INGENIERIE SYSTEME 2 : ANALYSE STRUCTURELLE

1. Définitions
Un système remplit une fonction globale qui est directement liée à un (ou plusieurs) besoin(s) d’un client utilisateur.

Pour cela, le système est constitué d’un ensemble d’éléments (sous-systèmes ou composant(s)) interreliés qui interagissent les uns avec les autres d’une manière organisée pour accomplir une finalité commune.
Ces éléments peuvent être nombreux et les interactions de nature différente (échange de matière, d’énergie ou d’information), on parle alors de SYSTÈME COMPLEXE PURITECHNOLOGIQUE.
Classification des systèmes pluritechnologiques :
  • Importance de la valeur ajoutée (plus-value du produit ou du service étudié) ;
  • Durée de vie ;
  • Maintenance ;
  • Coûts d'achat ;
  • Quantité produite.
2. Modélisation SysML
2.1. Diagramme de Définitions de blocs
Ce diagramme permet de lister les sous-systèmes et les composants d’un système ; avec possibilité d’en préciser les caractéristiques techniques.

Connaître la composition d’un système n’est cependant pas suffisant pour savoir comment ceux-ci doivent être organisés et reliés, pour fonctionner ensemble.

Chacun de éléments définis dans le diagramme de définition de blocs possèdent un ou plusieurs ports permettant de faire transiter des flux de nature différente (énergie, matière ou information).
2.2. Diagramme de Blocs Internes
Le DIAGRAMME DE BLOCS INTERNES permet de montrer les interactions entre les différents blocs composants un systèmes complexes. On retrouve deux types de connexions :
Les échanges de matière / information / énergie par des ports de flux} .
Les échanges de services invoqués (entrée et sortie de contrôle ou de commande) par des ports standards.
3. Chaînes fonctionnelles d'un système pluritechnologique
Dans un système complexe, on retrouve toujours deux parties :
  • La première agit sur les flux de données, c'est la CHAINE D'INFORMATION ;
  • La seconde agit sur les flux d'énergies et de matières, c'est la CHAINE D'ENERGIE-PUISSANCE.
Si l’énergie électrique est un flux essentiel dans un système pluritechnologique, elle est de faible tension (de 5 à 48V) dans la chaîne d’information (en fonction du système), et de forte tension (jusqu’à 380V) dans la chaîne d’énergie-puissance.

D’un système à l’autre, toutes les fonctions (verbe dans chacun des blocs) ne sont pas nécessairement utiles.

Exemple : il n’y a pas de stockage dans une bouilloire électrique.
1Interface Homme / Machine : traduit la consigne de l’homme en image exploitable par le système (boutons, écran tactile, clavier).
Capteur : prélève une grandeur physique et la traduit en image exploitable (tension) par le système (température, pression, présence, angulaire, etc.).
2Partie Commande : à l’aide d’un programme implanté, et de composants électroniques, permet de traiter les informations prises en entrée afin d’émettre les ordres destinés aux pilotages des différents composants de la chaîne d’énergie. Elle renvoie également les signaux d’informations à destination de l’utilisateur.
3Interface Machine / Homme : informe l’utilisateur de l’état du système (machine démarré, en attente, en défaut, etc.).
4Unité d'alimentation et de stockage : cela concerne principalement l’alimentation en énergie principale en entrée du système (majoritairement électrique sous forme de branchement au secteur ou par batterie chargée, production d’énergie en autonomie, etc.).
5Pré-actionneur : distribue, sur ordre de la Partie Commande (chaîne d’information), l’énergie utile aux actionneurs.
6Actionneur : transforme l’énergie distribuée en énergie mécanique de translation (vérin), ou de rotation (moteur).
7Transmetteur : adapte et transmet l’énergie mécanique délivrée par l’actionneur pour la rendre utilisable par l’effecteur du système.
8Effecteur : effectue la transformation de la matière d’œuvre afin de lui apporter sa valeur ajoutée.