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CI-5 Ingénierie - Système

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(1)

CI-5 Ingénierie - Système

Analyser et décrire les systèmes avec SysML

LYCÉECARNOT(DIJON), 2015 - 2016

Germain Gondor

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 1 / 75

(2)

Introduction

Sommaire

1 Introduction

SysML : Pourquoi ? SysML : Qu’est-ce ? SysML : ses avantages

2 Diagramme des exigences (req)

3 Diagrammes structurels

4 Diagrammes comportementaux

5 Les structures algorithmiques de base

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 2 / 75

(3)

Introduction SysML : Pourquoi ?

SysML : Pourquoi ?

Dans un système complexe, les flux de matière, d’énergie ou d’infor- mation (MEI) échangés entre les composants, les relations orientées ou non et les bouclages ne permettent pas de décrire un système simplement sous la forme d’un texte ou d’un discours et l’utilisation d’unsupport graphiquedevient rapidementindispensable.

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 3 / 75

(4)

Introduction SysML : Pourquoi ?

SysML : Pourquoi ?

Dans un système complexe, les flux de matière, d’énergie ou d’infor- mation (MEI) échangés entre les composants, les relations orientées ou non et les bouclages ne permettent pas de décrire un système simplement sous la forme d’un texte ou d’un discours et l’utilisation d’unsupport graphiquedevient rapidementindispensable.

En conséquence, la représentation la mieux adaptée pour décrire un système complexe est nécessairement graphique.

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(5)

Introduction SysML : Pourquoi ?

La présence de niveaux hiérarchiques nécessite souvent un assem- blage de représentations graphiques organisées par niveaux et par points de vue.

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 4 / 75

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Introduction SysML : Pourquoi ?

La présence de niveaux hiérarchiques nécessite souvent un assem- blage de représentations graphiques organisées par niveaux et par points de vue.

Ainsi, l’analyse fonctionnelle d’un système technique se base tradi- tionnellement sur l’utilisation de différentes méthodes, auxquelles sont associés plusieurs outils adaptés pour les différents secteurs d’activité.

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 4 / 75

(7)

Introduction SysML : Pourquoi ?

La présence de niveaux hiérarchiques nécessite souvent un assem- blage de représentations graphiques organisées par niveaux et par points de vue.

Ainsi, l’analyse fonctionnelle d’un système technique se base tradi- tionnellement sur l’utilisation de différentes méthodes, auxquelles sont associés plusieurs outils adaptés pour les différents secteurs d’activité.

Ces outils, bien que très performants chacun dans leur domaine, sont trop disparates pour donner une vision globale cohérente du système étudié, ce qui rend l’analyse très difficile.

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Introduction SysML : Pourquoi ?

Par ailleurs, leur appropriation par des non-spécialistes est le plus souvent ardue, car nécessitant un socle de connaissances conséquent.

L’idée est donc née au début des années 2000 d’unifier les langages de modélisation.

Cette réflexion a donné naissance au langage de modélisation des systèmes SysMLa (Systems Modeling Language) qui a une structure standardisée depuis septembre 2007 (version 1.0a, la dernière en date étant la 1.3 de juin 2012).

a. Systems Modeling Language

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Introduction SysML : Qu’est-ce ?

SysML : Qu’est-ce ?

Basé sur le langage UMLa, SysML est un langage de modélisation pour l’Ingénierie Système. Il prend en charge la spécification, l’ana- lyse, la conception, la vérification et la validation des systèmes qui comprennent le matériel, les logiciels, les données, le personnel, les procédures et les installations.

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(10)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

SysML : Qu’est-ce ?

Basé sur le langage UMLa, SysML est un langage de modélisation pour l’Ingénierie Système. Il prend en charge la spécification, l’ana- lyse, la conception, la vérification et la validation des systèmes qui comprennent le matériel, les logiciels, les données, le personnel, les procédures et les installations.

C’est un langage de modélisation qui fournit :

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 6 / 75

(11)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

SysML : Qu’est-ce ?

Basé sur le langage UMLa, SysML est un langage de modélisation pour l’Ingénierie Système. Il prend en charge la spécification, l’ana- lyse, la conception, la vérification et la validation des systèmes qui comprennent le matériel, les logiciels, les données, le personnel, les procédures et les installations.

C’est un langage de modélisation qui fournit :

une sémantique :qui donne une signification et une relation entre les signes et leurs référents

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(12)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

SysML : Qu’est-ce ?

Basé sur le langage UMLa, SysML est un langage de modélisation pour l’Ingénierie Système. Il prend en charge la spécification, l’ana- lyse, la conception, la vérification et la validation des systèmes qui comprennent le matériel, les logiciels, les données, le personnel, les procédures et les installations.

C’est un langage de modélisation qui fournit :

une sémantique :qui donne une signification et une relation entre les signes et leurs référents

une notation :qui est un ensemble de signes conventionnels qui servent à fixer par écrit leur interprétation.

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(13)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

SysML : Qu’est-ce ?

Basé sur le langage UMLa, SysML est un langage de modélisation pour l’Ingénierie Système. Il prend en charge la spécification, l’ana- lyse, la conception, la vérification et la validation des systèmes qui comprennent le matériel, les logiciels, les données, le personnel, les procédures et les installations.

C’est un langage de modélisation qui fournit :

une sémantique :qui donne une signification et une relation entre les signes et leurs référents

une notation :qui est un ensemble de signes conventionnels qui servent à fixer par écrit leur interprétation.

SysML permet d’approcher un modèle par des vues (fenêtre ayant un angle de vision déterminé). Une vue est un élément du modèle. Trois points de vue ont été privilégiés dans le langage SysML.

a. Unified Modeling Language

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(14)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

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(15)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

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(16)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

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(17)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

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(18)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

Le diagramme d’états (State Machine Diagram, indicateurstm)

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(19)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

Le diagramme d’états (State Machine Diagram, indicateurstm)

Le diagramme d’activités (Activity Diagram, indicateuract)

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(20)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

Le diagramme d’états (State Machine Diagram, indicateurstm)

Le diagramme d’activités (Activity Diagram, indicateuract)

• Un point de vuestructurel, auxquels sont associés quatre diagrammes :

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(21)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

Le diagramme d’états (State Machine Diagram, indicateurstm)

Le diagramme d’activités (Activity Diagram, indicateuract)

• Un point de vuestructurel, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme de définition de blocs (Block Definition Diagram, indicateurbdd)

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(22)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

Le diagramme d’états (State Machine Diagram, indicateurstm)

Le diagramme d’activités (Activity Diagram, indicateuract)

• Un point de vuestructurel, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme de définition de blocs (Block Definition Diagram, indicateurbdd)

Le diagramme de bloc interne (Internal Block Diagram, indicateur ibd)

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(23)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

Le diagramme d’états (State Machine Diagram, indicateurstm)

Le diagramme d’activités (Activity Diagram, indicateuract)

• Un point de vuestructurel, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme de définition de blocs (Block Definition Diagram, indicateurbdd)

Le diagramme de bloc interne (Internal Block Diagram, indicateur ibd)

Le diagramme paramétrique (Parametric Diagram, indicateurpar)

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(24)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

Le diagramme d’états (State Machine Diagram, indicateurstm)

Le diagramme d’activités (Activity Diagram, indicateuract)

• Un point de vuestructurel, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme de définition de blocs (Block Definition Diagram, indicateurbdd)

Le diagramme de bloc interne (Internal Block Diagram, indicateur ibd)

Le diagramme paramétrique (Parametric Diagram, indicateurpar)

Le diagramme de paquetages (Package Diagram, indicateurpkg)

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(25)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

• Un point de vuecomportemental, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme des cas d’utilisation (Use Case Diagram, indicateur ucouucd)

Le diagramme de séquence (Sequence Diagram, indicateurseq)

Le diagramme d’états (State Machine Diagram, indicateurstm)

Le diagramme d’activités (Activity Diagram, indicateuract)

• Un point de vuestructurel, auxquels sont associés quatre diagrammes :

Le diagramme de définition de blocs (Block Definition Diagram, indicateurbdd)

Le diagramme de bloc interne (Internal Block Diagram, indicateur ibd)

Le diagramme paramétrique (Parametric Diagram, indicateurpar)

Le diagramme de paquetages (Package Diagram, indicateurpkg)

• Un point de vuetransversal, spécifique au langage SysML, a été rajouté : le diagramme d’exigences (Requirement Diagram, indicateurreq)

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(26)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

(27)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

(28)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

(29)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams

(30)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

(31)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq

(32)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq

(33)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

(34)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

Diagramme d’état State Machine

Diagramstm

(35)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

Diagramme d’état State Machine

Diagramstm

Diagramme d’activités Activity Diagramact

(36)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

Diagramme d’état State Machine

Diagramstm

Diagramme d’activités Activity Diagramact

Diagramme dedéfinition de blocs

Block Definition Diagrambdd

(37)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

Diagramme d’état State Machine

Diagramstm

Diagramme d’activités Activity Diagramact

Diagramme dedéfinition de blocs

Block Definition Diagrambdd

Diagramme deblocs internes

Internal Block Diagramibd

(38)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

Diagramme d’état State Machine

Diagramstm

Diagramme d’activités Activity Diagramact

Diagramme dedéfinition de blocs

Block Definition Diagrambdd

Diagramme deblocs internes

Internal Block Diagramibd

Diagramme d’paquetages

Package Diagrampkg

(39)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

Diagramme d’état State Machine

Diagramstm

Diagramme d’activités Activity Diagramact

Diagramme dedéfinition de blocs

Block Definition Diagrambdd

Diagramme deblocs internes

Internal Block Diagramibd

Diagramme d’paquetages

Package Diagrampkg

Diagramme d’paramétrique

Parametric Diagrampar

(40)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

Diagramme d’état State Machine

Diagramstm

Diagramme d’activités Activity Diagramact

Diagramme dedéfinition de blocs

Block Definition Diagrambdd

Diagramme deblocs internes

Internal Block Diagramibd

Diagramme d’paquetages

Package Diagrampkg

Diagramme d’paramétrique

Parametric Diagrampar

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 8 / 75

(41)

Introduction SysML : Qu’est-ce ?

Langage SysML

Diagrammes comportementaux Behavior Diagrams

Diagrammes structurels Structure Diagrams Diagramme

transversal Cross-Cutting Diagram

Diagramme d’exigences Requirement Diagramreq Diagramme

deséquences Sequence Diagramseq Diagramme

descas d’utilisation Use case Diagramuc(d)

Diagramme d’état State Machine

Diagramstm

Diagramme d’activités Activity Diagramact

Diagramme dedéfinition de blocs

Block Definition Diagrambdd

Diagramme deblocs internes

Internal Block Diagramibd

Diagramme d’paquetages

Package Diagrampkg

Diagramme d’paramétrique

Parametric Diagrampar

Ce n’est pas une méthode, il n’y a pas obligatoirement d’ordre dans l’établissement des diagrammes. Cependant, il y a tout de même une manièrenaturellede procéder.

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 8 / 75

(42)

Introduction SysML : ses avantages

SysML : ses avantages

Grâce à la richesse de sa notation, le langage SysML permet :

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 9 / 75

(43)

Introduction SysML : ses avantages

SysML : ses avantages

Grâce à la richesse de sa notation, le langage SysML permet :

• l’expression desbesoinset descontraintes;

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 9 / 75

(44)

Introduction SysML : ses avantages

SysML : ses avantages

Grâce à la richesse de sa notation, le langage SysML permet :

• l’expression desbesoinset descontraintes;

• la représentation de l’organisation structuréedes composants et leur définition précise ;

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 9 / 75

(45)

Introduction SysML : ses avantages

SysML : ses avantages

Grâce à la richesse de sa notation, le langage SysML permet :

• l’expression desbesoinset descontraintes;

• la représentation de l’organisation structuréedes composants et leur définition précise ;

• la représentation desmodes de fonctionnement, des processus internes et externes au système ainsi que les interactions avec son environnement.

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(46)

Introduction SysML : ses avantages

Sa structure autorise également des analyses très intéressantes pour les concepteurs telles que :

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 10 / 75

(47)

Introduction SysML : ses avantages

Sa structure autorise également des analyses très intéressantes pour les concepteurs telles que :

• la facilitation de lacollaboration de tous les spécialistesdes corps de métier concernés, en proposant un ensemble lié d’outils de représentation universels et expressifs;

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 10 / 75

(48)

Introduction SysML : ses avantages

Sa structure autorise également des analyses très intéressantes pour les concepteurs telles que :

• la facilitation de lacollaboration de tous les spécialistesdes corps de métier concernés, en proposant un ensemble lié d’outils de représentation universels et expressifs;

• la réalisation de lamise à jour, dustockageet dupartageainsi que l’interprétation des informations issues des analyses des travaux des différents intervenants ;

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 10 / 75

(49)

Introduction SysML : ses avantages

Sa structure autorise également des analyses très intéressantes pour les concepteurs telles que :

• la facilitation de lacollaboration de tous les spécialistesdes corps de métier concernés, en proposant un ensemble lié d’outils de représentation universels et expressifs;

• la réalisation de lamise à jour, dustockageet dupartageainsi que l’interprétation des informations issues des analyses des travaux des différents intervenants ;

• l’intégrationet lamise en relationdes différentes composantes techniques, par exemple les liaisons entre un programme informatique et des actionneurs mécaniques ;

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 10 / 75

(50)

Introduction SysML : ses avantages

Sa structure autorise également des analyses très intéressantes pour les concepteurs telles que :

• la facilitation de lacollaboration de tous les spécialistesdes corps de métier concernés, en proposant un ensemble lié d’outils de représentation universels et expressifs;

• la réalisation de lamise à jour, dustockageet dupartageainsi que l’interprétation des informations issues des analyses des travaux des différents intervenants ;

• l’intégrationet lamise en relationdes différentes composantes techniques, par exemple les liaisons entre un programme informatique et des actionneurs mécaniques ;

• la modélisation du système à toutes les étapes de soncycle de développementet dans saphase de vieen représentant les éléments du modèle selon différents points de vue ;

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 10 / 75

(51)

Introduction SysML : ses avantages

Sa structure autorise également des analyses très intéressantes pour les concepteurs telles que :

• la facilitation de lacollaboration de tous les spécialistesdes corps de métier concernés, en proposant un ensemble lié d’outils de représentation universels et expressifs;

• la réalisation de lamise à jour, dustockageet dupartageainsi que l’interprétation des informations issues des analyses des travaux des différents intervenants ;

• l’intégrationet lamise en relationdes différentes composantes techniques, par exemple les liaisons entre un programme informatique et des actionneurs mécaniques ;

• la modélisation du système à toutes les étapes de soncycle de développementet dans saphase de vieen représentant les éléments du modèle selon différents points de vue ;

• lavalidation des différentes solutionspar une ou plusieurs simulations basées sur les diagrammes d’états, d’activités et paramétrique présentés dans la suite.

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(52)

Diagramme des exigences (req)

Sommaire

1 Introduction

2 Diagramme des exigences (req)

3 Diagrammes structurels

4 Diagrammes comportementaux

5 Les structures algorithmiques de base

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(53)

Diagramme des exigences (req)

OBJECTIF : Modéliser les exigences devant être vérifiées par le système en liant les solutions mises en oeuvre sur le système avec les besoins définis dans le cahier des charges.

Ce diagramme traduit, par des fonctionnalités ou des contraintes, ce qui doit être satisfait par le système.

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(54)

Diagramme des exigences (req)

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 13 / 75

(55)

Diagramme des exigences (req)

De nombreux domaines peuvent être couverts, les plus classiques étant les exigences environnementales, économiques, fonctionnelles ou techniques.

Il est possible, mais non obligatoire, de relier les exigences entre elles par des liens. Distinguons alors :

la dérivation «derivReqt» :Consiste à relier des exigences de niveaux différents, par exemple des exigences système à des exigences de niveau sous-système. C’est un lien logique d’implication.

la contenance :Permet dedécomposerune

exigence composite en plusieurs exigences unitaires, plus faciles ensuite à tracer vis-à-vis du système.

le raffinement «refine» :Permet d’ajouter de la précision, par exemple des données quantitatives.

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(56)

Diagrammes structurels

Sommaire

1 Introduction

2 Diagramme des exigences (req)

3 Diagrammes structurels

Diagramme de définition de blocs (bdd) Diagramme de blocs internes (ibd) Chaînes fonctionnelles

Représentation d’une chaîne fonctionnelle

4 Diagrammes comportementaux

5 Les structures algorithmiques de base

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(57)

Diagrammes structurels Diagramme de définition de blocs (bdd)

Diagramme de définition de blocs (bdd)

Diagramme de contexte

OBJECTIF : Préciser, si possible de manière exhaustive, les acteurs et éléments environnants au système étudié. Il permet également de faire apparaître les différents acteurs ou éléments intervenant dans une exigence.

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 16 / 75

(58)

Diagrammes structurels Diagramme de définition de blocs (bdd)

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 17 / 75

(59)

Diagrammes structurels Diagramme de définition de blocs (bdd)

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 18 / 75

(60)

Diagrammes structurels Diagramme de définition de blocs (bdd)

Diagramme de définition de blocs (bdd)

Diagramme de définition de blocs

OBJECTIF : Décrire le système via des blocs (blocks dans le langage SysML) et représenter des éléments matériels (cas le plus fréquent) mais également des entités abstraites (regroupement logique d’élé- ments) ou des logiciels.

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(61)

Diagrammes structurels Diagramme de définition de blocs (bdd)

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 20 / 75

(62)

Diagrammes structurels Diagramme de définition de blocs (bdd)

Diagramme de définition de blocs (bdd)

Arbre de activités

OBJECTIF : Décrire une exigence ou une activité en sous activités élé- mentaires auxquelles peuvent être allouées des solutions techniques

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 21 / 75

(63)

Diagrammes structurels Diagramme de définition de blocs (bdd)

Sciences de l’Ingénieur (MP) CI-5 Ingénierie -Système Année 2015 - 2016 22 / 75

(64)

Diagrammes structurels Diagramme de blocs internes (ibd)

Diagramme de blocs internes (ibd)

OBJECTIF : Décrire les flux entre les différents blocs constitutifs d’un système.

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Diagrammes structurels Diagramme de blocs internes (ibd)

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Diagrammes structurels Chaînes fonctionnelles

Les différentes parties d’une chaîne fonctionnelle

«System»

Système Automatique

1 1..*

«Block»

Chaîne fonctionnelle

«Block»

Chaîne d’énergie

«Block»

Chaîne d’information

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Diagrammes structurels Chaînes fonctionnelles

Unechaîne fonctionnelleest constituée au moins d’un ensemblechaîne d’information + une chaîne d’énergie:

La chaîne d’énergie :elle est constituée de l’ensemble des composants qui permettent la transformation de l’énergie

nécessaire à l’apport de la valeur ajoutée sur la matière d’œuvre.

La chaîne d’information :elle est constituée de l’ensemble des composants qui permettent la gestion des informations relatives au bon déroulement de la transformation de l’énergie, et à l’environnement extérieur à la chaîne fonctionnelle considérée (autres chaînes fonctionnelles, opérateurs).

A l’intérieur de ces parties, on retrouve généralement différents consti- tuants :

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Diagrammes structurels Chaînes fonctionnelles

Chaîne d’information

NOM FONCTION DESCRIPTION EXEMPLES

IHMa d’en- trée/cap- teurs

Acquérir Permet l’acquisition de grandeurs

physiques Clavier, Pu-

pitre, boutons poussoirs Convertisseur Coder Convertit l’information pour la

rendre exploitable par la com- mande du système

CAN/CNAb

Unité de

traitement Traiter/Mémoriser Exploite les données pour générer

des ordres et des informations Processeur, microcontroleur IHM de sor-

tie

Restituer Restitue des informations à desti- nation de l’utilisateur

Voyants, écran Interface de

communica- tion

Communiquer Communique les informations vers d’autres systèmes si néces- saire ainsi que les ordres envoyés à la chaîne d’énergie

Ports USB, carte de sortie,

a. Interface Homme Machie

b. Convertisseurs Analogiques/Numériques - Convertisseurs Numériques/Analo- giques

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Diagrammes structurels Chaînes fonctionnelles

Chaîne d’énergie

NOM FONCTION DESCRIPTION EXEMPLES

Unité de sto-

ckage Stocker Stocke l’énergie d’entrée du

système

Batteries, condensateurs Alimentation Alimenter Rend l’énergie exploitable pour

le système

Transformateurs Pré-

actionneur Moduler Module globalement l’énergie en fonction des ordres reçus de l’interface de communication

Distributeurs, ha- cheurs

Actionneur Convertir Convertit une énergie dispo- nible en énergie utilisable en en modifiant la nature

moteurs, vérins

Transmetteur Transmettre Adapte sans en changer la na- ture l’énergie en sortie de l’ac- tionneur à destination de l’ef- fecteur

engrenages, sys- tèmes articulés

Effecteur Agir Agit directement sur la matière d’œuvre.

pince, foret

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Diagrammes structurels Chaînes fonctionnelles

REMARQUE: Ces constituants se retrouvent sur la majorité des sys- tèmes automatisés mais si les éléments permettant de stocker ou d’alimenter en énergie le système ne sont pas systématiquement présents. Tout dépend de l’exemple traité.

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Diagrammes structurels Représentation d’une chaîne fonctionnelle

Afin de représenter une chaîne fonctionnelle d’un système, on peut utiliser soit une représentation à l’aide dunbddou d’unibdcomme sur la figure suivante.

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Diagrammes structurels Représentation d’une chaîne fonctionnelle

Afin de représenter une chaîne fonctionnelle d’un système, on peut utiliser soit une représentation à l’aide dunbddou d’unibdcomme sur la figure suivante.

On y retrouve :

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Diagrammes structurels Représentation d’une chaîne fonctionnelle

Afin de représenter une chaîne fonctionnelle d’un système, on peut utiliser soit une représentation à l’aide dunbddou d’unibdcomme sur la figure suivante.

On y retrouve :

• les flux d’informations au niveau de la chaîne d’information avec des informations en provenance de la chaîne d’énergie grâce aux capteurs placés sur les éléments de la partie opérative et des ordres en provenance du l’interface de la chaîne d’information à destination du préactionneur pour distribuer le flux d’énergie en direction des actionneurs.

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Diagrammes structurels Représentation d’une chaîne fonctionnelle

Afin de représenter une chaîne fonctionnelle d’un système, on peut utiliser soit une représentation à l’aide dunbddou d’unibdcomme sur la figure suivante.

On y retrouve :

• les flux d’informations au niveau de la chaîne d’information avec des informations en provenance de la chaîne d’énergie grâce aux capteurs placés sur les éléments de la partie opérative et des ordres en provenance du l’interface de la chaîne d’information à destination du préactionneur pour distribuer le flux d’énergie en direction des actionneurs.

• les flux d’énergie au niveau de la chaîne d’énergie

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Diagrammes structurels Représentation d’une chaîne fonctionnelle

Afin de représenter une chaîne fonctionnelle d’un système, on peut utiliser soit une représentation à l’aide dunbddou d’unibdcomme sur la figure suivante.

On y retrouve :

• les flux d’informations au niveau de la chaîne d’information avec des informations en provenance de la chaîne d’énergie grâce aux capteurs placés sur les éléments de la partie opérative et des ordres en provenance du l’interface de la chaîne d’information à destination du préactionneur pour distribuer le flux d’énergie en direction des actionneurs.

• les flux d’énergie au niveau de la chaîne d’énergie

• les flux de matière avec la matière d’œuvre entrante (MOE) sur laquelle agit l’effecteur pour lui apporter la valeur ajouté, afin d’obtenir la matière d’œuvre sortante (MOS)

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Diagrammes structurels Représentation d’une chaîne fonctionnelle

Représentation d’une chaîne fonctionnelle

:IHM entrée consigne

utilisateur

consigne acquise

:Codeur information codée

:Unité de

traitement information traitée

:IHM sortie information transmise

:Capteur

:Interface

Ordre transmis : Chaine d’information

:Unité de stockage

Energied’entrée Energiestockée

:Unité d’ali- mentation

Energieexploitable

:Pré-ac- tionneur

Energiedistribe

:Action- neur

Energieconvertie

:Trans- metteur

Energietransmise

:Effec- teur

M.O.S.

: Chaine d’énergie grandeurs à mesurer

grandeurs acquises

consigne traitée

M. O. E.

ibd[block] Chaîne fonctionnelle [Description]

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Diagrammes comportementaux

Sommaire

1 Introduction

2 Diagramme des exigences (req)

3 Diagrammes structurels

4 Diagrammes comportementaux Diagramme des cas d’utilisation (uc) Diagramme de séquence (sd) Le diagramme d’états

Le diagramme d’activités

5 Les structures algorithmiques de base

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Diagrammes comportementaux Diagramme des cas d’utilisation (uc)

Diagramme des cas d’utilisation (uc)

OBJECTIF : Montrer les fonctionnalités offertes par un système en identifiant les services qu’il rend.

Les fonctionnalités d’un système correspondent à des cas d’utilisation, c’est-à-dire à des services rendus par le système. Il n’apparaîtra donc pas ce qui ne peut être fait par des acteurs extérieurs : ainsi, par exemple, le lavage, la recharge, le recyclage, la réparation, etc. ne doivent pas apparaître si le système n’a pas été développé expressé- ment pour cela.

Un acteur participe à au moins un cas d’utilisation. On distingue deux types d’acteurs :

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Diagrammes comportementaux Diagramme des cas d’utilisation (uc)

• l’acteur principal : il est associé à la fonctionnalité principale du système qui justifie son existence, qui répond au besoin.

• l’acteur secondaire : il sous-traite des services afin de permettre au système d’accomplir les missions attendues par l’acteur principal.

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Diagrammes comportementaux Diagramme des cas d’utilisation (uc)

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Diagrammes comportementaux Diagramme des cas d’utilisation (uc)

Dans la pratique, lesacteurs principauxsont placés sur lagauchedu diagramme et lesacteurs secondairessur ladroite.

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Diagrammes comportementaux Diagramme de séquence (sd)

Diagramme de séquence (sd)

OBJECTIF :Décrire un scénario dans un cas d’utilisation donné.

DÉFINITION: Message

Appel d’un comportement chez le destinataire. Cela peut être des si- gnaux ou des opérations.

On distingue trois catégories de messages:

synchrones :l’expéditeur attend une réponse pour poursuivre

asynchrones :l’expéditeur n’attend rien en retour

réponses :

REMARQUE:il exite aussi des messages réflexifs

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Diagrammes comportementaux Diagramme de séquence (sd)

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Diagrammes comportementaux Diagramme de séquence (sd)

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Diagrammes comportementaux Diagramme de séquence (sd)

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Diagrammes comportementaux Diagramme de séquence (sd)

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Diagrammes comportementaux Diagramme de séquence (sd)

Chronogrammes ou diagrammes de Gantt

Une autre façon de représenter l’évolution temporelle des systèmes et d’utiliser les chronogrammes (aussi appelés diagrammes de Gantt).

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Diagrammes comportementaux Diagramme de séquence (sd)

Chronogrammes ou diagrammes de Gantt

Une autre façon de représenter l’évolution temporelle des systèmes et d’utiliser les chronogrammes (aussi appelés diagrammes de Gantt).

On représente l’évolution chronologique des entrées et sorties d’un système séquentiel (ou d’une machine d’état) en considérant des changements d’états instantanés et simultanés.

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Diagrammes comportementaux Diagramme de séquence (sd)

Chronogrammes ou diagrammes de Gantt

Une autre façon de représenter l’évolution temporelle des systèmes et d’utiliser les chronogrammes (aussi appelés diagrammes de Gantt).

On représente l’évolution chronologique des entrées et sorties d’un système séquentiel (ou d’une machine d’état) en considérant des changements d’états instantanés et simultanés.

EXEMPLE: t

e1 e2 e3

S1 S2

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Diagrammes comportementaux Le diagramme d’états

Le diagramme d’états

OBJECTIF : décrire les différents états pris par le bloc en fonction des événements qui lui arrivent.

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