STI2D-SIN

Synthèse

Jef — 2026-03-02T07:53:06Z

Notions d'ingénierie système

L'ingénierie est l'ensemble des fonctions qui mènent de la conception et des études, de l'achat et du contrôle de fabrication des équipements, à la construction et à la mise en service d'une installation technique ou d'un système industriel.
Elle est définie comme l'application des sciences et des mathématiques pour résoudre des problèmes du monde réel.
Cette activité est rigoureuse, fondée sur des principes logiques et des référents techniques, scientifiques et mathématiques (STIM).
Elle englobe des aspects technologiques, économiques, financiers et humains relatifs à l'étude et à la réalisation d'un projet, qu'il soit industriel, scientifique ou de société.

Système

Définition : Un système est un ensemble organisé d'éléments en interaction qui remplissent une fonction principale. Exemple avec la perforatrice Rexel : La perforatrice électrique est un système composé de sous-systèmes (moteur électrique, mécanisme de perforation, bouton de commande) dont la fonction principale est de perforer des feuilles de papier.

Environnement (d'un système)

Définition : L'environnement est l'ensemble des éléments externes avec lesquels le système interagit (énergie, matière, information), mais qui ne font pas partie du système. Exemple avec la perforatrice Rexel : L'environnement inclut :
• L'utilisateur (qui actionne la perforatrice).
• L'électricité (alimentation secteur).
• Les feuilles de papier à perforer.
• L'air ambiant (refroidissement du moteur).

Frontière (d'un système)

Définition : La frontière est la limite qui détermine ce qui fait partie du système et ce qui en est exclu. Exemple avec la perforatrice Rexel : La frontière englobe :
• Le boîtier de la perforatrice.
• Le moteur électrique.
• Le mécanisme de perforation (lames, guide-papiers). Exclut : l'utilisateur, la prise électrique, et la table sur laquelle elle est posée.

Exigences (d'un système)

Définition : Les exigences sont les contraintes et critères de performance que le système doit respecter pour être fonctionnel et répondre aux besoins. Exemples avec la perforatrice Rexel :
• Perforer jusqu'à 20 feuilles en une fois.
• Avoir une durée de vie de 5 ans.
• Être sécurisée (arrêt automatique en cas de surchauffe).
• Respecter les normes électriques (220V, CE).

Services (d'un système)

Définition : Les services sont les fonctions utiles que le système fournit à son environnement (utilisateurs ou autres systèmes). Exemple avec la perforatrice Rexel :
• Perforer des feuilles pour les classer dans un dossier.
• Faciliter le travail en automatisant la perforation (vs perforatrice manuelle).
• Garantir la précision des trous (alignement pour les classeurs).

Schéma récapitulatif

[ SYSTÈME : Perforatrice électrique Rexel ] │ ├─ **Frontière** : Boîtier + moteur + mécanisme de perforation + bouton marche/arrêt │ ├─ **Environnement** : Utilisateur + électricité + feuilles de papier + air ambiant │ ├─ **Exigences** : │ ├── Capacité : 20 feuilles max. │ ├── Sécurité : Arrêt automatique en cas de surchauffe. │ └── Normes : Conformité CE, 220V. │ └─ **Services** : ├── Perforer des feuilles rapidement. └── Aligner précisément les trous pour un classement facile.

Notion sur la démarche Projet

Un projet est l'organisation en différentes étapes pour atteindre un objectif en respectant un cahier des charges. La durée et les ressources sont fixées à l'avance.
Il existe différentes approches, selon le contexte, pour la mise en place d'un projet.
Voici deux approches couramment utilisées en STI2D.
L'approche lineaire

Projet linéaire

L'approche cycle en V

Projet Cycle en V

Critères de choix de matériaux

Dans une démarche d'éco-conception, il est primordial de bien choisir les différents matériaux. Il faut les contraintes du projet et des normes en vigueur.

Voir le module : ICI

Introduction

Jef — 2026-02-27T10:05:43Z

Situation déclenchante :

Une start-up spécialisée dans le conseil dans le domaine de l'éco-conception et du développement durable veut créer un petit objet promotionnel pour le distribuer aux potentiels clients lors des salons.

Problématique :

Comment concevoir un système de façon industriel et de manière éco-responsable ?

Plan de la séance

Présentation de la séquence, constitution des équipes et choix du projet de la séquence – 10 min
Activité 1 : Notion d'ingénierie et de système - Application au projet
Activité 2 : Un besoin d'organisation et de planification ! Démarche projet – Analyse du besoin , cahier des charge, diagrammes SYSML (CTX,UC,REQ) – Application au projet
Activité 3 : Comment choisir matériaux ?

Objectifs généraux :

Définir l'ingénierie comme une démarche de conception et de réalisation de produits ou systèmes.
Comprendre le concept de système (système d'intérêt, environnement, frontières, sous-systèmes).
Comprendre le concept d'éco-conception

Compétences

CO1.1 : Justifier les choix des structures matérielles et/ou logicielles d'un produit, identifier les flux mis en œuvre dans une approche de développement durable.
CO2.1 : Décoder le cahier des charges d'un produit, participer, si besoin, à sa modification.
CO3.4 : Identifier et caractériser des solutions techniques.
CO5.1 : S'impliquer dans une démarche de projet menée en groupe.

Connaissances :

1.1. La démarche de projet
• Les projets industriels
◦ Rôle, fonctions et responsabilité des principaux intervenants d'un projet (maître d'ouvrage, d'œuvre, entreprises, coordonnateurs, contrôleurs)
• Communication technique
◦ Cartes mentales, représentations numériques, diagrammes SysML pertinents, prototype et maquette, croquis et schémas non normalisés, organigrammes
1.2. Outils de l'ingénierie système :
• Concepts de systèmes
◦ Typologie des systèmes (système à faire, système pour faire, sur et sous-systèmes)
◦ Approche système (environnement, frontières, système d'intérêt, points de vue)
• Ingénierie système
◦ Analyse du besoin : besoin initial, mission principale, contexte, cas d'utilisations, scénarios d'utilisation, besoins des parties prenante
4.2. Démarches de conception : Choix des matériaux
• Caractéristiques des matériaux naturels et artificiels

Activité 3 - Choix des matériaux

Jef — 2025-09-08T15:29:44Z

Quel matériau pour mon goodies ? Critères et compromis Contexte :
Pour votre goodies (porte-clés ou support smartphone), le choix du matériau est crucial. Il influence le coût, la résistance, l'impact environnemental et même l'image de la start-up ! Aujourd'hui, vous allez comparer différents matériaux pour justifier votre choix.
Rappel : Un matériau doit répondre à des critères techniques (résistance, poids), économiques (coût), et environnementaux (recyclabilité, empreinte carbone).

- Séance 1 Comment concevoir un système de façon industriel et de manière éco-responsable ?

Activité 2 - Gestion de projet

Jef — 2025-09-08T15:29:41Z

Planifions notre projet : Qui fait quoi, quand et comment ?

Contexte

Vous travaillez pour une start-up qui vous demande de concevoir un goodies innovant (porte-clés ou support smartphone pliable). Vous avez 5 semaines pour livrer un modèle 3D.
Par où commencez-vous ?
Vous avez à votre disposition les machines du fablab et le matériel nécessaire.

Objectifs pédagogiques :

Comprendre la nécessité d'une démarche projet structurée (besoin, étapes, rôles, planning).
Identifier les étapes clés d'un projet industriel (conception, réalisation, validation).
Prendre conscience de l'importance de la planification et de la répartition des tâches.

Activité 1 - Ingénierie et notions de systèmes

Jef — 2025-09-08T15:29:39Z

Décrypter un système : Ingénierie et concept de système

Durée : 40 min

Effectifs : en équipe de 3/4

Objectifs pédagogiques :

Définir l'ingénierie comme une démarche de conception et de réalisation de produits ou systèmes.
Comprendre le concept de système (système d'intérêt, environnement, frontières, sous-systèmes).

Contexte :

Dans le cadre de votre projet de goodies, vous allez devoir concevoir un goodies pour une startup. La conception d'un système même simple nécessite une approche d'ingénierie.

Travail à faire

Activité 1 - Ingénierie et notions de systèmes