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FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 1 Chapitre 1 : Généralités sur les sy

FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 1 Chapitre 1 : Généralités sur les systèmes industriels Ce chapitre présente les systèmes industriels (définitions, exemples), la différenciation entre un système et un composant. La typologie et les caractéristiques des systèmes et la notion de cycle de vie sont abordées. 1- Système et composants De nombreuses définitions ont été données dans la littérature scientifique et dans différents domaines pour établir la notion de système. Beaucoup se valent ; on retiendra celle, ancienne, proposée par Vesely et al. qui présente un système comme un « ensemble déterminé d’éléments discrets (composants, constituants) interconnectés ou en interaction ». Cette définition a l’avantage d’une certaine généricité et peut être étendue pour exprimer la complexité du système. Formé d’éléments en interaction dynamique, un système correspond à une portion d’entité réelle, définie par une frontière établie en fonction d’un but, qui se distingue de son contexte ou de son milieu tout en procédant à des échanges avec son environnement. Un système industriel, par exemple, réunit l’ensemble des moyens nécessaires pour créer la valeur ajoutée industrielle d’un produit ; il est caractérisé par rapport à cette valeur ajoutée, aux flux qui le parcourent ainsi qu’aux aspects temporels, économiques, environnementaux, ..., autant d’éléments sur lesquels est généralement attendu un niveau de performance FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 2 Remarques : - Un système n’est pas seulement un ensemble d’éléments, il ne suffit pas de connaître chaque composant individuellement pour connaître le comportement global du système. - Un système complexe s’oppose à un système simple où une information d’entrée permet de trouver le comportement de sortie par une analyse déductive. - Un système est complexe si son comportement n’est pas prédictible de manière déductive, mais est le résultat des liaisons entre ses composants. Un système industriel est par nature complexe puisque son comportement résulte de l’ensemble des interactions entre les différents composants. Les systèmes simples sont traités en sciences fondamentales et font appel à l’esprit de logique. Les problèmes sont bien posés et il y a souvent une solution unique. Leur comportement se place dans le cadre des modèles de connaissances (le comportement de chaque composant est géré par un phénomène physique élémentaire, et le comportement du système entier est la somme des comportements élémentaires). L’analyse des systèmes complexes est réalisée en Sciences Industrielles pour l’Ingénieur. Elle nécessite de modéliser le comportement des composants du système et de leurs interactions. Cette approche sollicite l’esprit de synthèse et d’initiative. 2- Système et notion de frontière Un système industriel est délimité par une frontière c’est-à-dire qu’il est défini dans un espace fini. Du point de vu global, un système industriel peut être représenté : FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 3 Figure 1 : Le système, vue dans sa globalité 3- Classification 3.1- Contexte ou domaine d’application Le domaine d’application est le milieu physico-économique dans lequel évolue le système et pour lequel il a été conçu. On parle alors de système industriel par opposition au système d'étude utilisé dans les laboratoires dans un but pédagogique (maquette, prototype). On distingue par exemple les domaines d’application suivants :  de diffusion limitée : On rencontre ces systèmes dans le domaine de la production industrielle principalement. Ces systèmes, souvent unitaires, font l’objet d’étude réduite et sont constitués d’éléments standards assemblés. Exemple : machines de production  de grande diffusion : Ils sont produits en grande série et font l’objet d’études poussées pour optimiser les coûts. On rencontre ces systèmes dans de nombreux domaines :  électroménager : machine à laver, etc.  domotique : store, ouvre-portail, etc.  distribution service : distributeur de billets, station de lavage, péage d’autoroute, etc.  médical : respirateurs, pompes, etc.  automobile : ABS, direction assistée, suspension active, etc.  … 3.2- Critères Technico-économiques Ces critères sont pris en compte lors de conception du système industriel : ainsi, nous pouvons citer : -La durée de vie - Le coût - La fiabilité - La quantité FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 4 4- Caractéristiques d’un système FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 5 5- Cycle de vie d’un système Afin de mieux cerner 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 (vé) ou plus précisément d'une racine carrée. Figure 2 : Cycle de vie Les cinq premières phases correspondent à la création du système, elles se terminent par la livraison du système terminé prêt à fonctionner. 5.1- Analyse du besoin « Un besoin est une nécessité ou un désir éprouvé par un utilisateur » (NF X 50-150). Pour valider le besoin, il faut se poser les trois questions :  Pourquoi le produit existe-t-il ?  Qu’est- ce qui pourrait faire évoluer le besoin ?  Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ? FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 6 Exemple : Le vélo à assistance électrique 5.2- Etablir le Cahier des Charges Fonctionnel (C.d.C.F.) Le cahier des charges fonctionnel est un document qui permet de formaliser avec précision le besoin du demandeur. C'est un tableau de bord qui définit le projet et détaille les conditions dans lesquelles il doit être réalisé. C’est le lien de compréhension entre l’entreprise et le client. Les contraintes de base sont économiques (les contraintes monétaires comme le budget de fonctionnement), environnementales (le caractère recyclable du produit, etc.), humaines (par exemple, dans le cas d’un jouet pour enfant, il doit être léger, ne pas contenir de petites pièces, etc.), industrielles (par exemple, il doit être fabriqué au Cameroun) et matérielles (par exemple, il doit spécifier les morceaux qui peuvent être remplacés, comme des piles, il doit préciser le recours à tel ou tel serveur d’applications). 5.3- 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. 5.4- 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, etc. et immatériels : programmes informatiques, logiciels, etc. sont réunis en vue de l'assemblage. 5.5- Intégration du système C'est la phase de montage, d'assemblage de composants matériels et immatériels, le terme intégration montre à quel point les interrelations sont étroites et multiples. 5.6- Livraison / Distribution Cette phase de vie peut apporter des contraintes supplémentaires au système. FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 7 5.7- Exploitation, conduite et maintenance La dernière phase correspond en fait à la vie réelle du système en fonctionnement depuis la livraison jusqu'à la mise au rebut finale. Pendant cette phase, le système est existant. C'est la phase de rentabilité du système, elle peut être entrecoupée de phases de modification, adaptation et amélioration du système que l'on présente sous forme de petits V (vé). 6- 7- Exemples de systèmes industriels (Activité à effectuer lors de la séance) Pour chacun des systèmes ci-contre : - Identifier le système, ses sous-ensembles et ses composants - Classifier le système - Caractériser le système (fonctions du système, sa structure, conditions de fonctionnement, environnement) (TCI) (TAU) FGI ANALYSE DES SYSTEMES Dr IDELLETTE SOM 8 Le palettiseur (ROI) Unité de traitement d’eau (HSSI) Bateau de pêche (PEI) uploads/Industriel/ chap-1.pdf