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Stéphane Brunel MCU 61 Ingénierie industrielle M1 PE 1.

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1 Stéphane Brunel MCU 61 Ingénierie industrielle M1 PE 1

2 Film sur LA380 Quest ce quun processus industriel Les systèmes industriels et lapproche systémique 2 démarches : 2 modèles La démarche scientifiques analyse et commentaires La démarche de projet industriel Analyse et commentaires Le monde des animaux Des mots pour aider Pour aller plus loin … pas trop quand même. Ingénierie industrielle Approche macroscopique Ingénierie industrielle Approche macroscopique 2

3 A 380 3

4 Processus industriel simplifié Prototypage Industrialisation Mise en Production Vente 4

5 Un système est un ensemble d'éléments interagissant entre eux selon certains principes ou règles. Un système est déterminé par : 1.la nature de ses éléments constitutifs ; 2.les interactions entre ces derniers ; 3.sa frontière, c'est-à-dire le critère d'appartenance au système (déterminant si une entité appartient au système ou fait au contraire partie de son environnement). Un sous-système ou module est un système participant à un système de rang supérieur. Un système peut être ouvert ou fermé dans tel ou tel domaine, selon qu'il interagit ou non directement avec son environnement. Le système … Tu me tapes sur le … Descartes. Systemic approach 5

6 Approche systémique En Développement Durable Approche systémique En Développement Durable Espace Social Equitable Durable Vivable Viable Espace Environnemental Espace Economique L'économie cognitive Bernard Walliser 6

7 Artefact Initial Observations Formulation dune question Recherches Utilisation de documents Connaissances personnelles De banques de données Observations Résolution par la démarche expérimentale Formulation dhypothèses Formulation dhypothèses Recherche des implications Construction du protocole Expérimentation Conclusion et Validation de lhypothèse Formulation de la réponse Diagramme / Schéma / Compte rendu / Graphique Modélisation Synoptique dune démarche dinvestigation 7

8 État de lart Besoin identifié Définition du besoin -faisabilité -spécification des taches Phase initiale Conceptualisation -analyse fonctionnelle -exigences contraintes Synthèse préliminaire Phase créative Esquisses de solutions Avant-projet -analyse de la valeur -Cdcf -Spécifications du produit Pré développement étude de solutions Projet -études détaillées -Essais destructifs et non destructifs, prototypes -dessins Développement Étude approfondie de la solution choisie Une démarche de Projet industriel 8

9 Production - étude de process - assurance qualité - fabrication / assemblage - contrôles Industrialisation Conditionnement Stockage et Transport Logistique Distribution, mise en service Vente Utilisation Maintenance fiabilité Après - vente Traitement des déchets Proposition de parcours Recyclage Une démarche de Projet industriel 9

10 État de lart Besoin identifié Définition du besoin -faisabilité -spécification des taches Phase initiale Une démarche de Projet industriel 10

11 Pyramide de Masslow Besoin physiologique Besoin de Sécurité Besoin dappartenance Besoin destime Besoin daccomplissement Besoin daccomplissement 11

12 Recenser Caractériser Ordonner Hiérarchiser Valoriser Les fonctions du produit Méthode APTE Méthode SADT FAST Le monde des animaux 12

13 A qui rend t-il service ? Sur quoi agit-il ? Produit … Enoncé du concept - produit Méthode APTE - Bête à cornes 13

14 Produit étudié FP FC1 FC2 FC3 Fonctions contraintes ou complémentaires Fonction Principale Méthode APTE - La pieuvre 14

15 Hiérarchisation des fonctions Méthode APTE - Analyse fonctionnelle 15

16 Recenser Caractériser Ordonner Hiérarchiser Valoriser Les fonctions du produit Méthode APTE Méthode SADT FAST Le monde des animaux 16

17 Espace temps égal OU Espace temps égal ET Pourquoi Comment Quand Méthode FAST Nettoyer un local Enlever la poussière du local Laver le local Aspirer la poussière Créer un flux dair Source de courant Séparer la poussière de lair Filtrer lair restitué Atmosphère environnant Indiquer le niveau de remplissage Stocker la poussière Oeil de lopérateur Poubelle Evacuer la poussière Extérieur au produit Analyse fonctionnelle externe au produit Intérieur au produit Analyse fonctionnelle interne au produit Fonction de service Niveau 1Niveau 2Niveau 3 Elément du milieu environnant Fonction techniques 17 Extérieur au produit Analyse fonctionnelle externe au produit

18 De lénergie ou de linformation 18 Dans tout système mécatronique apparaît une chaîne dénergie et une chaîne dinformation

19 Alimenter Distribuer Convertir Transmettre Source dénergie Energie électrique hydraulique pneumatique Ordres et messages Energie Mécanique Energie disponible pour laction demandée par le cahier des charges Chaine dénergie Prise réseau Raccord Réseau Pile Batterie Accumulateur Prise réseau Raccord Réseau Pile Batterie Accumulateur Contacteur Relais Variateur Distributeur Régulateur Contacteur Relais Variateur Distributeur Régulateur Machine asynchrone Machine Synchrone Machine à courant continue Machine thermique vérin Machine asynchrone Machine Synchrone Machine à courant continue Machine thermique vérin Assemblage démontable Guidage en rotation Accouplement, embrayage limiteur frein Poulie courroie, engrenage vis écrou transformateur plan réducteur multiplicateur Assemblage démontable Guidage en rotation Accouplement, embrayage limiteur frein Poulie courroie, engrenage vis écrou transformateur plan réducteur multiplicateur 19

20 Chaine dinformation Acquérir Traiter Communiquer Grandeurs physiques consignes Grandeurs physiques consignes Images informationnelles utilisables Informations traitées Ordres, messages Capteur TOR Capteur analogique Capteur numériques Interface H/M Systèmes numériques dacquisition de données Capteur TOR Capteur analogique Capteur numériques Interface H/M Systèmes numériques dacquisition de données Matériels : Automates programmables Ordinateurs Microcontrôleurs Modules logiques programmables Circuits de commandes câblés Logiciels : Ateliers logiciels Editeurs de modèles de commande avec générateur de codes Logiciel de développement rapide permettant la mise ne œuvre de composants logiciels réutilisables sur microcontrôleurs Matériels : Automates programmables Ordinateurs Microcontrôleurs Modules logiques programmables Circuits de commandes câblés Logiciels : Ateliers logiciels Editeurs de modèles de commande avec générateur de codes Logiciel de développement rapide permettant la mise ne œuvre de composants logiciels réutilisables sur microcontrôleurs Commandes TOR Interfaces H/M Liaisons utilisant le mode de transmission parallèle Réseau Ethernet Bus capteur/actionneurs Commandes TOR Interfaces H/M Liaisons utilisant le mode de transmission parallèle Réseau Ethernet Bus capteur/actionneurs 20

21 Couplage : Chaine dinformation – Chaine dénergie Alimenter Distribuer Convertir Transmettre Energie dentrée Action Acquérir Traiter Communiquer Informations destinées à dautres systèmes et aux interfaces H/M Ordre Consignes Grandeurs physiques à acquérir Chaine dinformation Chaine dénergie 21

22 Cas dapplication pompage deau par énergie éolienne 22

23 Cas dapplication pompage deau par énergie éolienne La chaine énergie est composée de : Un aérogénérateur : il fournit EE alternative en fonction de la vitesse du vent. Rendement 85 % Un variateur : il permet de commander la vitesse du moteur. Rendement 90 % Un moteur asynchrone : il convertit lénergie électrique en une énergie mécanique nécessaire à la pompe. Rendement 90 % Une pompe centrifuge : elle transforme lénergie mécanique en énergie potentielle hydraulique. Rendement 60 %. Leau relevée peut être stockée dans les réservoirs. La chaine dinformation est composée de : Des capteurs de force et de direction du vent (anémomètre et girouette) Dun boitier de commande généralement muni dun microprocesseur qui permet de gérer lorientation des pales et de la nacelle de laérogénérateur. De câbles et de commandes TOR 23

24 Cas dapplication 24 Alimenter Distribuer Convertir Transmettre Extraire de leau Acquérir Traiter Communiquer Energie éolienne Anémomètre Girouette Anémomètre Girouette Chaine dinformation Chaine dénergie Microprocesseur Câbles Commande TOR Câbles Commande TOR Aérogénérateur Variateur Moteur asynchrone Pompe centrifuge

25 Cas dapplication pompage deau par énergie solaire 25

26 Cas dapplication pompage deau par énergie solaire La chaine énergie est composée de : Panneaux solaires : ils fournissent EE continue en fonction de lensoleillement Rendement 15 % Un onduleur : il transforme lénergie électrique dentrée en une tension de sortie de 230V et 50 hz. Rendement de 90 % Un moteur asynchrone : il convertit lénergie électrique en une énergie mécanique nécessaire à la pompe. Rendement 90 % Une pompe centrifuge : elle transforme lénergie mécanique en énergie potentielle hydraulique. Rendement 60 %. Leau relevée peut être stockée dans les réservoirs. La chaine dinformation est composée de : Dun boitier de commande généralement muni dun microprocesseur qui permet de gérer la commande de londuleur afin de maintenir une tension constante aux bornes des panneaux solaires. Des boitiers de commande permettent de gérer la distribution de lénergie vers plusieurs appareils. Il est également possible de raccorder des boitiers à des ordinateurs via une connection RS232. De câbles 26

27 Cas dapplication pompage deau par énergie solaire 27 Alimenter Distribuer Convertir Transmettre Extraire de leau Traiter Communiquer Energie solaire Chaine dinformation Chaine dénergie Microprocesseur Câbles Panneau solaire Onduleur Moteur asynchrone Pompe centrifuge

28 Analyse du besoin Analyse fonctionnelle externe Formulation du besoin Affinement du besoin 1 ère ébauche du CDCF 2 ème ébauche du CDCF Rédaction définitive du CDCF Spécifications techniques du produit Des modifications sont-elles nécessaires ? oui Étude de faisabilité Est-ce faisable ? oui non Arrêt Repartir sur dautres bases Analyse fonctionnelle interne Études de pré- développement Développement Industrialisation … Réaliser par le demandeurRéaliser par le concepteur réalisateur Cahier des Charges Fonctionnel 28

29 29 Des outils pour kon sait ce Kon fé avec Ki …


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