09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes METHODOLOGIE ASSOCIEE AUX SCIENCES DE L’INGENIEUR 1- PREAMBULE - Les élèves titulaires du bac S SI poursuivent.

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1 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes METHODOLOGIE ASSOCIEE AUX SCIENCES DE L’INGENIEUR 1- PREAMBULE - Les élèves titulaires du bac S SI poursuivent des études supérieures dans divers domaines : mécanique, électricité, informatique, automatique, informatique, génie civil, génie énergétique,.. - Le bac S S.I leur apporte des savoirs et savoirs-faire associés à certains de ces domaines. - Le bac S S.I leur apporte-t-il des démarches leur permettant de résoudre des problématiques liées à un domaine quelconque? Séminaire Académique S.I.

2 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes METHODOLOGIE ASSOCIEE AUX SCIENCES DE L’INGENIEUR 2- LES DIFFERENTES APPROCHES pour rendre conduit à concevoir Le Besoin exprimé Un Système ou un Produit Un Service Permet de dégager des concepts autour du réel Approche Fonctionnelle Approche Structurelle Approche Comportementale Séminaire Académique S.I.

3 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes METHODOLOGIE ASSOCIEE AUX SCIENCES DE L’INGENIEUR 3- Approches structurée des systèmes les approches fonctionnelle, structurelle et comportementale L' approche fonctionnelle et structurelle L' approche comportementale Séminaire Académique S.I. Permettent la caractérisation et la validation de solutions constructives développe l’analyse apporte les savoirs techniques exerce aux raisonnements de synthèse Liaison pivot axe z Liaison pivot axe z Liaison pivot axe z Liaison pivot axe z Liaison glissière axe y Liaison glissière hélicoïdale axe y Liaison ponctuelle normale y met en évidence les effets provoque la réflexion sur la validité des résultats obtenus à partir de modèles

4 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes METHODOLOGIE ASSOCIEE AUX SCIENCES DE L’INGENIEUR 4- Classement des outils par approche Approche Structurelle -FAST -graphe de montage -Graphes: de contact et de liaison -dessins d’ensemble et de définition, perspective, coupes, sections,... - Images numériques -schémas d'architecture, électrique, électronique, pneumatique, hydraulique -montage et démontage - notice composant, … Approche Fonctionnelle - Cahier des charges - Pieuvre, schéma- bloc, FAST 1 er niveau - GEMMA - algorigrammes - Chronogramme - schéma à contact - table de vérité -Schéma cinématique modeleur paramétré -… Approche Comportementale - procédure de mise en oeuvre - procédure de mesure - appareil de mesures - banc d’essais et tests - expérimentations - logiciel de simulation -logiciel d’acquisition -… GRAFCET, outils informatiques, abaques, tableaux, courbes, diagrammes, graphes,.… Séminaire Académique S.I.

5 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes METHODOLOGIE ASSOCIEE AUX SCIENCES DE L’INGENIEUR 5- Associations possibles des approches ApprochesCompétences visées A- Fonctionnelle et Comportementale b- mettre en œuvre un système, analyser son fonctionnement et lui associer des modèles de comportement. c- D'en déterminer expérimentalement les principales performances. B- Fonctionnelle et Structurelle a- d’identifier l'organisation fonctionnelle et structurelle d'un système (produit) et les flux d’énergie et d’information. d- d’expliquer les principes généraux qui gouvernent les fonctions et d’y rattacher les effets et modèles physiques étudiés en cours. f- de justifier ou de concevoir l’organisation des constituants de systèmes simples. Séminaire Académique S.I.

6 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes METHODOLOGIE ASSOCIEE AUX SCIENCES DE L’INGENIEUR PPE f- de justifier ou de concevoir l’organisation des constituants de systèmes simples. g- de participer, en tant que généraliste, à tout ou partie des différentes phases de création et d’utilisation d’un système, d’un sous-système ou d’un constituant. Séminaire Académique S.I. 5- D’autres associations possibles et le PPE C-Fonctionnelle, Structurelle et Comportementale b- mettre en œuvre un système, analyser son fonctionnement et lui associer des modèles de comportement e- d’effectuer des calculs simples relatifs aux grandeurs associées aux fonctions du système et/ou de vérifier la réponse à des performances attendues du cahier des charges. ApprochesCompétences visées

7 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Mécanique Pousse Seringue POUSSE SERINGUE PISTON RESEAU ELECTRIQUE SUPPORT SERINGUE ENVIRONNEMENT HOSPITALIER PERSONNEL MEDICAL LIQUIDE Véhicule SMUR

8 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Mécanique Le choix du code de la seringue, du débit et du temps garantit-il une bonne injection? La vitesse de déplacement du piston de la seringue justifie-t-elle le choix et l’agencement des blocs fonctionnels (actigramme A2)? Adapter l’énergie mécanique A22 Transformer le mouvement A23 Convertir l’énergie A21

9 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Mécanique Simulation du modèle cinématique sur modeleur (module mécanique) Pour une vitesse de déplacement du poussoir de 1.5 mm/mn, relevé celle de l’ensemble bleu (grandeur et unité) et celle à l ’entrée (niveau moteur) (grandeur et unité) Mesure du volume injecté et du déplacement de la seringue avec différentes seringues (code1, débit 49.9ml/h, temps 5’)

10 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Mécanique Q = (S*C) / t Apport Modèle Vpoussoir = a *  bleu  bleu = b *  entrée a et b constantes N°TypeCapa en ml Diamètre intérieur Débit max en ml/h Débit min en ml/h 1BD plast6026.699.90.1 2Terumo6029.199.90.1 7BD3021.649.90.1

11 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Mécanique Résultats simulation sur logiciel de calcul: Vpoussoir en mm/mn  bleu et  entrée en rd/s  bleue  entrée / 1086 Résultats des mesures et calculs pour différentes seringues avec le code 1, un débit de 49.9 ml/h pendant 5’ TypeDiamètre intérieur Volume en ml Course en mm vitesse mm/mn Débit réel ml/h BD plast60 26.6 4.27.48 1.549.9 Terumo 60 29.1 57.48 1.560 BD3020.1 2.47.48 1.528.8

12 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Mécanique L ’injection est garantie au niveau débit si le code de la seringue (associé à son diamètre) correspond à la bonne seringue -Vpoussoir en mm/mn et  bleu et  entrée en rd/s justifient le bloc A23 -  bleue  entrée / 1086 justifie le bloc A22 Convertir l’énergie A21 Adapter l’énergie mécanique A22 Transformer le mouvement A23  bleu  entrée Vp

13 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Electrique Pousse Seringue En cas de dysfonctionnement du programme Il faut réinitialiser la fonction Gérer

14 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Electrique Pousse Seringue Comment contrôler la fonction gérer les informations ?

15 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Electrique Pousse Seringue

16 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Electrique Pousse Seringue Apport Modèle T T Différents types de temporisations T T

17 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Electrique Pousse Seringue La première fonction est de type : « monostable qui se déclenche sur front descendant » La deuxième fonction est de type : « monostable qui se déclenche sur front montant »

18 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche A: Mise en situation Problématique Etude Comportementale Modélisation Association modèle/comportement Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche A: Fonctionnelle et Comportementale Activité Génie Electrique Pousse Seringue La disparition d’impulsions en entrée provoque un front montant à la sortie de la première fonction ; ce qui provoque une impulsion de réinitialisation en sortie RST

19 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche B: Mise en situation Besoin Association Fonction/structure Problématique Analyse des solutions constructives Modélisation structure Comparaison modèle/réel Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche B: Fonctionnelle et Structurelle Activité Génie Mécanique Minidosa Flacon au poste n Flacon au poste n+1 TRANSFERER LES FLACONS Présence énergie Ordre de partie commande TRANSFERT ROTATIF Guider le plateau en rotation Faire tourner le plateau Transférer les flacons Quelle est la structure du poste de transfert?

20 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche B: Mise en situation Association Fonction/structure Problématique Analyse des solutions constructives Modélisation structure Comparaison modèle/réel Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche B: Fonctionnelle et Structurelle Activité Génie Mécanique Minidosa Guider l’axe du plateau en rotation Loger les roulements Se mette en position sur la plaque Laisser passer l’axe Se maintenir en position sur la plaque Se lier à la plaque GUIDER le plateau en rotation par rapport au bâti

21 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche B: Mise en situation Association Fonction/structure Problématique Analyse des solutions constructives Modélisation structure Comparaison modèle/réel Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche B: Fonctionnelle et Structurelle Activité Génie Mécanique Minidosa Quelle forme doit avoir le boîtier qui remplit la fonction « GUIDER EN ROTATION »?

22 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche B: Mise en situation Association Fonction/structure Problématique Analyse des solutions constructives Modélisation structure Comparaison modèle/réel Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Analyse des liaisons avec les pièces voisines, des surfaces associées et des contraintes dimensionnelles Démarche B: Fonctionnelle et Structurelle Activité Génie Mécanique Minidosa

23 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche B: Mise en situation Association Fonction/structure Problématique Analyse des solutions constructives Modélisation structure Comparaison modèle/réel Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche B: Fonctionnelle et Structurelle Activité Génie Mécanique Minidosa Réalisation du modèle avec un modeleur

24 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche B: Mise en situation Association Fonction/structure Problématique Analyse des solutions constructives Modélisation structure Comparaison modèle/réel Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche B: Fonctionnelle et Structurelle Activité Génie Mécanique Minidosa Vérification validité du modèle numérique par assemblage avec les pièces voisines -Pièce bonne -Pièce mauvaise Fin activité Retour modélisation

25 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche B: Mise en situation Besoin Association Fonction/structure Problématique Analyse des solutions constructives Modélisation structure Comparaison modèle/réel Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche B: Fonctionnelle et Structurelle Activité Sciences de l’ingénieur Minidosa Comment visser le bouchon sur minidosa?

26 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Démarche C: Mise en situation Association fonction/structure Problématique Analyse des solutions constructives Modélisation structure Simulation/mesure Exploitation des résultats Comparaison modèle/réel Réponse à la problématique Séminaire Académique S.I. Démarche C: Fonctionnelle/ Structurelle/comportementale Activité Génie Mécanique Vélo Ergomètre Vélo ergomètre SIEMENS La puissance developée par le patient est-elle analogue à la consigne programmée ?

27 09/01/02 - Nantes E. LIVET Académie de Nantes Séminaire Académique S.I. Démarche A Mise en situation/Identification du besoin Réponse à la problématique Problématique précise Etude comportementale simulation ou mesure Modélisation du comportement Association modèle et comportement Démarche B Comparaison modèle/réel Association Fonction/structure Problématique précise Analyse des solutions constructives Modélisation structure Démarche C Simulation du modèle ou mesure du réel Exploitation des résultats Comparaison modèle/réel Association fonction/structure Problématique précise Analyse des solutions constructives Modélisation structure