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Etude des systèmes Synthèse 1
AF : ÉTUDE DES SYSTÈMES (SYNTHÈSE)
SYSTÈME INDUSTRIEL, ACV ET DÉVELOPPEMENT DURABLE Toutes les définitions du cours sont à connaître (cf. double-traits verticaux dans les marges).
RELATIONS DANS LES DIAGRAMMES SYSML
ANALYSE FONCTIONNELLE EXTERNE
En analyse fonctionnelle externe, le produit peut ne pas exister physiquement (cas de la conception ou reconception), et donc aucune solution technologique (composant) n’est généralement présentée à ce stade. L’analyse se nomme externe, car aucun détail sur sa composition interne n’est donné : le système est vu comme une boîte noire.
♦ Diagramme de contexte
Sur le diagramme de contexte, on représente au centre le système (dans son intégralité, sans détailler ses composants), et autour de lui les éléments du milieu extérieur au système interagissant avec lui.
Exemple d’un robot tricycle ci-contre.
♦ Diagramme des cas d’utilisation (use case diagram - uc)
Un cas d’utilisation représente un service offert par le système à un ou plusieurs acteurs de son environnement. Exemple :
A B A utilise B (sans que l’un ne dépende de l’autre)
A dépend de B
A entre dans la composition de B sans être indispensable à son fonctionnement.
A entre dans la composition de B et est indispensable à son fonctionnement.
B contient A
A est une sorte de B.
⊕+
Robot tricycle
Utilisateur
Lieu géographique
Normes de sécurité
Prise de courant électrique
Images et sons extérieurs
Conditions climatiques et poussières
BDD [Robot tricycle] Diagramme de contexte
Utilisateur
UC [Robot tricycle] Diagramme des cas d’utilisation
Images et sons extérieurs
Se déplacer en
autonomie énergétique
être téléguidé
suivre un programme défini par l’utilisateur
Filmer
Robot tricycle
Etude des systèmes Synthèse 2
♦ Diagramme des exigences (requirement diagram - req)
Un diagramme des exigences répertorie, en les classant, les affinements des fonctions d’usage et les différentes contraintes et conditions qui doivent être respectées par le système afin qu’il puisse fonctionner correctement. La relation « satisfy » signifie que le block (composant ou sous-système) permet de satisfaire l’exigence visée. Exemple partiel du robot tricycle :
♦ Cahier des charges fonctionnel (CdCf) Le CdCf répertorie l’ensemble des fonctions de service (ou exigences) auxquelles le produit doit répondre pour être validé. Chaque fonction de service (ou exigence) est divisée en critères d’appréciation, pour lesquels un niveau (valeur) et une flexibilité sont donnés.
Exemple du robot tricycle (CdCf partiel) : Exigences Critères Niveaux Flexibilités
Se déplacer rapidement Vitesse minimale en ligne droite 0,5 m/s nulle
Accélération minimale au démarrage 0,8 m/s² faible
Temps de réponse à 5% 10 ms faible
Résister à l’environnement Etre étanche à la pluie Oui nulle
ANALYSE STRUCTURELLE (INTERNE)
♦ Chaîne d’énergie/information
Télécommande
Carte électronique
Voyant
Acquérir
Traiter l’information
CHAINE D’INFORMATION
Ordres de l’utilisateur
Vitesse angulaire des 2 roues
2 Hacheurs 2 Moteurs
Alimenter Distribuer Convertir
CHAINE D’ÉNERGIE
2 Réducteurs 2 Roues motrices
Robot en position
initiale
Transmettre Agir
Prise élec
Information de
batterie faible
2 Capteurs tachymétriques
Communiquer Images et sons extérieurs
Robot en position finale
Caméra
Transformateur Batterie
Alimenter
Exemple des chaînes fonctionnelles du robot tricycle
Req [Robot tricycle] Diagramme des exigences
Exigences marketing
Id="1" Avoir un prix abordable et un design attrayant
Exigences fonctionnelles
Id="1" Avoir un prix abordable et un design attrayant
Se déplacer dans l’espace
Id="2.1". Pouvoir se déplacer dans toutes les directions.
Se déplacer rapidement
Id="2.2". Pouvoir se déplacer en ligne droite à une vitesse de 0,5 m/s.
Etre téléguidé
Id="2.3". Pouvoir être téléguidé à une distance de 30m sans obstacles.
Etre autonome énergétiquement
Id="2.4". Pouvoir être autonome en énergie pendant minimum 30 min.
Télécommande
Batterie
« Satisfy »
« Satisfy »
Etude des systèmes Synthèse 3
♦ Diagramme de blocs (bloc definition diagram - bdd)
Sous SysML, chaque composant est représenté par un bloc. De même, chaque sous-système (comprenant plusieurs composants) est aussi représenté par un bloc (comprenant d’autres blocs).
Le BDD représente la liste des blocs réalisant le système, classés hiérarchiquement.
Exemple :
♦ Diagramme de blocs internes (internal bloc diagram - ibd)
L’IBD représente l’architecture interne d’un bloc (système ou sous-système) : il représente les blocs qui le composent et leurs échanges (flux ) à travers des ports (représentés sur la frontière de chaque bloc.
Exemple : IBD partiel du robot tricycle :
Robot tricycle
Groupe mécanique
Groupe information
Groupe électrique
Structure
Moteur Réducteur Roue motrice
2 2 2 Roue autonome
Capteur Caméra Télécommande Carte électronique Voyant
2 Transfo Batterie Hacheur
2
Info de vitesse angulaire Tension de
batterie faible
Capteur tachymétrique
Carte électronique
Info de vitesse angulaire
Capteur tachymétrique
Télécommande
Caméra
Transformateur
Batterie
Hacheur
Moteur
Voyant
Réducteur
droite
Roue motrice
Groupe information
Infra Rouge
Données video et son
Lumière
Groupe électrique
P élec
DC 12V
P élec
AC 230V
P élec
DC 5V
P élec
DC 15V
P élec DC
[-15 ; 15V]
P méca rotation
rapide
P méca rotation
lente
Moteur
Réducteur
gauche
Roue motrice P méca rotation
rapide
P méca rotation
lente
Hacheur P élec DC
[-15 ; 15V]
Groupe mécanique
Robot tricycle
P méca
linéaire
P méca
linéaire
Ordres
Images
& sons
Etude des systèmes Synthèse 4
ANALYSE COMPORTEMENTALE ♦ Diagramme de séquences (sequence diagram - seq)
Un diagramme de séquences représente les interactions classées selon un ordre chronologique (du haut vers le bas) des acteurs et du système au cours du déroulement d’un scénario.
- « par » : plusieurs scénarios se déroulent en parallèles ; - « loop » : le scénario est à répéter en boucle (tant qu’une condition est vraie) ; - « opt » : un scénario optionnel est possible selon une condition ; - « alt » : plusieurs scénarios différents sont envisageables selon des conditions ; - « ref » : un scénario est référencé. Il est décrit séparément.
♦ Diagramme d’états(-transitions) : cf. cours sur les systèmes discrets