Mise en œuvre du nouveau référentiel dans le cadre de l’académie de lille LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

NOTRE OBJECTIF VERIFIER SI LES SYSTEMES ACTUELS SONT ADAPTES AU NOUVEAU REFERENTIEL S.I. LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

PRINCIPE DE LA DEMARCHE NOUVEAU REFERENTIEL SYSTEMES ACTUELS SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ? LES MOYENS EXISTANTS ET LES MOYENS SUPPLEMENTAIRES NECESSAIRES AU DEVELOPPEMENTS DE TOUS LES CENTRES D’INTERET LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

LES CONDITIONS DE TRAVAIL 1 laboratoire unique 1 salle de cours -synthèse – TD (disponible à chaque séance de TP) Tous les systèmes opérationnels (sauf « le pilote automatique AT50 » ) 12 Ordinateurs en réseau (Win98) ( sans INTERNET pour l’instant ) LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

L’ORGANISATION PEDAGOGIQUE 2 professeurs (GE,GM) Un horaire de 6H00 « élève » flexible : 2H00 le matin (classe complète) suivies de 4H00 l’après-midi (classe complète) Exemples Classe complète Cours /TD/Synthèse Groupe 1 TP/Synthèse Groupe 2 MATIN 2H00 ( prof A ) 1H00 (1 prof A ) 1H00 (1 prof B ) APRES-MIDI 1H30 (1 prof A ) + 1H30 (1 prof B ) 1H30 (1 prof B ) + 1H30 (1 prof A ) 2H00 (1 prof A ) + 2H00 (1 prof B ) 2H00 (1 prof B ) + 2H00 (1 prof A ) LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

L’ORGANISATION PEDAGOGIQUE Un horaire de 2H00 :  de TPE de Septembre à début Mars. avec 2 professeurs (GE,GM) + 1 professeur (Physique) LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

Les Activités Possibles LES TABLEAUX : « BILAN » Les systèmes de l’académie de Lille Les Savoirs et Savoir-faire du REFERENTIEL Les Activités Possibles LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

TOUT D’ABORD DECODER LA TERMINOLOGIE ! Document d’accompagnement REFERENTIEL CHAPITRES (A,B,C…) 4 Axes principaux de formation  CHAINE D’INFORMATION (I) Savoirs et Savoir-Faire associés (A1,A2 ; B1, B11,…)  CHAINE D’ENERGIE (E)  ANALYSE FONCTIONNELLE (AF)  REPRESENTATION ET SCHEMATISATION (R) 12 Centres d’Intérêt (CI1,CI2,…) Compétences Les Thématiques (AF1,AF2;E1…)

DU REFERENTIEL VERS LA DEMARCHE PEDAGOGIQUE CHAPITRES Compétences Savoirs et Savoir-Faire associés (A1,A2 ; B1, B11,…) 12 Centres d’Intérêt (CI1,CI2,…) VERS LA DEMARCHE PEDAGOGIQUE Les Thématiques (AF1,AF2;E1…)

UNE DEMARCHE FONDEE SUR SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE DU REFERENTIEL EN ADEQUATION AVEC LES NIVEAUX 1 , 2 et 3 D’ACQUISITION

CE QU’APPORTENT LES TABLEAUX « BILAN » ? LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

(type d’actionneur , de capteur , dossier technique , cours…) Savoir si le système permet de couvrir tout ou partie d’un CHAPITRE (savoirs et savoir-faire associés) Informer sur les composants présents dans les systèmes et utilisables en vue d’une activité de TP. (liens hypertextes) (type d’actionneur , de capteur , dossier technique , cours…) Proposer une fiche d’activité liant le système à 1 ou plusieurs CENTRES D’INTERET , accompagnée du TP associé. (liaisons entre fiche et TP par liens hypertextes) Réflexions et recherches sur les moyens matériels permettant d’aborder les chapitres nouveaux ou difficilement exploitables avec les systèmes existants. (liens hypertextes) LYCEE CARNOT BRUAY LA BUISSIERE

ANALYSE FONCTIONNELLE 22H00 ANALYSE FONCTIONNELLE NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE A1 Le cahier des charges fonctionnel Besoin à satisfaire, finalité du produit, contraintes. 2 Analyse fonctionnelle externe ou expression fonctionnelle du besoin (étude limitée à la phase d’utilisation du produit) ·  Fonctions de services ( fonctions d’usage et fonction d’estime). ·  Frontière de l’étude. ·  Caractéristiques des fonctions de service (critères, niveaux et flexibilité. A2 L’analyse fonctionnelle interne Fonctions techniques associées au fonctions d’usage. 3 Ordonnancement des fonctions (FAST). Nature des éléments transformés par le produit (matière, énergie, information). Architecture d’une chaîne fonctionnelle ou d’un produit sous forme de schéma- bloc : flux physique,d’énergie et d’information.

CONVERTIR ET DISTRIBUER L’ENERGIE 27H00 -B1 - CONVERTIR ET DISTRIBUER L’ENERGIE NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.11 Les actionneurs - Fonction globale et caractéristiques d’entrée et de sortie. Effort et vitesse en régime permanent. Espaces de fonctionnement. 3 -Conditions d’implantation et de mise en œuvre. 2 Pour les solutions constructives électriques : . machines asynchrones. . machines à courant continu avec et sans balai. Pour les solutions constructives hydrauliques et pneumatiques : . Vérins.

CONVERTIR ET DISTRIBUER L’ENERGIE (suite) NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.12 Les circuits de puissance B.121 L’alimentation en énergie - Alimentation électrique et pneumatique. 2 - Alimentation autonome (pile, batterie,accumulateurs). B.122 La commande de puissance - Fonction globale, caractéristiques d’entrée et de sortie. 3 - Sécurité des biens et des personnes. Pour les solutions constructives électriques : . commande tout ou rien (contacteur, relais et relais statique) . commande par modulation d’énergie (variateur). Pour les solutions constructives pneumatiques: . distributeurs.

TRANSMETTRE L’ENERGIE 52H00 -B2 - TRANSMETTRE L’ENERGIE NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.21 Les liaisons mécaniques: assemblages et guidages - Mobilité des mécanismes. 3 Solutions constructives d’assemblage, éléments standards. 2 - Conditions et surfaces fonctionnelles, approche qualitative (1) de leur influence sur la précision et la tenue aux efforts : efforts et vitesses admissibles, jeux, rigidités, états de surface, lubrification. - Adéquation pièce-procédé-matériau Pour les solutions constructives : Assemblage démontable. Guidage en rotation par glissement et par éléments roulants. Guidage en translation par glissement et par éléments roulants.

TRANSMETTRE L’ENERGIE -B2 - TRANSMETTRE L’ENERGIE NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.22 Les composants mécaniques de transmission - Loi de mouvement : relation entrée-sortie ; 3 - Puissances d’entrée et de sortie, rendement ; 2 - Conditions d’installation et de bon fonctionnement. Pour les solutions constructives suivantes: B.221 Sans transformation de mouvement . Sans modification de la vitesse angulaire : accouplement d’arbres, embrayage, limiteur de couple, frein. . Avec modification de la vitesse angulaire : poulies-courroie, engrenages (3). Application aux réducteurs et aux boîtes de vitesse. B.222 Avec transformation de mouvement Systèmes vis-écrou et systèmes plans.

ACQUERIR L’INFORMATION 26H00 -B3 - ACQUERIR L’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.31 Les capteurs - Fonction de base et structure fonctionnelle de la chaîne d’acquisition. 3 - Caractéristiques d’entrée (grandeur à mesurer dans son milieu) et de sortie (donnée fournie). - Caractéristiques métrologiques (étendue de mesure, sensibilité, résolution, répétabilité). 2 - Temps de réponse. - Conditions de montage, réglage. Pour les solutions constructives : . détecteurs avec ou sans contact, . capteurs de position, de pression, d’effort.

ACQUERIR L’INFORMATION -B3 - ACQUERIR L’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.32 Le conditionnement du signal - Le signal et son évolution temporelle (chronogramme). 3 - Principales fonctions de conditionnement de signal (amplification, filtrage, mise en forme, conversion). 2 Pour les solutions constructives : . détecteurs avec ou sans contact, . capteurs de position, de pression, d’effort.

TRAITER L’INFORMATION 41H00 -B4 - TRAITER L’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.41 Le système de traitement intégré dans la chaîne d’information - Fonction de base et caractéristiques des entrées et des sorties de la chaîne d’information. 3 - Architecture matérielle, contraintes de montage, de connexion et de configuration. Pour les solutions constructives : . chaîne intégrant un automate programmable industriel (API), . chaîne intégrant un système à base de microcontrôleur.

TRAITER L’INFORMATION -B4 - TRAITER L’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.42 Les systèmes programmables B.421 Structure fonctionnelle et matérielle - Fonction de base et caractéristiques des entrées et des sorties du système de traitement de l’information. 3 - Structure fonctionnelle et architecture matérielle (microprocesseurs, mémoires, bus, cartes d’E/S et coupleurs). 2 - Caractéristiques de fonctionnement : espace adressable, temps d’exécution. - Paramètres de configuration pour une application donnée (logiciels et matériels).

TRAITER L’INFORMATION -B4 - TRAITER L’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.422 Structure logicielle - Structure et mise en oeuvre de la chaîne de développement (éditeur, compilateur, débogueur). 3 - Structuration d’un programme d’application (utilisation de modules logiciels réutilisables tels que : fonctions et bloc fonctionnels pour les API, bibliothèques de composants logiciels pour les microcontrôleurs). Pour les solutions constructives : . automate programmable industriel (API), . systèmes à base de microcontrôleur.

COMMUNIQUER L’INFORMATION 26H00 -B5 - COMMUNIQUER L’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.51 Les périphériques Dialogue homme-machine : - saisie d’informations binaires ou numériques, 3 - affichage d’informations binaires ou numériques, - modes de transmission série et parallèle (format, paramètres). 2 Pour les solutions constructives : . périphériques de positionnement d’un pointeur sur un écran, de saisie d’images, de lecture de codes, de saisie de consignes opérateurs ; . afficheurs alphanumériques, écrans, imprimantes, traceurs. Stockage des données : - par procédé magnétique, - par procédé optique, Périphériques de stockage des données sur disques magnétiques et optiques.

COMMUNIQUER L’INFORMATION -B5 - COMMUNIQUER L’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE B.52 Les réseaux - Fonction globale (concept de mise en réseau local et étendu). 2 - Architecture matérielle (cartes réseau, concentrateurs, câbles, connecteurs, modems). - Modes d’accès au média et envoi des données sur le réseau (trame). 1 - Notion de protocole. Paramètres de configuration d’une suite de protocoles TCP-IP dans un système d’exploitation multitâches (adresse IP, masque de sous-réseau). 3 Pour les solutions constructives : . Ethernet . Bus de terrain . Internet

-C1 - LA CHAINE D’ENERGIE structures et des mécanismes NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE C.11 Comportement mécanique des structures et des mécanismes C.111 Liaisons mécaniques - Liaisons normalisées (limitées aux solutions constructives étudiées). 3 - Mouvements relatifs et actions mécaniques associées. C.112 Transmission des efforts, statique des mécanismes - Actions à distance, actions de contact. - Actions mutuelles, isolement d’un solide ou d’un ensemble de solides. - Principe fondamental de la statique. - Efforts transmis par les liaisons (sur des étude de cas).

LA CHAINE D’ENERGIE (suite) NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE C.113 Transmission des mouvements, cinématique des mécanismes - Graphe des liaisons (ou de structure). 3 - Schéma cinématique et paramétrage d’un mécanisme. - Mouvements de translation et de rotation autour d’un axe fixe. - Mouvement plan. - Mouvement hélicoïdal. C.114 Frottement entre solides, résistance au mouvement Glissement, roulement.

LA CHAINE D’ENERGIE (suite) NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE C.115 Mouvement d’un solide indéformable - Isolement d’un solide. 3 - Principe fondamental de la dynamique appliqué à un solide : application aux solides en mouvement de translation rectiligne et de rotation autour d’un axe fixe central d’inertie. T R C.116 Comportement du solide déformable À partir d’études de cas et d’essais (traction, torsion, flexion), faire émerger les notions : - de sollicitation de traction, flexion et torsion ; 2 - de limite élastique et de module d’élasticité longitudinal (module de Young) dans le cas de l’essai de traction.

LA CHAINE D’ENERGIE (suite) NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE C.12 Comportement énergétique des systèmes C.121 Énergie, puissance - Énergie et puissance électrique ; 3 - Travail et puissance d’une force et d’un couple. C.122 Conversion électromécanique d’énergie - Principe physique de base utilisé dans les actionneurs électriques (application de la loi de Laplace aux moteurs à courant continu); 2 - Conversion et transmission de puissance : rendement d’un actionneur ou d’un mécanisme (puissance électrique absorbée, puissance mécanique utile).

LA CHAINE D’ENERGIE (suite) NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE C.123 Espace de fonctionnement en régime permanent - Caractéristique force-vitesse et couple-vitesse ; 3 - Notion de point de fonctionnement; - Réversibilité d’une source, d’un actionneur, d’une chaîne de transmission . 2 - Dans le cas du moteur à courant continu : entraînement et freinage d’une charge, dissipation de l’énergie, notion de quadrant. C.124 La sécurité des biens et des personnes - Notions de risques et de phénomènes dangereux; - Dangers du courant électrique : . sécurité des personnes, . sécurité des biens (surcharge, court-circuit).

LA CHAINE D’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE C.21 L’information - Nature de l’information (logique, analogique, numérique). 3 - Les systèmes de numération (base 2, base 10, base 16). - Les codes (binaire pur, BCD, GRAY, ASCII). C.22 Comportement des systèmes logiques combinatoires - Définition d’un système logique combinatoire. 2 - Variable logique, opérateurs logiques OU, ET, NON (application du théorème de De Morgan) et expressions logiques. - Outils de description (table de vérité, équation logique, logigramme).

LA CHAINE D’INFORMATION NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE C.23 Comportement des systèmes logiques séquentiels - Définition d’un système logique séquentiel. - Le concept d’état. - Les fonctions : mémoire, comptage et retard. - Le modèle comportemental Grafcet (IEC60848) : . frontière de description et bilan des entrées/sorties, . descriptions structurées, . syntaxe et sémantique du modèle Grafcet, règles d’évolution (1 à 4). 2 3 C.24 Comportement des systèmes numériques - Définition d’un système numérique. - Variable numérique, mot binaire. - Les opérateurs sur mots (décalage, OU, ET, NON, transfert, comparaison, addition et soustraction d’entiers). - Les outils de description comportementale : . algorigramme, appel de procédures, . spécification littérale structurée : expressions,énoncés d’affectation et d’itération ( SI...ALORS...SINON,FAIRE... JUSQU’À…,TANT QUE...FAIRE...,POUR...FAIRE...).

DES PRODUITS PLURITECHNIQUES REPRESENTATION DES PRODUITS PLURITECHNIQUES NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE D.1 Schématisation - Schémas mécaniques (cinématique, technologique). 3 - Schémas normalisés : électriques, électroniques et pneumatiques (symboles et règles de représentation). H P D.2 Représentation géométrique du réel - Dessin et croquis à main levée pour exprimer une idée, esquisser une solution, décrire graphiquement une observation. - Représentation en 3D par modeleur volumique paramétré variationnel : . différents modes de création des pièces, . arbres de construction, . relations entre paramètres géométriques et conditions fonctionnelles, . assemblage sous contrainte ; arbre d’assemblage.

DES PRODUITS PLURITECHNIQUES REPRESENTATION DES PRODUITS PLURITECHNIQUES NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE D.2 Représentation géométrique du réel (suite) - Outils d’animation et de simulation : déplacements et interférences... 3 - Exploitation de bases de données de composants. Relation 3D-2D : mise en plan, coupes et sections. - Fonctionnalités d’habillage.

PROJET PLURITECHNIQUE ENCADRE NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE E.1 Schématisation - Expression du besoin : . objectifs . contraintes 3 - Organisation : . planning . définition et répartition des tâches . revues de projet - Bilan : . rapport, démonstration et conclusions, écarts par rapport à l’objectif.

PROJET PLURITECHNIQUE ENCADRE (suite) NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE E.2 Les performances des solutions constructives - La réponse au cahier des charges. 3 - Le choix d’une solution : critères et pondération. - Les critères économiques : notion de coût. 1 E.3 Les composantes de la compétitivité - La standardisation. 2 - L’interchangeabilité des pièces et des composants. - L’adéquation produit-procédé-matériau.

PROJET PLURITECHNIQUE ENCADRE (suite) NIVEAU TRACEUR SOMFY AXE NUM CORDEUSE DERAIL. POUSSE S. SECATEUR GIROTICC PORTAIL SCHRADER PILOTE E.4 Les outils et méthodes de la compétitivité - La CAO, la CFAO, le prototypage rapide. 2 - L’ingénierie concourante et simultanée. 1 - La démarche de qualité.

Rappel des chapitres du référentiel A Analyse fonctionnelle B1 Fonction du produit : Convertir et distribuer l’énergie. B2 Fonction du produit : Transmettre l’énergie. B3 Fonction du produit : Acquérir l’information. B4 Fonction du produit : Traiter l’information . B5 Fonction du produit : Communiquer l’information. C1 Principes et comportements : La chaîne d’énergie. C2 Principes et comportements : La chaîne d’information. D Représentation des produits pluritechniques. E Projet pluritechnique encadré

LES 12 centres d’ intérêt CI.1 Fonctionnalités, architecture et structure d’un système pluri. CI.2 Représentation et schématisation CI.3 Motorisation, conversion d’énergie CI.4 Guidages et assemblages CI.5 Transmission de puissance, transformation de mouvement CI.6 Comportement statique et élastique des solides CI.7 Comportement dynamique et énergétique des systèmes CI.8 Pilotage, contrôle et comportement d’un système pluri. CI.9 Acquisition et conditionnement des informations CI.10 Traitement de l’information CI.11 Systèmes logiques (traitement combi. et séqu.) et numériques CI.12 Communication et réseaux