0BB60735d01 par IUFM - Fichier PDF\nNom original: 0BB60735d01.pdfTitre: MAI_W7.PDFAuteur: IUFM\nCe document au format PDF 1.2 a été généré par Microsoft Word / Acrobat PDF Writer 3.0 pour Windows, et a été envoyé sur fichier-pdf.fr le 27/09/2009 à 12:42, depuis l'adresse IP 92.128.x.x. 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Une compétence composante d'une compétence profe\nssionnelle représente :\n— soit une étape nécessaire dans la mise en œuvre de la compétence professionnelle (par exemple, les étapes associées aux comp\ntences CP3 1 à CP34 dans la démarche de conception d'une partie opér\n— soit une mise en œuvre spécifique de la compétence professionnelle sur un objet d'activité différencié (par exemple, les compéte\nces composantes de la réalisation d'un système automatisé de production).\nA chaque compétence composante d'une unité du référentiel est associé un cahier des charges de certif\nication, indiquant :\n— d'une part, les conditions de réalisation de la certification : données, contraintes et situation de certif\n— d'autre part, les critères d'évaluation de la compétence attendue : désignation du critère et niveau(x) de perfo\nPour cette présentation, les contenus de référence (connaissances et méthodes) ont été associés aux compétences composantes particulièrement\nsignificatives de leur mise en œuvre.\nUne unité de certification correspond à un regroupement de compétences spécifiques d'une même activité professionnelle. Elle évalue soit tout\nou partie d'une compétence professionnelle (exemples: unités U5.1 et U5.2 d'évaluation de la com pétence CP4), soit un ensemble de compétences professionnelles (exemple: unité U6.2 d'évaluation des compétences CP5, CP6 et d'une partie de CP7).\n• Présentation du cahier des charges de certification d'une unité\nDe manière générale, la définition de la certification se situe au niveau de la compétence composante. Exemple :\nCritère(s) et niveau(x) de perfo rmance\nCompétence comp osante\nCP11 Rechercher. . .\nLe besoin d'information... est formulé explici- • Obtention de l'information : l'information est actuelle...\ntement. . .\nCependant, pour quelques compétences composantes (voir par exemple CP33 ou CP41), une déclinaison plus fine en compétences unitaires\nest retenue pour définir la certification.\nRemarque importante : Les situations d'évaluation terminales associées aux unités d'évaluation (épreuves d'examen ou situations d’évaluation\nen cours de formation) sont des situations d'évaluation de compétence(s) professionnelle(s). Ce sont en conséquence des situations d 'évaluation globales et qui peuvent ne porter que sur une partie des compétences composantes (et a fortiori des compétences unitaires). Voir annexe\nIV : Règlement d'examen".\nPrésentation des contenus associés\nLes contenus associés à une compétence composante (ou à une compétence unitaire pour CP331 à CP334) correspondent à l'ensemble des\nconnaissances et des outils méthodologiques susceptibles d'être mobilisés pour atteindre cette compétence. L'évaluation terminale de la compétence ne met en œuvre, en général, qu'un sous-ensemble de ces contenus (défini à la fois par les conditions et les critères d'évalu\nUne partition des contenus est effectuée selon une échelle\nà deux niveaux : un niveau 2 ("maîtrise") et un niveau 1\n("information", ou "non ma îtrise").\nVoir présentation de l’exe m ple ci-contre.\nStructure générale d'une chaîne de mesure.\nCaractéristiques métrologiques des ca\nLes contenus de niveau 2 sont ceux dont une maîtrise plus ou moins grande est exigible lors de la cert\nLes contenus de niveau 1 sont des contenus dont la maîtrise partielle participe bien à la compétence professionnelle, et qu'il convient donc\nd'aborder en cours de formation, mais qui ne peuvent être exigés pour tous les étudiants en fin de fo\n1- Seuls les contenus de niveau 2 sont exigibles lors des situations d'évaluation des unités.\n2- L'association de connaissances et savoir-faire à une compétence composante correspond à un objectif d'unicité d'évaluation. Il va cependant des soi que la majorité des connaissances et savoir-faire peuvent être mobilisés dans diverses activités professionnelles, mettant souvent\nen œuvre plusieurs compéte\n3- La logique choisie pour la présentation ci-après n'est pas la logique de numérotation des unités. Il a en effet été choisi, pour mettre en cohérence le référentiel de certification avec celui des activités professionnelles, de débuter par la présentation des unités à caractère spécifiquement professionnel.\nCependant, il n'a pas été possible de conserver globalement la logique temporelle des activités de cycle de vie d'un système automatisé de\nproduction (ce qui aurait consisté à débuter par l'unité 6. 1, relative à la spécification et à la conception générale du SAP, associée pour la\ncertification à l'épreuve profe\nssionnelle de synthèse).\nLes conditions de réalisation détaillent le contexte de l'évaluation en termes de données de référence, de limitation vis-à-vis des contenus de référence et de situation opérationnelle de\nréalisation (lieu, moyens pédagogiques,...)\nLes critères d'évaluation de la compétence attendue sont les critères de performances dans les conditions de réalisation spécifiées. Lorsque plusieurs critères sont associés, les critères\nprincipaux sont repérés en gras.\nA chaque critère est en général associé un niveau de la performance attendue (indiqué en italiques). Le niveau peut être exprimé sous forme quantitative (par un indicateur) ou qualitative.\nEn l'absence d'indication de niveau, le critère doit être considéré comme de type binaire (le critère est satisfait ou non).\nUnité U1 - Expression française\nL'enseignement de l'expression française dans les sections de techniciens supérieurs Mécanique et automatismes industriels se réfère aux dispositions de l'arrêté du 30 mars 1989 (B.O.E.N. n° 21 du 25 mai 1989) fixant les objectifs, les contenus de l'enseignement et le référentiel de\ncapacités du domaine de l'expression française pour le brevet de technicien sup\nUnité U2 - Langues vivantes étrangères\nL'enseignement des langues vivantes étrangères se donne pour objectifs :\n— la consolidation, l'extension, la diversification, l'adaptation des acquis linguistiques des ét\n— leur enrichissement culturel et intellectuel;\nComposante nécessaire d'une formation professionnelle évolutive et adaptée à notre temps, cet enseignement doit prendre en considération les\nressources, les intérêts et les besoins des étudiants en fonction de leur scolarité antérieure et des spécificités linguistiques de la qualification\n— de dialoguer dans une perspective professionnelle ;\n— d'exploiter des sources d'information professionnelle dans la langue considérée ;\n— d'analyser une situation de communication compte tenu du contexte linguistique et socioculturel du pays co\nSans négliger aucun des savoir-faire fondamentaux (comprendre, parler, lire et écrire la langue étrangère) il convient donc de tenir compte de\nces exigences particulières.\nLe recours aux technologies modernes d'enseignement (audio-visuel, EAO) est recommandé lorsqu'il est possible.\nL'enseignement de la langue s'appuie sur des documents de toute nature aussi représentatifs que possible de la civilisation et de la vie quotidienne du pays étranger (textes, films, enregistrements, brochures, journaux, revues, affiches...), mais également en relation avec la spécialité\nprofessionnelle choisie (notices techniques, manuels d'utilisation, mode d'em ploi, glossaires, articles spécialisés ou de vulgarisation, plaquettes\nde présentation de matériels, publicités...)\nLes aspects à privilégier sont naturellement ceux qui correspondent le mieux à l'utilisation prévisible de la langue par le technicien supérieur.\nUnité U31 - Mathématiques\nL'enseignement des mathématiques dans les sections de techniciens supérieurs « Mécanique et automatismes industriels » se réfère aux dispositions de l'arrêté du 30 Mars 1989 fixant les objectifs, les contenus de l'enseignement et le référentiel des capacités du domaine des mathématiques pour les brevets de techn\nLes dispositions de cet arrêté sont précisées ci-après pour ce BTS.\nI - Lignes directrices\n1 - Objectifs propres à la section\nL'étude de phénomènes continus issus des sciences physiques et de la technologie constitue un des objectifs essentiels de la formation des\ntechniciens supérieurs MAI. Ils sont décrits mathématiquement par des fonctions obtenues, le plus souvent, comme solutions d'équations\nDe même la connaissance de quelques méthodes statistiques pour contrôler la qualité d'une fabrication et sa conformité au modèle initial prévu\nest indispensable à un technicien supérieur en mécanique et aut\n2 - Organisation des contenus\nC'est en fonction de ces objectifs que l'enseignement des mathématiques est conçu ; il peut s'organiser autour de cinq pôles:\n— une étude des fonctions usuelles, c'est-à-dire exponentielles, puissances et logarithme dont la maîtrise est n\nécessaire à ce niveau;\n— la résolution d'équations différentielles dont on a voulu marquer l'importance, en relation avec les problèmes d'évolution et de\n— une initiation aux méthodes de l'algèbre linéaire;\n— une initiation au calcul des probabilités suivie de notions de statistique inférentielle débouchant sur la construction des tests stati\nstiques les plus simples utilisés en contrôle de qualité;\n— une valorisation des aspects numériques et graphiques pour l'ensemble du programme, une initiation à quelques méthodes él\némentaires de l'analyse numérique et l'utilisation à cet effet des ressources des calculatrices programmables de poche et des\n3 - Organisation des études\nL'horaire est de 2 heures + 1 heure en première année et de trois heures en seconde année.\nNombres complexes 2.\nFonctions d 'une variable réelle 1.\nCalcul différentiel et intégral 2.\nAnalyse spectrale : transformation de Laplace.\nL'objectif essentiel est de permettre l'emploi de la transformation de Laplace pour la résolution d'équations différentielles ou de systèmes différentiels linéaires rencontrés dans d'autres disciplines. Il n'y a pas lieu de s'étendre à ce sujet et certains résultats pourront être admis. L'étude de\nla convergence d'une intégrale impropre d'une fonction donnée a priori n'est pas un objectif de cette formation.\nLe programme se borne à la transformation de Laplace des fonctions nulles sur ]0, -_[. Dans le cas d'une fonction définie sur\nmera donc la fonction t\n→ f(t).U(t), où U(t) désigne la fonction éch\nℜ, on transfor-\nEn relation avec les enseignements de physique appliquée et d'étude des parties commande, on indiquera que\nles propriétés de la transformation de Laplace s'étendent\nau cas où p est complexe, mais cette extension ne fait\npas partie du pr ogramme de mathématiques\na) Transformation de Laplace\n— Définition de la transformation de Laplace\n( L f)(p) =\nf(t).e .dt , où p ∈ ℜ.\n— Linéarité. Transformée de Laplace d'une dérivée et d'une prim\n— Effet d'une translation ou d'un changement d'échelle sur la vari\n— Effet de la multiplication par e\n→ e at,\nTransformée de Laplace des fonctions constantes et exponentielles t\noù a ∈ C\n— Théorèmes de la valeur initiale et de la valeur finale (admis).\nb) Calcul opérationnel\nApproche de la notion de fonction de transfert ; notion de calcul opér\nLes seules connaissances exigibles sur le calcul opérationnel portent sur le cas des fractions rationnelles,\ncombinées avec un facteur de retard éventuel.\n1 - Recherche de la transformée de Laplace d'une fonction donnée ou recherche\nd'une fonction dont la transformée de Laplace est donnée dans le cas où la\nfonction est une fonction usuelle indiquée dans le formulaire off\nOn se limite au cas où les propriétés citées dans le\nformulaire officiel permettent de conclure.\n2 - Exemples simples de recherche de la transformée de Laplace d'une fonction\ndonnée ou de recherche d'une fonction dont la transformée de L\n• Équations différentielles 2\n, à l'exception du TP5.\n• Fonctions de deux ou trois variables\n, à l'exception du paragraphe b) et en remplaçant le paragraphe c) par :\nc) Exemples très simples de calculs d'intégrales doubles en coordonnées carté- On admettra tous les résultats utiles\nAlgèbre linéaire 2 , en se limitant au cas\nStatistique descriptive .\nCalcul des probabilités 2 .\nStatistique inférentielle 2 .\nCalcul vectorie l.\nCourbes planes .\nΚ = ℜ.\nIII- Les capacités et compétences\nLa grille d'évaluation des capacités et compétences est précisée pour le BTS supérieurs « Mécanique et automatismes industriels » par une\ncirculaire d'a ccompagnement.\nUnité U32 - Sciences physiques - Physique appliquée\nLa finalité professionnelle des processus d'apprentissage et d'acquisition de compétences en section de BTS Mécanique et automatismes industriels étant primordiale, l'enseignement de sciences physiques et de physique appliquée ne saurait avoir pour objet d'y former des spécialistes de\nphysique ou électricité appliquée. Cet enseignement prolonge la formation scientifique des élèves acquise dans l'enseignement du second cycle\net développe chez eux la connaissance des lois physiques qui leur permettront tout à la fois de comprendre en profondeur le fonctionnement\ndes structures qu'ils rencontreront dans leurs activités professionnelles, de suivre l'évolution des techniques et, éventuellement, d'accéder à des\nniveaux de qualif ication supérieurs.\nA ces objectifs de connaissances s'ajoutent des objectifs méthodologiques: cet enseignement donnera aux élèves la possibilité de continuer à\npratiquer la méthode et le raisonnement scientifiques, notamment au cours des séances de travaux pratiques systématiquement associées aux\nséances de cours. Méthode et raisonnement scientifiques, appliqués plus tard à l'analyse des systèmes qu'ils rencontreront et des informations\ntechniques qu'ils recevront, permettront aux techniciens de Mécanique et automatismes industriels d'adopter une attitude critique et autonome\n• Modalités d'enseignement\nL'enseignement est confié à un professeur de physique appliquée qui assure le cours en classe entière (2 h par semaine) et les travaux pratiques\nou travaux pratiques - cours (TP-cours) en classe dédoublée (2h par semaine). De nombreux points du programme doivent faire l'objet de TPcours qui offrent la poss ibilité d'une approche concrète et aisée pour les élèves.\nD'une manière générale, les séances de travaux pratiques ont une durée de deux heures, de façon que les élèves puissent associer, chaque\nsemaine, cours et TP.\nEn première année, si la classe est constituée d'élèves provenant de sections différentes, quelques séances de travaux pratiques peuvent être\nmises à profit pour réduire son hétérogénéité en différenciant l'enseignement donné aux différents groupes (par exemple en ce qui concerne la\ncapacité d'utiliser les nombres complexes pour décrire les systèmes linéaires en régime sinusoïdal).\n• Contenus du programme\nLe programme ci-dessous, correspond aux deux années d'enseignement. L'ordre des différentes rubriques n'est nullement impératif et les professeurs restent évidemment libres de concevoir et d'adopter pour leur enseignement la progression qu'ils jugent la meilleure.\nCette liberté implique toutefois que toutes les dispositions soient prises au niveau de l'équipe éducative pour que le professeur de physique\nappliquée de deuxième année ait une connaissance claire des sujets abordés en première année, des niveaux auxquels il ont été traités et des TP\nqui leur ont été consacrés. La progression adoptée doit par ailleurs faire l'objet de concertation avec les professeurs d'enseignement technologique et de mathématiques.\nLe professeur de physique appliquée peut être amené à traiter des sujets de sciences physiques ou de physique appliquée qui ne figurent pas\nexplicitement au programme d'examen mais qui interviennent dans des projets d'élèves ou qui apparaissent nécessaires lors de certaines phases\nde la formation des élèves (par exemple lors d'un stage). Dans certains cas, ces interventions supplémentaires peuvent prendre la forme d'une\nvulgarisation rigoureuse et sobre.\n1 - Systèmes du 1er et du 2ème ordre en régime transitoire et en régime sinusoïdal\n1.1 - Systèmes du 1er et du 2ème ordre soumis à un échelon de tension et à une tension sinusoïdale.\n1.1.1 - Etude expérimentale de la charge et de la décharge d'un condensateur à travers une résistance.\n1.1.2 - Etude expérimentale de l'établissement et de l'extinction du courant dans une bobine en circuit fermé.\n1.1..3 - Etude expérimentale et théorique d'un dipôle RLC soumis à un échelon de tension ; influence de l'amortiss\n1.1.4 - Etude expérimentale et théorique de la réponse en vitesse d'un moteur à courant continu à excitation indépendante, entraînant une\ncharge inertielle, lorsqu'il est soumis à un échelon de tension.\n1.2 - Application des nombres complexes à l'étude des systèmes précédents en régime permanent sinusoïdal. Représentation du comportement\nfréquentiel ; bande passante.\nObjectifs; forme d'enseignement; limites des connaissances.\nIl s'agit avant tout de donner des modèles concrets (modèles physiques et modèles mathématiques) de systèmes du premier et du second ordre\nqui permettront par la suite de caractériser par exemple le comportement global de tout ou partie d'un système asservi.\nLes premiers points de cette partie du programme ont été rencontrés par les élèves au cours de leurs études dans le second cycle. L'objectif\npédagogique qui leur est attaché consiste à développer l'autonomie expérimentale des élèves. A cet effet, l'ensemble des appareils d'électricité\nappliquée (générateurs de fonctions, oscilloscopes, multimètres, suiveurs, amplific\nateurs... ) est mis en œuvre .\nLe point 1.1.3 s'appuie sur l'étude des équations différentielles du second ordre à coefficients constants développée en cours de mathématiques,\ntandis que le point 1.1.4 nécessite une liaison avec l'enseignement de mécanique. Pour le point 1.2 on veille à différencier l'enseignement\ndispensé aux élèves en fonction de leur baccalauréat d'origine.\n2. Le signal et son traitement Programme\n2.1 - Le signal: représentation temporelle et fréquentielle.\n2.1.1 - Observation, analyse et caractérisation de différents signaux simples périodiques.\n2.1.2 - Généralisation: exemples de spectres de signaux aléatoires analogiques ou logiques.\n2.1.3 - Opérations linéaires sur les signaux analogiques: amplification, addition, retard, dérivation, int\n2.1.4 - Opérations non linéaires sur les signaux analogiques: comparaisons.\n2.1.5 - Fonctions logiques simples (ET, OU, NON-ET, OU EXCLUSIF).\n2.1.6 - Fonctions logiques composées: comparaisons logiques, bascules, codage...\nObjectifs; forme d'e\nn seignement; limites des connaissances.\nLes élèves mettent en œuvre les fonctions simples de l'électronique analogique sous forme de T.P. privilégiant les am plificateurs opérationnels.\nIls connaissent ainsi l'incidence de ces fonctions sur les représentations temporelle et fréquentielle des signaux. La représentation fréquentielle\nest appréhendée grâce à l'analyseur de spectres. Les calculs de séries de Fourier sont exclus: le spectre d'un signal périodique, comme celui d'un\nsignal aléatoire, sont donnés sans démonstration; en revanche, l’analyseur de spectres, effectivement utilisé, permet d'en mettre en évidence les\ndifférences. Les exemples de signaux aléatoires sont choisis parmi les plus simples possibles, par exemple un enregistrement de voix humaine\ncomme signal analogique, un enregistrement de message codé en binaire comme signal logique: aucun développement mathématique n'est\ndonné, mais les spectres observés à l'analyseur sont commentés.\nLe traitement des signaux fournis par différents capteurs (forces, pressions, déplacements, etc.) illustre les opérations linéaires sur les signaux\nanalogiques. Les calculs portant sur les structures sont limités au maximum: une schémathèque explicitant les fonctions de transfert des différents montages présentés est mise à la disposition des élèves et les caractéristiques limites des composants sont précisées; ceci permet aux\nélèves d'exercer leur autonomie dans le choix des com posants actifs et des valeurs de composants passifs associés afin de réaliser une structure\nremplissant une fonction do nnée.\nLes fonctions logiques sont étudiées en concertation avec le professeur de technologie.\n3- Puissances en régime sinusoïdal monophasé et en régime triphasé\n3.1 - Puissances en régime sinusoïdal monophasé permanent (puissance active, puissance réactive, puissance apparente). Facteur de puissance.\n3.2 - Puissance active, puissance réactive, puissance apparente pour un système triphasé équilibré.\nMesures de puissance active pour un système triphasé équilibré et pour un système triphasé déséquilibré.\nObjectifs; forme d'enseignement; limites des connaissances\nCette partie du programme débute par des révisions de parties de programmes communes à tous les baccalauréats technologiques de la série\nsciences et techniques industrielles. Elle se prolonge, en cours, par la justification des méthodes de mesure de puissances et de facteur de puissance dans le cas d'un système triphasé équilibré et des méthodes de mesure de puissance active dans un système triphasé déséquilibré, avec ou\nsans neutre. Mais c'est en travaux pratiques que les savoir-faire indispensables à un technicien de mécanique et automatismes industriels sont\n4- Principes physiques mis en œuvre dans quelques composants et capteurs\n4.1 - Présentation et étude en T.P. cours de quelques composants de base à semi-conducteurs: diodes, transistors, photorésistances, photodiodes, phototransistors, diodes émettrices.\n4.2 - Les capteurs. Présentation simplifiée de quelques phénomènes physiques mis en œuvre dans divers capteurs: piézo-électricité (capteurs de\ngrandeurs mécaniques), variation de résistance sous divers effets (jauges de contraintes pour capteurs de grandeurs mécaniques, résistances métalliques pour thermomètres de précision), effet Hall (capteurs de courant et de champ magnétique), effet Seebeck (capteurs\nde température), conduction dans les semi-conducteurs (capteurs de température à thermistance et capteur d'éclairement à photodiode\nou phototransistors, induction électrique (capteurs de vitesse angulaire, capteurs inductifs de déplacement), variation de capacité\n(capteurs de dépl acement).\nSensibilité et fidélité d'un capteur; conditionnement du signal fourni.\nAprès une présentation rapide des propriétés des semi-conducteurs et de leurs jonctions, c'est l'aspect pratique qui est privilégié : en T P., les\nélèves apprennent à relever les caractéristiques statiques et dynamiques des composants et prennent conscience de leurs limites de fonctionnement, notamment celles qui sont liées à leur rapidité de réponse.\nLes capteurs étudiés sont ceux que l'on rencontre le plus en mécanique et automatismes industriels et, tout particulièrement, ceux d'entre eux\nqui font l'objet d'une utilisation dans le cadre de l'enseignement technologique.\nOn profite de l'occasion pour développer chez les élèves les notions d'analyse dimensionnelle entrevues dans le second cycle et concernant les\nunités des grandeurs utilisées dans les domaines physiques abordés. Cette analyse théorique, très utile, reste cependant limitée et, pour l'examen, seules la connaissance des unités associées aux grandeurs les plus courantes (énergie, puissance, intensité du courant, tension, force,\nmoment de couple, vitesse, vitesse angulaire, accélér\nation, champ magnétique, pression, tempér\nature), est exigée des élèves.\nOn montre que le choix d'un capteur suppose que l'on s'intéresse au phénomène physique sur lequel repose son principe et que divers paramètres autres que la grandeur que l'on cherche à mesurer sont susceptibles d'influer sur la réponse d'un capteur et de la rendre erronée.\n5- Convertisseurs d'énergie statiques\n5. 1 - Transformateurs\n5.1.1 - Modèle du transformateur monophasé parfait. Relations entre tensions primaire et secondaire, entre intensités des courants primaire et\n5.1.2 - Transformateur réel: saturation magnétique, pertes de puissance, chutes de tension en charge. Schéma équivalent vu du secondaire.\n5.1.3 - Transformateurs de mesure.\n5.1.4 - Etude expérimentale d'un transformateur triphasé.\nAprès les révisions théoriques des programmes du second cycle, l'établissement expérimental du schéma équivalent d'un transformateur monophasé vu du secondaire donne l'occasion aux élèves de mettre en œuvre la méthode expérimentale. Il s'agit de prolonger l'enseignement reçu\ndans le second cycle et de déboucher sur l'acquisition de comportements opérationnels (professionnels) en matière d'utilisation des matériels:\nnécessité de respecter les valeurs nominales (à cause de la saturation magnétique), de prévoir les chutes de tension par l'utilisation raisonnée\nd'un modèle établi expérimentalement, de respecter les conditions d'isolement et les conditions de sécurité.\nLa méthode de détermination du rendement d’un transformateur par la mesure des pertes séparées n'est pas au programme; en revanche l'ordre\nde grandeur des rendements des transformateurs industriels doit être connu.\nOn insiste sur les considérations de sécurité devant accompagner la mise en œuvre des transformateurs de mesure.\nAucun développement théorique n'est donné à propos des transformateurs triphasés dont on définit le seul rapport de transformation global m,\négal au rapport des tensions composées dans le fonctionnement à vide. Pour l'examen, les élèves n'ont donc pas à connaître, a priori, le rapport\nentre m et le rapport des nombres de spires des enroulements d’une même colonne.\nL'étude expérimentale d’un transformateur triphasé donne l’occasion aux élèves de constater que le mode de couplage des enroulements primaire et secondaire peut provoquer un déphasage du système des tensions secondaires par rapport au système des tensions primaires, mais\naucune étude théorique des différents couplages n'est faite; la notion d'indice horaire est hors programme.\n5.2 - Redresseurs; redresseurs commandés, onduleurs assistés: facteur de puissance, harmoniques.\n5.3 - Hacheurs; ondulation du courant de sortie, réversibilité.\n5.4 - Onduleurs autonomes: harmoniques engendrés, intérêt des onduleurs à modulation de largeur d'impulsions. Objectifs; forme d'enseignement; limites des connaissances.\nCes chapitres doivent être traités en liaison avec ceux qui sont relatifs aux moteurs; c'est en effet pour obtenir des dispositifs à vitesse réglable\nque la plupart de ces convertisseurs ont été mis au point. En TP., donc, on les étudie en même temps que les moteurs qu'ils alimentent. Le\nfonctionnement interne des convertisseurs statiques à semi-conducteurs n'est abordé que dans la mesure où l'étude en est très simple et ne\nrequiert pas de capacités supérieures à celles qui ont été développées en classe de terminale Génie mécanique: ce sont essentiellement les questions liées à l'association de divers dispositifs en vue de con\nstituer des systèmes devant assumer telle ou telle fonction globale, qui sont étudiées.\nLa définition du facteur de puissance d'un ensemble comportant un redresseur (notamment un redresseur commandé) est donnée; cette grandeur devient donc un facteur de choix de tel ou tel dispositif d'alimentation. Cependant si la mesure d'un facteur de puissance est intéressante et\nsi son intérêt doit être connu, sa détermination par le calcul théorique (à partir des formes d'ondes de tensions et de courants) est hors programme.\nL'attention des techniciens doit être attirée sur l'importance des harmoniques générés dans les lignes par tel ou tel type de redresseur commandé. Là encore, si la capacité de calculer ces harmoniques n'a pas à être développée chez les élèves (et encore moins évaluée), en revanche l'im- 10 -\nportance industrielle du phénomène (pour les dysfonctionnements qu'il génère) et l'intérêt qu'il faut attacher à sa réduction et à sa correction,\ndoivent être signalés et pris en compte dans les choix des équipements. Il peut d'ailleurs arriver que tel redresseur (pont mixte) présentant un\nfacteur de puissance plus intéressant qu'un autre (pont tout thyristors) soit écarté en raison d'harmoniques plus difficiles à contrôler et à éliminer.\nSur un exemple, qui peut être celui d'un ensemble hacheur réversible en courant ( machine à courant continu), on montre expérimentalement,\nen TP, l'intérêt dynamique et économique d'une alimentation réversible.\nSans entrer dans le détail de fonctionnement d'un ensemble redresseur-onduleur "quatre quadrants", ou d'un hacheur "quatre quadrants", on\nmontre par des considérations simples sur les courants moyens et les tensions moyennes comment ces structures permettent la réversibilité\nLes dispositifs expérimentaux permettant d'illustrer ces notions lors de séances de TP peuvent être soit des dispositifs industriels (on trouve\nnotamment des onduleurs à M.L.I. dans les variateurs permettant la commande des machines synchrones ou asynchrones), soit des maquettes\ndidactiques dont la puissance peut descendre jusqu'à une dizaine de watts. Lors de la phase d'achat du matériel didactique, on veille à acquérir\ndu même coup les machines tournantes et les conve\n6 - Convertisseurs d'énergie tournants\n6.1 - Moteur à courant continu à excitation indépendante.\n6.2- Moteur synchrone.\n6.3 - Moteur asynchrone triphasé.\n6.4- Moteurs pas à pas.\nLes principes régissant le fonctionnement des machines tournantes sont réduits à l'essentiel pour les moteurs à courant continu, les phénomènes annexes comme la réaction d'induit sont observé en travaux pratiques mais ne sont pas pris en compte dans les contrôles théoriques proposés à l'examen terminal. Les formules U = E + R.I, E = k. Ω, T = k.I constitueront la base des raisonnement exigibles des élèves qui, pour la\nplupart les connaissent déjà.\nDe même, pour décrire un moteur synchrone triphasé, on choisit un modèle opérationnel par phase simplifié et linéaire: f.e.m. synchrone Es\nproportionnelle à l'intensité du courant d'excitation (Es = K. Φ .Ω, Φ = k.ie), inductance synchrone L s constante. La pédagogie mise en œuvre\npour expliquer le fonctionnement d'une machine synchrone autopilotée relève de la vulgarisation scientifique.\nLe fonctionnement spécifique d'un alternateur et notamment la prédétermination de son courant d'excitation pour obtenir tel ou tel régime de\ncharge n'est pas au programme.\nLe modèle par phase d'un moteur asynchrone triphasé, même simplifié, n'a pas à être connu des élèves (en revanche, les notions de glissement\ng, de puissance électromagnétique transmise à l'induit (P t), de puissance perdue par effet Joule dans le rotor (P t.g) et, plus généralement, toutes\nles notions déjà familières aux élèves de la classe terminale de Génie mécan\nique sont exigibles.\nOutre le couple qu'ils peuvent développer à l'arrêt, l'intérêt essentiel des moteurs pas à pas réside dans leur commande par microprocesseur ou\nordinateur. On montre comment leur structure et leur alimentation rendent possible cette commande et assurent, même sans asservissement,\nmaniabilité et précision.\n7- Notions de base sur les asservissements Programme\n7.1 - Présentation des asservissements par schéma unidirectionnel : chaîne de puissance ou chaîne directe ; chaîne de retour ou chaîne de contrôle ; opérateur de différence ; fonctions de transfert.\n7.2 - Précision et stabilité d'un asservissement : comportements typiques.\n7.3 - Nécessité d'un réseau correcteur pour traiter la grandeur d'erreur (régulateur). Différentes réalisations (numériques ou analogiques).\n7.4 - Etude expérimentale d'un motovariateur industriel ou d'une maquette de régulation de vitesse ou de position.\nLe niveau théorique de ce chapitre (que l'on n'aborde pas sans concertation avec le professeur d'enseignement technologique) est limité à des\nconsidérations simples: fonctions de transfert en régime permanent ou en régime sinusoïdal; identification globale d'un système complexe à un\nsystème du premier ou du second ordre assorti, éventuellement, d'un retard pur : l'utilisation de la transformation de Laplace est donc exclue.\nLes propriétés des asservissements et notamment les améliorations apportées à un régulateur proportionnel par divers types de réseaux correcteurs (proportionnel et intégral; proportionnel et dérivé; proportionnel, intégral et dérivé) sont illustrées expérimentalement par une maquette\nd'asservissement de vitesse et/ou une maquette d'asservissement de pos\nDe nombreux variateurs industriels permettant de commander différents types de moteurs (à courant continu par action sur la tension d'alimentation, synchrones avec maintien de la condition V/f = constante, asynchrones avec commande vectorielle. ..) sont maintenant disponibles sur\nle marché. Il est intéressant d'en étudier un, associé au moteur correspondant et de mettre en évidence les deux types de régulateurs de base qui\néquipent généralement un tel variateur: le régulateur de courant, rapide, qui commande et contrôle directement le couple du moteur, et le régulateur de vitesse, plus lent à cause de l'inertie mécanique des parties tournantes, qui contrôle la vitesse et fournit au régulateur de courant les\ninformations qui lui sont nécessaires. Sans entrer dans les détails, l'analyse qualitative globale du fonctionnement d'un tel variateur peut constituer la synthèse de l'ensemble des notions du programme de la section «\nUnité U41 - Dimensionnement et validation des parties opératives\nCette unité U41 est associée à la compétence professionnelle «\nConcevoir la partie opérative d 'un système automat\nConcevoir la partie opérative d 'un système a\nDimensionner, évaluer les performances d'une solution opérative et choisir un constituant ou\nun composant op ératif\nCritère(s) et niveau(x) de perfo\nA partir d'un dessin de projet de mécanisme réel, plan ou • Justification du modèle cinématique retenu vis-à-vis du\nspatial, dont un modèle cinématique isostatique est réel (notamment le caractère isostatique) : aucune erreur\ndonné sous forme d'un sch éma cinématique normal isé.\ndans l 'interprétation de la rel\nÉvaluer les pe rformances d'un\npoint de vue stat ique\nDes éléments complémentaires (hypothèses, informa- • Modélisation statique du mécanisme (torseurs d'efforts\ntions techniques) sur l'agencement des liaisons et la transmissibles par les liaisons) : aucune erreur de modéliréalisation sont éventuellement fournies.\n• Résolution numérique ou analytique: choix de la méthode de résolution, exactitude des résultats, interprétation\ndes résu ltats.\nModélisation des assemblages :\n— liaisons entre solides :\n. repère local, degré de liberté, paramétrage\n. schématisation ; torseur cinématique ;\n— actions mécaniques agissant sur une pièce ou entre deux pièces :\n. lois physiques ; liaisons mécaniques : hypothèses (sur les contacts, les frottements, les jeux,. . .), . torseur\ndes actions mécaniques\n—définition; schématisation : schéma d'architecture, schéma cinématique, schéma tec\n— isostaticité, ordre d'hyperstaticité : conditions géométriques associées ;\n— incidences de l'isostaticité / hyperstaticité sur le choix des solutions ;\n— caractéristiques d'un méc anisme (actions transmissibles et transmises).\nStatique des solides Indéformables\n— définition d'un équilibre de solide, d'un ensemble de solides ;\n— méthodologie de résolution\n— théorèmes généraux ;\n— choix d'une méthode de résolution ; cas particuliers de résolution.\n* Voir nota\nRemarque préliminaire: ce programme prend en compte les programmes de Première et Terminale STI. Les connaissances seront approfondies en insistant, par exemple,sur la nature\nessentiellement spatiale des systèmes mécaniques, sur la modélisation et les outils les mieux appropriés pour traiter de cette modélisation.\nI1 s'agit d 'insister sur la notion de paramétrage pour introduire le torseur cinématique.\n11 s'agit de maîtriser les connaissances acquises antérieurement et, en particulier, de comprendre que plusieurs formes de torseur des actions mécaniques peuvent être associées à une\nmême liaison suivant les lois physiques retenues.\nLes notions de roulement, de pivotement et de glissement devront être maîtr\n511 s'agit de maîtriser la démarche proposée. Les résolutions assistées par outils informatiques seront privilégiées dans les domaines plan et spatial.\nÉvaluer les pe rformances cin ématiques d'un\nA partir d'un dessin de projet de mécanisme réel, plan ou\nspatial, dont le déplacement de l'élément terminal est\nassuré par une ou plusieurs chaînes cinématiques, un\nmodèle cinématique isostatique étant donné sous forme\nd'un schéma cinématique, la loi de commande de mouvement étant imposée (loi de vitesse ou d'accélération en\n• Modélisation cinématique du mécanisme (torseurs\ncinématiques associés aux liaisons) : aucune erreur de\nA partir d'un schéma cinématique d'un mécanisme réel,\nplan ou spatial, dont le déplacement de l'élément terminal est assuré par une ou plusieurs chaînes cinématiques\nisostatiques, chacune constituée par association de\nmécanismes élémentaires d'axes fixes et gains constants\n(en translation ou en rotation autour d'un axe principal\nd'inertie), la (ou les) loi(s) de commande de mouvement\ndes axes étant donnée(s) (loi de vitesse ou d'accélération\n• Caractérisation des phases du mouvement : au cune\nA partir de résultats (résultats logiciels ou expressions\nlittérales) relatifs à la cinématique d'un mécanisme\ncomplexe (à conformation variable, . . . ), des spécifications cinématiques étant déf inies.\n• Expression du déplacement et de la vitesse de l'élément\nterminal (composition des déplacements et/ou des vitesses).\nerreur de caractérisation.\n• Détermination de la trajectoire (espace, vitesse, accélération) de l'élément terminal pour chaque phase du mouvement (graphes des déplacements, des vitesses, des accélérations; en monoaxe ou multiaxes ) : au plus une phase\n• Expression et évaluation des caractéristiques du mouvement (course ou débattement, vitesse et accélération\n• Interprétation des résultats logiciels ou des expressions\nlittérales : les fait(s) essentiel(s), les effet(s) d 'une grandeur influente, ... sont dégagés; leur interprétation ou\nanalyse est conforme pour l'essentiel.\nDes indications d'étude, des objectifs et critères d'analyse\n• Choix d'un élément du mécanisme (actionneur, réducsont éventuellement pr écisés.\nteur, . . . ) : le choix est cohérent avec les spécif\nDes éléments de documentations sont fournis.\nCaractéristiques cinématiques d'un solide en mouvement :\n— torseur cinématique ;\n— mouvements particuliers : translation et rotation autour d'une droite, lois de mouvements partic\nMouvement plan :\n— définition, centre instantané de rotation ;\n— applications informatiques.\nLois de déplacement: lois de vitesse ou d'accélération en trapèze.\nCaractéristiques cinématiques d'un mécanisme, d'un constituant ou sous-ensemble mécanique:\n— gain en vitesse r =Vs / Ve (rapport de réduction ou de multiplication);\n— vitesses nominale, minimale et maximale ; gamme de vitesses ; accélérations nominale et max\n— résolution et précision :\n. en déplacement,\n. en vitesse, en accélération.\nChoix optimal d'un constituant ou d'un mécanisme selon un ou plusieurs critères ; rapport optimal d'un mécanisme selon un\nÉvaluer les pe\nmiques et énerg\ntiques d'un méc\nA partir d'un ensemble mécanique défini par un dessin\nde projet, une nomenclature et des indications quant à la\nréduction de certains volumes à des volumes géométriques élémentaires.\n• Détermination du centre de gravité et de la masse d'un\nensemble mécanique : aucune erreur de m odél isation.\n• Expression des moment d'inertie d'un solide simple\n(cylindre, parallélépipède) par rapport à un axe principal\nd'inertie ou à un axe qui lui est parallèle : la démarche et\nLes expressions ou valeurs cinétiques de tout ou partie\nl'expression sont justes.\ndes solides de l'ensemble étant fournies\n• Détermination du moment d'inertie d'un ensemble par\nrapport à un axe fixe : les éléments sont tous caractérisés,\nl'expression littérale est juste.\nA partir d'une chaîne de commande monoaxe, constituée de mécanismes élémentaires d'axes fixes et de gains\nconstants, en translation ou en rotation autour d'un axe\nprincipal d'inertie, définie par un schéma cinématique\n(éventuellement paramétré pour partie), une nomenclature et tout ou partie des caractéristiques cinématiques et\ncinétiques de ses différents constituants.\n• Paramétrage fonctionnel du schéma cinématique\n(déplacement/vitesse et actions) :\n• Évaluation des flux de puissance dans le mécanisme et\nA partir d'un solide isolé d'un mécanisme, en mouvement de translation ou de rotation autour d'un axe principal d'inertie, les torseurs des actions extérieures étant\ndonnés pour tout ou partie; une loi de mouvement étant\néventuellement précisée (forme mathématique ou graph ique).\n• Expression du torseur dynamique :\naucune e rreur.\n• Application des théorèmes généraux ou du théorème de\nl'énergie cinétique ; démarche et hypothèses toutes préci-\ndétermination d'une caractéristique (V ou\nρi ou ρg,\nF ou C, P i,\ncaractéristique équivalente) : toutes les hypothè-\nses sont précisées, a\nDes éléments quant à la démarche d'étude et des formu- l'énergie cinétique : démarche et hypothèses toutes précisées, au plus une erreur de calcul par inattention.\nlaires sont éventuellement fournis.\n• Caractérisation dynamique d'un actionneur en régime\ntransitoire à accélération constante.\nA partir de données (résultats logiciels ou expressions\nlittérales) relatifs à la dynamique d'un mécanisme complexe, des caractéristiques d ynam iques étant spéc ifiées.\nsont éventuellement pr écisés.\nsées, au plus une erreur d'i\nnatte ntion dans les calculs.\n• Détermination des caractéristiques dynamiques du\nmouvement du solide (valeurs instantanées et extrémales)\n: expressions littérales justes.\n• Interprétation et exploitation des résultats logiciels ou des\nexpressions littérales relatifs à la dynamique du mécanisme : les faits essentiels, les effets d'une grandeur influente, ... sont dégagés ; leur interprétation ou analyse\nest conforme pour l'esse\n• Choix d'un élément du mécanisme (composant, actionneur, réducteur, . . . ) : le choix est cohérent avec les\nNotion de masse.\nOpérateur d'inertie : image matricielle associée\n, torseur dynamique : résultante et moments, unités.\nEnergie cinétique : expression, unité.\nCe chapitre doit être considéré comme un préliminaire indispensable permettant d'introduire toutes les définitions fondamentales nécessaires aux études dyn\nSeules les particularités de l'image matricielle méritent l'attention de l'étudiant (application à l'équil\nLa recherche du moment cinétique se limite aux cas particuliers des calculs par rapport: à un point fixe, au centre d 'inertie, à un point de vitesse nulle.\namiques et/ou énergétiques.\n— travail, puissance ; énergie potentielle et cinétique ;\n— conservation de l'énergie mécanique d'un système mécanique : théorème de l'énergie cinét\n— bilan énergétique d'un mécanisme de transformation de puissance : rendement ;\n— applic ations aux chaînes cinématiques (caractérisation dynamique des actionneurs).\nMéthodologie de résolution.\nApplications: chaînes de commande d'axe\n— influence des masses, inerties et résistances passives: inertie ou masse équivalente, charge équiv\n— point de fonctionnement optimal ; équilibrage, ...\n* Voir nota 1 page 4\nÉvaluer les cara ctéristiques\nd'une poutre is ostatique\nA partir d'une pièce modélisée sous forme d'un arbre ou\nd'une poutre isostatique, sollicitée au cisaillement, en\nflexion ou en torsion simple, les efforts extérieurs étant\ndéfinis (éventuellement par leur to\n• Détermination du torseur des efforts de cohésion en un\npoint de la poutre : aucune erreur.\n• Détermination d'une courbe de la poutre: allure globale\njuste, ordre de grandeur des valeurs lim\nUne spécification fonctionnelle (de résistance ou de cohérent.\ndéformation) est éventuell ement imposée.\n• Dimensionnement de la poutre à la contrainte et/ou à la\nUn formulaire, une nomenclature de matériaux dispo- déformation : choix du principe de dimensionnement et\nnibles sont éventuellement donnés.\nordre de grandeur co\n• Justification du choix d'un matériau.\nA partir de résultats logiciels et/ou d'essais relatifs aux\ncontraintes et déformations d'un élément mécanique\nd'un mécanisme soumis à des sollicitations quelconques\n(y compris thermiques, ...), le modèle de définition et de\nsollicitation de la poutre étant complètement définis, un\ncode de calcul étant éventuellement fourni, toutes les\ncaractéristiques du matériau étant do\n• Interprétation des résultats obtenus en référence au\nmodèle (réel et/ou simplifié) et/ou aux spécifications :\nl'interprétation, ou l'analyse, est co\nnforme pour l'essentiel.\n• Proposition(s) de modifications (de géométrie, de caractéristiques - matériau, traitements,... -, de sollicitation, ...) :\nune proposition au moins est cohérente avec les r\nDes spécifications attendues, des résultats obtenus à\npartir de modèle et/ou de code simplifié, sont éventuellement fournis.\nThéorie des poutres et sollicitations simples (traction, flexion, torsion) ;\n— notion de contrainte (normale et tangentielle) et de déformation ;\n— torseur des actions mécaniques représentant les efforts de cohésion ;\n— courbes représentatives de : N, T\ny, T z, M t, M fy et M fz ;\n— calcul des contraintes, déformations, lois.\nÉtudes limitées aux mouvements de translation, de rotation autour d 'un axe et aux mouvements plans.\nLes applications devant pour l 'essentiel s 'appuyer sur l 'outil informatique, il pourrait être formateur :\n- d'établir les différences pouvant apparaître entre les résultats issus d'une approche statique et d 'une approche dynam\n- de voir l 'importance des hypothèses et modèles retenus sur les résultats.\nSollicitations composées : flexion-traction, flexion déviée, flexion-torsion, flambage\nCaractéristiques statiques globales des matériaux (R\nm, R po,2 , A%, modules)\nNotions sur les pressions de contact, la fatigue et le fluage.\nmécanisme h ydraulique ou\nA partir d'une chaîne de commande hydraulique comportant un actionneur, un préactionneur et une source à\npression constante, les actions extérieures étant totalement définies, le fluide étant supposé parfait, en écoulement permanent ou au repos.\n• Détermination des pressions dans l'actionneur : aucune\n• Détermination de la courbe caractéristique de la chaîne\nde commande : allure globale juste, ordres de grandeur\ndes valeurs limites cohérents.\n• Estimation de la puissance en régime permanent et du\nrendement: aucune erreur.\nA partir de résultats logiciels et/ou d'essais relatifs à une\nchaîne de commande hydraulique ou pneumat\nDes spécifications attendues, des codes de calcul, des\nrésultats obtenus à partir d'un code - simplifié ou non -,\nsont éventuell ement fournis.\n• Proposition(s) de modifications (de géométrie, de constituant, ...) : une proposition au moins est cohérente avec les\nCaractérisation d'un milieu fluide :\n— grandeurs: masse volumique, pression, viscosité, compressibilité, température ;\n— écoulements : distribution des vitesses, nature (permanent, laminaire, turbulent), débits volumique et massique ;\nconservation du débit volumique (écoulement permanent inco\nStatique des fluides. Théorème de Pascal. Actions d'un fluide sur une paroi.\nÉcoulements des fluides parfaits :\n— théorèmes de Bernoulli (sans ou avec échange d'énergie); applications aux mécanismes hydraul\n— travail, puissance d'un fluide.\nEcoulements des liquides réels :\n— compressibilité d'un liquide réel ; module de compressibilité ; expression de la raideur d'un actionneur hydraulique ;\neffet de l'arrêt brutal d'un écoulement : coup de bélier (notion) ;\n— viscosité d'un liquide réel ; viscosité cinématique et dynamique ; nature d'un écoulement (expression et signification\ndu nombre de Reynolds) ;\n— pertes de charge locales et réparties dans un fluide ; coefficients de pertes de charge ; influence de la nature de\nl'écoulement sur les pertes réparties ;\n— rendement d'un mécanisme ou d'une installation h\nApplications aux mécanismes hydrauliques (distributeurs, limiteurs, régulateurs, pompes et v\n— courbe caractéristique d'une chaîne de commande hydraulique (alimentation + distributeur + actionneur + charge)\nen régime permanent ; taux de charge; taux de charge optimal ;\n— limitation en vitesse et en accélération des actionneurs hydrauliques (choix de la pompe et du l\nim iteur de pression) ;\n— typol ogie et critères de choix des actionneurs hydrauliques.\nApplications (par transposition) aux mécanismes pneumatiques (longueur équivalente d'un ci\nrcuit, ... ).\nSeule l'identification des sollicitations et l'exploitation d 'un formulaire est demandée pour les trois dernières.\nL'utilisation de l'outil informatique permettra d'étudier des structures hyperstatiques simples, des structures complexes (bâti modulaire).\nUnité U42 - Étude détaillée de la partie opérative\nCette unité U4.2 est associée à la compétence professionnelle «\nConcevoir la partie opérative d'un système automat\nConcevoir la partie opérative d 'un système automatisé\nEtablir les documents techniques de réal\nisation de la PO\nopératif ciném atiquement défini\n• Une solution constructive de mécanisme spatial (deux\nactionneurs au plus) est définie par un schéma technologique et par un ensemble de contraintes *.\nAu moins un critère d'optimisation est défini.\nDes éléments de documentation sont fou\n* Exemples de contraintes: fonctionnelles : réglage d'un\nélément, interchangeabilité, ... ; géométriques : jeu\nfonctionnel, encombrement, débattement, ... ; mécaniques : masse, effort, ....\n• Représentation du dessin de projet de la solution :\n• Un avant-projet de mécanisme est défini pour tout ou\npartie par un dessin d'ensemble, une liste de constituants\nest imposé (capteurs, actionneurs, ... ), des éléments de\n• Définition de l'implantation des constituants : les spécifi-\nL’ensemble des contraintes fonctionnelles est respecté, les\nconditions fonctionnelles associées sont caractérisées.\n• Expression détaillée et justifiée, sous forme de note\ntechnique des choix d'optimisation : clarté des choix,\ncohérence des décisions avec les do\nnnées disponibles .\ncations constructeurs sont toutes re\n• Proposition éventuelle de modifications (agencement,\ndimensions d'éléments, ...) de l'avant-projet : argumentation cohérente avec l'ensemble des données.\n• Dessin de projet de la solution complétée : aucune erreur\nNormes et conventions relatives aux différents modes de représentation graphique (dessins, sch\nFonctions techniques élémentaires : réalisations constructives (architectures, matériaux associés, ...)\n— liaisons complètes ;\n— guidages en rotation et en translation ;\n— étanchéité et modes de lubrification.\nConstituants des équipements de production automatisée :\n— génération et stockage d'énergie : compresseurs et accumulateurs, centrales hydrauliques, batteries onduleurs; réseaux électriques, pneumatiques et hydrauliques ;\n— distribution et régulation de l'énergie ;\n- pneumatique et hydraulique : conditionnement des fluides (filtres, graisseurs, ...), distribution\n(distributeurs), raccordements (raccords, coupleurs...), régulateurs de pression et de d\n- mécanique : transmission (accouplements, ...), adaptation de mouvement (réducteurs, boîtes de vitesses,\n...), distribution (embrayages, freins...) et régulation (volants, ...),\n- électrique: distribution basse et moyenne tension, contacteurs et relais, variateurs.\nCe chapitre fera l'objet d'un enseignement en relation étroite avec celui de mécanique.\nOn mettra l'accent sur les caractéristiques technico-économiques, à un instant donné, des composants standards : critères de coût, de sûreté de fonctionnement : sécurité, disponibilité,\nfiabilité, maintenabilité, de standardisation, ...\n- pneumatiques : vérins, ventouses, moteurs,\n- hydrauliques : vérins, moteurs,\n- électriques :\n. moteurs asynchrones et synchrones ; moteurs à courant continu; vérins électr\n. moteurs pas à pas et autosynchrones ; moteurs linéaires ;\n— effecteurs industriels\n- unités de translation, de rotation\n- unités opératives: préhenseurs, pinces; axes intégrés; manipulateurs, ...\nEléments industriels standardisés pour parties opératives :\n— constituants et composants de guidage : douilles, glissières, vis,... (éléments roulants notamment) ;\n— constituants et composants de transform\nation de mouvement :\n- mécanismes vis-écrou, pignon-crémaillère ;\n- mécanismes à cames ;\n- mécanismes intermittents : roues à rochet, croix de Malte,... roues libres,.. .\n— constituants de transmission de puissance :\n- engrenages, courroies, chaînes,\n- accouplements indu striels.\nCritères de choix d'actionneurs et de constituants industriels.\nAgencement de constituants industriels :\n— principes et principales solutions de réglage dans les guidages ;\n— amortissement des mouv ements et vibrations.\n— caractéristiques ;\n— essais mécaniques et contrôles (destructifs et non destructifs) ;\n— évolution des caractéristiques dans le temps; traitements et revêtements dans la masse et de su\nEtablir les doc uments techniques\nde réalisation de la\nUn dessin de projet de mécanisme est fourni, des condi- • Définition, à main levée ou aux instruments de l'élément,\ntions fonctionnelles sont imposées, un besoin de sous- coté fonctionnellement pour tout ou partie : aucune erreur\nde représentation, les cotes fonctionnelles sont correctetraitance éventuel est clairement énoncé.\nment repérées .\nDessin de définition de produit :\n— règles de tracés des formes de pièce relatifs aux procédés industriels pour réalisations unitaires (moulage à modèle\nfusible, usinage conventionnel, formage à froid, mécanoso\n— spécifications fonctionnelles\n: dimensionnelles, géométriques, états de surface.\nL'accent sera mis sur les caractéristiques spécifiques à chaque famille technique ou technologique, ainsi que sur les performances propres à chaque famille et à chaque type.\nL'accent sera mis sur l 'utilisation et les caractéristiques industrielles, non sur la réalis\nL'indication de spécifications sera limitée aux surfaces fonctionnelles réalisant les liaisons d 'asse\nUnité U51 - Analyse et étude détaillée des fonctions de commande\nCette unité U5.1 est associée à la compétence professionnelle «\nConcevoir la partie commande d'un système automat\nConcevoir la partie commande d 'un système automatisé de pr\nCP411 : Proposer une coordination des tâches de commande\nCP412 : Proposer une organisation des modes de production et d'exploitation\nCP413 : Proposer une solution technique d'organisation fonctio\n- pour l'architecture de commande (commande locale et pilotage) ;\n- pour l'architecture de dialogue d'exploitation (conduite locale et à distance,\npilotage, supervision) et de maintenance (aide au diagnostic, aide à l'intervention, à la rép aration) ;\n- pour la prise d'informations, la commande et la protection des a\nDécrire le fonctionnement détaillé d'une partie co\nde co m mande\nUn cahier des charges partiel relatif à un sous-ensemble\nfonctionnel (SEF) est fourni, co\nm po rtant :\n—la (ou les) fonction(s) à assurer pour tout ou partie et\nleurs critères d'appr éciation ;\n—les contraintes liées aux éléments exi\n—les résultats de prédéterminations éve\nDes éléments technico-économiques relatifs à des solutions homologues existantes sont disponibles sous forme\nde dossiers, de documents con\n• Définition architecturale et procédurale satisfaisant\nl'ensemble des fonctions spéc\n- aucune ambiguïté dans la description,\n- respect de l 'ensemble des critères d 'évaluation spéc\nfiés, ou, à défaut, justification précise quant aux critères\n- expression des points-clés quant à la faisabilité des\nsolutions, notamment du point de vue de la cohérence\navec les choix op ératifs.\nDes choix de composants, de logiciels et des caractéristiques techniques sont éventuellement précisés.\nEnsemble des éléments de CP41, et plus préc\n— la liste des actuelles tâches de co\nm mande ;\n— le bilan des E/S du SEF considéré ;\n— un ou plusieurs critères (de productivité, de struct\nuration, de sûreté de fon ctionnement...).\ntâches de co mmande\nDescription par grafcet de la coordination retenue et\névaluation de la performance (vis-à-vis d'un critère imposé) : traçabilité de l'analyse conduisant à la description;\nexa ctitude de l'évaluation.\nmodes de produ ction et d'exploit ation\n— l'architecture fonctio nnelle du SEF ;\n— la liste et la description des modes de produ\n— un ou plusieurs critères (d'exploitation, de sûreté de\nfonctionnement, de maintenabilité, ...)\n• Description de la coordination et des conditions d'enchaînement entre modes (par Gemma ou autre formalisme\nadapté) : cohérence vis-à-vis des critères imposés, respect\ndu formalisme de de\nEnsemble des éléments de CP41, et, en co\nm plément :\n— la spécification précise des besoins associés à la\nfonction considérée (traitement, dialogue, gestion des\n— le grafcet de coordination des tâches, la description\ndes modes de production et d'e\nxploit ation ;\n— les critères (performance, exploitation, sûreté, erg\nonomie,...) et leur importance relative ;\n— les contraintes (spécifications générales, exi\n• Définition de la nature et de l'agencement (répartition,\nlocalisation) des moyens retenus : cohérence vis-à-vis des\n• Expression des besoins techniques associés : aucun\ncritères dominants, re\nspect des contraintes.\n• Caractérisation physique des échanges informationnels\n(ordres et informations) entre moyens : cohérence vis-àvis de la nature des moyens.\nFonctions de commande d'un système automatisé\nArchitecture fonctionnelle d'une chaîne fonctionnelle, d'un sous-ensemble fonctionnel et d'un système automatisé. Rôle et\nimportance industrielle des fonctions :\n— liaisons avec la partie opérative (acquisition, commande) ;\n— traitement ;\n— dialogue et communication avec les opérateurs (de mise en service, d'exploitation, de maint\n— liaisons avec le milieu extérieur.\nRépartition et décentralisation des fonctions :\n— objectifs d'une décentralisation des moyens et des fonctions: fonctionnels, technologiques, géographiques, économiques, temporels ;\n— principes, principales solutions industrielles, limites, performances et contraintes d'une décentral\nÉtude fonctionnelle des systèmes de commande répartis :\n— réseaux et communication entre systèmes locaux\n— principales structures techniques et performances d'un niveau local de commande (centralisée, séparée, répartie,\nFonction principale Liaisons avec la PO , avec pour fonctions élémentaires :\n— mesure, acquisition, conversion et prétraitement des informations logiques, numériques et analog\n— commande des actionneurs logiques ;\n— commande des servomécanismes (commande d'axe), principe de commande proportionnelle. Notion de loi commande ;\n— protection des actionneurs, surveillance.\nPour la prise d 'informations, la commande et la protection des actionneurs, doivent notamment être précisés :\n- la grandeur mesurée et la nature de la grandeur de sortie ; le principe de la mesure ; les possibilités de transmission ou de transduction ainsi que de tests ;\n- la nature et le niveau d 'énergie distribuée ; la nature des signaux de commande ; les possibilités de détection de leur état\n; les fonctions de prote ction des biens et/ou des personnes et les\ncaractéristiques des moyens les mat\nL 'accent sera mis sur les réseaux de terrain et sur les réseaux de constituants, ainsi que sur les contraintes liées à une automatisation progressive.\nPour chaque fonction principale on précisera son organisation en fonctions élémentaires et les principales solutions techniques pour les réaliser. On approfondira plus particulièrement\nles fonctions liaisons avec la PO, traitement, dialogue, communication et sûreté de fonctionnement : en comparant les principales solutions existantes; en analysant les performances et les\nlimites de ces solutions.\nFonction principale Traitement , avec pour fonctions élémentaires :\n— traitement logique\n— traitement numérique ;\n— traitement analogique\nFonction principale Sûreté de fonctionnement\n(voir aussi CP32) :\n— sûreté de commande des installations industrielles : sûreté des fonctions de sécurité, disponib\n— modes de défaillance génériques (démarrage ou arrêt intempestif ; non démarrage ou non-arrêt, dysfon\n— normes relatives à la sécurité des machines: EN 292 et satellites (notamment EN 60 204-1 : Equipements électriques\ndes machines ; EN 418 : Equipement d'arrêt d'urgence ; EN 894-3 : Conception des indicateurs et organes de sécurité ; EN 954-1 : Conception des systèmes de commande en relation avec la sécurité ; EN 1037 : Consignation - Prévention de la mise en marche intempestive ; EN 1050 : Appréciation du risque ; EN 1088 : Dispositifs de verrouillage et d'interverrouillage ; etc.. .)\n— principes d'obtention de la sûreté de commande :\n- séparation fonctionnelle, redondance, comportement orienté (vers la marche ou vers l'a\n- fiabilité (MTTF) et qualité, surveillance et auto-contrôle, maintenabilité (MTTR) et inte\nrchange abilité ;\n— principaux moyens techniques d'obtention de la sécurité : E/S de sécurité, constituants redo\nFonction principale Dialogues :\n— objectifs et spécifications des fonctions de dialogues avec l'ensemble des Intervenant sur le système a\n— procédures et modes de marche et d'arrêt d'un système automatisé: principes et choix, signalisations et consignes, défaillances et sécurité ;\n— conception des indicateurs et des organes de se\nrvice (EN 894-3).\nFonction principale Communication :\n— objectifs et spécifications des relations entre parties commandes réparties (synchronisation, coordination, transfert de\ndonnées). Principes de communication, liaisons synchrones et asy\n— notions sur les protocoles, les standard de communication. Principaux types de réseaux locaux.\nMéthodes d'approche progressive des spécifications\nDéfinition des limites de la prestation de l'automaticien (frontière PO - PC).\nExploitation du cahier des charges fonctionnel du système automatisé.\nConception générale de la partie commande : hiérarchisation des fonctions, découpage en chaînes fonctionnelles. Représentations :\n— par niveaux: de point de vue, de spécifications, de finesse de description;\n— par nature: littérales (textuelles, symboliques), graphiques ;\n— objectifs d'une représentation; comparaison et choix d'une représentation en fonction des finalités de la description.\nMéthodes d'analyse structurée\nMéthodes d'analyse descendante :\n—principe de l'analyse descendante : identification des tâches, décomposition des tâches en sous-tâches et fonctions, puis\n—représentations GRAFCET associées : graphe de coordination des tâches, macro-étapes et graphes pa\n—notions sur les méthodes générales d'analyse : SADT, langages à boites fonctionnelles (Function Bloc Diagram) ;\n—exploitation pour la vérification des performances temporelles pr\nMéthodes d'analyse ascendante :\n—principe de l'analyse ascendante : identification de fonctions/problèmes génériques ; caractérisation des solutions associées ; association et coordination des solutions génér\n—étude de quelques solutions génériques: partage de ressource, comptage, registre à décalage, sy\nnchronis ation, ...\nEn liaison avec l'enseignement de l'algèbre en m\nEn lia ison avec l'enseignement de physique appliquée.\nDécrire le fon ctionnement détaillé\nd'une partie co mmande\n— la (ou les) fonction(s) à assurer pour tout ou partie et\n— la (ou les) descriptions fonctionnelles exista\n(grafcet de coordination des tâches, Ge\nm ma, chron ogrammes) ;\n— la caractérisation précise des schémas d'an\nim ation ;\n— la liste détaillée des E/S du SEF ;\n— la caractérisation des moyens de commande retenus ;\n— les résultats de prédéterminations éventue\nDes descriptions (solutions homologues existantes ou\nspécifications générales) sont disponibles sous forme de\ndossiers, de documents constructeurs, ...). Des choix de\ncomposants, de logiciels et des caractéristiques techniques sont éventue llement précisés.\n• Architecture fonctionnelle logicielle :\ncohérence de l'architecture avec l'architecture fonctionnelle du système.\n• Choix des modèles de description associés aux différents\nmodules logiciels : cohérence du choix avec la nature des\nE/S et les caractéristiques du moyen associé.\n• Définition et caractérisation des variables et com posants\nauxiliaires : définition exhaustive, besoin auxiliaire justifié.\n• Description détaillée du fonctionnement : respect absolu\ndes E/S définies, description cohérente avec les descriptions fonctionnelles et les schémas d'animation *, aucune\nerreur de syntaxe dans la représentation\n* une description optimale n'est pas exig\nTypologie des fonctions de traitement\nIsolement de la fonction à traiter.\nModélisation des données (entrées et sorties manipulées).\nNature : logique, analogique, numérique, alphanumérique de ces données.\nDécomposition fonctionnelle de commande à partir de la nature des variables traitées (logique, analogique, numérique), modélisation des variables de dialogue. Choix des outils de description appropriés.\nOutils de description fonctionnelle et comportementale du fonctionnement d'un système aut\nOutils de description des systèmes numériques :\n— procédures et algorithmes (application aux blocs fonctionnels de commande) ;\n— représentations littérales structurées\nOutils de description du traitement analogique :\n— schéma-bloc (en liaison avec le professeur de phys\nOutils de description des modes de marche et d'arrêt :\n— outils graphiques: GEMMA, arbres de décision,... ;\n— traduction en langage graphique interprété ;\nOutils de description des systèmes logiques :\n— typologie des outils de représentation: principe procédural, booléen ou temporel ; mode littéral ou graphique ;\n— propositions logiques et représentations littérales structurées ;\n— équations logiques et logigrammes ;\n— chronogramme et outils de description temporelle ;\n— outils graphiques interprétés (GRAFCET, ...) : concepts, règles, structures de bases, interprétation (actions, réce\ntivités), synchronisation et coopération entre diagrammes, hiérarchie et macro-représent\n— blocs fonctionnels logiques ; blocs fonctionnels standard (comptage, temporisations, retards,\nique) ; blocs fonctionnels.\nL'accent sera mis sur la modélisation des données manipulées (types, variables, constantes. . . ) et des échanges (entrées, sorties), sur les struct\ntion) et sur les impératifs de mise au point et de maintenance, conduisant à des solutions modulaires, commentées, munies de point-test,....\nCes notions seront introduites en fonction des possibilités des logiciels disponibles.\nures de contrôle (blocs, alternative, répét\nOutils de description technologique du fonctionnement d'une partie commande\nPassage d'une représentation fonctionnelle à une représentation technologique :\n— intégration des spécifications technologiques, intégration des contraintes physiques et temporelles des solutions\ntechnologiques (temps de réponse des composants ou constituants, relayage, fon\nctions techn iques, ...) ;\n— répart ition des fonctions entre réalisations câblées et réalisations programmées.\nOutils de description des réalisations câblées :\n— principes généraux d'organisation et de représentation des réalisations câblées : séparation fonctionnelle, séparation\ndes communs, séparation des chaînes fonctionnelles, adressage ;\n— passage d'une représentation fonctionnelle (procédurale, booléenne ou temporelle) à une représentation câblée ; passage d'une description en graphe interprété à une réalisation câblée (interprétation formelle) ;\n— distance e ntre représentation technologique et réalisation.\nGraphes interprétés :\n— intégration des choix technologiques ;\n— étude des règles quatre et cinq du modèle GRAFCET, prise en compte de la simultanéité des événement en logique\nsynchrone et asynchrone ;\n— modèle formel du GRAFCET ;\n— chronogramme associé à un élément de description.\nNotion sur les outils de conception assisté par ordinateur\n(Outils d'analyse, de validation, de simul\nUnité U52 - Choix technologiques et description de la réalisation de la partie commande\nCette unité U5.2 est associée à la compétence professionnelle «\nDimensionner, évaluer les performances et choisir un constituant de co\névaluer les perfo rmances et choisir\nun constituant de\nco m mande\nUn cahier des charges partiel, relatif à un constituant (ou\nà un ensemble de constituants) d'une chaîne fonctionnelle, est fourni, comportant :\n— une caractérisation précise des fonctions et\ndes spécifications (fonctionnelles, technologiques, opérationnelles) du (ou des)\ncon stituant(s) ;\n— une liste (éventuellement partielle) de critères de choix avec leur caractérisation\nprécise (niveau, flex ibilité).\n• Identification du type (ou des) constituant(s) répondant\naux fonctions : type(s) conforme(s).\n• Listage exhaustif des évaluations à effectuer\n(spécifications dérivées permettant les comparaisons avec\nles caractéristiques ou performances de la solution) : liste\ncohérente avec les spécifications et les caractéristiques\ndes constituants adaptés au besoin.\n• Evaluation des spécifications ou des performances : la\ndémarche d'évaluation est juste, la guidance éventuelle est\nrespectée, les résultats sont d'o\nrdre de grandeur co\nspécifications générales) sont disponibles sous forme de • Sélection d'un constituant : la démarche de choix est\ncorrecte, le choix est conforme aux spécifications impodossiers, de documents constru\nDes choix potentiels de composants, de logiciels et des\ncaractéristiques techniques sont éventuellement précisés.\nsées et évaluées (même si ces évaluations sont fausses !).\nDes guides d'évaluation de performances, des guides de\nchoix sont éventuellement fournis.\nConstituants industriels d'acquisition de données\nStructure générale d'une chaîne de mesures\nCaractéristiques métrologiques des capteurs : étendue de mesure, précision, sensibilité, temps de r\nLes détecteurs industriels.\nLimites, performances et comparaison technico-économique des principales solutions. Choix d'un détecteur industriel :\nCaractéristiques et choix de capteurs pour la commande d'axe.\n• Les temporisateurs, retardateurs et compteurs industriels.\nEn liaison avec le professeur de physique.\nConstituants industriels de commande de puissance\nStructure générale d'une chaîne de commande\nLes constituants de régulation (limiteurs de débit, de tension, de pression, de courant; déma\nCaractéristiques des préactionneurs et interfaces de commande (T.O.R., proportionnel ou a\nLes préactionneurs T.O.R. (technologies pneumatiques, hydrauliques, électriques et électron\nComparaison des principales solutions: influence du choix, ou sur le choix, de la PC. Choix d'un préa\nrreurs progre ssifs).\nLes variateurs de vitesse industriels.\nLes constituants d'interface :\n— les cartes de sortie d'automate programmable\n— les interfaces électr opneumatiques.\n• Les constituants industriels de protection des préactionneurs et des actionneurs\nConstituants industriels de traitement\nRappel des principales réalisations industrielles de constituants.\nCaractéristiques industrielles, limites et performances des principales familles de constituants. Choix d'un constituant\n— pneumatique (composants logiques) ;\n— électrique (relais électromagnétiques, contacteurs auxilia\n— électronique :\n- micro-ordinateurs industriels.\nLes automates programmables pour le traitement numérique de l'information :\n— processeur, mémoires, unités d'E/S ; unités de communication (bus) ;\n— opérations élémentaires de traitement : opérations de transfert processeur-mémoires ou E/S ; opérations arithmétiques et logiques ; formats de représentation, codages (codes DCB, GRAY, ASCII, ...)\n— modes d'adressage: direct, indirect, indexé ;\n— principes de base de fonctionnement dynamique d'une unité de traitement : cadencement, exécution séquentielle\n— problèmes posés par le traitement en temps réel des événements: principes et principales solutions techniques industrielles pour :\n- le traitement immédiat\n- le traitement cyclique\n; influence du temps de traitement sur le temps de r\nLes constituants industriels de traitement de signaux analogiques :\n— fonctions principales et structure d'un servomécanisme ;\n— interprétation technologique de la correction PID ;\n— principales caractéristique d'utilisation industrielle de constituants de commande de servomécanismes : cartes d'axes\nde constituants séparés ou distribués (API, micro-ordinateurs) ; boites fon\nctionnelles con structeurs.\nModules métiers d'automates programmables :\n— architectures matérielles et logicielles, consoles et boîtiers de programmation, de r\n— princ ipaux constituants métiers: applications, mise en œuvre et paramétrage.\nL'accent sera mis essentiellement sur les caractéristiques fonctionnelles d'E/S de variateurs pour moteurs asynchrones, autosynchrones et à courant continu; les principes et principales\nsolutions constructives sont étudiées en cours de phys\nL'accent sera mis sur les caractéristiques fonctionnelles et opérationnelles.\nL'accent sera mis sur la sécurité des circuits électriques de puissance: défauts potentiels, dangers, détection des défauts, réglementation.\nSeulement sous forme de notion\nL'accent sera mis uniquement sur les problèmes posés par la mise en oeuvre d 'applications simples (sur API par exemple) et sur quelques él\néments nécessaires pour dialoguer avec des\nspécialistes d'applications plus complexes.\nConstituants industriels de dialogue et de communication\nPupitres, boites à boutons, boîtiers industriels.\nConstituants industriels de messagerie: écrans, imprimantes, ...\nComposants industriels de signalisation: voyants, afficheurs ...\nOrganes de consigne : boutons-poussoirs, leviers, roues codeuses, ....\nConstituants industriels de sépar\nation et de coupure : sectionneur, disjoncteur, interrupteur.\nConstituants industriels d'acquisition et périphériques de constituants programmables : claviers, consoles, lecteurs (de cartes\nmagnétiques, de codes-barres, étiquettes programmables, ...)\nMéthode de choix technologique d'un constituant industriel\nSpécifications et caractéristiques des constituants de parties commandes.\nSélection de critères de choix et pondération.\nSélection des solutions technologiques.\nÉvaluation technico-économique: par arbre de décision, tableau d'évaluation, ...\nDécision : adaptation éventuelle du choix et conséquences socio-économiques\nÉtablir les doc uments techniques\nUn dossier d'étude détaillée de la partie commande d'un\nsous-ensemble fonctionnel ou d'une sous-partiecommande est fourni, comportant :\n— des descriptions détaillées du fonctionnement\n— la définition précise des constituants de\ncommande associés (y compris borniers,\nconnecteurs, ...) et les documentations\n• Les normes de représentation normalisée, les normes\nde réalisation sûre sont disp onibles.\n• Repérage des composants et constituants : repérage\nexhaustif et conforme à la fois aux données et aux normes.\n• Listage des modules fonctionnels matériels à réaliser :\nliste cohérente avec les spécifications et les caractéristiques des constituants adaptés au besoin.\n• Établissement des schémas de câblage et d'implantation :\nséparation technique des niveaux fonctionnels et énergétiques, conformité exacte aux recommandations constructeurs, aucune violation flagrante de la sécurité.\n• Des descriptions génériques sont disponibles (sous\nforme de dossiers, de documents con\nstru cteurs, ...).\n• Des indications sont éventuellement fournies quant à\nla méthode de réalisation de certaines fonctions,...)\nUn dossier d'étude détaillée ..\nest fourni, comportant :\n— outre les éléments ci-dessus ;\n— les schémas de câblage de tous les composants et constituants.\n• Un langage de programmation est choisi.\n• Adressage et codage des variables : c o d a g e e xhaustif et\nconforme aux données et aux normes.\n• Listage des modules logiciels à réaliser : liste cohérente\navec les spécifications et les caractéristiques des constituants de co m mande.\n• Des descriptions génériques sont disponibles (sous • Description logicielle détaillée du fonctionnement :\nforme de procédures types, de dossiers, de documenta- aucune erreur dans l'enchaînement des tâches logicielles,\naucune erreur mettant en question les performances ou la\ntions constru cteurs, ...).\n• Des progiciels d'assistance sont éventuellement dispo- sécurité.\nnibles (CSAO, atelier logiciel, ...), com portant notam- • Description détaillée des procédures de dialogue d'exploitation : aucune erreur dans l’enchaînement des tâches de\nment des bibliothèques.\n• Les normes de représentation normalisée, les normes dial ogue .\nde réalisation sûre sont disp\nSchémas de réalisation câblée :\n— schémas électriques, hydrauliques et pneumatiques: principes généraux de représentation (descripteurs, liaisons, re1\nLangages d'automates programmables.\nNorme CEI 1131.\nLangages graphiques, langages inspirés GRAFCET.\nImplantation d'une représentation dans un langage :\n— principes de traitements des données en temps réel : algorithmique, noyau temps réel ;\n— notion de tâches cycliques, événementielles, de tâches de fond, de tâches rapides, ...\n— prise en compte de la simultanéité des événements en logique synchrone et asy\n— interprétation algorithmique du GRAFCET, avec ou sans recherche de stabilité ;\n— méthode d'implantation d'un graphe interprété dans un langage de réalisation type échelle à relais ;\n— méthode d'i m plantation d'un graphe interprété dans un langage littéral ;\n— implantation et codage.\nOutils de documentation et de programmation assistée par ordinateur (CSAO, atelier logiciel)\nOutils de production : éditeurs, compilateurs, bibliothèques, ...\nNormes NF E04-056, E04-057, E48-141 à 143, E49-151 à 153, norme EN 60204-1.\nCes outils seront introduits en fonction des possibilités des log\nUnité U61 - Réalisation, tests et intégration d'un système automatisé de production\n(épreuve professionnelle de synthèse)\nCette unité U61 est associée aux compétences professionnelles CP5 « Réaliser une opération technique sur un système automatisé », CP6\n« Élaborer tout ou partie d'un dossier relatif à un système automatisé de production » et CP7 « Gérer la réalisation ou l'exploitation d'un système\nS’exprimer sur une problématique professionnelle\nEffectuer l'assemblage et l'intégration de const\nituants ou sous-systèmes\nEffectuer les tests statiques et dynamiques de mise au point ou d'intégration de tout ou\npartie du système automatisé\nElaborer / mettre à jour un dossier d'exploit\nGérer la réalisation ou l'exploitation d'un système automatisé\n• Cahier des charges de certification de l'unité U61\nCompétence professionnelle globale CP1:\nPrésenter un tr avail personnel ou\n(compétences, critères et niveau de performances) et cont\nUne synthèse d'un travail personnel ou d'un travail\nd'équipe est disponible (plan, notes manuscrites ou texte\nrédigé, documents de sy nthèse).\nUn objectif de présentation publique est clairement\ndéfini par sa nature (bref exposé d'information, revue ou\nsoutenance de projet, formation,...), son public et ses\nenjeux (groupe restreint de pairs, auditoire important,\ndécideur ou évaluateur,.. .), sa durée ainsi que ses modalités possibles (support audio-visuel,...).\nLes moyens informatiques ou audio-visuels éventuellement requis pour préparer la présentation sont disponibles (logiciels de PAO, de pr ésentation ; pr ojecteur).\n• Élaboration des supports de présentation adapté à l'objectif : lisibles par tous les de\n• Adéquation de la présentation à l'objectif énoncé : aucun\ndépassement de durée, audition parfaite de l'auditoire.\n• Qualité technique de la présentation (plan, maîtrise du\nsujet, ...) : les idées fortes sont dégagées, les conclusions\nsont claires, l'essentiel du me\nssage est compris *.\n• Qualité formelle de la présentation (clarté, dynamisme,\nexploitation des supports, ...) : intérêt et écoute suivie de\n* Mesurable par les questions posées par l'auditoire ou par\nrestitution en quelques phrases.\nUn sujet de discussion technique, relatif à une étude en\ncours ou déjà effectuée, est parfait\nement délim ité.\nLes éléments et documents de référence éventuels sont\nL'interlocuteur est parfaitement identifié (membre de\nl'équipe ou d'un service de l'entreprise, responsable\nhiérarchique, spécialiste, client, fourni\n• Écoute attentive de l'interlocuteur :\nl'argumentaire sont identifiés.\n• Adaptation permanente de l'argumentaire au point de\nvue et aux arguments de l'i nterlocuteur.\n• Respect de l'interlocuteur : aucune rupture de parole non\njustifiée, bonne foi et pertinence des arg\n• Capacité à conclure : un accord est obtenu ou les termes\ndu désaccord identifiés.\n• Maîtrise de soi : aucun emportement i\nContenus associés aux compétences C13-CP14 CP16 (idem CP11 - CP12)\nTechniques de la langue orale et écrite (voir enseignement de français).\nTechniques de présentation des documents :\n— informatique : traitement de texte, DAO,\nCompétence professionnelle globale CP5 :\nRéaliser une op ération d'ada ptation\nd'un él ément\nEst défini un besoin d’adaptation * d'un élément mécanique existant, sans spécification dimensionnelle ou\ngéométrique particulière, sur un matériau ne posant\n• Définition succincte du mode opératoire et des contraintes à respecter (prise de pièce, mise en position relative\noutil-pièce . . . ) : expression écrite succincte, mais exacte,\ndu mode opér\nUn dessin de définition de l'élément (éventuellement à • Réalisation de l'opération.\nmain levée) est donné.\n• Définition de la procédure de contrôle de l'opération :\nLes outils et machines requis sont dispon\nexpression écrite succincte mais exacte de la procédure de\n* Opération élémentaire: d'usinage sur machine-outil contrôle.\nd'atelier (perçage, fraisage, taraudage, tournage), de • Contrôle de l'opération : l'adaptation est certifiée conmise en forme (pliage sur gabarit) ou de renforcement forme (dimension et géométrie).\n(soudage - poste d'atelier -, collage d'un renfort).\nProcessus de fabrication de type unitaire\nTravaux élémentaires en sécurité pour réalisation unitaire sur équipement d'atelier.\nTechniques de mes\nurage et de contrôle de réalisation unitaire.\nRéaliser les câbl ages et ra ccord ements de co mmande\nUn dossier de réalisation matérielle d'un sous-ensemble\nfonctionnel de la partie commande est fourni, comportant :\n— un cahier des charges de réalisation (nature du câblage, délimitation de l'opération, d élais, ...) ;\n— un schéma de réalisation câblée, de puissance ou de\ncommande, parfait ement doc umenté ;\n— un schéma d'implantation, sur platine ou en armoire ;\n— une nomenclature détaillée des éléments du schéma ;\n— tout ou partie du cahier de test unitaire du matériel en\net hors armoire (caractéristiques contrôlées, protocoles d'essai ...) .\n• Vérification préalable de la consignation de l'équipement\n: consignation notée.\nUn équipement partiellement câblé est fourni.\n• Sélection et préparation (repérage, regroupement) des\ncomposants de liaison : aucune erreur de sélection ou de\nrepérage, regroupements co\nnformes et esthétiques.\n• Définition succincte de la procédure de câblage : r é d a ction sommaire de la procédure, choix techniques et ordonnancement des opérations glob\n• Réalisation du câblage : le câblage est conforme, aucune\naltération de l'existant n'a été faite.\n• Contrôle de conformité : un procès-verbal de contrôle\nLes composants de raccordements sont disponibles. Les\noutillages nécessaires sont disponibles.\nL'équipement à câbler est co\nHabilitation pour travaux de câblage et raccordements potentiellement dangereux.\nMéthodes de câblage et de raccordement en sécurité des composants, constituants et réseaux i\n— principes et techniques de connectique dans les technologies électriques, pneumatiques, électroniques identification, préparation, raccordement, isolement, regroupement, rep\nérage,..., des liaisons) ;\n— ordo nnancement des opérations pour les réalisations intégrant plusieurs technologies.\nTechnologie des composants industriels de connectique\n— connecteurs et raccords, borniers,... indu\n— fils, câbles, tuyaux, liaisons,... standardisés ;\n— profilés, embases, racks,... standardisés.\nTests statiques des connexions :\n— tests mécaniques, électriques, d'étanchéité,... ; moyens de tests statiques (contrôleurs,...) ;\n— techniques et procédures de contrôle et de conformité du câblage.\nRéaliser un m odule log iciel\nUn dossier de réalisation d'un module logiciel est fourni,\n- un programme détaillé, dans un langage déf\n- une nomenclature détaillée des variables util\n- une définition précise des relations du module à l'ensemble du logiciel de commande ;\n- tout ou partie du cahier de test unitaire du m\n- le constituant, tout ou partie du programme déjà implant é(le module à réaliser excepté), et ses moyens de\n- un dossier technique documentaire (constituant, langage, essais) ;\n- un jeu de configuration de tests ou simulation du\n- éventuellement, une assistance logicielle à la programmation ;\n- éventuellement, la réalisation du module sur un autre\n• Caractérisation des variables : toutes les variables et tous\nles bits internes sont identifiés et définis.\n• Codage du module.\n• Définition succincte de la procédure de test du module :\nles points-tests et les configuration principales de tests\n• Test unitaire-simulation du module : les dysfonctionnements éventuels sont notés sur le procès-verbal de contrôle (configuration d'occurrence, effets sur le module, ...\n• Définition de la procédure d'intégration du m\nDéfinition et représentation des variables (types: sur bit, mot, ... ; identification adresse physique, mném\nAdaptation du codage aux spécificités du constituant (en fonction de l'analyse détaillée et du langage de pr\nOutils de développement et d'assistance à la programmation\nConsoles et boîtiers de programmation : mode d'introduction des programmes, fonctions éditeur interactives (visualisations,\nmodifications, insertions,...), stockage et chargement des pr\nOutils de programmation automatique, de chargement automatique. (Ces outils seront présentés en fonction des moyens\nTests statiques du programme : outils de développement.\nTests dynamiques du programme :\n— marche pas-à-pas, points-tests, arrêt sur instruction ;\n— observation dynamique du fonctionnement : outils d'analyse et de mise au point, v\n— forçage, simulation (E/S, variables).\nProcédures d'intégration logicielle.\nEffectuer l'asse mblage et l'intégr ation de const ituants soussystèmes\nUn dossier d'intégration d'un sous-ensemble fonctionnel\nest fourni, compo rtant :\n— les plans d'ensemble et d'implantation de la PO et de\nla PC ;\n— les schémas et programmes de la PC, parfaitement\n— la définition des procédures d'intégration et d'essais.\n• Assemblage, montage des éléments opératifs : assem blage effectués, sans détérioration des éléments et des\n• Raccordements en énergie et entre constituants : raccordements effectués.\n• Assemblage des modules logiciels\n• Intégration de modules logiciels à un logiciel existant :\n- l'ensemble des constituants à intégrer, en état ;\n- l'ensemble des procès-verbaux de contrôle des constituants ;\n- les moyens d'intégration et les documentations nécessaires.\naucune altération de l'exi\n• Vérification de conformité des assemblages et des raccordements.\n• Contrôle de conformité des assemblages, des raccordements, des sous-ensembles opératifs et de commande : les\ndysfonctionnements éventuels sont notés sur le procèsverbal d'intégration (nature, configuration d'occurrence,\neffets sur le sous-ensemble, ...) ; des mesures correctives\nsont éventuellement prop\nTechniques d'assemblage de composants et constituants industriels\n— éléments standardisés : châssis, glissières, paliers, profilés, armoires, racks, embases, borniers, bo\nîtes à boutons ;\n— éléments d'assemblage et de fixation de composants et constituants mécaniques (visserie, . . . ), pneumatique et hydrauliques (raccords industriels, ...) ;\n— procédés d'assemblage industriels.\nTechniques d'assemblage des modules logiciels.\nTechniques de mesurage et de contrôle :\n— de positionnement et d'alignement ;\n— de déplacement et de tr ajectoire ;\n— de durée.\nMéthodes d'assemblage et de réglage.\nstatiques et dyn amiques de mise au\npoint ou d'intégr ation de tout ou\nUn dossier d'intégration d'un sous-système est fourni,\n—les plans d'ensemble et d'implantation de la PO ;\n—la définition des procédures d'intégration et d'essais ;\n—les cahiers de tests d'intégration du sous-système ;\n—tout ou partie du cahier de recette du sous-système.\n• Validation partielle ou globale de la PO : les éventuelles\nnon-conformités et demande(s) de mise en conformité sont\n• Validation des ensembles de contrôle-commande : les\néventuelles non-conformités sont consignées, des propositions de mise en conformité sont formulées, les demande(s) de mise en conformité sont réd\n• Validation de la capabilité du procédé de commande\n(simulation de la PO) : le procédé est validé ou les écarts\nidentifiés et co nsignés\n• Validation des procédures de sûreté : les défauts de\n- le sous-système à tester, en état ;\n- l'ensemble des moyens de tests et d'essais, l'ensemble sûreté sont identifiés, toutes les demandes de mise en\nconformité sont réd\ndes moyens de mesure r equis.\n• Mise à jour et/ou en conformité des dossiers d'intégration\n• Procès verbaux de revue de faisabilité opérationnelle et\n• Sous-système en état de produire.\nLes connaissances et savoir-faire acquis en Terminale STI seront complétés en fonction des besoins.\nPrincipes, méthodes, procédures et moyens d'essais et de mise au point des parties opératives :\n— principes et principaux moyens d'essai et de tests statiques et dynamiques ;\n— moyens de mesurage et de contrôle.\nPrincipes, méthodes, procédures et moyens de }mise au point des parties commande :\n— tests statiques et dynamiques des circuits de puissance et de commande ;\n— outils de simulation.\nPrincipes, méthodes, procédures et moyens d'intégration des systèmes.\nPrincipes, méthodes et procédures de mise en cadence des systèmes.\nCompétence professionnelle globale CP6 :\nÉlaborer ou mettre\nà jour un dossier\nde conception, de\nréal isation, de test\nrelatif à un sy stème\nÉlaborer / mettre à jour un dossier relatif à un système automatisé de Production\nUn ensemble de documents et fichiers (plans, notices,\nnotes de calcul, tableaux de données ou résultats,\ncomptes rendus, documentations, fiches, ... fichiers,\ncopies d'écran,. . .) est disp onible.\nUn objectif de constitution et la nature du dossier sont\nprécisés (revue de projet, sout enance,...).\nDes logiciels de présentation (DAO; traitement de texte,\nPAO - avec correcteurs -, ...) sont di\nUn modèle de présentation est éventuellement fourni\npour tout ou partie des différents doc\numents atte ndus.\nDes dossiers modèles sont éventuellement di\n• Définition d'un plan d'organisation générale du dossier :\nle plan est cohérent avec l'objectif et l'ensem ble de documents.\n• Synthèse, mise en forme et structuration des documents\ndisponibles en « documents dossier »:\n- chaque "document dossier» comporte une introduction\net une conclusion, a un contenu conforme à l’original,\nest correct sur le plan gra m matical ;\n- respect des modèles imposés.\n• Présentation du dossier : présence d'un sommaire et d'un\nindex, présentation agréable.\nMise à jour effectuée en conformité.\nContenus associés (voir aussi CP12)\nTechniques élémentaires d'organisation documentaire\nTechniques de présentation des documents (voir CP12)\nà jour tout ou\npartie d'un dossier\nLes dossiers et fichiers de conception et de réalisation\nd'un système automatisé sont fournis.\nUn besoin d'exploitation-maintenance est clairement\ndéfini (organisation opérationnelle de l'exploitationmaintenance : nombre et qualification des personnels,\ndéfinition précise et répartition des tâches d'exploitation\net/ou de maintenance, habilitation( s), sous-traitance\néventuelle, ...). Le(s) critère(s) de structuration du dossier (par sous-ensembles fonctionnels, entités organiques - PO, puissance, commande -, tâches intervenant,\nhabilitations, ...) sont définis.\nLes normes et recommandations de sécurité relatives à\nl'intervention sur ce type de système sont fou\nLes destinataires du dossier sont consult\nDes logiciels de présentation (DAO, traitement de texte,\nPAO, avec correcteurs,...) sont disp\nUn dossier modèle, ou un, ou plusieurs, modèle(s) de\nprésentation de document(s), sont di\n• Découpage du dossier en fonction du (ou des) critère(s)\nfourni(s) : cohérence du d écoupage vis-à-vis des critères.\n• Description des procédures opératoires ou d'intervention\nen toute sûreté :\n- chaque procédure est cohérente avec le fonctionnement\ndu processus et l'habilitation du personnel, s'effectue\nen toute séc urité,\n- chaque disposition ou procédure de sécurité est clairement expliquée et justifiée, les risques prévenus ; les\nrisques résiduels éventuels, les risques potentiels en\ncas de contournement des dispositions de sécurité\nmatérielles et l ogicielles, sont expl icitement énoncés.\n• Présentation du dossier : toutes les références croisées\nnécessaires entre parties du dossier sont présentes, forme\nde présentation (texte, schémas, croquis) adaptée au\nSécurité des personnes lors de procédures d'exploitation et de maintenance (normes applicatives de l'EN 292).\nTechnique de références croisées entre documents liés.\nCapacité : ORGANISER\nCompétence professionnelle globale CP7 :\nConduire la réal isation de tout ou\nGérer la réalisation ou l'exploitation d'un système aut\nUn dossier de réalisation d'un sous-ensemble fonction- • Établissement des cahiers des charges de consultation,\nd'appel d'offre, de sous-traitance, ... : le besoin est parfainel est fourni, compo rtant :\ntement spécifié (performances, coûts, délais).\n— l'ensemble des documents de réalis\n• Élaboration des documents de commande, de fabrication\n— le planning d'ordonnancement.\n: les documents, réalisés en autonomie, sont parfaitement\nDes objectifs de délais sont imposés.\nDes standards de documents sont imposés.\n• Lancement de fabrication : les dates au plus tard sont\n• Suivi et réception des commandes et des productions :\ntoutes les commandes sont réceptionnées, toutes les nonconformités sont identifiées et consignées (PV de réception).\n• Suivi de la réalisation : défauts et dysfonctionnements\ntous identifiés et consignés; opportunité et justesse des\nmesures correct ives proposées.\n• Suivi de l'échéancier : respect des dates clés, opportunité\ndes décisions d 'adapt\nSuivi des coûts : les dépassements sont rep\n— objectifs économiques, d'échéancier et de performances (prévisions, indicateurs, tableaux de bord, Pert, Gantt,\ncourbes, ...) ;\n— organisation et planification du travail d'équipe (outils graphiques, tableaux et/ou logiciels de ge\nstion de projet) ;\n— gestion des ressources matérielles et intégration des contraintes liées à des interventions de sous-traitance.\nEléments de comptabilité analytique :\n— catégories de charges: directes (matières premières, main d'œuvre...) et indirectes ;\n— coûts des composants: d'achat, de production, de distribution ;\n— coût de revient (démarche).\n— appels d'offre (clauses, réglementation des marchés) ;\n— bon de commande ;\n— bon de livraison.\nDocuments de fabrication et/ou de produits fabriqués :\n— bon composant, bon de travail, ... ;\n— fiche de lancement, fiche de contrôle, fiche suiveuse, ...\nmoyens et proc édures de co ntrôlecommande\nEst donné, pour un système automatisé de production\n— l'expression d'un besoin d'optimisation pour l'exploitation ou la maintenance (optimisation d'un critère\nde performance: cadence, disponibilité opérationnelle, fréquence d'intervention,... ; optimisation\nd'une fonction de commande : régulation, commande d'axe, coordination, ... ; optimisation d'une\nfonction de sécurité, du dialogue d'exploitation\nmaintenance (acquisition de données, supervision,...), de la maintenance préventive ou prédictive\n— un bilan du fonctionnement actuel du système\n(tableaux de bord, observations, analyse des dysfonctionnements éventuels, état des maintenances,\n• Définition explicite de l'optimisation ; rédaction d'un\ncahier des charges d'optimisation (éventuellement som maire) .\n• Conception de l'optimisation : conception conforme au\n• Réalisation de l'optimisation : réalisation conforme au\ndocuments de conception, respect des contraintes (non\narrêt de l'exploitation, délais,...), aucune détérioration de\n• Validation de l'optimisation :\nconformité au CdC\n• Mise à jour du dossier d'exploitation maintenance, et\néventuellement des dossiers de conception et de réalisation.\nLes intervenants actuels sont consultables.\nTout ou partie des dossiers de conception, de réalisation\net d'exploitation-maintenance du système automatisé\nL'accent sera mis sur l'interdépendance des contraintes techniques, économiques et d'échéancier.\nGérer une évol ution d'un sy stème\n— soit un avenant au CdCF précisant une évolution du\nsystème (évolution d'un critère de performance:\ncadence disponibilité opérationnelle, fréquence\nd'intervention,... évolution d'une fonction de dialogue-communication nouveau terminal, connexion\nà un réseau, supervision prise d'informations ; une\névolution technique: nouveau constituant,...) et les\ncontraintes associées (coût, délais, durée maximale\nd'int égration, ... ;\n— soit un bilan du fonctionnement du système\néventuellement sous forme d'Amdec, ...).\n• Définition explicite du besoin d'évolution ; réalisation\néventuelle du cahier des charges de l'évolution (avenant\n• Conception de l'évolution : conception conforme au\nCdCF, validée par un PV de revue de projet.\n• Réalisation de l'évolution: réalisation conforme au dossier de conception, validée par une revue de projet.\n• Intégration de l'évolution : respect des contrain tes\n(délais,...), aucune détérioration de l'existant.\n• Recette de l'intégration : l'évolution est validée; réalisation éventuelle d 'une Amdec processus.\n• Mise à jour des dossiers de conception, de réalisation et\n• Formation éve ntuelle des intervenants.\nUnité U62 - Spécification et conception générale d'un système automatisé\nde production et de sa partie opérative\nCette unité U62 associe trois domaines de capacités et de compétences professionnelles.\nS 'exprimer sur une problématique professionnelle\nAnalyser, organiser, synthétiser des informations\nAnalyser tout ou partie d 'un système de production automat\n• Cahier des charges de certification de l'unité U6.2\nCapacité : COMMUNIQUER\nCompétence professionnelle globale CP1 :\n(compétences, critères et niveau de performances) et contenus ass\n1 - Le besoin d'information, relatif à un projet de sys1\ntème automatisé en cours, est formulé explicitement\n(données techniques, scientifiques ou économiques,\nsol utions, . . . ) .\n• Obtention de l'information : l'information est actuelle, la\ndocumentations, bases de do\n• Traçabilité détaillée du processus de recherche\n(chronologie, courriers, notes de lecture, comptes rendus\n(ou les) source(s) est précisément identifiée, aucune\nsource notoirement connue n'a été omise, les recoupements ou divergences éventuels en cas de sources multiLes sources potentielles d'information sont identifiées et ples sont clairement formulés, le niveau de fiabilité de\naccessibles : rapports et synthèses, revues, ouvrages, l'info rmation est estimé.\nnnées, interviews, ...\n• Caractérisation de l'information et de ses sources en vue\n— rédaction d'une note de synthèse ;\n— identification d'un besoin d'extension de la recherche.\n2 - Le besoin d'information est informel, relevant de la • Association de l'information à une problématique en\nveille technologique. La découverte de l'information cours ou future : la relation entre l'information et ses\nimplications est cohérente, l'intérêt à court terme de l'inexploitable est contextuelle, non pr\nLes sources potentielles d'information sont diversifiées formation est bien identifié.\n• Identification et caractérisation de la source .\n• Rédaction sous forme de note des implications potentielles de l'information.\nLe besoin est énoncé par un responsable du projet (industriel, membre de l'équipe pédagogique) ou par l'étudiant (résultant de l'état de l'avanc\nLa recherche de l'information nécessite des échanges de courrier, des consultations de documents ou des entretiens.\nement du projet).\nLes sources d'informations sur les entreprises et les techniques: édition technique (ouvrages et revues ), édition d'entreprise\n(documentations revues internes, rapports et synthèses, . . . ), centres nationaux de documentation et d'information (INPI,\nAFNOR, Documentation française,...), bases de données informatiques et télématiques, centres et instituts techniques ou\nuniversitaires, bibliothèques et médiathèques, archives, salons et expositions, spécialistes industriels et unive\nrsitaires,. . .\nTechniques et outils documentaires usuels. Techniques de recherche d'informations.\nTechniques d'interview et de consultation\nAnalyser, organ iser, synthétiser des\ninfo rm ations\n1- Un ensemble de supports d'informations est disponible, ou fourni, sur un sujet délimité en relation avec une\nétude en cours (documentations, extraits de presse ou\nd'ouvrages, dossier ou rapport, comptes rendus d'entretiens, audio-visuels, ...).\nUn objectif d'organisation est clairement défini en vue\nd'un archivage matériel ou logiciel (base documentaire,\nbase de do nnées, ...).\nLes principes d'organisation ou de codage de la base\nsont connus et précisément d\nLes moyens informatiques éventuellement requis sont\ndisponibles (scanner, logiciel de gestion de base de\ndonnées, tableur, ...).\n• Identification des informations clés de chaque support: la\n(ou les) information(s) primaire(s) est identifiée, 80 % des\ninformations clés sont ide ntifiées.\n2 - Un ensemble de supports d'informations est retenu,\nou fourni, sur un sujet parfaitement délimité, en relation\ndirecte avec une étude en cours ou déjà effectuée\n(documentations, extraits de presse ou d'ouvrages,\ndossier ou rapport, comptes rendus d'entretiens, audiovisuels, ...).\nUn objectif de synthèse est clairement défini par son\nsujet, sa forme (note, exposé, compte rendu, rapport : de\nstage, de projet, ... ), son destinataire (membre de\nl'équipe, groupe) et son échéancier.\nLes moyens informatiques ou audio-visuels éventuellement requis sont disponibles (logiciels de PAO ou de\nprésent ation ; projecteur, ...).\n• Identification précise des éléments d'information des\nsupports en relation avec le sujet: différenciation nette\nentre l'essentiel et l'accessoire.\nCaractérisation des informations clés dans la logique de la\nbase: le codage et le rangement de toutes les informations\nidentifiées sont exacts.\nMise à jour de la base de données ou de documents: sans\nerreur et sans modification intempe\nstive de l'existant.\n• Hiérarchisation et logique de structuration des informations de la synthèse: plan cohérent avec le sujet et le développement\n• Respect des délais: aucun dépassement non nég\n• Adéquation de l'expression synthétique à la forme imposée et au destinataire: précision du vocabulaire, orthographe quasi pa rfaite.\n• Qualité et clarté de la présentation.\nVoir U61 page 29\nVoir U61 page 30\nLa connaissance des principales revues techniques industrielles françaises, ainsi que des revues plus spécialisées dans le domaine des automati\nsmes fait partie du socle de connaissances\nCes contenus, associés essentiellement aux enseignements de français et de langues, feront l'objet de compléments spécifiques en tant que de besoin. Ils feront l'objet d'activités pratiques,\nindividuelles et/ou collectives, menées à l'occ\nasion de visites de centres documentaires, de salons.\nLes compétences CP13 et CP14 sont des transversales et sont donc développées à l’occasion de tous les enseignements professionnels. Leur évaluation a lieu sur plusieurs sujets techn\nques correspondant aux unités de l’épreuve professio\nnnelle de synthèse\nPréparer et an imer\nLes objectifs, l'ordre du jour et les contraintes (lieu, • Organisation-planification de la réunion (accueil, plandurée) d'une réunion de travail sont cla\nirement déf inis.\nning, documents, mise en place des moyens).\nLes participants sont parfaitement identifiés (membres • Élaboration d'un canevas de réunion: énoncé des pointsde l'équipe ou d'un service de l'entreprise, responsable clés à traiter.\nhiérarchique, spécialiste, client, fournisseur).\n• Maîtrise du déroulement de la réunion : respect de l'ordre\nLes moyens de communication et d'animation (audio- du jour, synthèses intermédiaires, co\nntrôle des conflits...\nvisuel local ou à distance, logiciels de présentation, • Capacité à conclure: une décision est prise, une synthèse\nreprographie...) sont disponibles.\n• Rédaction d'un compte rendu synthétique.\nContenus associés aux compétences CP12 à CP15 (voir U61 p30)\nCapacité : ANALYSER\nCompétence professionnelle globale CP2\nautom atisé (voir\n: Analyser tout ou partie d'un système de production aut\nLe besoin d'évolution d'un système existant est formulé\nou identifié. Les objectifs prévisionnels de l'entreprise\nsont connus et clairement définis.\nLe bilan de l'existant est effectué précis\nLes niveaux d'intervention et de responsabilité des\ndifférents acteurs sont clairement identifiés. Les systèmes similaires éventuels, existants ou en développement, sont identifiés.\n• Recensement exhaustif et hiérarchisé des attentes, des\nobjectifs et des contraintes des intervenants et responsables concernés.\n• Formulation écrite de l’expression du besoin, validée par\nExpression fonctionnelle du besoin (NF 50-151 à 153) :\n— objectifs de l'entreprise, du SAP (composantes de la compétitivité : coûts, qualité, innovation, disponibilité, sûreté de fonctionnement, ...) ;\n— cycle de vie d'un système; les acteurs de l'exploitation, de la conception-réalisation d'un sy\n— spécification du besoin des acteurs : les vues d'un SAP; points de vue ;\n— besoins, risques, contraintes ;\n— spécifications générales, spécifications particulières d'un équipement de production automat\nSpécifier tout ou\npartie d'un système\nUne expression fonctionnelle du besoin d'évolution ou • Caractérisation détaillée de l'expression du besoin en\nde création d'un SAP est donnée (comptes rendus d'en- termes de contraintes et de critères des fonctions du SAP :\ntoutes les spécifications sont affectées à une fonction,\ntretiens, documents de sy nthèse, ...).\nLes fonctions du système sont identifiées et listées. Les toutes les fonctions sont critériées, chaque critère est, au\nspécifications générales des CdCF de l'entreprise sont moins, défini par un niveau.\n• Exhaustivité de la transcription : aucune spécification\nUn cadre d'expression formelle de cahier des charges est n’est omise.\n• Respect du formalisme imposé.\ndonné, éventuellement sous forme logicielle.\nCahier des charges fonctionnel (CdCF : normes NF 50-150 à 153).\nFonctions. Critères : désignation, niveau, flexibilité.\nCoût prévisionnel. Échéancier. Planning des activités.\nCahiers des charges de consu\nltation, de prestation.\nRecherche et identification des fonctions : méthodes et outils associés (APTE).\nModélisation des systèmes et des équipements de production :\n— typologie des fonctions et des tâches : tâches opératives, tâches informationnelles, tâches d'explo\n— modèles de représentation topofonctionnelle : FAST, blocs-fonctions et boîtes fon\nctionnelles, ... ;\n— modèles de représentation chrono fonctionnelle : GRAFCET, GEMMA, Gantt.\nTout ou partie d'une solution (solution technique de la\nPO ou de la PC, présente sur un système existant ou\nproposée pour un futur système, projet de solution ou\nsolution constructeur,. . .) est fournie sous forme d'un\nensemble de supports d'informations (documentations,\ndossier, ra pport, ...).\n• Résultat d'analyse conforme à l'objectif, dans le respect\n• Identification des points-clés de la solution : aucun point\nessentiel n'est omis.\n• Expression précise des hypothèses éventuellement effectuées : cohérence des hypothèses avec les données dispo-\nL'ensemble des éléments nécessaires à la compréhen- nibles.\nsion des choix est défini (éléments de cahier des charges, de notes de calculs, de coûts, de résultats expéri- • Traçabilité de la démarche d'analyse : les différentes\nétapes sont indiquées, les choix possibles sont signalés, les\ndécisions sont commentées.\n(caractéristique ou performance technique, bilan éco- • Rédaction d'un compte rendu d'analyse.\nnomique, représentation du fonctionnement, procédure • Respect de la (ou des) contrainte(s) éventuellement\nde réalisation, comparaison à une autre solution, ...).\nDes contraintes (délai, méthode ou technique d'analyse,\noutil de représentation,. ..) sont éventuellement imposées.\nMéthodes et outils d'analyses productique, technologique et procédurale : méthodes et outils d'analyse fonctionnelle : voir §\n— méthodes et outils d'analyse organique : schémas d'architecture système (en sous-ensembles fonctionnels, chaînes\nfonctionnelles, constituants,...) ; schémas d'architecture mécanique, schéma cinématique, graphe de liaisons, dessin technique en 2D et 3D (éclatés, perspectives) ; schémas d'architecture de contrôle-commande (synoptiques,\nvues fonctionnelles, pupitres et tableaux, boîtes fonctionnelles,...) ; schémas technologiques normalisés : électriques, électroniques, pneumat\niques, h ydrauliques, ... ;\n— techniques pratiques d'analyse : méthode interrogative, diagramme cause-effet, di\nagramme de P areto ;\n— méthodes et outils d'analyse procédurale : chronogramme, GRAFCET, algorithme, description des modes de production et d'exploitation, ... ;\n— méthodes et outils d'analyse des risques produit et/ou système : matrice de criticité, analyse préliminaire. des risques, AMDEC produit et/ou AMDEC fonctions et/ou AMDEC processus ;\n— méthodes et outils d'évaluation des coûts.\nAides informatiques : logiciels généraux (tableurs, éditeur de texte) et spécifiques.\nDans le cadre de l'analyse des systèmes, on mettra notamment l'accent sur les principales caractéristiques des solutions constructives d'un point de vue technique (performances), écon\nmique (coûts) et opérationnelles (montage et implant\nation, maintenance, durée de vie).\nIndication du niveau de compétence vis à vis des outils d’analyse\nUne échelle à deux niveaux de performance est retenue :\n- niveau 2 : maîtrise globale de l’outil (capacité de type «\n- niveau 1 : exploitant d’une description (capacité de type «\nacteur, utilisateur, lecteur\nCapacité : CONCEVOIR\nCompétence professionnelle globale CP3\nDessin technique 2D\nSchémas pneumat iques\n(et de conception)\n» : comprendre, inte rpréter, exploiter).\nSchémas électron iques\nDiagramme de P areto\n: Concevoir la partie opérative d'un système automatisé\nfonctionnel est fourni, comportant :\n— la (ou les) fonction(s) à assurer pour tout ou partie, et\n— les contraintes liées aux éléments exi\n• Définition technologique et dimensionnelle à main levée\nde solution(s) :\nsatisfaisant l'ensemble des fonctions\nspécifiées, aucune ambiguïté dans la représentation.\n• Respect de l'ensemble des critères d'évaluation spécifiés,\nou, à défaut, justification précise quant aux critères non\nDes éléments technico-économiques relatifs à des solu- • Expression des points-clés quant à la faisabilité des\ntions homologues existantes sont disponibles sous forme solutions, notamment du point de vue de la cohérence\navec les choix de commande.\nDes choix de composants et des caractéristiques dimensionnelles sont éventuell ement précisés.\nMéthodes d'approche progressive des spécifications et de conception générale de la partie opér\n— définition des limites de la prestation de l'automaticien (frontière PO-PC) ;\n— exploitation du cahier des charges fonctionnel du système automatisé ;\n— hiérarchisation des fonctions (fonctions de service et fonctions techniques) ;\n— découpage en sous-ensembles et en chaînes fonctionnelles.\nBrevets et protection industrielle.\nÉtat de l'art de l'existant\nTechniques de créativité ; techniques de transférabilité.\nPrincipes généraux de conception des équipements unitaires et semi-unitaires : modularité, généricité et standardisation,\nmaintenabilité, sûreté de fonctionnement.\nTypologie des solutions et constituants industriels associés aux principales fonctions opératives (alimenter, transférer/déplacer, positionner, maintenir, grouper/dégrouper, assembler, stocker, contrôler. . .) et fonctions techniques des parties\nopératives (motoriser, adapter le mouvement, guider en translation ou en rot\nation, a ccoupler, embrayer/accoupler, ...).\nArbres de solutions. Limites et performances des principales solutions constructives.\nOn insistera sur la démarche permettant de faire cet état et l'on l'appliquera à quelques fonctions techniques (voir aussi CP 11 et CP 12).\nSûreté de fonctionnement machines et équipements (voir aussi compétence CP41) :\n— concepts de base, normalisation : normes EN292 et satellites (notamment EN 614-1 : Principes ergonomiques\nde conception des machines ; EN 1050 : Appréciation du risque ; EN 99g : positionnement des dispositifs de\n— typologie des risques liés aux parties opératives ;\n— principes d'obtention hiérarchisée de la sûreté de fonctionnement (méthode des trois étapes de l'EN292) : par prévention intrinsèque (élimination d'une cause première, éloignement, exclusion mutuelle en zone dangereuse, tolérance à la faute, redondance, comportement orienté), par dispositions de mise en sécurité, par protection, par instructions ;\n— démarche d'obtention de la sûreté par points de vue successifs ;\n— typologie de solutions de sécurité des personnes, des biens et de l'environnement : enceintes, protecteurs fixes ou\namovibles (EN 953), portillons d'accès, détecteurs de sécurité, dispositifs sensibles (cellules, tapis,. . .), dispositifs\nde verrouillage et d'interverrouillage (EN 1088), bloqueurs et ve\nrrous, chasse-corps,.. .\nErgonomie de conception des équipements pour l'exploitation et la maintenance :\n— principaux facteurs influents, facteurs humains ; principes ergonomiques généraux (postures, e\n— techniques pratiques ergonomiques de conception des postes de travail et des parties opérat\nfforts admissibles) ;\nProcédés et matériaux industriels pour constructions unitaires.\nCritères de choix techniques. Tableaux de décision multicritères.\nReprésentation graphique des solutions opératives : croquis et schéma, perspectives et dessin à main levée. Règles d'exécution des schémas.\n- Connaissance professionnelle de l'entreprise\n- Exploitation d'un syst ème autom atisé de production\nCette unité U63 est associée aux compétences professionnelles CP1 « S'exprimer sur une problématique professionnelle » et CP7\n« Gérer la réalisation et l 'exploitation d 'un système automatisé\nCompétence professionnelle globale CP1\nGérer la réalisation ou l’exploitation d’un système automatisé\n: S 'exprimer sur une problématique professionnelle\nVoir U62 page 38\nVoir U62 page 39\nAnalyser, organiser, synthétiser\ndes inform ations\nPrésenter un travail personnel ou\nDialoguer avec un interloc\nConseiller, assister, transmettre\nun s avoir-faire\nUn besoin d'assistance est formulé par une per- • La personne est satisfaite de l'assistance apportée.\nsonne en entreprise, par autre étudiant ou par un\nLes connaissances et savoir-faire requis sont\nLes documents et moyens nécessaires sont disponibles.\nContenus associés aux compétences CP13, CP14 et CP16 ; voir U61 p30.\nLes compétences CP13 et CP14 sont des transversales et sont donc développées à l’occasion de tous les enseignements professionnels. Leur évaluation s’effectue sur plusieurs sujets\ntechniques correspondant aux unités de l’épreuve professio\nVoir U62 page 40\nVoir U62 page 41\nContenus associés aux compétences CP21 à CP23 : Voir U62 pages 40 et 41.\nCompétence professionnelle globale CP7\nExploiter un SAP\nen situation indu strielle de pr odu ction\n: Gérer la réalisation ou l’exploitation d’un système autom\n• Description précise des tâches effectuées par le système :\nSur un système (poste, machine, ligne) en état d'exploi- qualité synthétique de la description du sy\n• Conduite-pilotage du système en situation de production\ntation normale de production.\nL'ensemble des dossiers existants d'exploitation du : aucune action intempestive mettant en jeu la sécurité ou\nl 'intégrité du système, respect des procédures de conduite, vérification de la mise en œuvre effective des dispositions et procédures de sécurité.\nsystème sont disponibles.\n• Élaboration d'un Gemma ou validation d'un Gemma\ndonné : recensement exhaustif et respect des modes de\n• Description d'une situation réelle de production et son\nexpression en termes de résultats économiques (coûts,\ndisponibilité, ...) : fidélité de la description, qualité de la\ndescription synthétique des observations chiffrées sur le\n• Proposition éventuelle d'amélioration, suite à un dysfonctionnement observé : élaboration de tout ou partie\nd'une Amdec proce\nModes de marche et modes de fonctionnement des systèmes de production.\nTechniques d'observation des systèmes en production.\nIndicateurs de production et d'exploitation.\n• Connaissance de l'organisation de l'entreprise de stage :\nl'organisation (au moins pour partie), le marché de l'en-\nen entr eprise\ntreprise et son positionnement, la politique de production,\nsont dégagés et co m me ntés.\n• Connaissance de la vie de l'entreprise de stage : l'organisation des relations collectives et personnelles, les instances de représentations, sont commentées en référence au\n• Contenu et qualité de présentation du rapport du rapport\nde stage : lisible et accepté par tous les dest\nContenus associés de l'enseignement de gestion et vie des entreprises associé à la compétence CP75\n1.1 - Définition et modes d'analyse :\n— typologies ;\n— insertion dans le tissu économique (branche, secteur, filière).\n1.2 - Les problèmes fondamentaux de la création et du fonctionnement :\n— positionnement de l'entreprise sur les marchés et choix du produit ;\n— détermination des ressources nécessaires à la création et au fonctionnement ;\n— mise en place d'une organisation et prise en compte des interdépendances des diff\nérentes fonctions ;\n— relations avec l'environnement : rapports avec les administrations et les organismes profe\n1.3 - L'entreprise en tant que système : le sous-système production, ses relations avec les autres sous-systèmes.\n2 - Stratégie d'entreprise et politique de production\n2.1 - La structure des décisions dans l'entreprise, la fixation des objectifs.\n2.2 - Le processus d'élaboration de la politique de production.\n2.3 - Prévision et planification industrielles.\n3 - Le système d'information de la production\n3. 1 - Les coûts : composantes, analyse, prévision :\n— charges directes et indirectes ;\n— charges fixes et charges variables ;\n— marges sur coûts variables ; établissement de devis (notion d'imputation rationnelle des charges fixes) ; introduction à\nl'analyse des écarts.\n3.2 - Budget de production :\n— notion de gestion budgétaire ;\n— valorisation du programme de production, prise en compte des contraintes.\n3.3 - Notions relatives au choix et au financement de l'investissement.\n3.4 - La synthèse des informations au niveau de l'entreprise : notion de bilan et de compte de résu\n4 - Le cadre juridique\n4.1 - Notions de droit civil, commercial et fiscal :\n— notion de contrat (contrat de maintenance, de sous-traitance...) ; notion de responsabilité ; protection de la propriété industrielle ; formes juridiques d'entreprises ;\n— principe de la TVA et de l'imposition des bénéfices.\n4.2 - Droit social :\n— organisation des relations collectives (syndicats, conventions collectives) ;\n— organisation des relations individuelles (le contrat de travail) ;\n— la réglementation du travail et le contrôle de son application (salaire, durée du travail, conditions de travail, congés,\nC.H.S.C.T., l'inspection du travail) ;\n— la représentation du personnel ;\n— les conflits du travail, les conseils de prud'hommes, les conflits collectifs ;\n— les problèmes relatifs à l'emploi et à la formation ;\n— la protection sociale.\n5 - Traitement de l'information dans le cadre des activités productives\nL'objectif de l 'initiation à la gestion des entreprises dans les sections de techniciens supérieurs Mécanique et automatismes industriels est de faire acquérir aux étudiants les connaissances suffisantes pour situer l 'entreprise dans la vie économique, pour en comprendre la structure et le fonctionnement, pour déceler et participer à la résolution des problèmes de gestion qui\nse poseront à eux dans l'exercice de leur activité, pour permettre à certains d 'entre eux d 'envisager la création de leur propre entreprise.\nLe programme d 'initiation à la gestion des entreprises est constitué de thèmes ne recouvrant pas forcément l'ensemble de l’activité del'entreprise, mais devant intéresser plus particulièr\nement des techniciens du secteur industriel. Ces thèmes seront étudiés en prenant en considération chaque fois que cela est possible les travaux réels réalisés par la section.\n5.1 - Notions relatives aux outils d'aide à la décision.\n5.2 - Opérations sur fichiers (manuels ou i\n5.3 - Saisie, diffusion, stockage d'informations en utilisant des supports divers et en recourant à des log\n5.4 - La communication professionnelle.\n5.5 - Logiciels de traitement de texte, gestionnaire de base de données, tableurs.\n5.6 - Méthodes et outils de la planification.\n0BB60735d01.pdf (PDF, 427 Ko)\nCe fichier a été mis en ligne par un utilisateur du site. Identifiant unique du document: 00009944.