Projet Exploitations Pédagogiques

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ExploitationsPédagogiquesGond Motorisé

Baccalau

réat STI2D

BACCALAUREAT SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L'INDUSTRIE ET DU DEVELOPPEMENT DURABLE

ENSEIGNEMENTS TECHNOLOGIQUES TRANSVERSAUX

Centre d'intérêt : CI 8 et CI 13 : Caractérisation des chaines d’énergie et d’information

NIVEAU

1ère

Support : Gond Motorisé Fiche ET_01 Photo du poste Objectifs de formation :

O3- Identifier les éléments influents du développement d’un système O6 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère.

Problématique posée à l’équipe : Mise en œuvre du système Organisation fonctionnelle du gond motorisé

1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Système gond motorisé Dossier technique

2 - Pré requis Chaine d’information et chaine d’énergie 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Mise en service du système Observation et mesure du cycle d’ouverture et de fermeture du volet Mesure de la portée de la télécommande Organisation fonctionnelle du gong motorisé Observation de la sécurité anti pincement 4 - Résultats attendus L’observation et l’analyse des solutions constructives du système au regard de son organisation fonctionnelle est correctement conduite. La compétence CO3.1 est partiellement acquise. Les connaissances 2.1.1 ; 2.1.2 et 2.2.2 sont maitrisées en autonomie et /ou avec l’aide du professeur

5 - Critères de réussite : L’identification et le fonctionnement des solutions constructives du système sont pertinents

Compétences attendues

CO3.1. Décoder le cahier des charges fonctionnel d’un système CO6.2. Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un système en utilisant l'outil de description le plus pertinent

Connaissances

2.1.1 Organisation fonctionnelle d'une chaîne d’énergie 2.1.2 Organisation fonctionnelle d'une chaîne d’information 2.2.2 Représentations symboliques (SysML)

Tax 3 3 3




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réat STI2D

BACCALAUREAT SCIENCES ET TECHNOLOGIES

DE L'INDUSTRIE ET DU DEVELOPPEMENT DURABLE ENSEIGNEMENTS TECHNOLOGIQUES TRANSVERSAUX

Centre d'intérêt : CI 1 : Développement durable et compétitivité des produits

NIVEAU

1èr


O1- Caractériser des systèmes privilégiant un usage résonné du point de vue du développement durable O6 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère.

Problématique posée à l’équipe : Comment protéger son invention, de quelle manière et à quel coût. 1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Ordinateur multimédia

2 - Pré requis Aucun

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) A partir du site de l’INPI, Identification de la notion de protection Démarche de la protection d’un produit (le brevet) Etude du brevet du gond motorisé

4 - Résultats attendus Définition de la protection industrielle Analyse de la démarche et du cout de dépôt d’un brevet Nature du brevet du gond motorisé

5 - Critères de réussite : Tous les axes d’analyse sont commentés La démarche de dépôt et le cout d’un brevet sont analysés avec pertinence.


CO1.1. Justifier les choix des matériaux, des structures d’un système et le ’énergies mise en œuvre dans une approche de développement durable CO6.3. Présenter et argumenter des démarches, des résultats, y compris dans une langue étrangère

Connaissances

1.1.1 Paramètres de la compétitivité

Tax 2




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réat STI2D



Centre d'intérêt : CI1: Développement durable et compétitivité des produits

NIVEAU

1ère


O2 – Identifier les éléments permettant la limitation de l’impact environnemental d’un système et de ses constituants O6 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère.

Problématique posée à l’équipe : L’entreprise veut communiquer sur la pertinence du produit en termes de critères de développement durable. A cette fin elle quantifie et optimise les performances de son produit en termes d’impacte sur l’environnement.

1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Malette gond motorisé, Balance, Poste informatique équipé du logiciel bilan produit 2008 et Excel Dossier technique

2 - Pré requis Aucun 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Pesage des différents constituants Calcul des différentes distances d’approvisionnement des constituants Saisie des données avec le logiciel bilan produit Analyse critique des résultats

4 - Résultats attendus La justification des solutions constructives du système au regard de ses impacts environnementaux est correctement conduite. Les compétences CO2.2 et CO6.2 sont partiellement acquises. La connaissance 1.1.2 est maitrisée en autonomie ou avec l’aide du professeur.

5 - Critères de réussite : La justification des solutions constructives essentielles est pertinente pour les étapes principales du cycle de vie du produit.


CO2.2. justifier les solutions constructives d’un système au regard des impacts environnementaux et économiques engendrés tout au long de son cycle de vie CO6.2. Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un système en utilisant l'outil de description le plus pertinent

Connaissances

1.1.2 Cycle de vie d’un produit et choix techniques, économiques et environnementaux 1.1.3 Compromis complexité – efficacité – coût 2.2. 1 Représentations du réel

Tax 2 2 2




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réat STI2D



Centre d'intérêt : CI 3 : Caractérisation des matériaux et structures

NIVEAU

1ère


O5 – Utiliser un modèle de comportement pour prédire un fonctionnement ou valider une performance O6 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère.

Problématique posée à l’équipe : Le constructeur a constaté une grosse disparité de fonctionnement sur un même modèle de volet, c'est-à-dire des sécurités de blocage qui s’activent alors que les conditions de fonctionnement sont normales. Il réalise donc une étude sur les frottements liés au fonctionnement et conclura s’il est nécessaire de modifier le produit. 1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Système gond motorisé Dossier technique Alimentation 24V et les masses d’haltérophilie

2 - Pré requis Liaison mécanique (liaison pivot) Couple résistant 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Observation de la structure et en déduire le modèle cinématique Calculer le couple résistant Proposer une méthode de mesure et Mesurer du couple résistant lié à l’orientation des gonds Conclure et Enoncer des recommandations d’installation

4 - Résultats attendus La modélisation du système au regard de la position des gonds est correctement conduite. L’énoncé des recommandations à l’attention de l’installateur est justifié.

5 - Critères de réussite : Le choix du modèle est conforme à la réalité Les calculs et mesures sont effectués sans erreur Des éléments de justification des écarts sont donnés Les conclusions et les recommandations sont pertinentes


CO5.1 Expliquer des éléments d’une modélisation proposée au comportement de tout ou partie d’un système CO5.3 Evaluer un écart entre le comportement du réel et le comportement du modèle en fonction des paramètres proposés CO6.2. Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un système en utilisant l'outil de description le plus pertinent

Connaissances

2.2.2 Représentation symboliques 2.3.2 Comportement des matériaux 2.3.3 Comportement mécanique des systèmes

Tax 3 3 2




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réat STI2D



Centre d'intérêt : CI 4 : Dimensionnement et choix des matériaux et structures

NIVEAU

1ère


O3- Identifier les éléments influents du développement d’un système O4 - Décoder l’organisation fonctionnelle, structurelle et logicielle d’un système

Problématique posée à l’équipe : Comment garantir la protection des personnes et des biens lors de l’ouverture ou la fermeture des volets c’est à dire en toute sécurité

1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Système gond motorisé Dossier technique

2 - Pré requis Convertisseur Analogique / numérique Codage hexadécimal Organigramme 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Observation du fonctionnement de la sécurité Analyse de la structure de la sécurité Compléter un organigramme

4 - Résultats attendus La justification de la solution constructive du système au regard de la sécurité anti blocage est correctement conduite.

5 - Critères de réussite : Le calcul de la tension image du courant et celui de la conversion A/N sont correctement menés. Les variables de sécurité ainsi que leurs valeurs par défauts sont correctement identifiées

Le service rendu est comparé à l’attente, les conclusions sont logiques


CO3.1 Décoder le cahier des charges fonctionnel d’un système CO4.3. Identifier et caractériser le fonctionnement temporel d’un système

CO4.4. Identifier et caractériser des solutions techniques relatives aux matériaux, à la structure, à l’énergie et aux informations

Connaissances 2.1 Organisation fonctionnelle d’une chaine d’énergie 3.1.4 Traitement de l’information

3.2.3 Acquisition et codage de l’information

Tax 2 3 2




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réat STI2D



Centre d'intérêt : CI 4 : Dimensionnement et choix des matériaux et structures

NIVEAU

1ère



Problématique posée à l’équipe : Comment garantir la protection des personnes et des biens lors de l’ouverture ou la fermeture des volets c’est à dire en toute sécurité

1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Dossier technique Jauge de pression Oscilloscope

2 - Pré requis Couple et force Codage hexadécimal 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Mesure du pincement et Interprétation des résultats Conclure sur le respect d’une exigence Vérifier le service rendu du système Conclure sur l’aptitude du produit à répondre à un besoin

4 - Résultats attendus La justification des solutions constructives du système au regard de la norme anti-pincement est correctement conduite.

5 - Critères de réussite : La justification des solutions constructives est pertinente au regard de la norme anti écrasement.


CO3.1 Décoder le cahier des charges fonctionnel d’un système CO3.2 Évaluer la compétitivité d’un système d’un point de vue technique et économique

CO4.3. Identifier et caractériser le fonctionnement temporel d’un système

Connaissances

2.1 Organisation fonctionnelle d’une chaine d’énergie 1.1 Paramètre de la compétitivité 3.1.4 Traitement de l’information

Tax 2 3




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réat STI2D



Centre d'intérêt : CI8: Caractérisation des chaines d’énergie

NIVEAU

1ère

Support : Gond Motorisé Fiche ET_07_M1 Photo du poste Objectifs de formation :


Problématique posée à l’équipe : Le constructeur de ce modèle a réalisé une première série de gonds motorisés adaptés aux volets standards .Il se propose d’élargir sa gamme en offrant la possibilité d’équiper des volets de plus grandes dimensions. Il réalise donc une étude de faisabilité pour savoir s’il pourra utiliser ce même modèle pour toute la gamme ou s’il faudra envisager de modifier la conception.

1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Dossier technique

2 - Pré requis Rendement, couple et calcul de réducteur mécanique

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Calculer une puissance électrique, mécanique, un couple et une force Analyse critique des résultats

4 - Résultats attendus La justification des solutions constructive du système au regard de la fonction convertir et transmettre est correctement conduite. Valider le cahier des charges du fabriquant La compétence CO4.4 est partiellement acquise.

5 - Critères de réussite : Les calculs de puissance et de couple sont correctement menés sans omission du rendement et avec les bonnes unités.


CO3.1. Décoder le cahier des charges fonctionnel d’un système CO4.2. Identifier et caractériser l’agencement matériel et ou logiciel d’un système CO4.4. Identifier et caractériser des solutions techniques relatives aux matériaux, à la structure, à l’énergie et aux informations

Connaissances

2.1.1 Organisation fonctionnelle d'une chaîne d’énergie 3.2.1Modulateurs d’énergie associés (réducteur mécanique et moteur électrique réel)

Tax 3 3




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Centre d'intérêt : CI8: Caractérisation des chaines d’énergie

NIVEAU

1ère

Support : Gond Motorisé Fiche ET_07_M2 Photo du poste Objectifs de formation :


Problématique posée à l’équipe : Le constructeur de ce modèle a réalisé une première série de gonds motorisés adaptés aux volets standards .Il se propose d’élargir sa gamme en offrant la possibilité d’équiper des volets de plus grandes dimensions. Il réalise donc une étude de faisabilité pour savoir s’il pourra utiliser ce même modèle pour toute la gamme ou s’il faudra envisager de modifier la conception.

1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Dossier technique

2 - Pré requis Rendement, couple et calcul de réducteur mécanique

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Calculer et mesurer un couple, puis analyse critique des résultats Valider les fonctions : - Résister aux intempéries - S’adapter à la fenêtre existante.

4 - Résultats attendus La justification des solutions constructive du système au regard des fonctions est correctement conduite. Valider le cahier des charges du fabriquant La compétence CO4.4 est partiellement acquise.

5 - Critères de réussite : Le calcul et la mesure du couple sont correctement menés sans omission du rendement et avec les bonnes unités. Les conclusions sont pertinentes en regard des calculs et mesures effectués. Le service rendu est comparé à l’attente, les conclusions sont logiques


CO4.2. Identifier et caractériser l’agencement matériel et ou logiciel d’un système CO4.4. Identifier et caractériser des solutions techniques relatives aux matériaux, à la structure, à l’énergie et aux informations

Connaissances

3.2.1Modulateurs d’énergie associés (réducteur mécanique et moteur électrique réel)

Tax 3




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NIVEAU

1ère


O4 - Décoder l’organisation fonctionnelle, structurelle et logicielle d’un système O6 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère.

Problématique posée à l’équipe : Le constructeur veut réaliser des économies en optimisant son corps d’encastrement. A cet effet, il réalise un document à l’attention de fournisseur afin de modifier l’étage du réducteur ou du motoréducteur. 1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Malette gond motorisé, Poste informatique équipé d’un modeleur volumique Dossier technique

2 - Pré requis Aucun 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Assemblage du moteur et du réducteur Assemblage du motoréducteur Mise en plan de l’ensemble Elaboration du nouveau cahier des charges

4 - Résultats attendus La connaissance 2.2.1 est maitrisée en autonomie ou avec l’aide du professeur Les compétences CO4.2 et CO6.2 sont partiellement acquises.

5 - Critères de réussite : Le document final, permet aux fournisseurs éventuels, de réaliser un prototype et de se positionner sur ce nouveau marché


CO4.2. Identifier et caractériser l’agencement matériel et ou logiciel d’un système CO6.2. Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un système en utilisant l'outil de description le plus pertinent

Connaissances

3.2 constituant d’un système 3.2.1 réducteurs mécaniques 2.2 Outils de représentation 2.2.1 Représentation volumique numérique du réel

Tax 3 3




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NIVEAU

1ère


O6 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère.

Problématique posée à l’équipe : Le constructeur à constaté des disfonctionnement de sa motorisation du aux mauvais montages des pentures. Afin de résoudre ce problème, il réalise un document à l’attention de ces installateurs. 1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Malette gond motorisé, Poste informatique équipé d’un modeleur volumique Dossier technique

2 - Pré requis Aucun 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Assemblage de la roue et vis sans fin Assemblage de la penture Mise en plan de l’ensemble Elaboration d’un document d communication à l’attention des installateurs

4 - Résultats attendus La connaissance 2.2.1 est maitrisée en autonomie ou avec l’aide du professeur Les compétences CO6.1 et CO6.2 sont partiellement acquises.

5 - Critères de réussite : Le document final, à l’attention des installateurs, permet en un clin d’œil d’effectuer le montage de la penture.


CO6.1. Décrire une idée, un principe, une solution, un projet en utilisant des outils de représentation adaptés CO6.2. Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un système en utilisant l'outil de description le plus pertinent

Connaissances

2.2 Outils de représentation 2.2.1 Représentation volumique numérique du réel

Tax 3




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réat STI2D



Centre d'intérêt : CI 15 : Optimisation des paramètres par simulation globale

NIVEAU

Term


O5 – Utiliser un modèle de comportement pour prédire un fonctionnement ou valider une performance

Problématique posée à l’équipe : L’entreprise veut communiquer sur la qualité du produit en termes de performance. A cette fin elle quantifie les performances de son produit en termes d’efficacité dans des conditions extrêmes. 1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Poste informatique équipé d’un modeleur volumique Dossier technique

2 - Pré requis Rapport de réduction d’un engrenage, Couple ; Puissance ; Liaisons 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Création du modèle du réducteur Simulation du fonctionnement Exploitation des résultats Evaluation des écarts entre réalité et modèle

4 - Résultats attendus Choisir un modèle de liaison. Effectuer des calculs d’efforts et dimensionner le moteur Analyser et critiquer une simulation

5 - Critères de réussite : La justification du modèle au regard du réel est pertinente. L’analyse de la simulation conduit au dimensionnement du moteur. Les écarts entre le comportement du modèle et celui du réel sont justifiés.


CO5.1 Expliquer des éléments d’une modélisation proposée relative au comportement de tout ou partie d’un système CO5.2 Identifier des variables internes et externes utiles à une modélisation, simuler et valider un comportement du modèle

CO5.3 Evaluer un écart entre le comportement du réel et le comportement du modèle en fonction des paramètres proposés

Connaissances 2.3. 1 Modèles de comportement

Tax 2




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réat STI2D



Centre d'intérêt : CI 15 : Optimisation des paramètres par simulation globale

NIVEAU

Term


O5 – Utiliser un modèle de comportement pour prédire un fonctionnement ou valider une performance

Problématique posée à l’équipe : L’entreprise veut communiquer sur la qualité du produit en termes de performance. A cette fin elle quantifie les performances de son produit en termes d’efficacité dans des conditions extrêmes. 1 - Conditions générales - Ressources matérielles, logicielles et numériques disponibles Poste informatique équipé d’un modeleur volumique Dossier technique

2 - Pré requis Rapport de réduction d’un engrenage, Couple ; Puissance ; Liaisons 3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé) Création du modèle de l’ensemble roue vis Simulation du fonctionnement Exploitation des résultats Evaluation des écarts entre réalité et modèle

4 - Résultats attendus Choisir un modèle de liaison. Effectuer des calculs d’efforts et dimensionner le moto réducteur Analyser et critiquer une simulation

5 - Critères de réussite : La justification du modèle au regard du réel est pertinente. L’analyse de la simulation conduit au dimensionnement du moto réducteur. Les écarts entre le comportement du modèle et celui du réel sont justifiés.


CO5.1 Expliquer des éléments d’une modélisation proposée relative au comportement de tout ou partie d’un système CO5.2 Identifier des variables internes et externes utiles à une modélisation, simuler et valider un comportement du modèle

CO5.3 Evaluer un écart entre le comportement du réel et le comportement du modèle en fonction des paramètres proposés

Connaissances 2.3. 1 Modèles de comportement

Tax 2

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