Spé. Lycée P. Mendès France Epinal. Analyse structurelle Etudiant.docx 2/7

Transcription

1 Analyse structurelle Etudiant.docx 2/7

2 Sommaire Définition : Etude des systèmes : Cycle de vie d'un système :... 5 ANALYSE STRUCTURELLE Chaîne d'énergie : Chaine d'information : Schéma générique : Nature et caractéristiques des flux :... 8 Analyse structurelle Etudiant.docx 3/7

3 Le programme de Sciences industrielles pour l'ingénieur est centré sur l'étude de systèmes pluritechniques. Il met l'accent sur les démarches de définition, de modélisation et de validation des performances. 1. DEFINITION : On appelle système un assemblage, une collection organisée (possédant une structure) d'objets en interactions (reliés ou branchés) de façon à former une entité remplissant une ou plusieurs fonctions identifiables extérieurement. Un système est un produit artificiel créé pour la prise en compte d'un besoin exprimé. Les systèmes du laboratoire : Attelle de rééducation (support de ce cours) Chariot de golf Cordeuse de raquette Marteau perforateur Maxpid Panneau solaire asservi Pilote automatique de bateau Sécateur électrique Vélo électrique 2. ETUDE DES S : L'étude des systèmes s'appuie sur la figure ci-dessous : PERFORMANCES ATTENDUES SOUHAITE Domaine du client SIMULE REEL PERFORMANCES SIMULEES Domaine de la simulation ECART Domaine du laboratoire PERFORMANCES MESUREES Contexte de l'étude des systèmes : un système est souhaité, les outils de description permettent de définir ce que doit faire le système, ses fonctions, ses interactions avec le milieu et ses performances sont précisées sous forme de cahier des charges. un système est modélisé, une conception virtuelle est conduite et on peut alors estimer les capacités de ce système modélisé à répondre au cahier des charges du système souhaité ; on peut imaginer plusieurs systèmes modélisés virtuels différents et en concurrence. un système est existant, les choix de réalisation ont été faits et la matérialisation du système obtenue. Sur ce système existant, on peut mesurer les performances réelles et vérifier la capacité du système à répondre précisément au cahier des charges du système souhaité. Analyse structurelle Etudiant.docx 4/7

4 3. CYCLE DE VIE D'UN : Afin de présenter les liens qui existent entre un système, son environnement et les différents intervenants sur ce système, il est classique de représenter la vie d'un système sous la forme d'un "V" ou plus précisément d'une "racine carrée". EXPRESSION DU BESOIN 1 CAHIER DES CHARGES RECETT E 5 EXPLOITATION CONDUITE ET MAINTENANCE MISE AU 7 SPECIFICATIONS ET CONCEPTION DU 2 INTEGRATION DU 4 Modification ou adaptation 6 3 REALISATION DES ELEMENTS Les quatre premières phases correspondent à la création du système, elles se terminent par la recette, c'est à dire la réception finale du système et prêt à fonctionner. Pendant la phase 1 le système est souhaité, en phase 2 le système est modélisé. A partir de la phase 3 il devient réalité, au début de la phase 5 le système existe. 1 : Expression du besoin et cahier des charges : c'est la phase qui justifie la création d'un système et définit ce que devra faire ce système pour répondre à la raison qui a justifié son existence, cela sans préjuger de ce qu'il sera. 2 : Spécifications et conception du système : c'est la phase qui permet de définir précisément ce que doit être le système, d'en choisir tous les composants et la manière dont ils seront reliés ; c'est au cours de cette phase que sont utilisés les outils de modélisation et la diagramme FAST. 3 : Réalisation des éléments : au cours de cette phase de passage à la réalité l'ensemble des constituants matériels : pièces mécaniques, moteurs, cartes électroniques, écrans de visualisation... et immatériels : programmes informatiques, logiciels... sont réunis progressivement e vue d'un assemblage. 4 : Intégration du système : c'est la phase de montage, d'assemblage des composants matériels et immatériels, le terme intégration montre à quel point les interrelations sont étroites et multiples. La phase suivante, la plus longue, correspond en fait à la vie réelle du système en fonctionnement depuis la recette jusqu'à la mise au rebut finale. Pendant cette phase le système existe dans son environnement. 5 : Exploitation, conduite et maintenance : c'est la phase de rentabilité du système, elle nécessite d'être conduite correctement et de pouvoir être maintenue en état de rendre les services attendus. 6 : Modification et adaptation : l'exploitation peut être entrecoupée de phases de modification, d'adaptation et d'amélioration du système, phases que l'on présente sous forme de petits "V" qui indiquent une reconception locale. 7 : Mise au rebut : en fin de vie le concepteur est toujours responsable de son système, il doit avoir prévu l mise au rebut sans impact environnemental. Analyse structurelle Etudiant.docx 5/7

5 ANALYSE STRUCTURELLE Sur un système existant, on peut aisément mettre en évidence des constituants génériques que l'on retrouve sur les systèmes de sciences de l'ingénieur. En suivant l'énergie au travers du système on mettra en évidence les chaînes d'énergie qui vont de la source à son utilisation. On peut aussi suivre les informations dans les systèmes depuis leur source (mesure et consigne) jusqu'à leur utilisation (ordre et visualisation). 1. CHAINE D'ENERGIE : La chaîne d énergie, associée à sa commande, assure la réalisation d une fonction de service dont les caractéristiques sont spécifiées dans le cahier des charges. Repérable sur la plupart des produits et systèmes de notre environnement et des milieux industriels, elle est constituée des fonctions génériques : alimenter, distribuer, convertir, transmettre qui contribuent à la réalisation d une action. 2. CHAINE D'INFORMATION : Afin d aborder l analyse, l exploitation et la conception de systèmes de traitement de l information d une grande diversité, la démarche proposée en SII s appuie sur la notion générique de chaîne d information, associée à une chaîne d énergie pour constituer une chaîne d action. La chaîne d information permet : d acquérir des informations ; sur l état d un produit ou de l un de ses éléments (en particulier de la chaîne d énergie), issues d interfaces homme/machine ou élaborées par d autres chaînes d information, sur un processus géré par d autres systèmes (consultation de bases de données, partage de ressources, ), de traiter ces informations ; de communiquer les informations générées par le système de traitement pour réaliser l assignation des ordres destinés à la chaîne d énergie ou (et) pour élaborer des messages destinés aux interfaces homme/machine (ou à d autres chaînes d information). Analyse structurelle Etudiant.docx 6/7

6 3. SCHEMA GENERIQUE : On rencontre aussi le schéma générique ci-dessous qui mêle les chaînes d'énergie et d'information avec une vue générale du système traversé par sa matière d'œuvre. L'identification des composants d'un système qui remplissent ces fonctions génériques, ainsi que leurs caractéristiques, fera l'objet de questions en travaux pratiques. Analyse structurelle Etudiant.docx 7/7

7 4. NATURE ET CARACTERISTIQUES DES FLUX : La nature du flux échangé entre 2 blocs est : matière, énergie, information. Deux grandeurs physiques caractérisent un flux de nature énergétique. L une d elle est une variable potentielle et l autre une variable de flux. Remarque : Leur multiplication donne la puissance. Exemples courants de flux : Nature du flux Caractéristiques du flux Variable potentielle Variable de flux Energie électrique Tension [V] Intensité [A] Energie mécanique de rotation Vitesse angulaire [rad.s -1 ] Couple [N.m] Energie mécanique de translation Vitesse linéaire [m.s -1 ] Force [N] Energie pneumatique/hydraulique Pression [Pa] Débit [m 3.s -1 ] Information Matière Analyse structurelle Etudiant.docx 8/7