I - De la naissance du besoin à la rédaction du cahier des charges
1. Définir le besoin
- Que va-t-il modifier ou apporter à son utilisateur ? - Dans quel but sera-t-il utilisé ? L'ensemble des réponses à ces questions permet de définir le besoin 2. Distinguer les biens matériels et les services La réponse au besoin formulé peut être un bien matériel ou immatériel :
3. Distinguer les biens matériels et les services
- la fonction définie sous forme de phrase ; - les critères associés à chacune des fonctions ; - les niveaux permettant de préciser les critères. |
II - Organiser un projet
1. Étapes d'un projet
- développement d'une application logicielle, - élaboration d'un service, ...
2. Planning prévisionnel
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III - De la conception à la réalisation d'un projet
1. Rechercher une solution pour répondre au besoin
Le processus de création de l'objet technique consiste à rechercher des solutions répondant à chaque fonction technique. Il existe pour cela plusieurs méthodes :
- utiliser un logiciel de base de connaissances, - rassembler des articles sur le sujet (catalogues, contenus Web, revues spécialisées, ...
2. Concevoir et modéliser avec un logiciel de CAO
3. Réaliser un prototype Un prototype est fabriqué une fois le fichier 3D terminé et validé, il ressemble beaucoup au produit final. Ce prototype subira un ensemble de tests afin de vérifier qu'il répond entièrement au cahier des charges et d'éviter les défauts qui pourraient nuire à son utilisation. |
I - Histoire des solutions techniques
1. Des objets et services qui évoluent
Les connaissances et technologiques progressent tous les jours. L'évolution des techniques permet de faire évoluer les objets dans de nombreux domaines :
2. Familles d'objets techniques Les objets qui répondent au même besoin (usage) sont regroupés en familles. Cela permet de faciliter leur classement. Exemples : La famille des véhicules aériens regroupe les objets qui servent à se déplacer dans les airs. La famille des éclairages regroupe les objets qui servent à produire une lumière artificielle. 3. Lignées d'objets techniques Une lignée regroupe les objets d'une même famille qui utilisent le même principe technique pour répondre au besoin. Exemples : Les avions à réaction, les hélicoptères et les montgolfières sont trois lignées de la famille des véhicules aériens. Les objets utilisant les combustions dans l'air (bougie, lampe à huile), les objets utilisant des gaz (néon, xénon) et les LED sont trois lignées de la famille des éclairages. |
II - Etude de l'évolution d'un objet technique
1. Rupture technologique
L'écran plat (LCD) est une rupture technologique qui succède au très volumineux écran cathodique. Cette rupture provient de l'invention de l'écran à cristaux liquides par les ingénieurs de la société Thomson en 1984. 2. Exemples de ruptures technologiques qui ont changé le monde
- dans l'industrie : pompage de l'eau dans les mines, grue à vapeur ; - dans l'agriculture : batteuse pour les céréales, tracteur, ...
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III - Cycle de vie et impact environnemental
1. Cycle de vie des objets
2. Solutions pour réduire l'impact environnemental
- réduire la quantité de matériaux utilisés pour fabriquer l'objet ; - utiliser des procédés de fabrication plus économes en énergie ; - prendre en compte la fin de vie de l'objet et son recyclage ; - supprimer les emballages inutiles.
Norme NF HQE :norme française de haute qualité environnementale pour les bâtiments. ISO 14 001 : norme internationale qui a pour fonction d'aider les entreprises à mesurer l'impact environnemental de leur activité. |
I - Analyse fonctionnelle d'un système
1. Différencier objet et système
Une tasse est un objet simple, qui dispose d'une seule fonction : contenir un liquide. Une barrière de parking automatique est un système complexe, qui utilise de l'énergie et dispose de plusieurs fonctions. 2. Représenter le fonctionnement d'un système Il est courant d'utiliser un schéma ou un diagramme pour représenter le fonctionnement global du système. Ce diagramme peut être plus ou moins détaillé. 3. Décomposer le système en fonctions techniques
Les fonctions techniques du système de barrière de parking automatique sont : détecter l'utilisateur, actionner la barrière, signaler la mise en mouvement.
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II - Choix des solutions techniques
1. Des solutions par fonction technique
Le frein à mâchoires (levier de frein, câble, mâchoires, patins) et le frein à disque (levier de frein, durite, piston, plaquette, disque) sont deux solutions techniques à la fonction « freiner » du vélo. 2. Choix d'une énergie Le choix d'une énergie s'effectue en fonction des contraintes définies dans le cahier des charges :
3. Choix des matériaux
- la dureté, - le prix, - mais aussi la façon dont le matériau peut être mis en forme.
- les métaux (acier, aluminium, cuivre, ...), d'origine minérale ; - les matières organiques (végétaux et animaux), d'origine organique.
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III - Chaîne d'énergie et chaîne d'information
1. Flux d'énergie et flux d'information
- transmission, - transformation. 2. Chaîne d'information La chaîne d'information décrit les flux et les opérations sur les flux d'information à l'intérieur du système. 3. Chaîne d'énergie
- potentielle (dépendant de la position), - électrique, - thermique, ... |
I - Modélisation d'un système ou d'un objet technique
1. Modéliser en deux dimensions (2D)
Le plan d'un appartement permet au client et au vendeur d'échanger sur la disposition et la surface des pièces. Il peut aussi préciser l'emplacement des prises et des convecteurs électriques. 2. Modéliser en trois dimensions (3D)
- sa hauteur et sa profondeur, que l'on peut définir selon 3 axes X, Y et Z.
La vue en 3D d'une maison permet d'imaginer la future construction dans son environnement et de valider la cohérence de l'ensemble. 3. Fabriquer un prototype après la modélisation Exemple : Lorsque le modèle numérique est réalisé, il est possible de fabriquer un prototype avec une imprimante 3D ou une fraiseuse à commande numérique. |
II - Simulation du comportement d'un système
1. Simuler le comportement mécanique
2. Simuler le comportement électrique et électronique
3. Simuler le comportement logiciel
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III - Contrôle et validation du prototype
1. Contrôler la fabrication d'une pièce, d'un assemblage
2. Outils à utiliser
3. Valider le prototype
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I - Matériel d'un réseau informatique
1. Différents réseaux informatiques
2. Moyens de connexion dans les réseaux
Les moyens les plus utilisés sont le câble Ethernet RJ45, la fibre optique ou le réseau téléphonique fixe (le câble téléphonique qui arrive jusqu'aux maisons).
Les moyens les plus utilisés sont le Wi-Fi, le réseau téléphonique mobile (GSM, 3G, 4G...) ou encore la liaison satellite. 3. Matériel d'interconnexion
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II - Réseau Internet et routage
1. Notions de client-serveur
Pour afficher une page Web, envoyer un e-mail, télécharger un fichier, il faut utiliser le réseau et s'adresser aux serveurs dédiés à ces services.
2. Concept de réseau maillé
3. Routage
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III - Protocoles de communication
1. Notions de protocoles
Il existe des centaines de protocoles différents, chacun étant dédié à un usage spécifique. Parmi les plus utilisés sur Internet, on peut citer: Ethernet, IP, TCP, UDP, FTP, HTTP, POP3, SMTP. 2. Modèles en couches dans les réseaux
Couches et protocoles utilisés lorsqu'un serveur Web fournit une page Internet demandée. |
I - Capteurs, actionneurs et interface
Cliquer pour définir le HTML personnalisé
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1. Capteurs
- logique : le signal de sortie peut prendre deux valeurs (0 ou 1), on parle alors de détecteur « tout ou rien » ; - numérique : l'information est codée de manière plus complexe en un message binaire (succession de 0 et de 1). 2. Actionneurs
Un moteur électrique et une lampe sont des actionneurs que l'on retrouve très souvent dans les systèmes. 3. Interfaces utilisateurs
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II - Cartes programmables et objets connectés
1. Composants d'une carte programmable
- la mémoire, un dispositif électronique qui sert à stocker des données et des variables ; - les entrées/sorties, qui relient détecteurs, capteurs et actionneurs à la carte ; - l'alimentation, qui fournit l'énergie électrique aux différents composants. 2. Câblage des entrées et des sorties Une carte programmable dispose généralement de plusieurs types d'entrées et de sorties :
3. Objets connectés
La montre connectée reçoit des SMS, la météo, ... Elle se connecte par liaison sans fil à un smartphone. Une balance intelligente est connectée à un ordinateur et lui envoie à chaque utilisation la masse et le calcul de l'indice de masse corporelle de la personne qui se pèse.
Certains logements sont connectés. L'occupant des lieux peut ainsi modifier la lumière, gérer son alarme et ses volets, lancer une musique depuis son smartphone. |
III - Programmes et algorithmes
1. Langage informatique
L’Hypertext Markup Language, généralement abrégé en HTML, est le format de données conçu pour représenter les pages Web. C++ est un langage de programmation souvent utilisé pour la conception de logiciels. 2. Programmes et données
3. Algorithmes
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