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Etablissement : ………………………………………………………………………… NOM : ………………………………… Classe : …………………. Année scolaire : 20….. / 20…… Initiation aux Sciences de l’Ingénieur LIVRET DE SECONDE N° fiche Savoirs Compétences Supports d’apprentissage (à compléter) Validation (par l’élève et contrôlée par le professeur) Etude fonctionnelle 1 Le produit et les éléments transformés Le produit étudié répond à un besoin et à des exigences formalisées par un Cahier des Charges. Notions de besoin, de contrainte, de valeur ajoutée… Notion de point de vue : -concepteur, -utilisateur - Je sais identifier les éléments transformés par le produit, selon un point de vue utilisateur ou un point de vue concepteur. - Je suis capable de décrire la valeur ajoutée par le produit et de décrire sa fonction globale. - Je suis capable de nommer les différents éléments apparaissant sur un diagramme de type SADT (limité à un bloc) et je suis capable de définir leur rôle. 2 Analyse fonctionnelle du besoin - Produit et milieux environnants. - Fonctions de services : principales et contraintes, - Diagramme des interactions. Un diagramme des interactions étant donné : - Je suis capable de décrire les milieux environnants. - Je sais distinguer une fonction principale d’une fonction contrainte. - Je suis capable de faire le lien entre la partie graphique et la partie descriptive. 3 Décomposition d’un produit en chaînes fonctionnelles - Organisation d’un produit en chaînes fonctionnelles, - Structure d’une chaîne fonctionnelle. - Je sais identifier les chaînes fonctionnelles du produit, - Je suis capable de décrire les fonctions réalisées dans une chaîne d’énergie - Je suis capable de décrire les fonctions réalisées dans une chaîne d’information 4 Outils de représentation de l’analyse fonctionnelle technique - distinguer les fonctions techniques et de service, - modèle de représentation (Fast) Le diagramme FAST étant donné : - Je sais distinguer une fonction de service d’une fonction technique - Je sais repérer les solutions constructives associées à des fonctions techniques qui contribuent à la réalisation des fonctions de services Etude structurelle 5 La chaîne d’énergie : situation des fonctions, identification des composants - énergie électrique et pneumatique, - fonction : alimenter, distribuer, convertir. Pour un système donné : - je sais reconnaître un actionneur et un préactionneur, - je suis capable d’expliquer les conversions d’énergie dans cette chaîne d’énergie, - je sais associer un préactionneur avec un actionneur. 6 Représentation schématique d’un circuit de puissance - schémas électriques, - schémas pneumatiques A partir d’une bibliothèque de symbole électrique ou pneumatique : - je sais identifier les fonctions d’un circuit de puissance d’alimentation. - Je sais lire le schéma normalisé d’un circuit de puissance électrique ou pneumatique. 7 La chaîne d’énergie : fonctions transmettre et agir Connaissance des mouvements et des liaisons usuelles Transmission et transformation de mouvement Un mécanisme ou sa représentation virtuelle étant donné : - Je sais identifier la liaison réalisée par un assemblage ou un guidage. - Je sais effectuer un démontage et un remontage d’un ensemble de pièces réalisant un assemblage ou un guidage 8 Représentation des mécanismes - schéma cinématique d’un mécanisme, - représentation d’une pièce à l’aide d’un modeleur 3D, - règles élémentaires de lecture d’un dessin 2D - Je sais créer des volumes élémentaires, Pour un mécanisme donné : - Je sais lire son schéma cinématique A partir d'un dessin d'ensemble : - Je sais extraire une pièce - Je sais faire la relation entre les représentations planes et volumiques. 9 La chaîne d’information : fonction acquérir - Grandeurs physiques entrée/sortie, - Nature de l’information, - Localisation et identification. - Je sais identifier la nature de la grandeur physique d’entrée, - Je sais identifier un élément de la fonction acquérir, - Je sais donner la nature du signal de sortie. 10 La chaîne d’information : fonctions traiter et communiquer - je sais reconnaître l’unité de traitement des informations et identifier sa structure, - je sais reconnaître les constituants de la fonction communiquer, - je sais identifier la nature et le caractère des informations entrantes et sortantes de ces deux éléments, Etude comportementale 11 Validation du comportement global - enchaînement des tâches par rapport à un CdCf (description temporelle) A partir d'un système donné: - Je sais élaborer tout ou partie d’un grafcet linéaire - Je sais élaborer tout ou partie d’un chronogramme 12 Validation des tâches par rapport à un CdCf Un schéma de câblage électrique ou pneumatique étant donné, ainsi que des éléments du cahier des charges : - Je sais réaliser le câblage en toute sécurité, - Je sais vérifier et valider le comportement attendu du système au regard du cahier des charges. Communication 13 Groupe de travail et mini projet - organisation d’un travail en groupe (répartition des tâches), - présentation du travail effectué Un Cahier des Charges de mini-projet étant donné: - je comprends le contenu du Cahier des Charges (objectifs, limites..), - je sais effectuer un travail de recherche et de rédaction en respectant le calendrier proposé, - je suis capable de présenter efficacement le travail réalisé par mon groupe. Livret des compétences essentielles 2nde ISI Groupe de travail ISI mai 2004 Académie d’Aix-Marseille Fiche n°1 Etude fonctionnelle : le produit et les éléments transformés La modélisation graphique des fonctions d’un produit permet d’en représenter, sans ambiguïté, les données essentielles et les relations avec le milieu extérieur. Il convient d’en respecter les règles de représentation. L’outil de description : le diagramme d’activité (SADT [Structured Analysis and Design Technique] ) Définitions : - Le produit, c’est ce qui est (ou sera) fourni à un utilisateur pour répondre à son besoin, selon les spécifications du cahier des charges. - La fonction d’usage, c’est la fonction réalisée par le produit pour répondre au besoin d’un utilisateur donné. - La matière d’œuvre, c’est ce sur quoi agit le produit ; d’une manière générale, on rencontre trois types de matière d’œuvre : la matière, l’énergie, l’information. - Le produit agit sur la matière d’œuvre pour la faire évoluer d’un état initial (état entrant) à un état final (état sortant) : la différence entre l’état sortant et l’état entrant s’appelle la valeur ajoutée apportée par le produit à la matière d’œuvre. - Les données de contrôle sont les éléments dont a besoin le produit pour démarrer ou modifier son processus d’élaboration de la valeur ajoutée ; les données de contrôle les plus courantes : la présence d’énergie(s), les consignes utilisateur. Commentaires : - Une fonction, quelle qu’elle soit, s’exprime toujours par un ou plusieurs verbe(s) à l’infinitif suivi(s), si nécessaire, de compléments. - Le type de la matière d’œuvre principale n’est pas modifié entre l’entrée et la sortie du produit. Seul son état a changé. - Il est nécessaire de bien isoler le produit étudié du reste de son environnement. Exemple : cafetière électrique non « programmable » : du point de vue utilisateur Café chaud préparé dans récipient Cafetière électrique Préparer du café chaud Consignes Utilisateur Pertes Messages Présence énergie électrique Eau dans réservoir Café en poudre dans filtre Livret des compétences essentielles 2nde ISI Groupe de travail ISI mai 2004 Académie d’Aix-Marseille Fiche n°2 Etude fonctionnelle : analyse fonctionnelle du besoin L’analyse fonctionnelle du besoin s’utilise lors de la création, l’analyse ou l’amélioration d’un produit. Elle sert de base à l’établissement du Cahier Des Charges Fonctionnel (CdCF) et commence par une observation externe du produit. L’outil de description : le graphe des interactions Définitions : - Le graphe des interactions (appelé parfois « diagramme pieuvre ») montre de manière visuelle et littérale les relations entre un produit et ses milieux environnants. Ces relations correspondent au service rendu par le produit et contribuent à l’élaboration du cahier des charges. - La fonction d’usage, c’est à dire la fonction attendue d’un produit (ou réalisée par lui) pour répondre au besoin d’un utilisateur donné se décline en fonctions principales et fonctions contraintes. - On appelle fonctions principales (F.P.) les fonctions pour lesquelles le produit est créé. Elles correspondent à la raison d’être du produit, en établissant les relations entre au moins deux milieux environnants par l’intermédiaire du produit. - On appelle fonctions contraintes (F.C.) les fonctions qui limitent la liberté du concepteur par rapport au réalisateur d’un produit et jugées nécessaires par le demandeur ou par la législation. Elles relient le produit à un milieu environnant. Commentaires : - Une fonction, quelle qu’elle soit, s’exprime toujours par un ou plusieurs verbe(s) à l’infinitif suivi(s), si nécessaire, de compléments. - Un diagramme des interactions comprend toujours deux parties liées : – une partie graphique (le « diagramme pieuvre ») et une partie descriptive. -Les fonctions principales sont celles qui relient au moins deux milieux environnants par l’intermédiaire du produit. -Les fonctions contraintes sont celles qui relient uploads/Management/ initiation-aux-sciences-de-l-ingenieur-livret-de-seconde.pdf
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- Publié le Aoû 26, 2021
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