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SysML un nouveau langage de description des systèmes techniques APPLICATION DAN

SysML un nouveau langage de description des systèmes techniques APPLICATION DANS L’ENSEIGNEMENT Objectif visé • Quand on parle de compétitivité et d’innovation, le langage SysML constitue un élément essentiel dans la formation des futurs techniciens et ingénieurs de par sa structure, ses possibilités et le caractère international de son développement. • Cette présentation a pour objectif de justifier et de mieux comprendre pourquoi le langage SysML a été introduit dans les programmes de différentes formations, et plus particulièrement en CPGE, à partir de mon expérience de professeur en BTS IRIS. Baudouin Martin 2 Faisons les présentations • Baudouin MARTIN – Formation initiale : agrégé de Génie Électrique – Enseignant pendant 5 ans en S-SI – Enseignant (et depuis 8 ans) aujourd’hui en BTS IRIS (Informatique et Réseau pour l’Industrie et les Services Techniques). • Ce qui m’a amené au langage SysML – Le langage UML fait partie du programme de BTS IRIS – Mais, il existe de nombreuses interprétations différentes entre collègues sur ce langage (structure, conséquences, etc.) – Problème : ce n’est pas structurant pour les étudiants ! (ainsi que pour les enseignants !) – Beaucoup de lecture pour remédier à cela. – Découverte d’un nouvel univers -> vif intérêt personnel ! – Et enfin évolution vers le SysML qui a des points communs avec UML Baudouin Martin 3 Faisons les présentations • Depuis plus de 2 ans : – En accord avec l’IGEN Dominique TARAUD pour la STI2D, écriture d’un document à destination des professeurs ayant pour but de présenter le plus correctement possible le langage SysML pour une mise en ligne sur la plate-forme collaborative Pairformance. Nota : ce document (analyse SysML de la balance HALO) a été mise sur le site de l’UPSTI dernièrement dans une version revue – Formateur dans l’académie d’Orléans-Tours ainsi que formateur de formateurs dans les académies de Limoges, Poitiers et Rennes. – Comme je suis persuadé de la pertinence, voire de la nécessité, de ce langage pour la formation d’un futur technicien ou ingénieur, on peut me qualifier « d’évangéliste SysML ». – Face à tout ce qu’on peut trouver sur internet, je vous propose dans la suite une version expliquée et surtout démystifiée de ce langage. Baudouin Martin 4 Fin des présentations • Pourquoi le langage SysML en CPGE ? – Les anciens outils (FAST, SADT, diagrammes des prestations [bête à corne], diagramme des inter-acteurs [pieuvre] et Grafcet) ont vécu – Leurs origines diverses et très limitée (structure OU fonction OU … / mécanique OU électronique OU …) ne permet plus de bien modéliser un système actuel -> besoin d’un outil plus moderne ! – Les systèmes actuels sont de plus en plus intégrés et communicants ! Ils offrent de plus en plus de fonctionnalités et la structuration classique est de moins en moins adaptée. Baudouin Martin 5 Plan 1. Le contexte dans lequel est né SysML – La complexité – L’Ingénierie Système 2. Présentation des quatre piliers du langage et application dans l’enseignement – Les exigences (à quoi doit-il répondre ?) – Le structurel (comment est-ce architecturé ?) – Le comportemental (comment évolue-t-il ?) – Paramétrique (pour la validation de performances) 3. Et les anciens outils ? – Analyse fonctionnelle – Chaine d’action / Chaine d’énergie (chaînes fonctionnelles) 4. Conclusion Baudouin Martin 6 La problématique • Le Standish Group est une société basée à Boston (USA). • Ce groupe de réflexion a été créé en 1985 dans le but de collecter des informations sur des « flops » technologiques sur la mise en place des systèmes d’information afin de pouvoir donner des conseils adaptés aux entreprises pour qu’elles ne commettent pas les mêmes erreurs. • La mission de ce groupe est donc de faire en sorte que les projets industriels soient réussis et que les investissements sur les systèmes d’information soient pertinents : ce groupe fournit pour cela des solutions et des conseils. Baudouin Martin 7 Succès et échecs des projets • En terme de réussite : – Seuls 16% des projets sont terminés dans le respect du cahier des charges et des délais. – 31%, soit quasiment le tiers des projets, n’aboutissent pas. Baudouin Martin 8 Succès et échecs des projets • Au niveau des dépassements de budget, 45% des projets ont un dépassement budgétaire de plus de 50% (dont 11% de plus de 200%, soit plus du triple du budget !) Baudouin Martin 9 Succès et échecs des projets • Au niveau des retards, 57% des projets ont un retard de plus de 50% (dont 10% de plus de 200%, soit une durée projet multipliée par 3 !) Baudouin Martin 10 La complexité • Définition : un système est dit complexe lorsque les relations liant les composants sont multiples, interdépendantes et bouclées : le comportement global n’est donc pas directement prévisible à partir des comportements élémentaires des composants. • Maîtrise des comportements émergeants – Obtenir les comportements émergeants intentionnels avec toutes leurs performances : propriétés synergétiques participant à la mission du système. – Limiter les émergences non-intentionnelles indésirables : résonances, interférences électromagnétiques, incohérences, inter-blocages... Baudouin Martin 11 L’Ingénierie Système (IS) Définition selon l’INCOSE (INternational COuncil on Systems Engineering) « Systems Engineering is an engineering discipline whose responsibility is creating and executing an interdisciplinary process to ensure that the customer and stakeholder’s needs are satisfied in a high quality, trustworthy, cost efficient and schedule compliant manner throughout a system’s entire life cycle” Baudouin Martin 12 La norme ISO-15288 • Pourquoi adopter une approche par processus ? • Les types d’activités à mener pour maîtriser l’ingénierie des systèmes se sont avérés invariants par rapport aux différents types de projet et domaines d’application de l’IS. • Il est donc naturel, pour les organismes de normalisation, de définir des processus plutôt que des cycles de vie comme ils le faisaient précédemment. • Ces normes donnent de la cohérence aux projets inter-entreprises. • Au sein d’une entreprise pratiquant l’IS, il paraît important de définir les processus IS au niveau de l’entreprise et de laisser les projets définir l’application de ces processus dans le cadre des cycles de vie qu’ils choisissent. • Les processus constituent une vision opératoire de l’IS, complémentaire à la vision séquentielle - à objectif managérial - fournie par le cycle de vie. Par exemple, les activités du processus de maintenance ne se limitent pas à la phase d’exploitation du système, mais commencent dès le début du projet lors de l’expression des besoins de disponibilité et de qualité de service du système. Baudouin Martin 13 Source, document AFIS : L'IS pourquoi, comment - Les processus de l'IS.pdf La norme ISO-15288 Baudouin Martin 14 Source : http://blogs.crescendo-technologies.com/deploiement-ingenierie-systeme-intro/ La norme ISO-15288 • Cette norme est inspirée sur le plan de la forme par la norme ISO/CEI 12207 – AFNOR Z 67- 150 (Typologie des processus du cycle de vie du logiciel). Elle date de 2003 et a été revue en 2008. Elle étend les processus techniques à tout le cycle de vie du système (elle couvre ainsi les processus d’exploitation, de maintien en condition opérationnelle et de retrait de service). • La norme s’applique à l’ingénierie des systèmes contributeurs qui ont leur propre cycle de vie (systèmes de fabrication, de déploiement, de soutien logistique, de retrait de service) : on peut par exemple se baser sur l’ingénierie des systèmes de démantèlement et de traitements des déchets d’une installation nucléaire. • Elle complète les processus s’appliquant aux projets par des processus, dits d’entreprise, qui ont pour objectif de développer le potentiel de l’organisme d’IS en manageant les domaines communs au profit des projets d’IS. Baudouin Martin 15 Source : http://blogs.crescendo-technologies.com/deploiement-ingenierie-systeme-intro/ Le langage SysML (1) • Outil support de l’IS. • Les quatre piliers de SysML : – Les exigences – Diagrammes structurels – Diagrammes comportementaux. – Diagramme paramétrique Baudouin Martin 16 Copyright © 1998-2008 ARTiSAN Software Tools Ltd. All Rights Reserved 17 A Unifying Systems Language SysML A Language to document the properties from different disciplines to describe the whole solution SysML : origine historique Baudouin Martin 18 Le langage SysML Les exigences • Définition : une exigence prescrit une propriété jugée nécessaire ; elle peut correspondre à un service ou une fonction, une caractéristique, une aptitude, ou une limitation. • Il faut privilégier une forme simple permettant de relier les exigences clients avec les exigences techniques -> ce point est fondamental pour la compréhension des élèves ! • Les exigences sont bien plus que la caractérisation des fonctions techniques ! -> il s’agit de liens entre exigences et entre éléments du modèle. Mais ce n’est pas un FAST !! Baudouin Martin 19 Le langage SysML Les exigences • Exemple avec la cordeuse SP55 Baudouin Martin 20 Le langage SysML Le Diagramme de définition de blocs • Diagramme de blocs : permet de représenter la structure interne du système. C’est un diagramme d’architecture. • Le bloc permet de représenter plusieurs types d’éléments : – Entité abstraite – Élément physique – Logiciel • Les blocs ont des points d’interconnexion : les ports ! – Ports standards – Ports de flux Baudouin Martin 21 On uploads/Litterature/ 3326-presentation-sysml-martin-2.pdf