Etude des systèmes Notion de système. Caractéristiques globales d’un système automatisé. Analyse des systèmes automatisés. Description fonctionnelle. Description structurelle. Description comportementale. Description technique.

Usine de fabrication de l’acier Centrale nucléaire Quelques exemples : Véhicule automobile Ordinateur Ces objets nous déconcertent car il sont complexe : on ne comprend pas leur fonctionnements immédiatement à cause des nombreux elements interconnectes entre eux. Pourtant, chaque élément n’est pas difficile à analyser. Usine de fabrication de l’acier Centrale nucléaire 2

Un système est un produit artificiel de l'esprit des hommes. Définition : Système : On appelle système un assemblage, une collection organisée (possédant une structure) d'objets reliés ou branchés (en interrelation) les uns aux autres, de façon à former une entité ou un tout remplissant une ou plusieurs fonctions. Un système est un produit artificiel de l'esprit des hommes. Exemples de systèmes : Système nerveux Système de fermeture Système linguistique Système capitaliste Système d’équation Système monétaire Trois idées fortes : Composant, relation et fonction Système nerveux 3

Interdisciplinarité : Définition : Théorie des Système : Théorie générale et interdisciplinaire qui étudie les systèmes en tant qu'ensembles d'éléments, matériels ou non, en relation les uns avec les autres et formant un tout Moteur de voiture Interdisciplinarité : Citer les différentes disciplines intervenant dans l’étude des moteurs. Insister sur interdiciplinaire Moteur : mecanique, electronique, magnetique, electrique, meca flu (hydraulique), chimie, thermodynamique… 4

Un système n’est pas un ensemble : Il ne suffit pas de connaître tous les composants d’un système pour connaître le système Un système est fait pour interagir avec l’exterieur. Vu de l’exterieur, il est entièrement défini par sa fonction La fonction dépend aussi de l’exterieur : velo pour le sport, pour aller au lycee le matin, pour la promenade, pour la rando cycliste en montagne Composants Inter-relations Fonction : … Performances du système : … 5

Robot cueilleur de fruit Système technique : La norme NFE 90-001 définit un système technique comme "un ensemble d'éléments interconnectés de façon logique, qui se coordonnent pour réaliser une tâche précise". Système automatique : Un système est dit automatique s'il réalise la fonction seul, sans intervention humaine. Un système est fait pour interagir avec l’exterieur. Vu de l’exterieur, il est entièrement défini par sa fonction La fonction dépend aussi de l’exterieur : velo pour le sport, pour aller au lycee le matin, pour la promenade, pour la rando cycliste en montagne Pelleteuse Poclain Robot cueilleur de fruit 6

L’homme délègue la partie opérative et la partie commande Système technique : La norme NFE 90-001 définit un système technique comme "un ensemble d'éléments interconnectés de façon logique, qui se coordonnent pour réaliser une tâche précise". Système automatique : Un système est dit automatique s'il réalise la fonction seul, sans intervention humaine. Historiquement, l’homme a commencer par realiser des systèmes techniques non automatique : il commande un système à grande énergie. Ensuite il a cherché a deleguer aussi la commande à la machine : il ne donne plus que des consignes de fonctionnement.(->peurs de la machine qui commande et n’obeit plus) L’homme délègue la partie opérative L’homme délègue la partie opérative et la partie commande 7

L’Automatisation au 20ième siècle : Coût Quantité Qualité Pénibilité Robots d’assemblage chez CITROEN 8

Complexité : Qui contient plusieurs éléments différents et combinés d'une manière qui n'est pas immédiatement claire pour l'esprit, qui est difficile à analyser. Approche déductive Approche inductive 9

Objectif général de formation en STI2D : identifier les éléments influents d’un système, décoder son organisation et utiliser un modèle de comportement pour prédire ou valider ses performances. Compétences attendues : limitées au mode lecture et interprétation sur des systèmes ou sous-systèmes simples. Pendant les activités, être capables de modifier ou créer les modèles de comportement pour valider les solutions envisagées ou prédire un comportement. Première partie des TP : Savoir appréhender et expliquer un système : ce sont les 10 premières minutes à l’oral. 10

Etude des systèmes Notion de système. Caractéristiques globales d’un système automatisé. Analyse des systèmes automatisés. Description fonctionnelle. Description structurelle. Description comportementale. Description technique. Etude des systèmes Le système est vu comme une boite noire. On ne s’intéresse pas aux détails internes du système. Il s’agit de : Définir le système. Expliciter les critères de performance du système.

Application sur Ariane : Donner le contexte, la frontière et la fonction principale sous forme de diagramme du lanceur Ariane. Historiquement, l’homme a commencer par realiser des systèmes techniques non automatique : il commande un système à grande énergie. Ensuite il a cherché a deleguer aussi la commande à la machine : il ne donne plus que des consignes de fonctionnement.(->peurs de la machine qui commande et n’obeit plus) 12

Description globale du système Application Ariane : Description globale du système Exemples : Château d’eau Camion Machine de pasteurisation du lait Générateur de tension Lignes hautes tension Radiateur Mémoire Réseau téléphonique lecteur MP3 13

Compétences attendues : Vous devez être capable d’appréhender et présenter un système réel. Pour cela, il faut : Aborder/Présenter le système de manière globale, Analyser/Expliquer le fonctionnement interne. Pour Aborder/Présenter de manière globale, il faut : Définir le contexte, Définir la frontière, Exprimer la fonction principale, Définir la matière d’œuvre, Préciser la valeur ajoutée, Donner des critères de performance (si possible quantifiés) Exemples : Château d’eau Camion Machine de pasteurisation du lait Générateur de tension Lignes hautes tension Radiateur Mémoire Réseau téléphonique lecteur MP3 14

Etude des systèmes Notion de système. Caractéristiques globales d’un système automatisé. Analyse des systèmes automatisés. Description fonctionnelle. Description structurelle. Description comportementale. Description technique. Etude des systèmes L’analyse ou la présentation d’un système passe par une étude des éléments internes au système. Plusieurs points de vue peuvent être adoptés : fonctionnel, structurel, comportemental ou technique. Afin d’échanger efficacement, certains outils de communication sont normalisés. Ce sont principalement des outils graphiques de type diagrammes SysML.

Illustration : Système de suivi de trajectoire d’ariane Vérins de commande

Description structurelle des systèmes Chaîne fonctionnelle Le SADT est à la limite de la description structurelle car généralement, chaque boite correspond à un sous-système, donc un composant. 17

Description structurelle des systèmes Chaîne fonctionnelle en boucle fermée Le SADT est à la limite de la description structurelle car généralement, chaque boite correspond à un sous-système, donc un composant. Chaîne fonctionnelle en boucle ouverte 18

Description structurelle des systèmes Illustration Ariane : Proposer une description structurelle du système de suivi d’Ariane Le SADT est à la limite de la description structurelle car généralement, chaque boite correspond à un sous-système, donc un composant. 19

Description structurelle des systèmes Illustration Ariane : Proposer une description structurelle du système de suivi d’Ariane Le SADT est à la limite de la description structurelle car généralement, chaque boite correspond à un sous-système, donc un composant. 20

Description Comportementale des systèmes Schéma blocs fonctionnel Chaque bloc représente le comportement d’un module transformant une grandeur physique d’entrée en une grandeur physique de sortie. Les liens représentent des grandeurs physiques. Ces schémas seront largement utilisés en « asservissements » (non au programme) Le SADT est à la limite de la description structurelle car généralement, chaque boite correspond à un sous-système, donc un composant. 21

Description Comportementale des systèmes Illustration Ariane Le SADT est à la limite de la description structurelle car généralement, chaque boite correspond à un sous-système, donc un composant. 22