ceci est un premier indicateur pour la commercialisation de notre prise.

Par ailleurs, en ce qui concerne l'aspect écologique nous nous sommes intéressés aux associations. En France, on peut noter qu'il y a une baisse significative des dons envers les associations sauf dans un domaine: l'écologie. On peut compter près de 15 696 associations environnementales dans le monde. En ne s'intéressant qu'aux français et uniquement aux donateurs, on remarque qu'en 2019 Green Peace a vu une hausse des dons français de 10%. En ce qui concerne l'association WWF, elle a aussi pu voir une hausse de dons de 10% sur un an de temps.

Sans oublier que 72% des français s'intéressent de plus en plus à l'environnement. En se basant sur ces quelques informations nous pouvons estimer que les gens sont prêts à participer dans l'achat de notre prise pour un geste écologique.

Enfin, plusieurs objectifs sont fixés dans les projets de lois référencés ci-après : [1] et notre prise peut contribuer à la réussite de ces objectifs grâce au grappillage. Parmi eux, à la page 27 sont évoqués plusieurs points comme "une maitrise de la demande énergétique, [...] et de réduire de 20% la demande de consommation d'énergie finale d'ici 2030." , on parle aussi de "maitrise de la demande énergétique par l'amélioration de l'efficacité énergétique de produits et procédés et la sobriété, réduction des consommations inutiles d'énergie" .

On peut aussi noter qu'il y a une volonté "d'obligation d'économies d'énergie pour les bâtiments tertiaires en 2030, 2040, et 2050." (page 32), ainsi nous pouvons trouver d'autres clients, cette fois ci des professionnels qui cherchent des solutions afin de répondre à cette obligation mais aussi des entreprises qui sont tournées vers l'écologie ou même qui travaillent dans ce domaine.

Combien notre multiprise va-t-elle consommer lorsqu'elle fonctionne et laisse passer le courant?

Pour une utilisation de notre prise 24h/24h 7j/7 pendant un an (ce qui n'est pas le cas puisque lorsqu'elle coupera les appareils en veille elle s'éteindra aussi) notre prise ne consommerait que 1,708 kWh ce qui n'est rien du tout comparé aux économies que l'on fait.

Consommation : *carte arduino[2]: 0.832kWh; *LED[3]:0.876kWh; *Servomoteur: très négligeable

(pour rappel pour son utilisation uniquement sur une TV active 4h par jour on économise 7,3 kWh)

Choix du POC

Pour la preuve de notre concept nous avons décidé de partir sur une maquette en impression 3D qui représentera le design/l'extérieur de notre SUR'PRISE, de cette façon le public pourra mieux cerner notre idée, grâce au support visuel. A cela nous ajouterons une petite démonstration mimée qui aidera à comprendre l'utilité de notre multiprise dans la vie de tous les jours ainsi que son fonctionnement : comment l'actionner ou l'éteindre.

Préparation du POC

Concernant le matériel nécessaire à la réalisation de notre POC: nous avons décider de la réaliser en impression 3D grâce à l'imprimante de Louis. Par conséquent, nous ne pensons pas avoir besoin de matériel particulier ou supplémentaire.

Seconde partie : Réalisations

Dossier technique de la preuve de concept

Compte-rendu de la réalisation du POC

Pour la réalisation du POC nous avons décidé de réalisé notre SUR'PRISE en impression 3D. Nous avons pris la décision de ne pas faire la partie électronique par manque de connaissance dans le domaine. En effet, aucun des membres de l'équipe ne pensais pouvoir le réaliser. Pour cette partie nous sommes donc partie sur une maquettisation via internet en faisant appel à un fabriquant (comme expliqué dans la partie budget). C'est ainsi, que nous avons décider de fabriquer notre SUR'PRISE en s'appuyant sur la conception des fonctionnalités techniques: les boutons, la façon de la réglée et de l'allumée etc.

Dans un premier temps, nous avons fait le choix de ne créer une multiprise qu'avec deux prises par souci de durée d'impression (le principe de fonctionnement ne changeant pas qu'il y ait 2 prises ou plus). Nous avons effectué la modélisation avec "Blender" et nous avons "slicé" (c'est à dire: converti le modèle 3D en plusieurs épaisseurs afin d'effectuer l'impression) avec le logiciel "Cura".

Nous pouvons voir notre SUR'PRISE qui a été "slicé" grâce au logiciel cura.

En ce qui concerne les étapes de conception, nous avons d'abord commencé la réalisation de notre maquette par le boitier en se basant sur les idées de disposition que nous avions eu en groupe. Nous voulions que l'utilisateur puissent programmer sa prise de façon claire et simple. C'est ainsi que nous avons trouver les solutions techniques suivante: pour la première installation, l'utilisateur branche ses appareils sur sa prise, les met en mode veille, et enfonce un pic dans un petit trou prévu à cet effet afin que la SUR'PRISE enregistre le débit en Watt qu'émettent les appareils lorsqu'ils sont en veille. A noter, que si un jour, l'utilisateur décide d'utiliser sa prise pour un autre appareil il lui suffira de recommencer cette étape avec sa nouvelle installation.

Nous pouvons voir notre SUR'PRISE qui a été "slicé" grâce au logiciel cura.

Ajouté à cela, il fallait que la prise ne consomme pas de courant lorsqu'elle était éteinte; nous devions donc avoir des boutons s'appuyant sur un système mécanique et non pas électronique. Pour ce faire, afin d'allumer SUR'PRISE nous avons conçu un bouton qui s'enfonce manuellement, et, lorsque la multiprise s'éteint seule après la durée souhaitée, le bouton se relève grâce au mécanisme dédié a cet effet. C'est pour cette partie que nous avons rencontré quelques difficultés, nous devions réussir à concevoir un bouton qui répondait à nos attentes. Concernant le second bouton, la particularité de celui ci était qu'il puisse tourner (comme une molette) afin de régler le temps de veille maximum souhaité par l'utilisateur.

Pour l'impression du POC, nous avons imprimé grâce à l'imprimante de Louis, une imprimante "artillery sidewinder x1", et nous avons imprimé notre POC en PLA, un plastique à base de maïs couramment utilisé en impression 3D. L'impression à durée 18h et les boutons répondent aux fonctionnalités attendues.

Résultats et Bilan

Vue des boutons évoqué, pour une utilisation claire et fonctionnelle de la multiprise

Concernant les résultat de notre preuve de concept nous sommes globalement satisfait du résultat de notre POC, nous avons réussit à créer quelque chose de fonctionnel, de simple d'utilisation et avec des variantes qui ne sont pas présentes sur le marché.

Les fonctionnalités mécaniques que nous voulions créer ont été remplies et nous avons réussit à finir notre impression dans les temps malgré le temps de modélisation et d'impression important. Afin de parfaire et afin de mieux se projeter dans l'utilisation de notre prise nous avons même pu concevoir une TV et un décodeur TV en cartons. Dans une optique de constante amélioration et de découverte, nous aurions aimé si nous avions eu plus de temps et plus de connaissance en la matière essayer de réaliser la partie électronique de notre prise afin de l'essayer sur un téléviseur par exemple.

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Business Model Canvas

Le marché

Tout particulier ou professionnel qui veut limiter son gaspillage énergétique et s'engager dans la préservation de l'environnement. Un parent conscient des pertes causées par les trop nombreux appareils de sa maison, un chef d'entreprise soucieux de son impact écologique et qui cherche à le limiter, ou encore un dirigeant de collectivité inquiet de l'image qu'il renvoie, tous pourront trouver en notre SUR'PRISE une réponse à leur besoin.

Notre proposition de multiprise écologique, de part ses objectifs, est destinée à un large public. En effet, elle propose une diminution de la consommation d'énergie électrique et par conséquent diminue, pour le propriétaire de SUR'PRISE, le coût de sa facture d'électricité. De ce fait tous les particuliers, professionnels, entreprises ou encore collectivités souhaitant diminuer son impact écologique et sa facture d'électricité peuvent être intéressé.

La stratégie commerciale et la communication

En ce qui concerne la stratégie commerciale nous proposons des partenariats avec des entreprises de fabrication ou de vente d'électronique et de domotiques. B to C ou B to B.

Notre communication se fera par le biais de

• publicités sur les réseaux sociaux
• mise en avant dans les rayons
• démarcharge
• présentations dans les forums/salons sur le developpement durable

qui pourront faire augmenter notre visibilité et toucher nos futurs clients. Nous axerons le choix d'achat de notre produit comme une innovation permettant une économie énergétique et par conséquent financière, ayant pour objectif de réduire l'impact humain sur la planète.

Les moyens (équipe, matériel, prestataires et fournisseurs)

Equipe : Responsable Chef de projet, Responsable communication, Ingénieur mécatronique, Technicien

Matériels : Boitier et pièces en plastique recyclé par technique d'impression 3D ou par injection; Carte Electronique Carte arduino (PCB composants. Microcontrôleur, wattmètre; LED; Servomoteur; Câble électrique avec prise.

Prestataire :

Fournisseurs :

Puis vous résumez l'ensemble :

Supports de communication

Notre présentation

Compte rendu de votre rencontre avec le référent-école

Notre Compte-rendu

Dossier compétence

Media:PCIS_experience_equipe_3_1.pdf