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Conception et validation d’une chaussure
L’exemple des chaussures de courseLaurent BALY
24.07.2005
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Introduction
- Interface complexe entre l’environnement et un système biologique
- Intègre les spécificités d’usage
- Respecte les propriétés mécaniques, physiologiques et thermiques du pied
Garantir le bien-être, la sécurité et la performance de tous les utilisateurs dans tous les usages
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Produit KALENJI
Design
Ingénieurs Produit
Tests d’usage
h centreChef de produit
Rech
erch
e &
dvptService Taillant
Banque des
composants
DesignIn
génie
ur
prod
uit
Acheteurindustriel
Packaging
Merchandising
Communication
Magasin
Innovation
Responsable
de gestion
Schéma de développement
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Valeurs du produit:
Le parfait modèle entraînement , pivot de la
gamme
Usage:Fréquence, durée, intensité, km/sortie
Données techniques:Concepts souhaités
Poids 320-330 Grammes
Objectifs commerciaux:Prix de vente, prix de cession,
quantités, CA, date
Modèle X
Profil client:Expérience/explore
Fonctions:Protéger, maintenir, stabiliser,
Dynamiser, alléger, ventiler, Résister, Dérouler, sécuriser, Adhérer
Valeurs de la marque:le plaisir de courir Concurrence
Environnement:Route et chemins, piste,
lacs, forêts…
Déclinaison pointures:Du 39 au 47
Cahier des charges du produit
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Le chaussant
La forme doit remplir 3 missions • Créer un volume chaussant adapté aux dimensions et à la morphologie du pied.
• Favoriser l’usage.
• Apporter l’homogénéité des tailles à l’ensemble des chaussures de la gamme.
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Le chaussant
Analyse en 3D du chaussant,
Création et ajustement
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Design
Design,
Choix des composants
Intégration des contraintes
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Sudation
Global piedRepos 3-4 ml/hActif 10-15 ml/hCheville externe
Repos 0.15 mg/min cm²Actif 1.3 mg/min cm²
Cheville interneRepos 0.17 mg/min cm²Actif 1.4 mg/min cm²
PlanteRepos 0.21 mg/min cm²Actif 0.81 mg/min cm²
TalonRepos 0.14 mg/min cm²Actif 0.96 mg/min cm²
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Échauffements du piedRepos ½ h 1 h
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>33,0°C
*<23,0°C
24,0
26,0
28,0
30,0
32,0
*>37,0°C
*<23,0°C
25,0
30,0
35,0
*>37,0°C
*<23,0°C
25,0
30,0
35,0
Area1Min Mean Max 32,4 35,0 36,5
Area1Min Mean Max 32,4 35,0 36,5
*>35,0°C
*<23,0°C
24,026,028,0
30,032,034,0
Mesures par caméras thermiques
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Hygiène•Promesse: réduire le développement des mauvaises odeurs sur les textiles synthétiques.
•Principe: inclure dans les tissus des molécules actives qui limitent le développement des bactéries en surface
Procédé standard: imprégnation comme un colorant dans les fibres
Procédé innovant: insertion de microparticules d’argent (Ag) dans le fil PES
Ag+
Ag+Ag+Ag+
Ag+
Nouveau en 2005 !!
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Composants semelles- Tests de vieillissement
- Tests de déchirement
- Tests d’abrasion
- Tests d’adhérence
- Calcul des critères mécaniques des composants de semelles
Simulation 3D:
Lorsque tous les paramètres sont connus, nous pouvons simuler de nouveaux composants, de nouvelles géométries ou de nouvelles contraintes
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Règles de conception
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Concepts
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Analyse des besoins
Analyse du mouvement
Calcul d’efforts aux articulations
Mesure de l’onde de choc
Calcul du coût énergétique
Puissance métabolique
Rendement de la course à pied
Calcul de raideur du membre inférieur
Taux de protéines inflammatoires …
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Prototypage
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Exemples d’évolutions
2004 2005
2004 2005 2004 2005
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Exemples d’évolutions
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Validation
Démarche de tests simplifiés avec une ou deux mesures permettant
d’administrer la preuve pour le produit
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Validation en usageAnalyse sensorielle durant l’usage:
Au moyen de questionnaires, les testeurs nous informent sur:
- Maintien
- Stabilité
- Déroulé
- Relance
- Amorti
- Confort thermique
- Adhérence…
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Conclusions & perspectives
Conclusions:
Interface complexe entre l’environnement et un système biologique
Nombreuses étapes de conception très précises
Administration de la preuve sur les grandes fonctions d’une chaussure: chaussant, amorti, stabilité, maintien, dynamisme, adhérence, confort thermique
Nombreux champs d’études
Perspectives:
Vers toujours plus de simulations pour valider les produits…
Comprendre les phénomènes d’interaction entre le pied et la chaussure et les contraintes engendrées par le confinement