Compétence Analyser Ingénierie Système

B.U

Généralités

I. Système

Un système est un arrangement d’éléments en interaction organisé pour atteindre un ou plusieurs

objectifs définis. Les systèmes peuvent être classés en deux grandes familles :

- Les systèmes naturels, non créés par l’homme : Système nerveux Système solaire…

- Les systèmes artificiels (ou industriels), créés par l’homme, pour remplir une ou plusieurs

fonctions précises : automobile, robot…

D’une manière générale : Un système = Σ Composants + Σ Interactions.

II. Cahier des charges fonctionnel (cdcf) : norme X50-151.

Le Cdcf est un document par lequel le demandeur exprime son besoin (ou celui qu’il est

chargé de traduire) en terme de fonction de service de contraintes.

III. SysML : Systems Modeling Language

Le langage SysML est un langage de modélisation spécifique au domaine de l'ingénierie système. Il

permet la spécification, l'analyse, la conception, la vérification et la validation de nombreux

systèmes. Un diagramme SysML s’articule autour de neuf diagrammes, chacun d’eux étant

dédié à la représentation des concepts particuliers d’un système (seulement six sont à

connaître). Ces diagrammes peuvent être classés en trois catégories.

- Ceux qui permettent de décrire clairement le besoin et la réponse en terme de fonction

traduites sous forme d’un cahier des charges. Il s’agit des diagrammes fonctionnels.

- Ceux qui donnent une vue statique du système, c’est-à-dire sans que le temps ne

rentre en compte, il s’agit des diagrammes de structures.

- Ceux qui donnent une vue dynamique du système, on les appelle les diagrammes de

comportement.

-

- Celui qui est l’expression du besoin, le diagramme d’exigences.

Contexte

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Analyse du Besoin

I. Le besoin

Dictionnaire : "Un besoin est une exigence qui naît de la nature, de la vie sociale ou économique". NF X50 – 150 : "Un besoin est une nécessité, un désir éprouvé par un utilisateur". Le besoin doit être exprimé (pas facile), il est souvent latent, suscité (société de consommation…), il peut être imposé (normes, lois…). L'analyse du besoin va permettre de caractériser le besoin, pour rédiger le cahier des charges fonctionnel.

II. Le produit

Un produit est une réalisation de l'homme, il n’est pas le fruit de la nature : il a été imaginé et réalisé pour satisfaire un besoin de l'homme (exemple : une loi, un tableau, une voiture…). Un produit peut être : Un objet ; Un processus ; Un service. Dans un contexte industriel, le client achète le produit réalisé par l'entreprise. Cependant, le client n'a pas de relation avec l'entreprise sinon au travers du produit qu'il se procure, et des attentes qu'il peut avoir. Le produit est bien au cœur de la boucle.

III. Outils Sysml pour définir le besoin

Pour énoncer le besoin, il est possible de :

- Définir un contexte au système.

Il présente tous les éléments externes qui influencent le système étudié et le système lui-même. Il

utilise la représentation des diagrammes de blocks BDD ou de blocks internes IBD.

Exemple : balance Halo

- Utiliser un diagramme des cas

d’utilisation (Voir chapitres suivants)

- Utiliser un diagramme des exigences

(Voir chapitres suivants)

IV. Validation du besoin

Pour valider l'expression du besoin, il reste à poser trois questions complémentaires :

Pourquoi le produit existe-t-il ? Cette question permet de valider l’effet de l’utilisation du produit sur la matière d’œuvre. Le produit existe pour faire évoluer la matière d’œuvre.

Qu’est-ce qui pourrait faire évoluer le besoin ? Afin de valider la stabilité du besoin donc de la grandeur physique qui évolue lors de l’utilisation du produit. Cette question permet d’anticiper les évolutions du besoin.

Qu’est-ce qui pourrait faire disparaître le besoin ? Cette question permet de valider la pérennité du besoin. Elle assure la pertinence de l’étude qui débute.

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Diagramme des cas d’utilisation (use case diagram, Notation SysML: uc)

Il montre les interactions fonctionnelles des acteurs et du système d’étude. Il délimite précisément le

système, décrit ce que fera le système sans spécifier comment (et non ce que fera l’utilisateur). Il

exprime les services (use cases) offert par le système aux utilisateurs (actors).

Exemple : Balance Halo

Chaque association signifie simplement « participe à ».

Éléments du diagramme

Un ou plusieurs acteur (personnes ou autre système);

Les différents cas d'utilisation dans des ovales

Des liens

Lien de généralisation : montre qu'une fonction est un cas particulier d'une autre fonction

Le lien d'extension << extend >> : une sous fonction possible mais pas obligatoire

Le lien d'inclusion << include>> : une sous fonction obligatoirement incluse dans une autre

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Diagramme des exigences (Requirement diagram)

La définition des exigences permet d'élaborer le cahier des charges.

Utilisé pour collecter toutes les exigences techniques, légales, physiques, commerciales normatives ou autres d'un projet. Ce diagramme est transversal à l'intégralité du système et permet en plus de hiérarchiser les spécifications.

Composition d’un bloc

Le bloc comporte un entête avec l'indication <<requirement>>, son titre et un corps avec numéro d'identification (Id) et une définition précise.

Les exigences peuvent être reliées entre elles par des relations de contenance, de raffinement

ou de dérivation. Chaque exigence peut se décomposer en sous-exigences, les liens hiérarchiques entre exigence et sous-exigences sont matérialisés par une liaison avec un cercle du côté de l'exigence de plus haut niveau.

On peut également trouver des relation notée "refine" qui relient à une exigence un autre qui vient la préciser souvent de façon quantitative.

Exemple : Balance Halo

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Diagramme de définition de blocs (BDD)

Le diagramme de définition de blocs est un diagramme structurel qui décrit physiquement le système et/ou ses sous-systèmes; Il s'agit de recenser les constituants d'un bloc.

Il permet de répondre à la question « qui contient quoi ? »

Le diagramme est composé généralement de :

Un bloc "central" représentant l'élément à décomposer;

Plusieurs autres bloc représentants les constituants.

Ils sont reliés par des liens dotés d'un losange et d'une flèche qui pointe vers le

constituant :

NB : Si le losange est vide, c’est que le système n’a pas nécessairement besoin de ce bloc pour fonctionner.

Exemple : Balance Halo

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Diagramme de bloc interne (IBD)

Comme le précédent, le diagramme de bloc interne permet de montrer les différents constituants du système mais il permet de définir les différents flux entre les composants du système présenté.

Éléments graphiques

Les blocs : Les différentes parties du système étudié sont représentées sous forme de blocs muni ou non de ports.

Les ports : représentés par des petits carrés à la frontière des blocs, ils peuvent contenir ou non des flèches indiquant le sens de la relation.

Les connecteurs : ce sont des traits continus reliant des ports. Ils peuvent porter un commentaire indiquant la nature du flux.

Exemple : Balance Halo

Port

Connecteur

Bloc d’alimentation

Part