Analyse fonctionnelle, structurelle et comportementale Étude des systèmes Analyse fonctionnelle, structurelle et comportementale Synthèse (à retenir)

Système : I. Définitions On appelle système un assemblage, une collection organisée (possédant une structure) d’objets reliés (en inter- relation) les uns aux autres, de façon à former une entité (un tout) et en relation avec le milieu extérieur dans le but de remplir une ou plusieurs fonctions.

Système mécanisé / automatisé : I. Définitions Système mécanisé / automatisé : Non mécanisé Mécanisé Automatisé Commande du système Déclenchée par l’opérateur Déclenchée par la partie commande Énergie nécessaire au fonctionnement Fournie par l’opérateur Apportée par un sous-système (interne) Exemple (store)

Besoin: Produit: I. Définitions Nécessité ou désir éprouvé par l’utilisateur (acheteur) potentiel. Il concerne la nature de ses attentes et non le volume du marché. Il peut être exprimé ou implicite (besoin non exprimé actuel ou futur). Produit: Ce qui est ou sera fourni à un utilisateur pour répondre à un besoin.

Fonction de service: Prix: Coût: I. Définitions Action demandée à un produit (ou réalisée par lui) afin de satisfaire une partie du besoin d’un utilisateur donné. (Une fonction est formulée par un verbe à l’infinitif suivi d’un complément) Prix: Équivalent monétaire d’un produit lors d’une transaction commerciale. Coût: Charge ou dépense supportée par un intervenant économique à la suite de la production et (ou) de l’utilisation d’un produit.

I. Définitions Démarche de projet :

Développement Durable : I. Définitions Développement Durable : Politique de développement qui s'efforce de concilier la protection de l'environnement, l'efficience économique et la justice sociale, en vue de répondre aux besoins des générations présentes sans compromettre la capacité des générations futures de satisfaire les leurs.

Analyse du Cycle de Vie (ACV) : I. Définitions Analyse du Cycle de Vie (ACV) : L’Analyse du Cycle de Vie permet de quantifier les impacts d’un produit, depuis l’extraction des matières premières qui le composent jusqu’à son élimination en fin de vie, en passant par les phases de distribution, d’utilisation et de maintenance…

SysML : Ingénierie système : II. Introduction à l’outil SysML SysML – ou Systems Modeling Language – est un langage de modélisation des systèmes créé dans le cadre du développement de l’ingénierie système. Ingénierie système : Démarche méthodologique pour répondre à des problèmes complexes par la réalisation de solutions logicielles et matérielles.

II. Introduction à l’outil SysML Relations dans les diagrammes SysML : A savoir lire sur des diagrammes existants

III. Analyse Fonctionnelle Externe En analyse fonctionnelle externe, le produit peut ne pas exister physiquement (cas de la conception ou reconception), et donc aucune solution technologique (composant) n’est généralement présentée à ce stade. L’analyse se nomme externe, car aucun détail sur sa composition interne n’est donné : le système est vu comme une boîte noire.

Diagramme de contexte : III. Analyse Fonctionnelle Externe Diagramme de contexte : Sur le diagramme de contexte, on représente au centre le système (dans son intégralité, sans détailler ses composants), et autour de lui les éléments du milieu extérieur au système interagissant avec lui. Robot tricycle Utilisateur Lieu géographique Normes de sécurité Prise de courant électrique Images et sons extérieurs Conditions climatiques et poussières BDD [Robot tricycle] Diagramme de contexte Exemple d’un robot tricycle

Diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram – uc) : III. Analyse Fonctionnelle Externe Diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram – uc) : Un cas d’utilisation représente un service offert par le système à un ou plusieurs acteurs de son environnement. Utilisateur UC [Robot tricycle] Diagramme des cas d’utilisation Images et sons extérieurs Se déplacer en autonomie énergétique être téléguidé suivre un programme défini par l’utilisateur Filmer Robot tricycle

Diagramme des exigences (Requirements Diagram – req) III. Analyse Fonctionnelle Externe Diagramme des exigences (Requirements Diagram – req) Un diagramme des exigences répertorie, en les classant, les affinements des fonctions d’usage et les différentes contraintes et conditions qui doivent être respectées par le système afin qu’il puisse fonctionner correctement. Req [Robot tricycle] Diagramme des exigences Exigences marketing Id="1" Avoir un prix abordable et un design attrayant Exigences fonctionnelles Avoir un prix abordable et un design attrayant Se déplacer dans l’espace Id="2.1". Pouvoir se déplacer dans toutes les directions. Se déplacer rapidement Id="2.2". Pouvoir se déplacer en ligne droite à une vitesse de 0,5 m/s. Etre téléguidé Id="2.3". Pouvoir être téléguidé à une distance de 30m sans obstacles. Etre autonome énergétiquement Id="2.4". Pouvoir être autonome en énergie pendant minimum 30 min. Télécommande Batterie « Satisfy » La relation « satisfy » signifie que le block (composant ou sous-système) permet de satisfaire l’exigence visée.

Cahier des Charges Fonctionnel (CdCf) : III. Analyse Fonctionnelle Externe Cahier des Charges Fonctionnel (CdCf) : Le CdCf répertorie l’ensemble des fonctions de service (ou exigences) auxquelles le produit doit répondre pour être validé. Chaque fonction de service (ou exigence) est divisée en critères d’appréciation, pour lesquels un niveau (valeur) et une flexibilité sont donnés.

Chaînes fonctionnelles (ou chaînes d’énergie et d’information) : IV. Analyse Structurelle (INTERNE) Chaînes fonctionnelles (ou chaînes d’énergie et d’information) : Acquérir Traiter Communiquer Capteurs… Calculateur Module de sortie CHAINE D’INFORMATION Informations extérieures Grandeurs physiques internes Alimenter Distribuer Convertir Transformateur, conditionneur… Distributeur, variateur… Moteur, vérin… CHAINE D’ÉNERGIE Adapter ou Transmettre Agir sur la matière d’œuvre Matière d’œuvre entrante Matière d’œuvre sortante Engrenages, bielle/manivelle… Effecteur Énergie d’entrée

Chaînes fonctionnelles (ou chaînes d’énergie et d’information) : IV. Analyse Structurelle (INTERNE) Chaînes fonctionnelles (ou chaînes d’énergie et d’information) : Télécommande Carte électronique Voyant Acquérir Traiter l’information CHAINE D’INFORMATION Ordres de l’utilisateur Vitesse angulaire des 2 roues 2 Hacheurs 2 Moteurs Alimenter Distribuer Convertir CHAINE D’ÉNERGIE 2 Réducteurs 2 Roues motrices Robot en position initiale Transmettre Agir Prise élec Information de batterie faible 2 Capteurs tachymétriques Communiquer Images et sons extérieurs Robot en position finale Caméra Transformateur Batterie Exemple des chaînes fonctionnelles du robot tricycle

Diagramme de définition de blocs (Bloc Definition Diagram - BDD) : IV. Analyse Structurelle (INTERNE) Diagramme de définition de blocs (Bloc Definition Diagram - BDD) : Sous SysML, chaque composant ou sous-système est représenté par un bloc. Le BDD représente la liste des blocs réalisant le système, classés hiérarchiquement. Robot tricycle Groupe mécanique Groupe information Groupe électrique Structure Moteur Réducteur Roue motrice 2 Roue autonome Capteur tachymétrique Caméra Télécommande Carte électronique Voyant Transfo Batterie Hacheur

Diagramme de blocs internes(Internal Blocks Diagram – IBD) IV. Analyse Structurelle (INTERNE) Diagramme de blocs internes(Internal Blocks Diagram – IBD) L’IBD représente l’architecture interne d’un bloc (système ou sous-système) : il représente les blocs qui le composent et leurs échanges (flux) à travers des ports (représentés sur la frontière de chaque bloc.

Capteur tachymétrique Info de vitesse angulaire Tension de batterie faible Capteur tachymétrique Carte électronique Télécommande Caméra Transformateur Batterie Hacheur Moteur Voyant Réducteur droite Roue motrice Groupe information Infra Rouge Données video et son Lumière Groupe électrique P élec DC 12V AC 230V DC 5V DC 15V P élec DC [-15 ; 15V] P méca rotation rapide lente gauche Groupe mécanique Robot tricycle linéaire Ordres Images & sons

Diagramme de séquences (Sequence Diagram – seq ) V. Analyse Comportementale Diagramme de séquences (Sequence Diagram – seq ) Un diagramme de séquences représente les interactions classées selon un ordre chronologique (du haut vers le bas) des acteurs et du système au cours du déroulement d’un scénario.

Diagramme de séquences (Sequence Diagram – seq) V. Analyse Comportementale Diagramme de séquences (Sequence Diagram – seq) par : plusieurs scénarios se déroulent en parallèles ; loop : le scénario est à répéter en boucle (tant qu’une condition est vraie) ; opt : un scénario optionnel est possible selon une condition ; alt : plusieurs scénarios différents sont envisageables selon des conditions ; ref : un scénario est référencé. Il est décrit séparément.

Diagramme d’états(-transistions) State Diagram – sed ou stm) V. Analyse Comportementale Diagramme d’états(-transistions) State Diagram – sed ou stm) Cf. cours sur les systèmes discrets (chapitre entier dédié à ce diagramme)