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SCIENCES INDUSTRIELLES DE L'INGENIEUR CPGE 1re année 2020-2021 Introduction à l

SCIENCES INDUSTRIELLES DE L'INGENIEUR CPGE 1re année 2020-2021 Introduction à l’ingénierie système C 1.1 I Notion de systèmes pluri-technologiques en CPGE Un système est une association structurée d’éléments (sous-systèmes ou composants) qui interagissent d'une manière organisée pour accomplir une fonction globale. La fonction globale du système répond à un besoin d’un utilisateur. Un système est dit complexe et pluri- technologique lorsque les éléments sont nombreux et les interactions (échanges de matière, d'énergies ou d'informations) de formes différentes. Tout système s'insère dans un milieu environnant. Exemples de systèmes complexes pluri- technologiques : Dans le laboratoire de sciences industrielles de l’ingénieur : cordeuse de raquettes de tennis, direction assistée électrique, robot espion… Pour maîtriser le comportement d’un système, il faut maîtriser le comportement de chaque élément et les interactions entre ces éléments. Les systèmes sont généralement classés selon leur domaine d’application : transport, électronique grand public, santé, domotique, service… Dans chacun de ces domaines se développe des technologies et des contraintes spécifiques, dont des contraintes normatives. II Cycle de vie et démarche de l'ingénieur en CPGE Le cycle de vie recense les différentes étapes d’un produit, de l’identification du besoin à l’origine de sa conception jusqu’au recyclage de ses constituants. Le "cycle en V" présente ces étapes. La formation en Sciences Industrielles pour l'Ingénieur (SII) en CPGE s'inscrit dans cette démarche et a pour objectif de mettre en place différentes compétences qui sont :  analyser les systèmes complexes pluri-technologiques  modéliser ces systèmes  résoudre pour déterminer les performances de ces systèmes  expérimenter ces systèmes  concevoir ces systèmes (option TSI et PCSI)  tout en utilisant les outils adaptés pour communiquer. Ipad (Apple) Falcon 7X (Dassault Aviation) I-step runner (Matra Sports) Le rôle de « l’ingénieur système » est d’utiliser des méthodes et des démarches permettant d’aborder métho- diquement cette complexité pour pouvoir concevoir, étudier, prévoir et améliorer le com- portement du système. système = association structurée de constituants comportement du système = ∑comportements des constituants et des intéractions Introduction à l’ingénierie système CPGE 1ère année Page 1/3 Lycée d'Excellence de Benguérir  réaliser ces systèmes (option TSI ) abordé. La démarche se focalise sur la détermination de performances et d'écarts entre ces performances(2). III Éco-conception L’éco-conception a pour objectif de réduire l’impact environnemental d’un système sur son cycle de vie. Elle s’appuie sur une analyse du cycle de vie (norme ISO 14040) prenant en compte l’extraction des matières premières jusqu’au traitement en fin de vie. L’éco-conception s'intègre dans une démarche de développement durable pour sa dimension environnementale(3). Elle s’intègre aussi dans le développement de la responsabilité sociétale des entreprises (RSE). La RSE prend en compte la responsabilité des entreprises vis-à-vis des effets qu’elles exercent sur la société et l’environnement (préoccupations en matières sociale, environnementale, éthique, de droits de l’homme et de consommateurs). Les enjeux de l’éco-conception sont :  la recherche de la compétitivité avec l’apparition de nouveaux marchés  de répondre aux pressions externes (réglementation, normes…) et aux attentes des clients (boycott, labels…)  la diminution des coûts (recyclage des matières, réduction des emballages, diminution des coûts de dépollution…). (2) la démarche et les objectifs proposés sont donc indissociables d’analyses et mesures expérimentales réalisées sur systèmes réels . (3) les composantes sociales et économiques ne sont pas directement prises en compte. Introduction à l’ingénierie système CPGE 1ère année Page 2/3 Lycée d'Excellence de Benguérir CPGE (2) IV Les outils de modélisation système Le travail des différents acteurs intervenant lors des étapes du cycle de vie d’un système est collaboratif (1) et souvent multi-sites. Cela signifie que de nombreux acteurs, répartis sur plusieurs pays, doivent en permanence être informés et tenir compte des évolutions initiées par d’autres. Dans ce contexte, les entreprises utilisent des outils communs de communication et de définition du produit : - maquette numérique (CAO pour Conception Assistée par Ordinateur) unique et partagée - langage unique et compréhensible par tous les métiers (publicitaires du service markéting, concepteurs du bureau d’étude, sous-traitants…) pour compléter les informations de la maquette CAO - modélisations du système basées sur cette maquette et ce langage. Une des solutions vers laquelle se tournent certaines entreprises(2) est le langage SysML (Systems Modeling Language), langage de description de l’ingénierie système. Il a l’avantage de proposer différents outils de description graphique, des diagrammes, permettant de modéliser le système dans les différentes phases du cycle, en complément de la maquette numérique. Ces diagrammes interagissent entre eux grâce à des logiciels dédiés, ce qui permet de répercuter immédiatement toute modification à l’ensemble des acteurs concernés par le projet. Les diagrammes permettent de décrire un système sous différents points de vue en répondant aux questions :  A quoi sert ce système ?  De quoi est composé ce système ?  Quelles sont les activités (tâches) réalisées par ce système ? Dans quel ordre ?  … Maquettes et diagrammes sont complétés par des logiciels de simulation. Grâce à ces derniers, on peut anticiper la façon dont va se comporter un système avant même d’avoir réalisé un premier prototype. En CPGE, concernant ces outils de modélisation : - vous utiliserez des modèles CAO dans un logiciel professionnel, Solidworks, - vous devrez savoir lire des modèles représentés sous la forme de diagrammes SysML, - vous réaliserez des simulations numériques dans l'environnement CAO afin d'évaluer des performances, - vous réaliserez des simulations multi-physiques afin d'évaluer des performances. Modèle SysML Modèle multi-physique (1) Grâce à internet, et en particulier au « Cloud », tous les documents peuvent maintenant être partagés en temps réel avec tous les collaborateurs. (2) Airbus, Thalès, Alstom… C’est un langage adapté de l’UML utilisé en ingénierie informatique.  Les diagrammes qui seront abordés dans ce cours peuvent être utilisées pour concevoir ou améliorer un sys- tème. Bureau d’études Dassault Aviation Introduction à l’ingénierie système CPGE 1ère année Page 3/3 Lycée d'Excellence de Benguérir uploads/Management/ 1si-ci00-sysml.pdf