bonjour à tous dans cette vidéo pour bien comprendre la structure le fonctionnement et la conception des objets je vous propose de tout vous expliquer sur la fonction des usages les fonctions techniques et les solutions techniques et la façon de représenter tout ça dans un schéma facile à lire le diagramme fonctionnelle cette vidéo comporte trois parties de niveau 1 2 et 3 par ordre de difficulté si vous êtes en 6e vous pourrez vous arrêter au niveau 1 et si vous êtes en quatrième en troisième je vous conseille de voir toute la vidéo allez c'est parti [Musique] pour bien comprendre commençons par un exemple prenons un vtt de compétition sa fonction des usages c'est à dire le service rendu par le produit est de permettre aux sportifs de pratiquer le cyclisme sur tout type de terrain la fonction des usages précise donc tout simplement à quoi sert l'objet pour remplir cette fonction des usages l'objet doit être capable d'assurer plusieurs fonctions secondaires que l'on appelle fonctions techniques pour simplifier il s'agit d'un certain nombre d'actions que l'objet doit être capable de faire pour remplir sa mission par exemple pour assurer sa mission de vtt ce vélo doit être capable de freiner sinon c'est gênant pour un vtt et si on observe ce vtt on voit quelle solution a été choisie pour assurer cette fonction technique freiner sur notre vélo il s'agit d'un système de freins à disque et si on continue d'étudier ce vtt pour assurer sa mission on doit pouvoir le diriger la solution technique utilisée ici l assemblage du guidon de la potence de la fourche et de la roue si on continue une fonction importante et la fonction technique propulsé dont la solution technique choisie est l'assemblage du pédalier de la chaîne des pignons et de la roue arrière on a ensuite la fonction technique amortir assurée par la solution technique de l'amortisseur et de la fourche télescopique le vtt doit pouvoir également accueillir le cycliste grâce tout simplement à la selle et pour finir le vélo doit pouvoir maintenir les différents éléments entre eux ceci étant assuré par le cadre du vtt il faut savoir qu'il ya dans notre exemple si fonctions techniques avec des six solutions techniques associés mais il y en a en réalité beaucoup d'autres comme par exemple adhérer au sol grâce aux pneus à crampons également que le cycliste puisse agrippé le guidon grâce à des poignées antidérapante s'adapter à la taille du cycliste avec une selle et un guidon réglable et c'est donc vous voyez qu'on aurait pu faire un tableau beaucoup plus grand en résumé dans la première case on indique la fonction de l' usage de l'objet c'est à dire le service qui nous rend ensuite dans la deuxième colonne on indique les fonctions techniques vous avez vu c'est sous la forme de verbe à l'infinitif ils servent à préciser les fonctions secondaires que l'objet doit être capable d'assurer pour remplir sa fonction des usages et enfin dans la troisième colonne on indique pour chaque fonction technique la solution technique qui est utilisée dans l'objet c'est à dire l'idée parmi d'autres qui a été choisi pour vous permettre de vous entraîner et de mieux comprendre je vous propose un petit exercice pratique voici un petit robot moustache qui se déplacent tout seul il repère et évite les obstacles grâce à ces deux grandes moustaches voilà les repères des différents éléments du robot je vous laisserai le temps de les regarder après et voici la question en observant la photo ci contre trouvez la fonction d' usage du robot trouvé trois fonctions techniques et pour chaque fonction technique que vous aurez déterminé trouvaient les trois solutions techniques associés et vous indiquez vos réponses directement dans un schéma comme celui ci alors une petite astuce avec cet exercice d' analyse d'un objet existant il peut être plus simple pour commencer de faire le travail à l'envers c'est à dire de repérer d'abord les éléments du robot donc les solutions techniques puis de trouver ensuite leurs fonctions techniques pour débuter c'est plus simple dans ce sens là une autre information pour rappel il est très fréquent qu'une solution technique soit composé de plusieurs éléments rappelez-vous pour le vélo juste avant la propulsion était assurée par le pédalier plus la chaîne les pignons et la roue pour diriger on avait le guidon plus la potence plus la fourche et à roues avant alors dans le robot moustache ça sera souvent la même chose allez on y va vous pouvez prendre une feuille de brouillon et mettre la vidéo sur pause et je vous donne la correction juste après allez quelques petites secondes pour mettre sur pause et je vous retrouve tout de suite alors encore riche on commence par la fonction d' usage je voulais indiqué juste avant c'est un robot qui se déplacent tous seuls et qu'ils repéraient évite les obstacles grâce à ces deux grandes moustaches on peut donc écrire quelque chose du genre se déplacer de manière autonome en repérant et en évitant des obstacles pour cette question si vous n'avez pas répondu exactement cette phrase ça n'a pas d'importance il faut juste penser à dire qu'ils se déplacent tout seul et qu'il détecte les obstacles pour les éviter ensuite pour les fonctions techniques et les solutions techniques on a vu avec le vélo qu'on peut en trouver beaucoup on va encore y g3 et je vous donnerai quelques autres réponses possibles à l'oral juste après allons-y alors si on regarde ce petit robot on voit qu'il doit se propulser pour pouvoir avancer la solution technique associée à cette fonction propulsé est ici assuré par les moteurs les roues les poulies et les courroies ici on indique bien les quatre éléments ensemble car si on prend le moteur seule sa fonction technique n'est pas de propulser mais de transformer l'énergie électrique en rotation donc ça aurait été une autre fonction technique ensuite le robot doit pouvoir détecter les obstacles et la solution technique choisissons les moustaches fixés sur les micro rupteur là aussi on indique l'ensemble car la moustache seul sert à prolonger la languette du micro rupteur et le micro rupteur seul sert à gérer le contact électrique entre les piles et le moteur ensuite on voit qu'il doit être alimenté sinon il ne peut pas y avoir d'énergie pour avancer et la solution technique utilisée ici pour alimenter ce sont des piles il y en a quatre alors comme on l'a dit on a beaucoup d'autres fonctions techniques que vous avez peut-être trouvé comme par exemple mettre sous tension le robot grâce à l'interrupteur maintenir les éléments grâce au châssis après on aurait pu même rentrer dans les détails et indiqué la fonction transmettre le mouvement grâce à la courroie ou connecter les piles grâce au support de piles mais si on vous demande ce genre d'exercice on va plutôt attendre les fonctions techniques les plus importantes celles qui sont vraiment propre à l'objet voilà donc cette première partie est terminée on a vu comment remplir le diagramme fonctionnel dans cette seconde partie on va aller un peu plus loin on a vu précédemment que pour chaque fonction technique on a une solution technique que l'on a choisi parmi différentes possibilités en effet pour chaque fonction technique il existe plusieurs solutions et on va maintenant se poser la question de savoir pourquoi on choisit une solution plutôt qu'une autre reprenons le schéma fonctionnelle de notre vtt et intéressons-nous plus particulièrement à la fonction technique freiner sur ce modèle le choix s'est porté sur un système de freins à disques mais il existe d'autres modèles de frein prenez par exemple ce type de frein qu'on retrouve d'ailleurs sur beaucoup d'autres modèles de vélos ce sont des modèles que l'on appelle des v brakes et il existe encore d'autres systèmes de freins comme par exemple ce modèle que l'on appelle des freins cantilever sur notre vtt de compétition on a vu que c'est le frein à disque qui a été choisi mais pourquoi ce choix pourquoi ce modèle et pas un autre car en fait ce vtt répond à un besoin dont on a établi le cahier des charges ce système de freinage est le plus adapté à l'usagé son freinage est très efficace il freine même avec de la boue même malgré ces inconvénients avec son prix plus élevé que les autres modèles et un entretien plus technique le choix de la solution est donc une question de compromis on a choisi la meilleure solution malgré ces inconvénients pour respecter au mieux le cahier des charges pour vous permettre de vous entraîner et de mieux comprendre je vous propose à nouveau un petit exercice pratique on reprend le petit robot moustache de l'exercice précédent et voici des questions quelles autres solutions techniques aurait-on pu choisir à la place des piles pour assurer la fonction technique alimenté on a effectivement vu que l'alimentation électrique et est assuré par des piles mais n'y aurait-il pas d'autres solutions possibles et une fois que vous aurez répondu à cette question je vais vous demander en vous aidant de l'extrait du cahier des charges ci-dessous expliquer pourquoi avoir fait ce choix des piles et voici l'extrait du cahier des charges eh oui si ce sont des piles qui ont été choisis c'est qu'il y a une bonne raison et donc l'objectif de cette question et en s'aidant de l'extrait du cahier des charges de déterminer pourquoi on a choisi les piles comme tout à l'heure vous pouvez prendre un brouillon et mettre la vidéo sur pause et je vous retrouve tout de suite pour une correction alors pour la première question il y a évidemment plusieurs réponses possibles et je vais vous en donner 3 on aurait pu remplacer les piles par une batterie rechargeable un panneau solaire par exemple un adaptateur secteur comme les chargeurs de téléphone etc alors deuxième question pourquoi at on choisi les piles la réponse est en fait parce que les piles remplisse toutes les contraintes du cahier des charges si on reprend l'extrait du cahier des charges et que l'on place en face chaque solution on voit que pour le stockage les piles conviennent les batteries aussi les panneaux solaires pareil mais par contre l'adaptateur ne convient pas car il ne stocke pas l'énergie il a besoin d'un câble donc on élimine pour l'autonomie les piles conviennent tout comme la batterie par contre pour le panneau solaire ya du pour et du compte en fait ça dépend du soleil donc c'est à voir et pour l'adaptateur il aurait pu aller mais on l'a déjà éliminé pour la tension ils conviennent tous sauf peut-être le panneau solaire qui dépend toujours d'ensoleillement et pour le prix les piles conviennent en fait le prix de revient à l'unité est assez faible par contre les batteries restent plus chers on les élimine les panneaux solaires n'en parlons pas c'est plus d'un euro on élimine et l'adaptateur s'il était encore en course il serait à nouveau éliminé on comprend donc maintenant bien pourquoi on a fait le choix des piles une fois de plus on ne demande pas de présenter l'exercice comme ça dans un tableau si vous aviez trouvé que c'était les piles parce qu'elles stockent l'énergie contrairement à l'adaptateur qu'elles ont une bonne autonomie et que leur prix est faible contrairement aux batteries aux panneaux solaires c'était bon sachant que dans un exercice en classe on vous donnerait les caractéristiques de chacune des solutions pour bien déterminer la raison du choix je profite de cette correction pour préciser qu'on élimine une solution uniquement si elle est complètement incompatible avec le cahier des charges comme par exemple d'avoir un fils qui traînent pour l'adaptateur mais que si c'est juste un inconvénient sans être éliminatoire on va choisir le moins pire si par exemple dans le cahier des charges on ajoute une fonction respecter au mieux l'environnement dans notre cas les piles sont classés dernière mais comme on n'a pas le choix on va faire alors un compromis en prenant comme aime les piles mais en se rattrapant sur les matériaux en choisissant par exemple un châssis en bois plutôt qu'en plastique une fois de plus le choix d'une solution technique est une histoire de compromis on prend la meilleure solution possible même si on arrive rarement à avoir la solution parfaite allez maintenant dernières parties vous pouvez être amené à devoir vous même choisir une solution technique lors de la conception d'un objet et c'est ce qu'on va voir maintenant prenons par exemple un système d'éclairage automatique dans une pièce et imaginons que vous ayez en charge de concevoir ce système avec la partie détection éclairage alimentation etc pour ce travail on vous donne un cahier des charges qui ressemble à ça on ne va pas l'étudier dans le détail mais on voit au niveau des fonctions qu'il doit détecter des usagers éclairer un lieu être alimenté en énergie etc on va commencer à remplir le diagramme fonctionnel en commençant par la fonction d' usage qui pourrait être éclairé automatiquement un lieu en présence d'un usager et les fonctions techniques en se référant au cahier des charges serait détectée éclairé alimenter etc intéressons-nous plus spécifiquement à la fonction technique détecté quelles solutions techniques peut-on choisir pour détecter les usagers pour cela on prend la partie du cahier des charges qui nous intéresse et prenant une documentation de quelques détecteurs qui pourrait convenir pour une rapide présentation de ces trois capteurs le premier le télémètre à ultrasons fonctionne exactement comme pour les chauves souris ou les dauphins c'est le principe des sonars on envoie un son vers l'avant qui rebondit sur les obstacles et retourne voyeur et selon le temps que le son mais pour revenir on en déduit la distance de l'obstacle le second capteur le détecteur de mouvements et celui qui est typiquement utilisés dans les systèmes d'alarmé dès qu'on bouge y détecte le mouvement et le troisième la barrière infrarouge c'est celui qu'on retrouve par exemple dans les portes d'ascenseur ou dans les films américains si on passe devant le faisceau on est repéré donc pour choisir le détecteur on regarde le cahier des charges est tout d'abord on lit que la détection doit avoir une portée jusqu'à 10 mètres notre premier capteur le télémètre ultrasons a une portée allant de 3 cm à 4 m c'est donc insuffisant et c'est donc éliminatoires on ne peut pas choisir ce capteur pour le détecteur de mouvement la porte et va jusqu'à 12 mètres c'est suffisant et pour la barrière infrarouge dit mais tu sais juste mais c'est bon donc les capteurs 2 et 3 sont encore dans la course ensuite on lit que la détection doit permettre de discriminer c'est le terme technique pour dire qu'il est capable de différencier donc de détecter tous les usagers quelle que soit leur taille sous-entendu les adultes et les enfants donc si on regarde les caractéristiques des deux capteurs restants il n'y a aucune information à ce propos donc pour le moment les deux conviennent toujours et enfin on lit dans le cahier des charges que la détection doit être omnidirectionnelle ce qui signifie dans toutes les directions avec un seul capteur pour éviter des surcoûts pour le détecteur de mouvement la détection se fait sur 360 degrés ce qui convient parfaitement en revanche pour la barrière infrarouge on a un faisceau seulement 2,5 degrés c'est donc très directionnelle ou alors il faudrait en mettre 2 partout mais le cahier des charges précise qu'il faut un seul capteur on en conclut donc que la barrière infrarouge ne convient pas dans notre cas il nous reste donc uniquement le détecteur de mouvement qui est le seul capteur qui remplissent toutes les contraintes de notre cahier des charges on va donc pouvoir remplir notre diagramme fonctionnel et en face de la fonction technique détecté on va indiquer la solution technique du détecteur de mouvements histoire d'aller jusqu'au bout rapidement sans trop rentrer dans les détails si on devait finir de remplir le diagramme fonctionnel pour la fonction technique éclairé pour choisir la solution technique on se souvient que le cahier des charges nous imposait une lumière puissante de couleur blanche et froide donc par exemple entre ces deux types de lampes on choisirait une lampe led classiques haute luminosité et pour la fonction technique alimenté pour choisir la fonction technique on se souvient que le cahier des charges nous imposait une alimentation sûre secteur avec deux tension de fonctionnement donc entre des piles des batteries ou un câble d'alimentation ont choisi une alimentation 230 volts avec un transformateur voilà je vous propose un dernier exercice pour vous permettre de vous entraîner et de mieux comprendre on part du robot moustache des exercices précédents et on considère que vous avez en charge de modifier le robot pour qu'ils puissent détecter et suivre une ligne noire au sol on vous donne le cahier des charges et la documentation des capteurs disponible et vous devez indiquer quel capteur il faut choisir voici donc l'extrait du cahier des charges de la fonction détecter et voici la documentation des trois capteurs un capteur de distance infrarouge un capteur de lumière et un capteur infrarouge réflectif avec les précisions en dessous je vous laisse à nouveau prendre une feuille de brouillon et met la vidéo pose et on se retrouve tout de suite après alors on fait la correction comme pour l'exemple précédent de l'éclairage automatique c'est le cahier des charges qui va guider notre choix donc on le lit on voit que le détecteur devra détecter une ligne de couleur noire sur fond blanc ensuite la ligne sera toujours à deux centimètres du capteur c'est-à-dire au sol sous le robot et enfin que la détection doit pouvoir fonctionner même en plein jour pour le capteur numéro un on voit qu'il délivre une valeur proportionnelle à la distance mesurée en d'autres termes ce capteur sert à mesurer des distances ce n'est donc pas ce qu'on veut puisqu'on veut détecté une ligne noire qui est toujours à deux centimètres donc ce capteur ne convient pas le capteur de lumière délivre un signal électrique proportionnelle à la lumière reçue c'est plutôt bien car s'il est sûr uni noir il n'aura pas beaucoup de lumière et s'il est à côté sur du blanc il aura beaucoup de lumière donc pour le moment ça pourrait aller on le garde mais si on lit la deuxième caractéristique on voit qu'il est sensible à la lumière du jours et ça s'est moins bien car s'il y a beaucoup de lumière du jour dans la pièce où se trouve le robot le capteur même s'il est au dessus d'une ligne noire risque d'indiquer qu'il est sur du blanc et donc ça selon les contraintes du cahier des charges c'est d'éliminatoires et pour le dernier capteur il délivre un signal en fonction de la couleur détecter donc c'est parfait il a une distance de détection réglable de 1,5 à 5 cm génial et en plus il a une sensibilité réglable donc s'il ya beaucoup de lumière ambiante on pourra régler la sensibilité donc on peut dire que la solution technique retenue de vente est le capteur infrarouge réflectif et on pourra compléter le diagramme fonctionnel donc en bilan on a vu dans cette vidéo le diagramme fonctionnel vous entendrez peut-être les termes de schémas fonctionnels analyse systémique diagramme fast etc mais bon tout ça c'est la même chose c'est un outil d'analysé ou de conception des objets techniques comme on l'a vu dans le premier cadre on indique la fonction d' usage de l'objet c'est à dire le service que nous rendons objet on essaie d'être assez précis par exemple pour le vtt on n'a pas simplement dit sert à faire du vélo mais on a parlé de sportifs de tout terrain et c'est ensuite dans la deuxième colonne on liste les différentes fonctions techniques c'est à dire les fonctions secondaires que doit pouvoir faire l'objet pour assurer sa fonction des usages et enfin en face de chaque fonction technique on a dit que la solution technique qui a été choisi pour assurer chaque fonction technique on a vu que ce schéma est intimement lié au cahier des charges puisque c'est à partir de lui qu'on va pouvoir compléter ce diagramme une petite chose intéressante à voir dans ce diagramme c'est que si on lit de gauche à droite ce schéma explique comment ici comment est assuré la fonction des usages grâce aux différentes fonctions techniques et comment sont réalisées des fonctions techniques grâce à une solution technique et si on lit de droite à gauche il explique pourquoi ici pourquoi utilise-t-on cette solution technique pour assurer cette fonction technique et pourquoi a t'on ces deux fonctions techniques pour assurer la fonction d' usage de cet objet et pour terminer comme je l'aï dit au début sachez qu'on utilise plutôt ce diagramme de droite à gauche pour étudier un objet existant par exemple on vous donne un objet on identifie les différents blocs et on s'interroge sur leur rôle pour déterminer leurs fonctions techniques alors qu'en deuxième partie de scolarité on utilisera plutôt ce diagramme de gauche à droite pour concevoir des objets en identifiant les fonctions techniques puis en choisissant des solutions techniques en se référant cahier des charges voilà et bien je vous remercie d'être arrivé jusque là j'espère que vous y voyez un peu plus clair dans les diagrammes fonctionnel et je vous dis à bientôt dans une autre vidéo [Musique] [Applaudissements]