Fiche de révision : Analyse fonctionnelle et structurelle

📋 Plan du Cours

1. Ingénierie système et cycle de conception
2. Diagrammes fonctionnels SysML
3. Exigences et cahier des charges
4. Architecture structurelle SysML
5. Chaînes fonctionnelles du système
6. Chaîne de puissance et constituants

📖 1. Ingénierie système et cycle de conception

🔑 Notions clés & Définitions

• Ingénierie système : Démarche méthodologique qui regroupe les activités nécessaires pour concevoir, faire évoluer et vérifier la capacité d’un système à répondre économiquement et efficacement aux besoins d’un client tout en satisfaisant les parties prenantes.
• Système : NASA, Systems Engineering Handbook, 1995 — Ensemble de composants reliés qui interagissent de manière organisée afin d’accomplir une finalité commune.

📝 Points essentiels

• La démarche de conception d’un système suit une approche en quatre étapes.

💡 Astuce mémo

Concevoir → faire évoluer → vérifier

📖 2. Diagrammes fonctionnels SysML

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme de contexte : Description de l’environnement du système, de la frontière de l’étude et des relations du système avec l’extérieur.
• Diagramme de cas d’utilisation : Le diagramme de cas d’utilisation exprime les fonctionnalités visibles de l’extérieur et répond à la question « Quels services rend le système ? ».

★ À maîtriser

📌 Dans un diagramme de cas d’utilisation, « include » indique qu’un cas est nécessairement inclus dans un autre, tandis que « extend » indique une fonctionnalité optionnelle.

Compléments

• Les principaux diagrammes SysML étudiés pour l’analyse fonctionnelle sont:
  • le diagramme d’exigences (req)
  • le diagramme de contexte
  • le diagramme de cas d’utilisation (uc)

💡 Astuce mémo

Contexte = avec qui ; cas d’utilisation = quels services ; exigences = quelles contraintes

📖 3. Exigences et cahier des charges

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme des exigences : Spécification des capacités ou contraintes que doit satisfaire le système et représentation SysML du cahier des charges fonctionnel.

★ À maîtriser

• Les relations standardisées sont:
  • la contenance
  • le raffinement « refine »
  • la dérivation « deriveReqt »
  • la satisfaction « satisfy »

Compléments

• Le diagramme des exigences peut préciser:

  • une fonction
  • une performance
  • la fiabilité
  • la sécurité
  • une exigence normative
  • une exigence marketing

• Pour une balance de cuisine, l’exigence de précision de la mesure est quantifiée à 1 g avec une flexibilité F0.

📖 4. Architecture structurelle SysML

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme de définition de blocs : Modélisation de la structure du système, de ses composants et de leurs liens architecturaux.

• Diagramme de blocs internes : Définition de la structure interne et des flux entre les éléments du système et avec l’extérieur.

★ À maîtriser

📌 Dans un diagramme de définition de blocs, la composition indique qu’un sous-bloc est indispensable à la structure du système, tandis que l’agrégation indique qu’il est facultatif.

Compléments

📌 Un port de flux autorise la circulation d’un flux physique, tandis qu’un port standard autorise la circulation d’un service logique, souvent une commande.

💡 Astuce mémo

Composition indispensable, agrégation facultative

📖 5. Chaînes fonctionnelles du système

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne fonctionnelle : Partie d’un système qui réalise une fonction opérative grâce à des composants organisés fonctionnellement en une chaîne bouclée.

★ À maîtriser

📌 Une chaîne d’information acquiert les informations de l’utilisateur ou des capteurs, les traite et définit les commandes destinées aux pré-actionneurs, tandis qu’une chaîne de puissance fournit les échanges de puissance nécessaires à l’action.

• La combinaison de la chaîne d’information et de la chaîne de puissance permet de réaliser une fonction d’usage en agissant sur la matière d’œuvre entrante pour lui ajouter de la valeur.

Compléments

• Les flux d’une chaîne fonctionnelle peuvent être:
  • des flux d’information
  • des flux de puissance
  • des flux de matière

💡 Astuce mémo

Information et puissance combinées → action sur la matière d’œuvre

📖 6. Chaîne de puissance et constituants

🔑 Notions clés & Définitions

• Moduler : Le bloc « moduler » module l’énergie ou la puissance transmise au bloc suivant et correspond à la fonction d’un pré-actionneur.
• Convertir : Le bloc « convertir » transforme la nature de l’énergie, par exemple l’énergie électrique en énergie mécanique, et correspond à la fonction d’un actionneur.
• Transmettre : Adaptation de l’énergie fournie par le bloc convertir, généralement sous la forme d’une adaptation d’énergie mécanique.

★ À maîtriser

• 🔄 La chaîne de puissance organise successivement les fonctions:
  1. stocker
  2. alimenter
  3. moduler
  4. convertir
  5. transmettre
  6. agir

Compléments

• Dans un système autonome en énergie, la source d’énergie est identifiée dans le bloc « stocker », dont l’entrée peut recevoir une puissance fournie par un chargeur.

💡 Astuce mémo

Stocker → alimenter → moduler → convertir → transmettre → agir

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des diagrammes SysML