APPAREILLAGE ) FI, , ,

155N0291-6207 Supplémentau nO18•12mai1988 A \220

CLASSES DE PREMIERE ET DE

TERMINALE

E~

FI, F2, F3,

F4

,

F9, FIO (OPTION APPAREILLAGE)

Horaires et programmes d

t

technologie industrieUt

TOME 1

SOMMAIRE

3 co co en 'ro E N co 0 c:: =>

'"

E Cl> E -<D 0.. a. => Cf)

Horaires et programmes des enseignements technologiquesdes classes de pre-mièreet de terminale conduisant au baccalauréat de la série E et aux baccalau-réat technologiques FI, F2, F3, F4, F9, F10 -option appareillage (arrêté du

22 avril 1988) 5 Programmes Baccalauréat E Baccalauréat FI Baccalauréat F2 Baccalauréat F3 12 49 92 110

00 00 ~ ";;; E ~ ~ 0 c: =>

'"

ë 0) E '0) Ci a. => Cf) 00

Nouveaux programmes de technologie industrielle

des classes de première et de terminale E,

Ft, F2,

F3, F4, F9, FtO (option appareillage)

Les professeurs pourront interroger le ministère de

l'Education nationale du 16 mai au 30 juin 1988

en composant le 36-13, code

«

Edutel

»,

le mot

clé

«

Tech

»,

•

Horaires et programmes des enseignements

technologiques des classes de première et

des classes terminales conduisant au

baccalauréat de la série E et aux baccalauréats

technologiques Ft - F2

-

F3 - F4 - F9 - FtO

(option appareillage)

5 co co ~ (0 E ~ co °c: :::J

'"

"E CI> E -œ Ci. a. :::J Cf) NOR: MENL8800683A R.L.R. : 524-0e ; 524-0f Arrêté du 22 avril 1988

(Education nationale: bureau DLC 3)

Vu L. n°75-620 du 11-7-1975; L. n° 83-663du 22-7-1983modo et compl.par L. n? 85-97 du 25-1-1985; L. n°85-1371 du 23-12-1985; D.n°59-.57 du 6-1-1959 modo not. par décrets n?65-438 du 10-6-1965 et n°68-639 du 9-7-1968 ; D.n°62-1173 du 29-9-1962 modo ;D. n° 68-1008du 20-11-1968modo ; D. n?76-1304 du 28-12-1976; D. n° 85-547 du 20-5-1985 modo; D. n°85-924 du 30-8-1985;D.n° 86-378du 7-3-1986 ; A. 31-10-1980 modo not. par A.24-5-1983 ; A.29-12-1981 ; A. 29-12-1981modonot. par A. 6-6-1985 ; A.9-3-1982modo ; arrêtés1-6-1982 modonot. par A.14-6-1985 ; A. 8-6-1982 modo; arrêtés 12-7-1982 modo ; arrêtés 12-7-1982modo not. par A. 14-6-1985 ; A. 14-3-1986 modopar A. 30-6-1986;A. 1-12-1986;avis du Conseil de l'enseignement général et tech -nique du 24-3-1988.

Article premier. - Les horaires et programmes des enseignements detechnologie indus-trielle des classes de première et des classes terminales conduisant au baccalauréat de la série E et aux baccalauréats technologiquesFI-F2-F3-F4 - F9 - FlO (option appareil-lage) sont modifiés conformément aux annexes 1 et II du présent arrêté.

Ils se substituent auxhoraires et programmes figurant en annexe des arrêtés des 29 dé-cembre 1981 modifié, 9 mars 1982 modifié, le' juin 1982 modifié, 8 juin 1982 modifié, 12juillet 1982 modifié.

Art. 2.- Les disposition sduprésent arrêté entreront envigueurà compter de larentr ée del' ann ée scolaire1988-1989 pour les classes de premièreet delarentrée del' année sco-laire 1989-1990 pour les classes terminales.

Art.3. - Le directeur des Lycées et collèges est chargé de l'exécution du présent arrêté gg qui sera publié au Journal officiel de la République française.

0>

.~ Pour le ministre et par délégation : N

co Le directeur des Lycées et collèges, ~ M. LUCIUS =>

'"

~ (J.O. du 7 mai 1988) E .C1J ëï a.

~ Nota: Le présent arrêtéetsonannexe l feront l'objet d'unepublicationauJournal officielde la République française.

Leprésent arrêtéet ses annexesferont l'objet d'une publicationauBulletinofficie!de l'Edu cation nationale. ANNEXE l Horaires a)SérieE Première Terminale Enseignements Horaire

Enveloppe _{minimal de} Horaire horaire _{chaqueélève}

Au lieu de: (cf. arrêtésdu 29-12-1981 et du 6-6-1985)

TECHNOLOGIE (a) 12 10 11

Lire:

TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE

- ,Etude desconstr uctions (b) 3

+

(3) 5 2,5

+

(3) - Etude dessystèmestechniq uesin

dus-triels :

• Automatique et informatique in

dus-}

trielle(b) 1,5

₊

(1,5)

5 1

+

(1,5)

• Electronique(b) 1,5

₊

(1,5) 1,5

₊

.(1,5)

(a)Dont4heuresde travaux pratiquespar groupe d'atelier.

(b)L'horaire entreparenthèsescorrespondàunenseignementen travauxpratiques.

Art. 3. - Le directeur des Lycées etcollègesest chargé del'exécution du présent arrêté ~ oui sera nuhliéau Journal officiel de laRénublia ue francaise.

7 b) Section FI Première Terminale Enseignements Horaire Enveloppe minimal de Horaire horaire chaqueélève Au lieu de :(cf. arrêtés du 12-7-1982 et du 14-6-1985) TECHNOLOGIE

A) Etude des constructions (b) 4 + (4) 7 4 + (4)

B) Mise en œuvre : B.1. : Préparation et organisation, méthodes (b) 1 + (3)

}

1 + (4) 10 B.2. : Réalisation et contrôle(c) 2 + (6) 2 + (8) Lire: TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE A) Etude des constructions (mécanique

et construction)(b) 4 + (4) 7 4 + (4)

B) Etudedes systèmes techniques in -dustriels B.1. Automatique et informatique industrielle(b) 0 + (3)

}

0+ (4) 10 B.2. Productique(c) 3 + (6) 3 + (8)

(b) L'horaireentre parenthèses correspondàunenseignement entravaux pratiques.

(c) L 'horaire entre parenthèsescorrespond à des activités technologiques (enseignement par groupe d'atelier). b) Section FI co co 0"> ~ 0<ij E co o c:: ::::> cc c:: 0) E '0) ëi a. ::::> Cf)

c) Section F2 co co œ ci; E N co o c:: :::J

'"

ë 0) E '0) a._a. :::J Cf) Première Terminale Enseignements Horaire Enveloppe minimal de Horaire horaire chaque élève Aulieu de: (cf. arrêtésdu 12-7-1982 et du 14-6-1985) TECHNOLOGIE

A) Etudes des constructions(b) 4 + (2) 5 4 + (2)

B) Mise en œuvre

B.l.Préparation et organisation: technologie des systèmes

électroni-1

ques(b) 0 + (4)

o

+ (5)

B.2. Réalisation et contrôle des 8

systèmesélectroniques(c) 0 + (5) 0+ (6)

Lire:

TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE A) Etude des constructions (mécanique

et construction)(b) 4 + (2) 5 4 + (2)

B) Sans changement

(b) L'horeiieentre paren thesescorrespo ndaunenseignernenren travaux pretiq ues.

(c)L'horaire entre parenthèses correspondàdesactivités technologiques(enseignementpar groupe d'atelier). d) Section F3 Première Terminale Enseignements Horaire Enveloppe minimal de Horaire horaire chaque élève Au Jieude: (cf. arrêtés du 12-7-1982 et

du 14-6-1985) TECH NOLOGIE

A) Etude des constructions(b) 4 + (2) 5 4 + (2)

B) Mise en œuvre:

B. l. Préparation et organisation:

technolo giedes systèmes électriques 3

1

4

B.2. Réalisation et contrôle des 8

systèmes électriques(c)

o

+ (6)

o

+ (8)

Lire:

TECHNO LOGIE INDUSTRIELLE A) Etude desconstructions (mécanique

pt ("'n n c;: t r l1f"t l n n '\th) Li -J.- f'n ~ Li -J.- n\ c) Section F2

9 d) Section F3 (suite) Première Terminal e Enseignement s Horaire Enveloppe minimal de Horaire horaire chaque élève B) Etude des systèmestechniques

in-dustriels

-B.I .Automatiqueet inform atique

industrielle(b) 0 + (3)

}

ci

+ (4)

- _{B.2.Electro technique}(c) 2 + (4) 8 2 + (6)

(b)L'horaireentre parenthèses correspondàunenseignemententravaux pratiq ues.

(c) L'horaireentre parenthèses correspondàdes activités technologiq ues(enseignem entpar groupe

d'atelier). .

e) SectionF4

Première Term inale

Enseignements Horaire Enveloppe minimalde Horaire horaire chaqueélève Aulieu de: (cf .arrêtés du 1-6-1982et

du 14-6-1985) TECHNOLOLGIE

A) Etude des const ructions(b) 4 + (4) 4 +(4)

B) Miseen œuvre _,

B.l. Préparat ion et organisation 17

bureau des méthodes(b) 4 + (2) 5 + (2)

B.2. Réalisationet contrôle(c) 2 + (4) 2 + (6) Lire:

TECHNOLO GIE INDUSTRIE LLE A) Etude desconstructions (mécanique

et construction)(b) 4 + (4) 4 + (4)

B)Etude dessystèmes technique sin

-dustriels: 17

B.l. Informatique appliquée(b) 0 + (2) 0 + (2)

B.2. Réalisation des ouvrages(c) 6 + (4) 7 + (6) (b)L'hor aireentre parenthèses correspondà unenseignem ent entravaux pratiques.

(cl L'horaire entre varenthèsescottesoond àdes activités technoloeiaues (enseienem ent varzro une d) Section F3 (suite) co co 0 ) co o cr ::J

'"

ë 0) E '0) Ci a. ::J Cf)

co co m ,;; E

""

o c: :::>

'"

f) Section F9 Première Terminale Enseignements Horaire Enveloppe minimal de Horaire horaire chaque élève Au lieu de : (cf. arrêtés du 1-6-1982et du 14-6-1985) TECHNOLOGIE

A) Etude des constructions(b) 8

+

(4) 8

+

(4)

B) Mise en œuvre :

B.I. Préparation et organisation :

17 technologiedes systèmesd'

équipe-ment (b) 4 5

-B.2.Réalisation et contrôle des

systèmes d'équipement (c)

o

+

(4)

o

+

(6)

Lire:

TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE A) Etude des constructions (mécanique

et construction)(b) 4

+

(2) 4

+

(2)

B) Etude des systèmes techniques in -dustriels :

17 B.l. Automatique et informatique

industrielle(b) 2

+

(2) 3

+

(2)

B.2.Fluidique et énergétique(c) 6

+

(4) 6

+

(6)

(b) L'horaire entre parenthèses correspond à un enseignementen travaux pratiques.

(c) L'horaire entre parenthèses correspondàdes activités technologiques (enseignement par groupe d'atelier).

g) Section FlO (option appareillage)

Première Terminale Enseignements Horaire Enveloppe minimal de Horaire horaire

chaque élève Au lieu de: (cf. arrêtés du 12-7-1982et

du 14-6-1985) TECHNOLOGIE

A) Etude des constructions(b) 4

+

(4) 7 4

+

(4)

B) Mise en œuvre :

B.l.Préparation et organisation :

méthodes (b) 1

+

(3)

_}

1

+

(4)

10

ll,) VA.~11C'''.:1tll"\n~t l'''nntrAl~1....\ ') -L (h\ ') -L (SI\ f) Section F9

11

g) SectionFIO (option appareillage) (suite)

Première Terminale Enseignements Horaire Enveloppe minimal de Horaire horaire chaque élève Lire: TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE A) Etude des constructions (mécanique

et construction) (b) 4 + (4) 7 4 + (4)

B) Etude des systèmes techniques in-dustriels B.I .Automatique et informatique industrielle(b) 0+ (3)

}

0+ (4) 10 B.2.Microtechniques (c) 3 + (6) 3 + (8)

(b) L'horaire entre parenthèses correspond à unenseignemententravauxpratiques.

(c) L'horaireentre parenthèsescorrespond à des activités technologiques(enseignementpar groupe d'atelier).

g) Section FIO (option appareillage) (suite)

co co en ëij E N co o c:: :::J

'"

_c:: Q) E -Q) 0.. ""-:::J Cf)

ANNEXE II :Programmes co

co

; :.::::::·C:;:::::·:'::::::::::::::'. '·:;::::.::::::::::: . :'.p.:.':.:.'B.::.::.::.:a.::.·::.e.:.:.:.:..:e..:.:.:.:.m,:.:.:.:.:.:.:.:.:.a.:.:.:.::Ufe...:::.:.:.::.·.:.:.:.:..:.:.:..

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o c: =>

'"

ë Q) E --Q) ~1._=> Cf)

Présentation générale des programmes de technologie

Finalité

Cette filière est offerte à tout élève qui, ayant choisi l'option «TSA»(technologie des systèmes automatisés) en classe de seconde, dispose de bonnes connaissances scienti-fiques de base. Elle donne accès aux carrières scientiscienti-fiques et techniques de haut niveau et permet d'accéder:

- dans certaines écoles d'ingénieurs (ENI, INSA, ...),

- aux classes préparatoires aux grandes écoles, puis à un concours d'entrée dans une Ecole supérieure d'ingénieurs ou à l'Ecole normale supérieure de l'enseignement technique, - à un brevet de technicien supérieur ou un diplôme universitaire de.'technologie, - aux filières scientifiques et technologiques des universités (vers les licences et maîtrises de sciences et technologie).

'Le choix de cette filièrepermet l'acquisition des éléments d'une culture adaptée au monde actuel car elle prend aussi en compte la dimension technologique.

L'enseignement de la technologie, qui touche actuellement un large domaine, contri-bue ainsi à mettre en place une formation de base cohérente et équilibrée, constituant un solide point de départ pour des études ultérieures.

2. Objectifs généraux

L'enseignement de la technologie vise la compréhension et l'appropriation des démar-ches et des connaissances liées à la conception, la réalisation et l'utilisation des systèmes pluritechniques, et des objets techniques.

Le titulaire du baccalauréat E doit être capable :

- d'analyser le fonctionnement d'un système pluritechnique,

- de comprendre l'organisation fonctionnelle et structurelle d'un système automatisé et les relations entre sa partie opérative et sa partie commande,

- d'analyser la partie commande d'un système automatisé,d'identifier les fonctions de traitement de l'information,

- de justifier et / ou de concevoir l'organisation des constituants de la partie opérative d'un système,

- d'intervenir, à un niveau de technicien généraliste, dans les différentes phases de créa -tion et d'utilisa-tion d'unsystème, sous-système ou constituant.

L'acquisition progressivedes codes et des langagescaractéristiques del acommunica-ANNEXE II :Programmes

Les activités proposées auxélèves reposentessentiellement sur : - L'étude globale des systèmes automatisés,

- L'analyse fonctionnelle etstructurelle des parties opératives, - L'analyse fonctionnelleetstructurelledes parties commandes.

13 co co œ co ë CD E 'CD Ci 0-::J Cf) Les capacités et compétences terminalessontdécrites selon lataxonomie suivante:

o

- Connaissances (connaître, identifier), ~

eo - Compréhension (comprendre, interpréter, justifier),

- Application(analyser,synthétiser), - Evaluation (choisir, évaluer).

Les capacités terminalesprécisent les exigencesrequises au travers des épreuves dub ac-calauréat. Pour chaque partie du programme, les capacités mentionnées à ces pages-là, précisent le niveaud'exigence et limitentle degré d'approfondissement des connaissances. Capacités terminales

Les candidats au baccalaur éat E doivent faire preuve des capacités suivantes: Connaissances (connaître, identifier):

Connaître :

- Lesméthode sd'analysedes systèmes et lesmodes de description associés. - Les règleset modes de schématisationet dereprésentationgraphique. - Lesrèglesetméthodesdeconception des structures.

- Lessolutions techniques réalisant les fonctions mécaniquesetélectriques. - Les lois et principes de la mécanique appliquée.

- Les procédés de production modernes.

- Les matériaux et les procédésde leur miseen œuvre. - Les facteurs delacompétitivité d'un produit. Identifier:

- Leséléments importants d'un cahier descharges.

- Les différentes fonctionsqui participentau fonctionnement global d'un système. - Les modes d'assoc iation desfonctions et des structures.

- Les principes, lois etthéories physiquesmis en œuvre dansun système technique. Compréhension (comprendre,interpréter ,justifier) :

Comprendre:

- L'organisation fonctionnelle d'unsystème et lesphasesde son fonctionnem ent. - Lesalgorit hmesde traitement deJ'information etles principes dela programmation. - Les règles et lesmodesd'association des fonctions mécaniques etélectro niques. - Des solutions techniques, représentées par un dessinou un schéma.

Lesactivités proposées auxélèves reposent essentiellement sur :

Interpréter:

~ - Le schéma fonctionnel oustructurel d'une solution . "iij - La description temporelle du fonctionnement d'un système.

~

- Les informations fournies par les mesures.

, - Les résultats d'une note de calculs. co

;: - La description des modes de marche et d'arrêt d'un système.

c:

~ Justifier:

~

- Une solution technique représentée par unschéma ou undessin.

~- Les modes d'association des fonctions.

a.

J5 - Le choix et l'organisation des composants d'un système.

- Le choix d'un matériau et le procédé associé à sa mise en forme.

Application (analyse, synthèse) : Utiliser:

- Les données d'un cahier des charges. - Les méthodes et moyens de calculs. - Les appareils de mesure.

- Les règles et méthodes de conception des pièces,des ensembles mécaniques et des struc-tures.

- Les données techniques des constructeurs. - Les caractéristiques techniques des composants. - Un automate programmable.

- Un logiciel de DAO, de.FAO, et de calcul. Analyser:

- L'organisation fonctionnelle d'un système.

- L'organisation fonctionnelle et structurelle d'un constituant. - La nature et les caractéristiques des grandeurs à traiter.

- Une solution technique (valeur, conformité au cahier des charges, possibilités techni-ques,...)

Proposer:

- Parmi des solutions possibles données, la mieux adaptée aux exigences du cahier des charges.

- Des aménagements de formes d'une pièce compte tenudumatériau et du procédé d'éla -boration.

Produire:

- Les schémas et dessins relatifs à une solution complèteou partielle. - Une description temporelle du fonctionnement d'un système automatisé.

- Des modifications de logiciels pour une application concrète en relation avec le système. - Des schémas et des dessins(manuellement ou en DAO).

- Des nomenclatures et des notices techniques.

- Descalculs de prédétermination ou de vérification. Interpréter:

15 Evaluation (choisir, évaluer) :

Choisir :

- Une organisation structurelle, à partir des données du cahier des charges.

- Le ou les procédés de production adaptés au problème posé. - Des composants standard, des matériaux, etc.

"iij E

o

~U~: ~

'"

- Les performances d'unesolution technique, par rapport àson cahier des charges. ë

- Les différents coûts d'une solution (par rapportà des solutions existantes chiffrées).

'~

ëi c. Nota :Ces capacités terminales précisent le niveau de performances attendues et per-J5 "mettent d'élaborer les épreuves d'examen.

3. Activités et méthodologie

L'enseignement s'appuie sur les connaissances acquises et les méthodes d'analyse abor-dées dans l'option TSA de seconde.

L'ouverture du champ d'investigationpar l'étude de l'électronique,de l'électrotechni-que, de l'automatique et de l'informatique industrielle, qui concourent à la mise en œu-vre des systèmes automatisés, donne une dimension nouvelle à cette formation.

Une analyse structurée,appuyée par l'expérimentation, permet d'une part une appro-che logique des systèmes étudiés, et d'autre part une formation méthodique de la pensée. L'approchesystémique sera la base des enseignements du génie mécaniqueet du génie électrique, qui approfondiront, chacun en ce qui le concerne,les méthodes d'analyseet les solutions techniques propres aux parties opératives et aux parties commandes.

Le système automatisé sera appréhendé selon deux approches complémentaires: l'ap-proche fonctionnelle et l'apl'ap-proche matérielle.

L'enseignementest caractérisé par une approche globale et concrète, fondée sur l'ob-servation et l'expérimentation des systèmes.La pédagogie du projet et la progression in-dividualisée seront privilégiées dansles activités en groupes qui alterneront avec des cours de synthèse en classe complète.

3.1. En classe de première Etude des constructions

L'enseignement du«Génie mécanique» porte sur l'étude fonctionnelle des parties mé-caniques des systèmes automatisés, et sur l'étude des produits et des procédés d'élabora-tion des pièces mécaniques.

Il offre une vue intéressante des systèmes industriels pluritechniques. Il s'agit de pré-senter, sous forme concrète, des solutions industrielles achevées permettant de mettre en évidence l'agencement logique des fonctions, dans un esprit de décloisonnement des en-seignements composant la technologie industrielle. Cette activité conduità exposer les hypothèses et les choix retenus en liaison avec les impératifs du cahier des charges. Elle conduitaussià étudier le comportement des constituants d'un système industriel, comp -Evaluation (choisir, évaluer) :

L'aspect qualité (analyse de la valeur, coût objectif,etc.) estabordé aux différents

sta-gg

desde l'analyse, en liaison avecle cahier descharges.

cr>

.~Etude des systèmes techniquesindustriels

co L'enseignementdu«Génie électrique»porte sur l'étude fonctionnelle des parties com-~ mandes dessystèmes, et sur les fonctions de traitement de l'information et de communi-"c::: cation au sein du système. Il se propose d'analyser la commande et ses liaisons avec le ii5 reste du système(partie opérative, constituants de dialogue, autres parties commandes, ~ etc.),

E 'Cl>

~ Il mettra en lumière les chaînesde traitement de l'information et l'analysede leursé lé-en ments.Ils'agit demettre en évidencedes méthodesetdes conceptsutilisés pour:

élabo-rer un cahier descharges, décrire un automatisme, maîtriser son fonctionnement, etc. Des investigations sur lessystèmesconcernantlescondition sde leur fonctionnement, le réglage,la miseau point, la maintenance,donnentàcetteactivitéune dimension s up-plémentaire indispensable.

Il comprend :

- un enseignementde l'informatique et de l'automatique appliquées auxsystèmes auto -matisés, qui concerne l'aspect-fonctionnel (essentiellement) etstruc turel (dans une moin -dre mesure) du traitement de l'information;

- un enseignementde l'électronique, qui porte sur l'étudedesmoyensde traitement de l'information,et descontraintes techniquesde leur mise en œuvre, ainsi que sur l'étude de la gestion de l'énergieélectrique.

3.2. En classe terminale

L'enseignement de la classe de première est consolidé et approfondi. Etude des constructions

L'enseignementdu «Génie mécanique»porte sur l'étude structurelle des parties mé-caniquesdes systèmes automatisés et sur l'étude desobjets techniques: conception et définition despartiesmécaniqueset des produits.

Il vise à mettre en œuvre lesrèglesélémentaire sde construction desparties mécaniques de systèmes et desobjets techniques.Cet enseignementassocieàl'organisation ration-nelle des constituants, le conceptde qualité, et la connaissance desprocédésde réalisa-tion, en vue d'uneindustrialisation des produits.

En outre,des études liées à«l'organisation dessystèmes de production»permettent" de mettre en évidence l'influencequ'exercent,les unessur les autres, lesdécisionsprises aux différentsniveaux d'intervention, dans l'esprit de la productique.

La maîtrise deslangages spécifiques est indispensablepourassurerles échanges c ons-tants entre l'acquisition des connaissanceset leur traduction en action.

L'exploit ationdes systèmes informatiquesportant des logicielsde calculs ou de défini-L'aspectqualité (analyse de la valeur, coût objectif, etc.) est abordé aux différents sta-~des de I'analvse. en liaison avec le cahier nps charces

17

Etude des systèmes techniquesindustriels

00 00 L'enseignementdu«Génie électrique»porte surl'étudestructur elle despartiescom- ~

mand es, sur lesfonctionsde traitement de l'in formatio n ,de commu nicati onet detrans- .~ mission de l'éner gie électr ique dans les systèmes auto mat isés. '" 11s'appu iesur l'u tilisation desprincipes de laprogrammation,en parti culier delalogi-

c:,

queprogrammée, ainsi que sur la production de program mesde commande. ;: c: Lesfonctio ns detechnologie électroniqueysonten perman ence associéespour appo r- ii:

ter dessoluti ons. Acette occasionserontmises enœuvredes méthodesd' anal yse fonc- ~ tionnelle et structurelle,et desméthodes de mesur age.

.

g

Ci. a.

Ilcomprend : e55

- un enseignementde l'informatiqueet de l'automatique,appliquéesauxsystème sa u-tomat isés, qui concernel'aspectfonctionnel et stru cturel du traitement de l'inform ation ; - un enseignement del'électronique, qui portesur l'étude desmoyensde traitementde l'information,et des contraintestechniquesde leur miseen œuvre,ainsi que sur l'étude de la gestion de l'énergie électrique.

4.

Org

anisation

de l

'enseignement

La technologie industrielle comporte 12 heures d'enseignementen classede première et Il h en terminale, comprenant:

Un enseignem ent de Génie mécaniqu e

Il porte sur l'étude des partiesmécaniquesdes systèmes automatiséset des produits, ainsique sur les procédés d'élaborationdespiècesmécaniques. Il s'intéresse essentielle-mentàtrois phases privilégiéesdu déroulement d'un projetindustriel:

A - conception desensemble s, B - définition des éléments, C - industrialisation des produits. Un enseignement de Génie électrique

Il portesur l'étude du traitement de l'in formation dansles systèmesauto matisés et desflux d'énergieélectrique dans lessystèmes. Il s'articuleautour dedeuxaxes principaux : D- automatique et informatique industrielle appliquéesaux systèmesauto matisés, E - électroniqueindustrielle.

Qui donnentlieuà un enseignementdel'automatique, del'informatique,de l'électro -nique et de l'électrotechniqueindustri elles, appliquées aux automa tismes industriels. Répartition des enseignements

L' enseignement est réparti de la façon suivante : En classede première: 12 heuresde technologie - Etud e des construc tions (6 h)

Cevolume horair e correspondàl'en seignementdu«génie mécanique »,etcomprend

co co en

- Etude des systèmes techniques industriels (6 h)

Ce volume horaire correspond à l'enseignement du «génie électrique» et comprend

"n:; 3 h d'automatiqueet d'informatique industrielle(l h 30 de cours et 1 h 30 de travaux ~ pratiques de laboratoire), 3 h d'électronique industrielle(l h 30 de cours et 1 h 30 de

tra-vaux pratiques de laboratoire). co

o En classe terminale: II heures de technologie c;

:::>

~ - Etude des constructions (5 h 30)

~

Ce volume horaire correspond à l'enseignement du«génie mécanique»,et comprend

g:

2 h 30 de cours et 3 h de travaux pratiques de laboratoire.

co

- Etude des systèmes techniques industriels (5 h 30)

Ce volume horaire correspo ndà l'enseignement du «génie électrique», et comprend 2 h 30 d'automatique et d'informatique industrielle (1h de cours et 1 h 30 de tra va ux tiques de laboratoire), 3 h dclcctronique industrielle (l h 30 de cours et 1 h 30 de tra-vaux pratiques de laboratoire).

19

TECHN OL OGIE INDUSTRIELLE

Génie mécanique Génie électrique

Etude des parties mécaniques, Etude du traitement de

des systèmes automatisés, l'information et des flux

des produits et des procédés. d'énergie électrique dans les systèmes automatisés

Concep- Définition Industriali- Automatique et Electronique

tion des des sation des informatique ap- industrielle

ensembles éléments produits pliquées aux SA

co co co

o cc

Etude des parties mécaniques des systè-mes automatisés, des produits et des procédés

A. Conception des ensembles

Etude fonctionnelle, faisabilité Innovations de produits Spécification des produits Définition graphique du projet Calcul des grandeurs physiques liées à la P.O.

Mesure desgrandeurs physiques Maîtrise et gestion de la qualité Analyse de la valeur

Qualification des produits B. Définition des éléments

Analyse fonction nelle d'une P.O. mécanique

Procédés d'élaboration des pièces mécaniques

Définition d'une pièce

Calculs de vérification du comporte-ment d'une pièce

C. Industrialisation desproduits Compétitivité des produits Industrialisation des produits Définition des produits

Contrôle et gestion de la qualité Analysede la valeur descomposants Optimisation

ENSEIGNEMENT DE L'ETUDE

DES CONSTRUCTIONS

Etude du traitement de l'information et des flux d'énergie électrique dans les systèmes automatisés

D. Automatique et informatique appli-quées aux systèmes automatisés (gestion de l'information)

Etude fonctionnelle des systèmes de traitement de l'information

Structure matérielle des systèmes de traitement de l'information Représentation et traitement des données

Structure logicielledes systèmes de traitementde l'i nformatio n Notio ns d'asservissement

Applicatio naux automatismes in-dustriels

E. Electroniqueindustrielle

Représentat ion fonctionnelle des systèmes électroniques.

Traitement dessignaux

Conversion sde données (A / N, N / A)

Conversions d'énergiesélectriques Conversion sélectromécaniques Conversion soptoélectroniques Conversionsde grandeurs physiques (capteurs)

ENSEIGNEMENT DE L'ETUDE

DES SYSTEMES TECHNIQUES

co

5

.

Programme (objectifs et contenus)

co 0"> <~ E co

5.1.

ETUDE DES CONSTRUCTIONS

Géoie mécanique

~ Etudefonctionnelleetstru ctur elledespartie smécaniques,des systèmesautomatisés, iiJ des produits et des procédés.

ë

.~

Cet enseignementconcerne l'étude des parties opérativesmécaniques des systèmesa u-~tomatisésetdesprocessusqu'ellestraitent, ainsi quedesobjetsproduits,dansle doma i-Dl nedela construction mécaniqu e.Pour celaseront abordéslesrègles,lesméthode s etles conceptsfonda menta uxassociésà la conception, àladéfinition et àl'industrialisation des ensembles mécaniques etdesproduits, ainsi quelesméthodes de constructions qui découlent de l'exploitationdes logicielsde DAO, CAO et FAO.

Les contenusd'enseignementsontdécrits selonles troisprincipalesphases de dé roule-mentdesprojets industriels :

A. Conception des ensembles Al - Etude fonctionnelle, faisabilité. A2- Innovations de produits. A3- Spécification desproduits. A4- Définition graphique du projet.

AS - Calculdes grandeurs physiquesliées à la partie mécanique des systèmes. A6- Mesure des grandeursphysiques.

A7- Maîtrise et gestion de la qualité. A8- Analysede la valeur.

A9 - Qualification des prod uits. B. Définition des éléments

BI- Analysefonctionnelled'uneP.O. mécanique. B2- Procédésd'élabor ation des pièces mécaniq ues. B3- Définition d' unepièce.

B4- Calculs de vérificatio n du comportement d'une pièce. C. Industrialisation desproduits

Cl - Compétitivité desproduits. C2 - Industrialisation des produits. C3 - Définition desproduits.

C4 - Contrôle etgestion de la qualité.

CS - Optimisation: analysede la valeur des composants.

Cette partie du programme (Géniemécanique)s'appuieessentiellement sur trois types de systèmes :

- les systèmes de production des pièces et ensembles mécaniques, - les systèmes automatisés industriels et les produits qu'ils réalisent.

21

co co

cr>

Leur étude fait appel àl'analyse structurée offrant une méthode logique d'investiga- .~ tion, permettant d'aborderprogressivement les blocsfonctionnels qui constituent unsystè:.~_ me et de leur associer une solution technique.

co Les informations et les connaissances nécessaires sont apportéesindifféremment etéga: ';;: lement en travaux pratiques et en cours.Elles sont ordonnées en cours. Les activitésde ~ travaux pratiques de laboratoire sont diversifiées et s'appuient sur des supports techni- ë

ques significatifs des solutions modernes, accompagnés de dossierstechniques, et de fi-

E

ches d'exploitation pédagogique. ~

ca,

Des expérimentations à caractère technologique et scientifique illustrent l'étudeducorn- c7) portement des systèmes et des pièces, ainsi que le contrôle de la qualité des produits.

Les travaux pratiques pourront faire appel à :

- des produits ou matériels réels (parties opératives de systèmesautomatisés,prototy -pes, produits industriels, ...),

- des maquettes ou matériels expérimentaux,

- des matériels de simulation et des stations graphiques. Pour chacune des parties du programme sont précisés: - les capacités, qui définissent le niveau des connaissances, - les contenus, qui décrivent les connaissances.

La définition des épreuves d'examen fixera le niveau des exigences terminales. A. Conception des ensembles

Capacités

Connaissance: (connaître, identifier, reconnaître) Connaître:

- Les méthodes d'analyse des systèmes.

- Les modes de schématisation des parties mécaniques. - Les modes de représentations graphiques.

- Les types de liaisons mécaniques. - Les fonctions techniques élémentaires.

- Les matériaux et lesprocédés de leur mise en forme.

- Les sources d'énergie, les moyens de transmission et de transformation de l'énergie mécanique.

Compréhension: (comprendre, interpréter,justifier) Comprendre:

- Les données du cahier des charges fonctionnel. - Lesdessinsd'ensemblesmécaniques.

Interpréter :

~ - Leschémad'u nesolution techn ique. .~ - Une documentation technique. E

Justifier :

co - Lessolutions techniques proposéesà un problèmedonné. Oc - L'agencement de «blocs fonct ionnels».

=>

~ Application: (analyse, synthèse) œ

.~ Utiliser:

0-~ - Lesméthodes de conception et deconst ruct ion des ensembles mécaniqu es, - Lestechniqu es de construction modulaire.

- Des logiciels de DAO (munisdebibliothèquesadaptées). - Des méthodeset moyensde calculs(logiciels).

Produire :

- Le dessind'en sembled'une solution nouvelle(simple). - Le dessind'en semble d'une modification proposée.

- Des notesde calculsde prédétermination ou de vérification (simples). - Des nomenclatures.

- Des notices techniques. Evaluation :

- Choisir une solution en fonction des critères imposés.

- Identifier lesfacteurs qui conditionnent la compétitivité du produit. Contenus

A.l. Etude fonctionnelle: faisabilité

A.l.l. Présentation générale du problème de conception - Le cahier des charges fonctionnel.

- Le produit etson marché. - Le contexte du projet. - La faisabilité fonctionnelle.

A.l.2. Description fonctionnelle du produit

- Enoncé du besoin (fonction, matière d'œuvre, valeur ajoutée). - Environnement (frontière de l'étude, relations avec l'extérieur). - Fonctions (fonction globale, fonctions principales).

- Contraintes (économiques, technologiques,humaines). A.2. Innovations de produits

A.2.l. Méthodesdecréativité - « Brainstorming»,

- Méthode des «check-list », Interpréter :

<0

E 23 A.2.2. Compétitivitédes produits

00 00 - Lescoûts:définitionsdescoûts,différentscoûts, origine descoûts,méthodedeca l- 0">

cul des co ûts.

- La qualité :définition de la qualité, les facteurs de qualitéet de non-qualité.

- La fiabilité et la maintenance:durée de vie, maintenance préventi ve, maintenan ce 00 curative.

A.3. Spécification du produit: avant-projet A.3.1. Définitionspréliminaires

- Schématisat ion :mécanique, hydraulique, pneumatiqu e, électriqu e.

- Conception mod ulaire: Choix etagencement de blocs fonctio nne ls.

*Cette partiedu programmes'appuiesur l'analysedescendance

- Avan t-projet:règlesd'élaboration des ensemblesmécaniques en DAO et CAO.

A.3.2. Etudestechnologiques

- Etude desliaisonsmécaniqu es :effo rtstransmissibles,mobilités, solutionsconstructives.

- Etude desfonctio ns techniquesélémentair es :guidage par glissementetpa rroulemen t ,

graissage , étanchéit é.

- Sources énergétiques: électrique,pneum atiqu e,hydrau lique; courbescaractéristiques;

domainesd'ap plicatio ns.

- Transfo rmationdel' énergie:actionneurs (vérins , moteur s), choix d'unactio n neur.

- Tra nsmissio ndu mo uvemen t : sans transfor mation, avec tra ns formati on.

*Cettepartieduprogramm e fait appelaux composancset constituams standard,el utiliseles

logicielselbibliothèquesdeDA O/ CAO,et lesbanqu esde données.Elleselimiteà dégager les

critèresdechoix etlesconditionsdemise enœuvre descomposantsel constituantsmécaniques.

A.4. Définition graphique du projet

A.4.I. Dessinsd'ensemblesélaborés en DAOetCAO

- Utilisation d'élémen ts stockésen bibliothèqu e :éléments sta nda rd, famillesdepièces

et de produits, solutio ns techniques réalisantdesblocs fonct ionnels,...

- Nome nclatures aut omatiques(DAO, CAO).

A.S. Calculs desgrandeurs physiques liéesà la partie mécanique A.5.1. Liaisonsmécaniqu esélémentaires

- Modélisation des actionsmécaniques transmissiblespa r uneliaison parfaite .

A.5.2.Statique dusolide

- Principe fonda me ntal dela statiqueap pliqué au solide.

- Résolution gra phiq ueetana lytiq ue po ur des solidessoum isà un to rseur réductible à tro is forces (réso lution manuelle) .

- Résolutio n ana lytique à l'aidede log iciels adaptés.

- In fluencedu fro tt ement sur les actio nsmécaniq ues.

A.2.2. Compétitivitédes produits

o C ::0 ec ë œ E -œ ëi a. ::0 (/)

A.5A. Cinématique dusa/ide A.5.3. Résistancedesmatériaux co

~ - Les sollicitations simples :traction, compression,torsion, flexion. .~ - Contraintes dans une section droite.

N - Caractéristiques mécan iquesdesmatériau x. co - Conditions de résistance.

~ - Exploitat ion de logiciels de calculsetde choix des matériau x. ii; - Notion sde comportement desmatériau x fibrés (composites).

~ *Cette partie est essentiellem entlimitéeàl'utilisationdesteletio nsderésistance desmalériaux

.!i5 pour dimensionnerou vérifierlesorganesmécaniq ues.

Ci

c-=>

Cf)

- Définition cinématique desliaison s élémentaires.

- Leschaînesde solides : schématisat ion et définition desmouvement s relatifs, repré-sentation dechaînes cinématiques,trajectoire set déplacements.

- Cinémat ique plane :champsdes vecteursvitesses des pointsd'unsolide,composition desmouvements .

*Application auxliaisons mécaniques el mécanismes étudiésen tra vau xpratiques. A. 5.5. Dynamique et énergétique

- Principe fondamental dela dynamique,et applicationaucas desmouvementsde trans -lation et de rotation autour d'un axe fixepassant par le cent re de gravité.

- Travailet puissan cedéveloppé spar une action mécanique. - Rendement mécanique, énergie dissipée par frott ement.

*CechapitreA5estdéveloppéàpartir d'exemples,d'éludesdecas eldeIravauxpratiques, el

s'appuiesur les connaissancesducoursdephysiq ue.

A.6. Mesure des gra ndeurs physiques liéesàla par tiemécanique A.6./. Méthodeset techniques de mesurage

- Des efforts etdespressions. - Desdéplacements etdes vitesses. - Descontraintes.

- Des dimensions.

- Des spécifications géométrique s.

A.6.2.Miseen œuvredesappareilsde mesure

*Cechapitre estenreletiondirecte avec le chepitre A5,et seradéveloppéàl'occasiondetravaux

pre tiquessur lapartieopérstive. A.7. Maîtriseetgestion dela qualité

A.7.1.Qualité et outils statistiques (notions et exemples) A.7.2. Qualité desproduits

- Composantes de la qualité :

• qualitéstechniques :fonctionnalité,performances,fiabilité,sécurité, maintenabilité; • qualitéséconomiques : coût d'achat ,d'u tilisation, de maintenan ce ;

25

A.7.3. Coût de la non-qualité

- Causeset coût de non-conformité: rebuts, retouches, actions correctives t,

- Garantie,retours,...

A.7.4. Organisation dela qualité

- La fonction qualité en entreprise.

- Lecontrôle de conformité.

- L'assurance de qualité.

- Lagestion de la qualité.

*CechapitreA 7estdéveloppéàpartirde quelquesexemples,sipossible puisésdansles entrepri-sesperform antes.Il peut êtreillustrépardesfilms,desdocum ents vidéo, des conférences, etc.

A.8. Analyse dela valeur

A.B.I. Analyse fonctionnelled'une solution

- Fonctions.

- Contraintes.

- Valeurs des fonctions.

- Coût desfonctions.

A.B.2. Etude critique, optimisation

- Niveau de remise en cause.

- Hiérarchisation descritères.

- Décision«juste nécessaire».

*Cette partie du programme estcomplétée par l'analysedelavaleur des constituants dansla phase d'industrialisation (C5). Elleest traitéesur des exem ples desolutionsindustrielles,en liaisonavec d'autr espartiesdu programme.

A.9. Qualificationd'un produit

A.9.1. Essais techniquesde qualification

- Programme d'e ssais.

- Essaistechniques :conditions, résultat s.

- Dossierde qualification (estampille NF, véritas, ... )

A.9.2. Bilan économique

- Détermination du coût définitif.

- Cible économique, prix de vente.

- Développement du produit.

*Cette partieduoroeremmeinclut laaualification des composants(partieC4).Elleserad

éve-A.7.3.Coût de la non-qualité co co cr> ,ii E N co o c; ::> co ë

'"

E -œ Ci. Co ::> <J) co

B. Définition des éléments

00 00 0> 'iij Capacités E

Connaissances: (connaître, identifier, reconnaître) 00

Oc: Connaître :

~ - Lesmodes de représentation graphique des pièces en DAO.

ë'

E -

Les procédés de fabrication et de contrôle des piècesmécaniques.

~- Les règles de tracé despièces,pour lesmodes d'élaboration courants (moulage des

~ matériauxmétalliques et plastiques).

- Les principaux matériauxet leurs caractéristiques. - Les spécifications fonctionnelles.

Identi fier :

- Les sur faces fonctionnelles et les volumesprincipauxdespièces. - Le procédéd'élabo ration d'une pièce.

- Lesfacteur sdecoût.

Compréhension: (comprendre, interpréter,justifier) Com prendre :

- Lesformesd'une piècedessinée.

- La signification des spécifications fonctionnelles. Justifier :

- Les surfacesfonctionnelles et leurs spécification s. - Lechoix desmatériauxet des procédésd'élaboration. Application: (analyse,synthèse)

Utiliser :

- Lesrèglesde tracé despièces moulées.

- Lesméthodesdecalcul des spécifications (dimensionnelles). - Lesmoyenslogicielsdecalculs de vérification .

- Lesoutilsde définition: DAO, CFAO.

Produire :

- Desproj etsde dessinde définition de pièces simples. - Desnotesde calcul devérification.

- Des calculs despécifications dimensionnelles. Evaluation :

B. Définition des éléments

Contenus

B.1. Analyse fonctionnelle d'une partie opérative mécanique

B.1.1.Décompo sition en blocs fonctionnels

- Identification desdonnéesd'entrée,de sortie, de contrô le de chaque bloc.

- Identificatio ndes grandeurs quicaractérisent cesdonnées.

- Modélisation des blocs fonctionnels.

*Cettepartie du programme s'app uiesur lesméthode sd'analysedescend ante.

B.1.2.Schématisation desfonctions mécaniques

27 OC! OC! 0 ) n; E N OC! 0 C ::0

'"

C 0) E -0) Ci. Cl. ::0 Cf)

- Schéma cinématique .

- Schéma technologique.

B.1.3. Analyse des surfaces fonctionnellesd'une pièce - Fonctions auxquelles participe une pièce.

- Surfaces qui participent à ces fonctions. B.2. Procédés d'élaboration des pièces mécaniques

B.2.1. Procédés de mise en forme et matériauxassociés - Moulage.

- Formageà chaud. - Formage à froid. - Usinage.

- Assemblages par soudage et collage.

*Lesprocédés et matériaux modernes(matièresplastiqueset composites) auront une place p

tivi-légiée danscette partie du programme,qui seralimitée au principe et domaine d'application de

cha-que procédé en fonction de critères économicha-ques.

B.2.2.Règles de conception et de tracé des pièces en fonction desdifférentsprocédés (étude analytique et expérimentale de la relation produit/ procédé)

*

Cette étude sera limitée à la présentation de quelquespièces simples illustrant les principaux

pro-cédés.

B.3.Définition d'une pièce: projet de dessin de définition de produit B.3.1. Règles d'exécution des dessinsde définition (projets)

- Règles et méthodes d'élaboration des dessins de définition.

- Utilisation des logiciels de DAO, CAO. B.3.2. Règles et méthodes de cotation - Cotation fonctionnelle.

- Cotation statistique (notions).

- Détermination des toléranceséconomiques.

B.4. Calculs de vérification du comportement d'une pièce

co

co

(J) BA.J.Modélisation des liaisons et desefforts

<ii

E - Hypothèses.

N

- Modèlesmathématiques associés.

co

o BA.2.Calcul desactions de liaison (problème se ramenant à un problème plan dans ~ le casd'une résolution manuelle)

'"

~ B.4.3.Vérification des conditionsde résistance,en traction, compression, torsion, flexion

E 'Q.)

~- Concentrations de contraintes et amorces de rupture.

~

- Aménagements de formes.

*Cette partie du programme estdéduite du chapitreA.5.,dont elleconstitue uneapplication à

l'étudedu comportement d'une pièceisolée d'unensemble.

Elle fera l'obj etde travauxpratiquessur:

- La mesuredeseffortset descontraintes.

- L'analysedesphénomènesde rupture (observations,essais,logicielsdesim ulation,...).

C. Industrialisation des produits

Capacités

Connaissances: (connaître, identifier, reconnaître) Connaître:

- Les phases d'industrialisation d'un produit.

- Lesméthodes et les moyens de production modernes.

- Les principaux procédés et processus de fabrication des pièces mécaniques. - Les facteursde compétitivité d'un produit.

- Lesméthodes etles moyens de contrôle et de gestion de la qualité.

Identifier:

- Le procédé d'élaboration d'une pièce.

Compréhension: (comprendre, interpréter, justifier)

Comprendre:

- Lesrelationsentre lesformes despièceset le procédé d'élaboration.

Justifier :

- Le choixd'unmatériau et le mode d'élaboration associéàsa mise en forme.

Application: (analyse, synthèse) Utiliser:

- Lesrèglesdedéfinitiongéométrique despiècesen fonctiondu procédé d'élaboration. - Lesméthodesde définition par analogie, famillesde surfaces,de formes, de pièces,

pour industrialiser un produit.

- Lesméthodesd'analysede lavaleur, pour optimiserune solution.

29 co co

'"

'<ij E N co 0 c:: ::::l

'"

ë 0) E .0) ëï Cl. ::::l (J)

- La qualité, lescoûts, la disponibili té et l'innovation des produits.

- La satisfact ion rapidede la demande :flexibilité .

- La qualification du personnel.

C.1.2. Les moyens d'améliorerla compétitivité

- Les méthodes :lecerclede productique, les méthodes d'organisation et degestion

des productions.

- Lesmoyens: lesmoyensinformatiqu es CFAO, GPAO;automatisation ;les systè

-mesde production flexible.

- Les équipements: MOCN, robots, chariots filoguidés,...

*Lesnotions cont enues danscechapitresont nécessairesafin d'exercerune réflexioncritiquesur les solutions techniquesactuelles etde comprendrelesconditionsdanslesquellesellesévoluent . Elles

peuvent êtredéveloppéesautraversdevisitesd'entreprises,deconférences,de films,d'étudesd'ar

-ticles, et illustréespardesétudesdecas en travaux pratiques. Produire :

- Des dessins dedéfinition de produit (dansdes cas simples).

- Les indicationsessentiellesnécessairesà la fabrication (CFAO).

Contenus

c.

l.

Compétitivité desproduits

Ci l.L, Les conditionsdela compétitivité

C.2. L'industrialisatio n des produ its :la démarcheproductiqu e

C.2.l. Le produit (fonction «étude desproduits »)

- Définition fonctionnelle et géométrique du produit.

- Choixdes procédés.

- Matériaux et traitements.

- Spécificationsgéométriques etdimensionnelles.

C.2.2.Leprocédéd'obtention du produit (fonction «méthodes»)

- Choixdu procédéd'élabor ation etdu matériau .

- Evolution et développemen tdu produit.

C.2.3. Les processusetles procédures(fonction «méthodes etproduction»)

- Evolutiondel'outilde production :méthodesdeprodu ction,organisationet gestion dela produ ction (principesdela technologie de groupe, gammes typeset famillesdepiè -ces, circulatio n despièces, étude des flux).

*On montrera,à partird'étud esde casind ustriels, tourl'in terêtd'uneapprocheglobales'a p-puyantsurla«démarche productique»,quiconsisteàadapterleproduit ailprocédé,leprocédé

au processus, avecdesaménageme IHs successifsvisanràl'op timisation desU/lSparrapp ort aux au

-tres, afin de conférer uneplus grandecom pétitivitéaux produits,el à les faireévoluer.

C.3. Définition graphique du produit

C.3.l. Définition du produit :dessindedéfinition deproduit

- Relation procédé/ matériau liéauxpossibilitésdesoutillagesetdesmoyensdepro

- Relation produi t / procédé d'usinage.

~ - Définitiondes spécifications liéesaux possibilité sdeséquipements et desoutillages.

,~ • Cechapitre complètelesconnaissancesduchap itre8.2. Ilsera illustré par des études decas E industrielsmontrantJ'évolution desprod uits.

N

co C.3.2. Dé finition graphique par logiciels deDAO, CAO, FAO

• Ce chapitre prolongeles connaissancesduchapitre B.3. Ilseraillustrépar des étudesdecas industrielsmontram touteslesin formationsnécessairespourdéfini runproduit.

o

~ - Définition géométrique et cot atio n.

~ - Simulat ion d'usinage, structure des pro gra mmes.

Q)

.

!ii -

Télécha rgement desmachinesà CNe.

Ci

Cl :::l Cf)

CA . Contrô leet gestion de la qualité

CA./. Qualification des com posants :zérodé faut

- Principedu mesurageet du contrôledesspécifica tionsdimensionnelleset géomét

ri-ques : géométrie despièces(modè legéométrique dedéfinition, sur faces réelles, écarts, mod èle géométrique spécifié), mesur age, contrôle.

- Méth od eset moyensde mesurage (grandeursàmesurer , principe delamesur e tr

idi-mensionnelle, modèlesassociés, limites).

C.4.2. Contrôlestatistique (no tions)

• Cechapitrevise,en particulier,une meilleuremaîtrise dansla miseenplacedes spécifications dudessin de définition,afin degarantir laqualitédesprodui ts.

C.S. Analyse de la valeur descomposants: optimisation

C.5.l. Analyse fonctionneJJe d'un composant(pièce)

- Fonctions aux que lles part icipe la pièce.

- Contra intes.

- Valeurs relati vesdes fonctions.

- Co ût des fonc tions.

• Les connaissances de ce chapitre complètent celles duchapitreA.B.Elless'app liq uent aux piè-ces,etconcernent le cho ix du procédé,du matériau,des form es et des spé cifications.

C.5.2. Analyse structurelle d'une pièce

- Etude du matériau :carac téristiques; traitementsthermiques,thermochimiques et de

sur face ; conditionsd'usinabilité.

- Etude de la pièce brute:obtention desformes, usinage(adaptation desformesaux

procédés d'u sinage).

- Etude desdimension s :machines et appareillagesutilisésen fonction des s

pécifica-tions, tolérances et états de sur fa ces en fonctiondesprocédé s.

- Etude de fabricati on despièces usinées sur MOCN :identification de la fam ille de

pièces,groupementd'opérations(respectdesspécificatio ns), référentielsd'usinage (am

é-nagementsde forme s),immobilisation (aménagementsde formes), effortsde coupe

(ri-giditédespièces), manutention (adaptation desformes) , adéq uati on des fo rmesaux

pro-- Relation produit / pro cédé d'usinage.

31

C.S.3. Etude critique, optimisation

N 0;;; E co co en

5

.2.

E

TU

D

E

D

ES SYSTE

MES

TECHNI

QUES

IN

DUSTRIELS

- Niveau de remise en cause.

- Hiérarchisation par rapport aux critères. - Décision«juste nécessaire» .

.. Le chapitreC5 regroupe de nombreuses connaissances abordées dans d'autres chapitres.Il vise co

à dégager lesfacteurs d'optimisation des constituantsd'unensemblemécanique afin d'assurerla 0

compétitivitédesproduits.Ilsera développé sur des études de cas faisantappelàd'autresparties ~

duprogramme. '" ë <1) E .<1) ëï Cl. :::J

'"

Génie éle

ctrique

Etude du traitement de l'information et des flux d'énergieélectrique dans les systèmes automatisés (informatique,automatique, électronique industrielles,appliquées aux systèmes automatisés).

Cet enseignement aborde l'étude de la circulation de l'information dans les systèmes pluritechniques, tant du point de vue logiciel, que du point de vue matériel. Il est articulé autour de deux pôles d'intérêt complémentaires, d'automatique et informatique indus-trielleappliquées aux systèmesautomatisés, d'une part, et d'électronique industrielled'autre part.

D. Automatique et informatique industrielle appliquées auxsystèmesautomatisés

(ges-tion de l'informa(ges-tion)

L'automatique et l'informatique industrielle concernent l'aspect fonctionnel et struc-turel du traitement de l'information, dans le domaine du pilotage des parties opératives des systèmes automatisés et dans les tâches de conception et d'organisation des parties commandes.

D.l. Etude fonctionnelle des systèmes de traitement de l'information. D.2. Structure matérielle des systèmes de traitement de l'information.

D.3. Représentation et traitement des données.

DA.Structure logicielle des systèmes de traitement de l'information (instructions, langa-ges, programmes).

D.5. Notions d'asservissement.

D.6. Application aux automatismes industriels.

E. Electronique industrielle

L'électronique industrielle permet l'étude des fonctions utilisées dans le traitement de l'information (appliqué aux automatismes industriels), et des contraintes techniques de leur mise en œuvre.Elle concerne aussi l'étude de la gestion de l'énergie électrique au sein des systèmes automatisés.

E.l. Représentation fonctionnelle des systèmes électroniques. E.2. Traitement des signaux.

E.3.Conversions de données (A1N, NIA). C.S.3. Etude critique, optimisation

E.S. Conversions électromécanique s. ~ E.6. Co nversions opto-électroniques. .

;; E.7. Conversions des grande ursphysiquesengrandeursélectr iques(capteurs). E

Une liaison étroiteavecle coursdesciencesphysiquespermettr adeselimiters

tricte-co ment aux aspects technologiquesde l'électronique.

o c: :::>

'"

ë: Cl) E 'Cl) ~ Capacités U)

D. Automatique et informatique industrielle appliquées

aux systèmes automatisés: gestion de l'information

Connaissances: (connaître, identifier, reconnaître)

Connaître:

- Le vocabulaire et les langagesutilisés en informatique. - Les modesde description des systèmesautomatisés.

- Lesdifférentes fonctions qui participent au traitement de l'information. - Lesdifférents modes de traitement des flux d'informations.

- Lesprincipesde traitement des informations binaires. Identifier :

- Les relations de rétroaction des fonctionsde l'automatique.

Compréhension: (comprendre, interpréter, justifier)

Comprendre :

- L'organisation fonctio nnelle d'unsystème de traitement de l'info rmation. - Les méthodesde traitement automat ique del'inform ation.

- Lesprincipesde la programm ation.

- Le langagemachine.

Interpréter :

- Un ensemble de grafcetcoordonnésethiérarchi sés.

- Un programme(comm enté)enassembleur, relatifàdesaffectationsmémoire et/ ou desopéra tions arithmétiques simples, et/ ou des acquisitions d'ent rées-sorties,mettant enœuvreun nombre restreint debouclesetdes modesd'adressagessimples.

- Ladescript ion desmodesde marched'un système automatisé.

Application: (analyse, synthèse)

Utiliser:

- Lesprincipesde la programmation. - Le langage machine d'un micropr ocesseur. - Un logicield'a ssemblage.

- Un dispositif à logique programm éeà microprocesseur, associéàun auto matisme. - Un automate programmable industriel.

co co co cr> 33 Produire:

- Un grafcet point de vue partie commande comportant desdivergences.

- Une organisation fonctionnelle departie commande comportant plusieursunitésde '''ï

traitement de l'information (hiérarchiséesou non). E

- Un module logiciel en langage machine, pour une application concrètesimple (ex. :

contrôle d'un module d'entrées-sorties).

- Un programmede commande sur API,commandant une partie opérative desystème Oc::

automatisé.

ë

Conrenus _-

E

_œ

c.

D.l. Etude fonctionnelle des systèmes de traitement de l'information (fonction globale ~

et organisation fonctionnelle) :

D.1.1. Les matièresd'œuvreinformationnelles

- Définitions (information, matière d'œuvre informationnelle).

- Typologie des matières d'œuvre informationnelles.

• données d'entrée, de sortie,intermédiaires,

• commandes, instructions, programme,

• langage externe, langage interne.

D.1.2. Les fonctions

- Acquisition des données: interfaçagesd'entrée de données.

- Mémorisation des informations :mémoire données, mémoire programme;logiciel

bi-bliothèque.

- Traitement des données :logiciel, décodage des instructionset élaboration des

com-mandes, adressage.

- Dialogue et communication: interfaçagessortie de données,

dialogue (avec l'opérateur, avec d'autres systèmes), réseaux(définition et notions

suc-cinctes de structures, de modes de transmission, et de moyens).

D.2. Structure matérielle des systèmes de traitement de l'information

On se limitera à préciserla destination et la nature desinformations traitées par les

différentes fonctions ci-après,sans entrer dansles détails technologiques.Ils'agit d'une

étude purement fonctionnelle, ne préjugeantpas de la manière dont les différentes

fonc-tions sont réalisées(cablées ou programmées).

D.2.1. Unité centrale (processeur)

- Unité arithmétique et logique.

- Accumulateurs.

- Registre d'index.

- Pointeurs de pile, le compteur de programme.

- Registre d'état.

D.2.2. Environnement

- Fonctionsmémoires(RAM, ROM, EPROM, EAROM),compteurs programmables

(timers).interfacazesd'entrées / sorties (séries et oarallèles).bus(bus de données. bus

Produire:

D.3.1.Matièred'œu vreinformationnelle

D.2.3. Périphériques :fonctionsd'usage

00 00

m _ Des consoles dedialogue,imprimantes, unitésde disques.

.~ - Des mémoiresde masse :disque souple, disque dur, bande magnétique.

- Des contrô leurs de disques. 00 - Des transmetteurs, modem.

o

~ D.3. Représentation et traitement des données

'"

ë

œ E -œ

~- Signauxanalogiques (définition , valeur moyenne, valeur efficace, valeur decrête).

~

- Signauxdiscrétisés.

- Signauxbinaires(discrétisation à deuxétats).

- Signauxdéterministes, signaux aléatoires (limité aux définitions).

D.3.2. Représentation binaire des informations

- Rappelsdes notions d'algèbre booléenne.

- Représentationdes fonctionslogiques (expressions algébriques, tables de vérité, logi-grammes, chronogrammes).

- Code binaire pur, code hexadécimal. - Codes alphanumériques (ASCII, ISO). - Représentation des nombres (entierset réels).

D.3.3. Opérationsélémentairesentre registres

- Décalages,rotations, incrémentation, décrémentation d'unregistre. - Notion de transfert entre registres, transfert parallèle, transfert en série. - Addition, soustraction,comparaison de deux registres.

D.3.4. Stockage des informations binaires

- Fonction mémoire en tant qu'ensemble ordonné de registres.

- Fonctions d'adressage d'unemémoire (adressageétendu, adressageindexé, rôle du registre d'index).

- Rangement desdonnées en mémoire, tableaux, piles,listes(en se limitant aux défini-tions et en montrant sur quelquesexemples l'intérêt de cesstructures de données). D.4. Structure logicielle des systèmes de traitement de l'information

DA.J. Lesinstructions

- Structure d'une instruction :

(champ opération, champ opérande, champ de commentaires). - Modes d'adressage:

• instructionsàréférence mémoire (adressages: étendu, direct, indexé, indirect, relatif), • instructionssans référence mémoire (adressage immédiat, sur registres internes - adres-sage implicite),

• instructions sans opérandes.

- Instructionsde saut et de branchement.

35

DA.2. Leslangages

00 00 - Lesniveauxde langageset leurscaractéristiques: langage interne (langage machine),~

langage sexternes, langage assembleur,langagesorientés,applications(pourautomates .~

programmables, logiciels professionn els). ~

DA.3. Analyseetréalisation d'applications sim ples en langagemachine ("') 00

o

c; - Notionsd'algorithmique appliquée(décomposition des valeurs,notionsde program- ~

me, séquences, tests , sauts, boucles, sous-programmes, organigrammes,... ). ë - Analyseetinterprétation d'exemples,d'applications(programmed'inter facesparal-.~

lèlesou série de type PIA , UART, ACIA, etc.). ~

- Réalisation ou modification de programmes(du type ci-dessus). e55 - Réalisation et miseen œuvred'un programme de commande pour API.

(*)Ons'efforceraàJ'aide d'exemples simplesetbien choisis, d'obtenirunebonne structuration desprogramm esparune analyse fonctionnelle descendante convene bletnentmenée.

0.5. Notions sur lesasservissements

D.5.J. Système asservi

- Notiond'asservissement(chaîne directe,bouclederetour ,équation fondamentale d'u n système asservi élément aire,schéma fonctionnel de principe).

- Notions très succinctessurlasta bilité etla précision,rôle desréseauxcorrecteurs(PI, PlO).

- Organisation fonctionnelle d' unecommanded'axe numérique.

- Organisation fonctionnelled'unrégulateur de tensioncontinue (exemple).

'" Cechapitres'appuierasur des étudesde cas em pruntées auxcommandesd'axes numériques

des machineset àla robotique.

0.6. Applicatio ns auxautomatismesindustriels

D.6.1. Structure fonctionnelledesparties comm andes multiples coordonnées et/ ou

hiérarchisées(multiprocesseurs)

D.6.2. Outilsdespécification etdeprogrammation des automa tism es industriels

- Grafcet :règlesde constru ctionetd'évolution,point devuecomma nde, macro-étapes, gra fcet coordonnés et hiérarchisés, forçagedes grafcet.

- Organigramme;règlesdeconstruction, macro-étapes.

D.6.3. Etude desmodesde marcheet d'arrêt

- Structuration du GEMMA.

- Méthodologie d'exploitation du GEMMA. - Lecture et interprétation d'exemples industriels.

D.6A. Choix d'unetechnologie de commande

- Méthodologiedechoix destechnologiescabléeouorozramrnée(conn aissancedes

D.6.S. Choix des capt eurs, des actionneursetdespréactionn eurs

co co

;:? - Caractéristiques.

.~ - Métho dologiede cho ix (critères de choix, exploitation dedocum ent sindustriels). D.6.6. Miseen œuvre d'un automate programmable industriel

co

Oc: - Synthèse directed'un grafce t , ou d'un organigra mme .

~ - Struct uration des programmes:

~ • Mise au poin tdesprogramm es(aspe ctsméth odologiqu es ettechnologiqu es),outils in-~ format isés d'aide àla programmation etàla miseau point.

C2 C2 :::> Cf) E. Electronique industrielle Capacités

Connaissances :(co nnaître, identifier,recon naître)

Connaît re:

- Les fo nctio ns d'usagedes fo nctio nsélectro niq ues usuelles(logique s et analogique s), des conver tisseurs d'énergie électr iq ue, des actionneurs électriques.

- Les caractéristiquesfonctionnellesettechnol ogique sdesfonctionsélectroniquesusuelles, des conv ert isseurs d' énergieélectrique, des actio nneurs électriques.

- Les règlesde repr ésentation symbolique (schémas).

- Les méthodes de mesur age sur les co mposa nts électroniques.

- Lesméthodesetles contraintes defabrication desdispo siti fs élect ro niq ues ( connais-sance sommaire desprocédé set des co nditions de leur miseen œuvre) .

- Lesrèglesde bran chemen t et de protection des circuits électriques. Identifier, reconnaître :

- Les co mposants et co nstituants. - Les modes d'association des fonctions.

- La nature des signa ux présent s dan sun système électronique . - Lesdifférentes famill estechnologiquesélectroniques. - La ou les struc tures réalisant une fonction.

Compréhensio n: (comprendre, interpréter)

Comprendre:

- Lesmodesd'association desfonctionsélectroniques.

- Les séqu ences de fo nctio nnement d'un dispo siti fde com ma nde électronique . - Les méthodes et techniques de mesur esélectriques.

Organiser :(on se limitera à la réorgani sation à partir de documentsd'a vant-projets) - Lesmodesd' association descomposant s etconstituants réalisantdesfonction susuelles. - Des schémas structurels.

Interpréter :

D.6.S. Choix des capte urs, des actionne urs etdespréactionneurs

co o

c

37

Applications: (analyse, synthèse)

co co

U~cr: m

- Lesdocumentstechniquesprécisan tles caractéristiques électriqueset technologiques ~

descomposants. N

- Les appareilsde mesure usuels.

- Des résultatsde mesures.

::0

Produire: '"

- Unschéma structurel simple ou une modification partielle,répondant à une applica- ~

tion donnée.

'6.

a.

- Une organisation fonctionnelle et/ oustructurelle partielle(pour des composants 10-<55

giques, seulement).

- Une ébauche desolution satisfaisant auxspécifications.

- Une nomenclature.

- Des méthodesde mesurage.

- Un compte rendu d'essaiset de mesura ges. Analyser:

- Le fonctionnement d'une fonction logique électronique.

- L'organisation structurelle d'une fonction électronique logique simple.

- L'organisation fonctionnelle d'un composant électronique logique complexe.

Déterminer :

- Lesparamètres d'un comptage, d'une temporisation, d'un signal périodique.

- Leséléments de protection électrique des personnes. Evaluation: (évaluer, justifier)

Evaluer:

- La précision desmesureseffectuées.

- Lesperformances d'uneréalisation et les écarts avec les spécifications requises en vue d'effectuer une mise au point.

Justifier:

- Une décomposition fonctionnelle du point de vue gestion de l'énergie. - Une solution.

Choisir:

- Un composant en fonction des performances attendues et des contraintes de mise en œuvre.

Contenus

KI. Représentation fonctionnelle des systèmes électriques et électroniques

E.l.l. Représentation par schémas-blocs

- Notion de fonction de transfert, blocs fonctionnels, spécifications.

- Opérateurs linéairesusuels: sommateur, amplificateur, intégrateur, dérivateur.

Applications: (analyse, synthèse)