Le fonctionnement et la structure des objets et systèmes techniques
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Objectifs
► Prérequis
• Définir un objet technique
• Citer la fonction d’usage principale d’un objet technique (« À quoi sert-il ? »)
• Connaitre les fonctions d’un objet technique
• Connaitre les étapes d’une démarche de projet et les solutions techniques choisies
► Attendus
• Identifier les différents composants d’un objet technique
• Identifier les entrées et sorties pour un objet ou système technique
• Énoncer et décrire sous forme graphique les fonctions que l’objet technique doit satisfaire
• Représenter l’association des solutions techniques aux fonctions
• Définir un objet technique
• Citer la fonction d’usage principale d’un objet technique (« À quoi sert-il ? »)
• Connaitre les fonctions d’un objet technique
• Connaitre les étapes d’une démarche de projet et les solutions techniques choisies
► Attendus
• Identifier les différents composants d’un objet technique
• Identifier les entrées et sorties pour un objet ou système technique
• Énoncer et décrire sous forme graphique les fonctions que l’objet technique doit satisfaire
• Représenter l’association des solutions techniques aux fonctions
1. SAVOIR
a. Définition
Un objet technique contient plusieurs
composants. Chaque composant d’un objet
technique réalise une fonction technique bien
précise. Dans le cadre de projets, les solutions
techniques choisies évoluent avec le
progrès technique.
L’association des différentes fonctions techniques permet de remplir les fonctions de service. Les composants d’un objet représentent des solutions techniques.
La représentation fonctionnelle est un outil qui permet au moyen de graphiques adaptés :
L’association des différentes fonctions techniques permet de remplir les fonctions de service. Les composants d’un objet représentent des solutions techniques.
La représentation fonctionnelle est un outil qui permet au moyen de graphiques adaptés :
- de décrire le fonctionnement de l’objet technique, par ses fonctions techniques, sous forme de blocs fonctionnels ;
- d’associer des solutions techniques assurées par des composants à la fonction technique qu’il réalise.
Exemple :
La représentation fonctionnelle d’un sismographe, qui est un appareil enregistrant les mouvements du sol engendrés par les ondes sismiques.
Représentation
fonctionnelle d'un sismographe
La représentation fonctionnelle d’un sismographe, qui est un appareil enregistrant les mouvements du sol engendrés par les ondes sismiques.
Représentation
fonctionnelle d'un sismographe
b. Règles
La « représentation
fonctionnelle » est un outil graphique qui
formalise l’association des solutions techniques
aux fonctions techniques.
Ce diagramme suit des règles bien définies avec notamment les deux règles principales suivantes :
Ce diagramme suit des règles bien définies avec notamment les deux règles principales suivantes :
- il se construit et se lit de gauche à droite, dans une logique du « pourquoi » au « comment » à l’aide de blocs fonctionnels ;
- les fonctions techniques doivent être décrites par un verbe à l'infinitif.
2. SAVOIR-FAIRE
► Analyser et décrire
brièvement le fonctionnement et la structure
d’un objet avec ses propres termes de façon
simple
► Identifier les entrées et sorties en suivant la conversion de l’énergie et les autres informations reçues par l’objet ou le système technique étudié
Exemple :
Un portail automatique coulissant permet d’autoriser ou non le passage des voitures et surtout de faciliter l’ouverture et la fermeture de l’entrée d’un parking.
Ce type de portail est composé de trois éléments principaux qui permettent son ouverture et sa fermeture :
Ainsi, l’utilisateur n'a pas à descendre de son véhicule, il commande l’ouverture et franchit le portail avec son véhicule. La fermeture est automatisée, c'est-à-dire que cette action est réalisée sans aucune intervention du conducteur.
Un portail automatique coulissant permet d’autoriser ou non le passage des voitures et surtout de faciliter l’ouverture et la fermeture de l’entrée d’un parking.
Ce type de portail est composé de trois éléments principaux qui permettent son ouverture et sa fermeture :
- un vantail qui coulisse le long d’un rail ;
- un moteur qui convertit l’énergie électrique en énergie mécanique ;
- un engrenage pignon-crémaillère qui transforme l’énergie mécanique.
Ainsi, l’utilisateur n'a pas à descendre de son véhicule, il commande l’ouverture et franchit le portail avec son véhicule. La fermeture est automatisée, c'est-à-dire que cette action est réalisée sans aucune intervention du conducteur.
► Identifier les entrées et sorties en suivant la conversion de l’énergie et les autres informations reçues par l’objet ou le système technique étudié
Exemple :
Les entrées et sorties
d’un portail automatique coulissant.
► Décrire, en utilisant les
outils et langages de descriptions adaptés, la
structure et le comportement des objetsLes entrées et sorties
d’un portail automatique coulissant.
- Utiliser un schéma ou un croquis de
l’objet technique étudié qui
présente clairement sa structure et met en
évidence les différents
éléments composant l’objet.
Exemple : Un portail automatique coulissant comprend plusieurs éléments.
Schéma de
portail
- Utiliser la représentation fonctionnelle de
l’objet technique.
Représentation
fonctionnelle d'un objet technique
Exemple :
Représentation fonctionnelle d’un
portail automatique coulissant.
Exemple :
La représentation fonctionnelle d’un portail automatique coulissant ci-dessus associe les solutions techniques aux différentes fonctions techniques.
La représentation fonctionnelle d’un portail automatique coulissant ci-dessus associe les solutions techniques aux différentes fonctions techniques.
3. À RETENIR - Glossaire
Analyse fonctionnelle : Méthode qui sert
à définir les besoins auxquels un objet
technique répond et qui utilise des outils qui
permettent d’identifier les fonctions d’usage
de l’objet.
Fonction d’usage : Service rendu par
l’objet, qui s’exprime par un verbe à
l’infinitif suivi d’un complément
(Exemple : « Corriger la vue »
pour une paire de lunettes). Elle précise ce
à quoi est destiné l’objet technique
en question et résulte d'une ou plusieurs
fonctions techniques de l'objet. Pour connaitre la
fonction d'usage d'un objet, il suffit de se poser une
question très simple : « À
quoi cela sert ? ». Elle est aussi
désignée par fonction de service.
Fonction technique : Fonction qui correspond aux
différentes contraintes techniques que doit
respecter un objet pour satisfaire les fonctions de
service précisées dans un cahier des
charges.
Solution technique : Réponse concrète
aux différentes fonctions techniques
définies.
Représentation fonctionnelle :
Représentation graphique qui met en
évidence de façon simple le fonctionnement
d’un objet technique (fonction d’usage,
fonctions techniques, blocs fonctionnels et solutions
techniques).
Schéma : Dessin simplifié qui permet
de représenter un objet technique en
précisant des dimensions et des légendes.
Croquis : Dessin réalisé à main
levée qui est souvent présenté en
perspective.
Représentation structurelle :
Représentation graphique (schéma, croquis
ou dessins) faite pour décrire une solution
technique dans le cadre d'un projet.
Fonctionnement : Principe technique qui permet
à l’objet de réaliser sa fonction
d'usage.
Conversion d’énergie : Transformation
d’une énergie en une autre.
Structure : Manière dont les
différents composants d’un objet technique
sont assemblés.
Bloc fonctionnel : Sous-ensemble qui associe une
fonction technique et la solution qui permet de la
réaliser.
Progrès technique : Résultat
d'avancées technologiques qui résultent
d'inventions et d'innovations mises en œuvre dans
les solutions techniques des objets techniques.
Chaine d’énergie : Ensemble des
fonctions techniques d’un objet technique qui
permettent d’apporter et de gérer
l’énergie nécessaire à son
fonctionnement (alimenter, distribuer, convertir,
transmettre).
Chaine d’information : Ensemble des fonctions
techniques d’un objet technique qui permettent de
gérer toutes les informations nécessaires
à son fonctionnement (acquérir des
informations et des données, les traiter et
communiquer des ordres à la chaine
d’énergie).
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