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Mot-clé à rechercher dans le programme |
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A-Analyse fonctionnelle. | |||||
COMPÉTENCES ATTENDUES | SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS | NIVEAU | |||
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Un produit étant fourni et/ou défini par un dossier, son domaine et son environnement d?utilisation étant précisés avec le CdCF :
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A1-Le cahier des charges fonctionnel. |
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- Besoin à satisfaire, finalité du produit, contraintes. | ![]() |
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- Analyse fonctionnelle externe ou expression fonctionnelle du besoin (étude limitée à la phase d?utilisation du produit) :
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A2-L'analyse fonctionnelle interne. |
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- Fonctions techniques associées aux fonctions d?usage. | ![]() |
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- Ordonnancement des fonctions (FAST). | ![]() |
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- Nature des éléments transformés par le produit (matière, énergie, information). | ![]() |
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- Architecture d?une chaîne fonctionnelle ou d?un produit sous forme de schéma-blocs : flux physique, d?énergie et d?information. | ![]() |
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B-Fonctions du produit. | |||||
COMPÉTENCES ATTENDUES | SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS | NIVEAU | |||
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Tout ou partie d?un système étant à disposition et/ou défini par son dossier, le cahier des charges et les documentations techniques afférentes étant fournis :
Un système automatisé étant à disposition avec son cahier des charges, les actionneurs électriques ou pneumatiques et le schéma de puissance étant définis, les caractéristiques de fonctionnement étant précisées pour une application donnée :
Tout ou partie d?un produit réel démontable, instrumenté si nécessaire, étant à disposition et/ou défini par un dossier, son CdCf et les documents techniques étant donnés :
Les éléments du cahier des charges de l?acquisition d?une grandeur ou d?un paramètre et les documents techniques relatifs au capteur étant donnés :
Une chaîne d?acquisition étant en fonctionnement, et les documents techniques sur le (ou les) capteur(s) étant à disposition :
Un système de dialogue ou de communication étant à disposition et/ou défini par un dossier, la documentation technique associée étant fournie :
En présence de postes équipés d?une carte réseau, une procédure détaillée de mise en oeuvre d?un réseau local étant fournie :
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B1-Convertir et distribuer l'énergie. |
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B11-Les actionneurs. | |||||
- Fonction globale et caractéristiques d?entrée et de sortie. Effort et vitesse en régime permanent. Espaces de fonctionnement. | ![]() |
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- Conditions d?implantation et de mise en oeuvre. Pour les solutions constructives électriques : machines asynchrones, machines à courant continu avec et sans balai. Pour les solutions constructives hydrauliques et pneumatiques : vérins. |
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B12-Les circuits de puissance. | |||||
B121-L'alimentation en énergie. | |||||
- Alimentation électrique et pneumatique. | ![]() |
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- Alimentation autonome (pile, batterie,accumulateurs). | ![]() |
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B122-La commande de puissance. | |||||
- Fonction globale, caractéristiques d?entrée et de sortie. Pour les solutions constructives électriques : commande tout ou rien (contacteur, relais et relais statique), commande par modulation d?énergie (variateur). Pour les solutions constructives pneumatiques : distributeurs. |
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- Sécurité des biens et des personnes. | ![]() |
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Cet enseignement vise à construire chez l?élève une culture du choix d?un composant en réponse à des conditions d?utilisation définies dans un cahier des charges. Là aussi, la dimension "performances attendues du composant" impose une liaison étroite entre cette partie du programme, dans laquelle les composants sont agencés dans une chaîne énergétique cohérente du point de vue des caractéristiques et l?étude des modèles de comportement de la partie C. |
B2-Transmettre l'énergie. |
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B21-Les liaisons mécaniques : assemblages et guidages. | |||||
- Mobilité des mécanismes. | ![]() |
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- Solutions constructives d?assemblage, éléments standards. Pour les solutions constructives :
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- Conditions et surfaces fonctionnelles, approche qualitative (1) de leur influence sur la précision et la tenue aux efforts : efforts et vitesses admissibles, jeux, rigidités, états de surface, lubrification. | ![]() |
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- Adéquation pièce-procédé-matériau (2). | ![]() |
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B22-Les composants mécaniques de transmission. | |||||
- Loi de mouvement : relation entrée-sortie. | ![]() |
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- Puissances d?entrée et de sortie, rendement. | ![]() |
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- Conditions d?installation et de bon fonctionnement. | ![]() |
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B221-Sans transformation de mouvement. | |||||
- Sans modification de la vitesse angulaire : accouplement d?arbres, embrayage, limiteur de couple, frein. | ![]() |
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- Avec modification de la vitesse angulaire : poulies-courroie, engrenages (3). Application aux réducteurs et aux boîtes de vitesse. | ![]() |
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B222-Avec transformation de mouvement. | |||||
- Systèmes vis-écrou et systèmes plans. | ![]() |
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(1) L?observation de ces effets sera effectuée dans le cadre des TP. (2) La réalisation des pièces et des surfaces sera abordée à partir d?un nombre limité d?études de cas. (3) L?étude des engrenages n?est pas au programme. Seules les relations globales cinématiques w2/w1 = Z1/Z2, et de transmission d?effort C1/C2 =êta (Z1/Z2) sont à préciser (êta : rendement). Les systèmes étudiés seront choisis en fonction de leur caractère représentatif d?une famille de solutions. Ils devront être révélateurs des applications de la technologie actuelle (systèmes grand public et systèmes industriels). Cet enseignement vise à faire acquérir par l?élève une culture des solutions technologiques limitées aux fonctions techniques de base. Cette culture doit s?accompagner d?une capacité à identifier les effets physiques principaux induits par le fonctionnement à l?intérieur du système étudié. On mettra particulièrement en évidence ceux qui sont susceptibles de conditionner ou d?altérer les performances. La conduite des études menées ici exige une liaison étroite entre cette partie du programme et l?étude des modèles de comportements du chapitre C. |
B3-Acquérir l?information. |
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B31-Les capteurs. | |||||
- Fonction de base et structure fonctionnelle de la chaîne d?acquisition. | ![]() |
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- Caractéristiques d?entrée (grandeur à mesurer dans son milieu) et de sortie (donnée fournie). | ![]() |
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- Caractéristiques métrologiques (étendue de mesure, sensibilité, résolution, répétabilité). | ![]() |
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- Temps de réponse. | ![]() |
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- Conditions de montage, réglage. Pour les solutions constructives :
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B32-Le conditionnement du signal. | |||||
- Le signal et son évolution temporelle (chronogramme). | ![]() |
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- Principales fonctions de conditionnement de signal (amplification, filtrage, mise en forme, conversion). Pour les solutions constructives :
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Les chaînes étudiées seront choisies en fonction de leur caractère transposable et révélateur des applications modernes de la haute technologie. L?accent sera mis sur les principes de fonctionnement, les critères de choix des capteurs et les fonctions de l?électronique de conditionnement. Cet enseignement vise à construire chez l?élève une culture du choix d?un composant en réponse à un besoin formalisé de maîtrise des informations caractérisant l?état du système. |
B4-Traiter l'information. |
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B41-Le système de traitement intégré dans la chaîne d?information. | |||||
- Fonction de base et caractéristiques des entrées et des sorties de la chaîne d?information. | ![]() |
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- Architecture matérielle, contraintes de montage, de connexion et de configuration.
Pour les solutions constructives :
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B42-Les systèmes programmables. | |||||
B421-Structure fonctionnelle et matérielle. | |||||
- Fonction de base et caractéristiques des entrées et des sorties du système de traitement de l?information. | ![]() |
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- Structure fonctionnelle et architecture matérielle (microprocesseurs, mémoires, bus, cartes d?E/S et coupleurs). (4)
(4) On se limitera strictement aux aspects fonctionnels de traitement. |
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- Caractéristiques de fonctionnement : espace adressable, temps d?exécution. | ![]() |
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- Paramètres de configuration pour une application donnée (logiciels et matériels). | ![]() |
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B422-Structure logicielle. | |||||
- Structure et mise en oeuvre de la chaîne de développement (éditeur, compilateur, débogueur). | ![]() |
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- Structuration d?un programme d?application (utilisation de modules logiciels réutilisables tels que : Fonctions et bloc fonctionnels pour les API, bibliothèques de composants logiciels, pour les microcontrôleurs).
Pour les solutions constructives :
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Les langages assembleurs ne feront pas l?objet d?une étude particulière. Ils pourront éventuellement servir à une illustration du fonctionnement d?une unité centrale. L?apprentissage d?un langage de haut niveau orienté objet n?est pas au programme, mais on pourra valoriser le concept important de réutilisation lors de l?utilisation de bibliothèques de composants logiciels fournis avec certains microcontrôleurs. Dans le cas des automates programmables industriels, on utilisera des éditeurs permettant de travailler au niveau de la spécification ou des ateliers logiciels conformes à la norme IEC61131-3 où on se limitera à l?utilisation d?un (deux au plus) langage normalisé. |
B5-Communiquer l'information. |
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B51-Les périphériques. | |||||
- Dialogue homme-machine : saisie d?informations binaires ou numériques. | ![]() |
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- Dialogue homme-machine : affichage d?informations binaires ou numériques. | ![]() |
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- Dialogue homme-machine : modes de transmission série et parallèle (format, paramètres). Pour les solutions constructives :
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- Stockage des données : par procédé magnétique. | ![]() |
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- Stockage des données : par procédé optique. Pour les solutions constructives :
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B52-Les réseaux. | |||||
- Fonction globale (concept de mise en réseau local et étendu). | ![]() |
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- Architecture matérielle (cartes réseau, concentrateurs, câbles, connecteurs, modems). | ![]() |
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- Modes d?accès au média et envoi des données sur le réseau (trame). | ![]() |
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- Notion de protocole. | ![]() |
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- Paramètres de configuration d?une suite de protocoles TCP-IP dans un système d?exploitation multitâches (adresse IP, masque de sous-réseau). Pour les solutions constructives :
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L?étude d?un réseau local ou étendu est conduite essentiellement sous forme de TP selon un point de vue utilisateur. |
C-Principes et comportements. | |||||
COMPÉTENCES ATTENDUES | SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS | NIVEAU | |||
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À partir de tout ou partie d?un produit :
Un système avec conversion et transmission d?énergie étant à disposition et/ou défini par son dossier, le cahier des charges étant donné et les documentations techniques concernant la chaîne d?énergie étant fournis :
Un système de traitement intégré à une chaîne d?information étant disponible sous forme matérielle et/ou défini par son dossier :
Pour une application donnée sur un système séquentiel mis à disposition et/ou défini par un dossier, le cahier des charges et les frontières de l?étude étant précisés et le grafcet fourni :
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C1-La chaîne d?énergie. |
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C11-Comportement mécanique des structures et des mécanismes. | |||||
C111-Liaisons mécaniques. | |||||
- Liaisons normalisées (limitées aux solutions constructives étudiées). | ![]() |
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- Mouvements relatifs et actions mécaniques associées. | ![]() |
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C112-Transmission des efforts, statique des mécanismes. | |||||
- Actions à distance, actions de contact. | ![]() |
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- Actions mutuelles, isolement d?un solide ou d?un ensemble de solides. | ![]() |
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- Principe fondamental de la statique. | ![]() |
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- Efforts transmis par les liaisons (sur des étude de cas). | ![]() |
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C113-Transmission des mouvements, cinématique des mécanismes. | |||||
- Graphe des liaisons (ou de structure). | ![]() |
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- Schéma cinématique et paramétrage d?un mécanisme. | ![]() |
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- Mouvements de translation et de rotation autour d?un axe fixe (5). | ![]() |
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- Mouvement plan (6). | ![]() |
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- Mouvement hélicoïdal. | ![]() |
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C114-Frottement entre solides, résistance au mouvement. | |||||
- Glissement, roulement. | ![]() |
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C115-Mouvement d?un solide indéformable | |||||
- Isolement d?un solide. | ![]() |
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- Principe fondamental de la dynamique appliqué à un solide : application aux solides en mouvement de translation rectiligne et de rotation autour d?un axe fixe central d?inertie. | ![]() |
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C116-Comportement du solide déformable. | |||||
- À partir d?études de cas et d?essais (traction, torsion, flexion), faire émerger les notions de sollicitation de traction, flexion et torsion. | ![]() |
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- À partir d?études de cas et d?essais (traction, torsion, flexion), faire émerger les notions de limite élastique et de module d?élasticité longitudinal (module de Young) dans le cas de l?essai de traction. | ![]() |
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C12-Comportement énergétique des systèmes. | |||||
C121-Énergie, puissance. | |||||
- Énergie et puissance électrique. | ![]() |
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- Travail et puissance d?une force et d?un couple. | ![]() |
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C122-Conversion électromécanique d?énergie. | |||||
- Principe physique de base utilisé dans les actionneurs électriques (application de la loi de Laplace aux moteurs à courant continu). | ![]() |
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- Conversion et transmission de puissance : rendement d?un actionneur ou d?un mécanisme (puissance électrique absorbée, puissance mécanique utile). | ![]() |
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C123-Espace de fonctionnement en régime permanent. | |||||
- Caractéristique force-vitesse et couple-vitesse. | ![]() |
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- Notion de point de fonctionnement. | ![]() |
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- Réversibilité d?une source, d?un actionneur, d?une chaîne de transmission. | ![]() |
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- Dans le cas du moteur à courant continu : entraînement et freinage d?une charge, dissipation de l?énergie, notion de quadrant. | ![]() |
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C124-La sécurité des biens et des personnes. | |||||
- Notions de risques et de phénomènes dangereux. | ![]() |
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- Dangers du courant électrique :
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(5) Champ des vitesses.
(6) Construction graphique du CIR et du champ des vitesses. Base et roulante sont exclues du programme. L?étude multipositions sera effectuée à l?aide de logiciels. |
C2-La chaîne d?information. |
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C21-L'information. | |||||
- Nature de l?information (logique, analogique, numérique). | ![]() |
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- Les systèmes de numération (base 2, base 10, base 16). | ![]() |
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- Les codes (binaire pur, BCD, GRAY, ASCII). | ![]() |
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C22-Comportement des systèmes logiques. | |||||
- Définition d?un système logique combinatoire. | ![]() |
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- Variable logique, opérateurs logiques OU, ET, NON (application du théorème de De Morgan) et expressions logiques. | ![]() |
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- Outils de description (table de vérité, équation logique, logigramme). | ![]() |
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C23-Comportement des systèmes logiques séquentiels. | |||||
- Définition d?un système logique séquentiel. | ![]() |
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- Le concept d?état. | ![]() |
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- Les fonctions : mémoire, comptage et retard. | ![]() |
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- Le modèle comportemental Grafcet (IEC60848) :
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C24-Comportement des systèmes numériques. | |||||
- Définition d'un système numérique. | ![]() |
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- Variable numérique, mot binaire. | ![]() |
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- Les opérateurs sur mots (décalage, OU, ET, NON, transfert, comparaison, addition et soustraction d?entiers). | ![]() |
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- Les outils de description comportementale :
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L?étude des systèmes combinatoires, séquentiels et numériques permettra en particulier de sensibiliser les élèves à l?utilisation d?un outil de description du comportement adapté à un problème donné. |
D-Représentation des produits pluritechniques. | |||||
COMPÉTENCES ATTENDUES | SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS | NIVEAU | |||
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Un dossier technique de produit ou de système étant fourni sous forme de dessin, la norme associée étant à disposition :
Un produit étant mis à disposition ou défini sous forme de représentation du réel :
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D1-Représentation des produits pluritechniques. |
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- Schémas mécaniques (cinématique, technologique). | ![]() |
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- Schémas normalisés : électriques, électroniques et pneumatiques (symboles et règles de représentation). | ![]() |
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D2-Représentation géométrique du réel. |
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- Dessin et croquis à main levée pour exprimer une idée, esquisser une solution, décrire graphiquement une observation. | ![]() |
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- Représentation en 3D par modeleur volumique paramétré variationnel :
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- Outils d'animation et de simulation : déplacements et interférences... | ![]() |
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- Exploitation de bases de données de composants. Relation 3D-2D : mise en plan, coupes et sections. | ![]() |
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- Fonctionnalités d'habillage. | ![]() |
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E-Projet pluritechnique encadré. | |||||
COMPÉTENCES ATTENDUES | SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE ASSOCIÉS | NIVEAU | |||
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Un CdCF ou un dossier technique de produit étant fourni, les outils logiciels et les bibliothèques nécessaires étant mis à disposition. Une étude de produit ou une modification du produit relative à une performance ou à une fonction technique étant définie par un cahier des charges partiel ou un autre principe de solution étant proposé :
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E1-La démarche de projet |
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- Expression du besoin :
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- Organisation :
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- Bilan :
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E2-Les performances des solutions constructives. |
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- La réponse au cahier des charges. | ![]() |
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- Le choix d'une solution : critères et pondération. | ![]() |
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- Les critères économiques : notion de coût. | ![]() |
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E3-Les composantes de la compétitivité. |
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- La standardisation. | ![]() |
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- L'interchangeabilité des pièces et des composants. | ![]() |
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- L'adéquation produit-procédé-matériau. | ![]() |
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E4-Les outils et les méthodes de la compétitivité. |
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- La CAO, la CFAO, le prototypage rapide. | ![]() |
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- L'ingénierie concourante et simultanée. | ![]() |
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- La démarche de qualité. | ![]() |
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