Programme sti2d sin 2020

1. Principes de conception des produits et développement durable

1.1. Ladémarchedeprojet
1.1.1. Les projets industriels	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Rôle, fonctions et responsabilité des principaux intervenants d’un projet (maître d’ouvrage, d’œuvre, entreprises, coordonnateurs, contrôleurs). Animation d’une équipe projet.		2		3				L’importance et le rôle des différents acteurs sont décrits par le filtre d’une démarche de projet qui permet de présenter les principes de droit, de réglementation, de contrôle et de normalisation.
Attendus des principales phases du projet et impact sur la démarche de conception (phases d’étude d'utilité publique, APS, APD, consultation, phase d’exécution). Principes d’organisation et planification d’un projet (développement séquentiel, découpage du projet en fonctions élémentaires ou en phases, phases de réalisation).		2		3				Utiliser les outils adaptés pour planifier un projet (diagramme de Gantt, chemin critique, réunions de projet). Ces connaissances sont à aborder lors d’une étude de cas pour des produits relevant du domaine de la construction.
Phases d’un projet industriel (marketing, pré conception, pré industrialisation et conception détaillée, industrialisation, maintenance et fin de vie). Gestion, suivi et finalisation d’un projet (coût, budget, bilan d'expérience).		2						Ces connaissances sont à aborder lors d’une étude de cas pour des produits relevant du domaine de la mécatronique. Ces connaissances sont à aborder lors d’une étude de cas pour des produits relevant du domaine de la construction.
Contexte réglementaire des projets.		2		3				Mise en situation du projet dans son contexte et adaptation des solutions constructives en fonction des réglementations en vigueur.
1.1.2. Communication technique	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Cartes mentales, représentations numériques, diagrammes SysML pertinents, prototype et maquette, croquis et schémas non normalisés, organigrammes.		2		35				Il s’agit de savoir choisir et utiliser un outil de communication technique en fonction du contenu à transmettre et de l’interlocuteur auquel on s’adresse.
Outils de partage et d'organisation du travail collaboratif (cloud, PLM, BIM).				2				Il s’agit principalement d’utiliser ces outils lors des projets collaboratifs.
1.1.3. Approche design et architecturale des produits	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Évolution historique et culturelle des formes. Relations entre objet fonctionnel et art contemporain lié à une époque.		1						Enseignement s’appuyant sur des études de produits amenant à découvrir et modifier la relation fonction – solution technique – formes et ergonomie. Elles sont organisées autour de la découverte et de l’exploration des démarches propres à la conception en design. Le choix des produits, actuels ou appartenant au passé permet l’observation des choix esthétiques, techniques et économiques. Ces études doivent permettre de conforter l’approche design en projet.
Le contexte : enjeux culturels, écologiques, économiques, technologiques.Inscription et statut de la production dans le temps. Relations et interactions avec d’autres productions : environnement naturel et sociétal, segments commerciaux et cibles de vente, supports et espaces de diffusion.		2
La fonction services rendus, relations à l’usager, aux modes de vie. Les expériences utilisateurs. Besoins et usages, fonctions utilitaires et/ou symboliques en relation avec les formes. Design d’interaction et ergonomie.		2
Typologie des constructions, techniques, périodes et styles des projets. Identification des différents types de constructions.		2						Relations entre des propositions architecturales ou techniques et le contexte historique, environnemental ou socio-culturel des projets d’habitats ou de génie civil.
1.2. Outilsdel'ingénieriesystème
1.2.1. Concepts de systèmes	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Typologie des systèmes (système à faire, système pour faire, sur et sous- systèmes).		1						La notion de système est présentée comme une typologie de produits technologiques. Le langage SysML est uniquement réservé à la description d’un système technique.
Approche système (environnement, frontières, système d’intérêt, points de vue).		2		3
1.2.2. Ingénierie système	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Approche processus (typologie).		1						L’approche se limite à la définition d’un processus (désigné parfois sous le procédé mnémonique de CPRET (pour contraintes, produits, ressource, entrées, transformation), et aux différentes typologies de processus liées à l’IS, sachant que seuls les processus techniques sont étudiés.
Approche temporelle, cycle en V.		2						Les trois processus techniques issus de la norme ISO 15288 (analyse du besoin, spécifications techniques, conception) sont abordés dans leur vision temporelle afin d’appréhender la notion de non séquentialité d’une démarche de conception. Le cycle en V fait explicitement apparaître les trois processus techniques, l’IVV étant garantie (conforme) respectivement aux exigences établies tout au long des processus, du cahier des charges aux exigences allouées en passant par les spécifications techniques.
Analyse du besoin : besoin initial, mission principale, contexte, cas d’utilisations, scénarios d’utilisation, besoins des parties prenantes.		2		3				À la lecture d’un cahier des charges, l’élève doit savoir extraire les informations pertinentes décrites en langage SysML. En projet de construction, l’analyse du besoin peut faire appel à d’autres outils complémentaires.
Spécification technique, conception de l’architecture. États, séquences. Fonctionnalités, structure physique, flux internes/externes.		2		3	Les grands principes sont évoqués en démarche de projet. Le but recherché est : - d’amener l’élève en phase de spécification à apporter ses propres concepts opérationnels ou architecturaux, tout en restant dans le domaine du problème, afin de définir les exigences systèmes issues des besoins ; - d’amener l’élève en phase de conception à proposer sa propre architecture fonctionnelle et structurelle, satisfaisant et validant les exigences systèmes, définies préalablement.
IVVQ : intégration, vérification, validation, qualification.		2		3	Les grands principes sont là aussi évoqués en démarche de projet : - l’intégration (entendue « sur site d’exploitation ») quand elle est possible est évoquée ; - l’accent est mis sur les outils de vérification et de validation ; - la qualification étant la mesure de performance une fois le système produit, le savoir-faire inhérent relève du domaine expérimental.
1.3. Compétitivité des produits
1.3.1. Paramètres de la compétitivité	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Principe des labels de performance.		2						Définition des labels de performance et impact sur les produits. Exemples : Bâtiment Passif ; HQE, E+C-, etc.
Importance du service rendu (besoin réel et besoin induit).		2						La protection des innovations peut être abordée au travers de la propriété industrielle sous les angles suivants : les bases de données de brevets pour repérer les solutions techniques existantes afin de ne pas recréer ce qui existe déjà et retracer les évolutions techniques d’un produit ; la protection de la création par le brevet d’invention pour protéger les aspects techniques, le dessin et modèle pour protéger le design et la marque pour protéger le nom du produit innovant.
Innovation (de produit, de procédé, de marketing, de rupture).		2
Recherche de solutions techniques (brevets) et créativité, stratégie de propriété industrielle (protection du nom, du design et de l’aspect technique), enjeux de la normalisation.		2
Ergonomie : notion de confort, d’efficacité, de sécurité dans les relations Homme – produit, Homme – système.		2
1.3.2. Compromis complexité-efficacité- coût	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Relation Fonction/Coût/Besoin. Relation Fonction/Coût/Réalisation. Relation Fonction/Impact environnemental.		2						L’approche des compromis se fait par comparaison (analyses relatives) de solutions en disposant de bases de données de coût.
1.4. Créativitéetinnovationtechnologique
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Méthodes de créativité rationnelles et non rationnelles.		2						Lois d’évolutions et principes d’innovation, contradictions, relations entre solutions techniques et principes scientifiques/technologiques associés, brainstorming.
Intégration des fonctions et optimisation du fonctionnement : approche pluri technologique et transfert de technologie.		2						Étude de cas à partir de produits dont certains composants intègrent plusieurs fonctions.
1.5. Approche environnementale
1.5.1. Cycle de vie	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Cycle de vie d’un produit.		2						Les différentes phases du cycle de vie d’un système sont définies, en mettant un focus particulier sur le cycle de développement du produit.
1.5.2. Mise à disposition des ressources	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Coûts relatifs, disponibilité, impacts environnementaux des matériaux.	PC : l’énergie et ses enjeux. PC : organisation de la matière, propriétés des matériaux.		2					Les études de dossiers technologiques doivent permettre l’identification des paramètres influant sur le coût de l’énergie et sur sa disponibilité : localisation et ressources estimées, complexification de l’extraction et des traitements nécessaires, choix du mode de transport et de distribution.
Enjeux énergétiques mondiaux : extraction et transport, production centralisée, production locale.			2
1.5.3. Utilisation raisonnée des ressources	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Propriétés physico-chimiques, mécaniques et thermiques des matériaux.	PC : l’énergie et ses enjeux. PC : organisation de la matière, propriétés des matériaux.		2					Uniquement en complément du programme de physique chimie.
Impacts environnementaux associés au cycle de vie du produit : - conception (optimisation des masses et des assemblages) ; - contraintes d’industrialisation, de réalisation, d’utilisation (minimisation et valorisation des pertes et des rejets) et de fin de vie.			2	3	3	3		Approche comparative sur des cas d’optimisation. Ce concept est abordé à l’occasion d’études de dossiers techniques globales portant sur les différents champs technologiques.
Efficacité énergétique d’un produit.			2			3		Minimisation de la consommation énergétique. Apport de la chaîne d’information associée à la commande pour améliorer l’efficacité globale d’un produit.

2. Approche fonctionnelle et structurelle des produits

2.1. Représentation des flux MEI
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Notion de flux et de stock. Principaux flux de transfert de matière, d’énergie, d’information. Principes de caractérisation des flux, unités, calcul.	PC : énergie interne		2	3				Différencier et identifier sur un produit les principaux flux (déplacement, transfert) et principaux stocks (accumulation). Caractériser les flux liés à la circulation ou au transfert de la matière, de l’énergie et de l’information (débit surfacique, volumique, flux lumineux, thermique, courant électrique, etc.).
Diagrammes de blocs internes IBD (Internal Block Diagram) SysML.			2		3	3	3	Ces diagrammes sont abordés en lecture, et en modification partielle sur des diagrammes simples. Il est également possible d’utiliser des représentations simplifiées des chaînes d’énergie ou d’information (dans le contexte de l’optimisation de la gestion d’énergie) adaptées à une partie du produit étudié.
Diagrammes de SANKEY (représentation qualitative et quantitative des flux de matière, énergie et information).			2	3		3		Analyse des flux MEI (Matière, Énergie, Information) d’un produit, sur des diagrammes fournis. Création ou modification de diagrammes simples. Analyse globale des flux du produit (bilan énergétique, bilan d’approvisionnement en matière ou fluides, etc.).
2.2. Approche fonctionnelle et structurelle des ossatures et des enveloppes
2.2.1. Typologie des enveloppes	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Principaux types d’enveloppe des produits. Principales fonctions (esthétique, isolations diverses, sécurité, étanchéités ou perméabilités, agencement d’éléments). Caractéristiques, niveaux de performance.	PC : organisation de la matière, propriétés des matériaux PC : les ondes sonores		2	3	3			Le terme « enveloppe » désigne les enveloppes rigides ou non rigides, les revêtements extérieurs ou intérieurs des constructions, carters, carénages, coques et boîtiers des produits. Il s’agit ici d’étudier différents types d’enveloppes, d’identifier, comparer, caractériser les fonctions assurées.
2.2.2. Typologie des ossatures	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Principaux types de sous-ensembles élémentaires des ossatures (câbles, poutres, parois, plaques, coques, portiques, treillis). Principales caractéristiques des ossatures.			2	3				Il s’agit : - d’analyser leurs principales caractéristiques géométriques, mécaniques, technologiques ; - de reconnaître des sous-ensembles élémentaires des structures courantes à partir de leurs caractéristiques principales, et de relier ces caractéristiques aux fonctions des composants dans l’ossature. En AC, il convient d’insister sur la continuité mécanique sur la transmission des sollicitations et leurs effets (phénomène de redistribution). Application dans les composants d’une poutre continue.
2.2.3. Typologie des assemblages	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Principaux assemblages fixes et démontables.				3	3			Il s’agit de différencier les assemblages selon leur fonction (montage, démontage, fixation ou scellement définitif).
2.3. Approche fonctionnelle et structurelle des chaînes de puissance
2.3.1. Typologie des chaînes de puissance	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Notion de chaîne de puissance. Principales fonctions relatives à la chaîne de puissance : - captation d’énergie ; - stockage, transport, distribution ; - conversion, transformation ; - modulation, adaptation, transmission. Caractérisation des fonctions. Représentation graphique d’une chaîne de puissance.	PC : énergie interne PC : l’énergie électrique PC : énergie mécanique		2		3	3		Est entendu ici par l’expression « chaîne de puissance » l’ensemble des fonctions dédiées spécifiquement aux énergies de toutes natures. La représentation graphique d’une chaîne de puissance est réalisée par des schémas blocs. L’approche limite à la caractérisation externe des fonctions. Il convient d’insister sur les organisations très variées dans lesquelles ces fonctions peuvent s’organiser ou s’enchaîner, notamment dans le cas où l’on utilise une représentation simplifiée de chaîne de puissance.
2.3.2. Stockage d’énergie	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Types d’énergie stockée : chimique, électrique, mécanique, thermique.	PC : l’énergie et ses enjeux.		2					Il s’agit de connaître les types d’énergies stockables et les grands principes utilisés (formes potentielles et/ou cinétiques).
2.3.3. Conversion de puissance	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Types de conversion : électrique  mécanique, chimique  thermique, chimique  électrique, électrique  lumineuse.	PC : l’énergie et ses enjeux.		2					Il s’agit de connaître les types de conversion de puissance habituels et les grands principes mis en œuvre ainsi que de s’intéresser à la possibilité de réversibilité en fonctions des exemples choisis.
2.3.4. Modulation de puissance	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Types de modulation électrique commandée (AC/AC, AC/DC, DC/AC, DC/DC).	PC : l’énergie électrique		2			3		Il s’agit de connaître les types de modulation de puissance (tout ou rien (TOR) ou progressive) habituels et les grands principes mis en œuvre sans aborder le détail de la structure utilisée.
2.3.5. Adaptation de puissance	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Types d’adaptation : électrique non commandée (AC/AC, AC/DC, DC/AC, DC/DC).	PC : l’énergie électrique		2			3		Il s’agit de connaître les types d’adaptation de puissance habituels et les grands principes mis en œuvre (sans aborder le détail de la structure utilisée). Il s’agit également d’expliquer que l’adaptation porte soit sur la forme, soit sur les grandeurs flux ou effort.
2.3.6. Transmission de puissance	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Représentation plane et spatiale des liaisons élémentaires parfaites. Classes d’équivalences cinématiques, graphe de liaison. Schéma cinématique, schéma cinématique minimal.	PC : energie mécanique		2	3	3			Reconnaître et choisir les représentations des liaisons élémentaires. Produire ou modifier un schéma cinématique d’un système simple et plan (3 ou 4 liaisons élémentaires parfaites maximum). Décoder et compléter des schémas cinématiques de mécanismes et également de structures porteuses planes immobiles.
2.4. Approche fonctionnelle et structurelle d’une chaîne d’information
2.4.1. Typologie des chaînes d’information	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Notion de chaîne d’information. Principales fonctions relatives à la chaîne d’information : acquérir, traiter, communiquer. Caractérisation des fonctions. Représentation graphique d’une chaîne d’information.	PC : introduction à la notion d’onde.		2			3	3	La représentation graphique d’une chaîne d’information est réalisée par des schémas blocs. Se limiter à la caractérisation externe des fonctions. Insister sur les organisations très variées dans lesquelles ces fonctions peuvent s’organiser ou s’enchaîner, notamment dans le cas où est utilisée une représentation simplifiée des chaînes d’information.
2.4.2. Acquisition et restitution de l’information	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Acquisition d’une grandeur physique (principe, démarches et méthodes, notions requises).	PC : mesures et incertitudes.		2				3	Prélèvement de l’information (grandeurs physiques, états logiques, valeurs numériques) depuis le produit, son environnement ou l’IHM (Interface Homme Machine). Grandeurs mesurées et grandeurs d’influence ; signal restitué. Caractéristiques utiles : étendue de mesure, résolution, sensibilité, précision, fonction de transfert et linéarité. Choix d’un dispositif d’acquisition adapté à un objectif donné.
Conditionnement d’une grandeur électrique (mise en forme, amplification, filtrage).			2				3	La notion de filtrage est étudiée dans le cadre d’un filtre passe-bas du premier ordre, servant à lisser une information sur amplitude ou à atténuer le bruit parasite. Seul le niveau fonctionnel de l’amplification est abordé, la fonction est réalisée par des circuits intégrés spécialisés.
Conversion Analogique/Numérique (CAN).			2				3	CAN : caractéristiques utiles à leur mise en œuvre (grandeur d’entrée, grandeur de sortie, caractéristique de transfert, Nombre de bits, résolution, quantum, valeur pleine échelle). La structure interne des CAN n’est pas développée.
2.4.3. Codage et traitement de l’information	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Encodage de l’information : binaire, hexadécimal, ASCII.			2				3	Identification du type de codage. En première se limiter aux règles de numération et aux changements de base binaire/décimal et décimal/binaire.
Algorithmique.	Mathématiques : algorithmique et programmation		2			3	3	Structures conditionnelles, itératives. Utilisation de variables (type, taille, etc.). Appel de procédures/sous-programme.
Traitement numérique.			2				3	Le traitement numérique est limité aux opérateurs arithmétiques. Les effets de bords liés à la taille des données, aux capacités de stockage, aux temps de traitement sont mis en évidence.
Compression de données.							2	Seules des notions de taux de compression sont étudiées ici à travers des exemples simples.
2.4.4. Transmission de l’information	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Typologie des transmissions.	PC : les ondes électro- magnétiques.		2				3	Connections point à point (filaire, sans fil). Typologie des réseaux (étoile, anneau à jeton, etc.)
Architecture d’un réseau informatique.			2				3	Modèle en couche des réseaux : se limiter à la description du modèle OSI. Protocoles et encapsulation des données. Adresse physique et adresse logique. On se limite au protocole IPV4.
Architecture Client/Serveur.			1				2	Serveur Web : distribution AMP (Apache + MySQL + Php) ou autre distribution équivalente. Serveur DHCP et serveur de nom de domaine (DNS).
2.4.5. Structure d’une application logicielle	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Organisation structurelle d’une application logicielle : (programme principal, interfaces, entrées-sorties, sous programmes, procédures, fonctions).	Mathématiques : algorithmique et programmation.		2			3	3	Analyse de la constitution d’une application logicielle en termes de programme principal, interfaces, entrées et sorties, sous-programmes, procédures, ou fonctions. Représentation graphique schématique de la structure.

3. Approche comportementale des produits

3.1. Modélisations et simulations
3.1.1. Progiciels de simulation	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Typologie des progiciels. Critères de choix.			2	3				Les principaux outils de modélisation simulables sont abordés, en définissant précisément le domaine d’application : - modèle volumique ; - modèle multiphysique ; - modèle fonctionnel (de type schéma-bloc) ; - modèle comportemental (de type diagramme d’états/activités) ; - modèle de régression (de type tableur).
3.1.2. Paramétrage d’un modèle	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Variables internes, variables externes.			2	3				Sous l’expression « variable interne » sont considérés les paramètres d’un modèle de type « boîte noire », paramètres de constituants physiques. Sous l’expression « variables externes » est entendu le signal temporel, pour les liens hors modèle multi-physique (de type schéma-bloc).
Notion de grandeur flux, grandeur effort.			2			3		Différentier un flux MEI d’une « grandeur flux » d’un modèle multiphysique. Identifier les principales grandeurs flux et grandeur effort pour différentes technologies : - mécanique (force ou couple/vitesse ou vitesse angulaire) ; - électrique (tension/courant) ; - hydraulique (Pression/débit volumique).
Entrées, sources de simulation.			2	3				L’accent est mis sur les principales sources utilisées en simulation et leur paramétrage.
Sorties, rendus des résultats.			2	3				Se limiter aux blocs de rendu graphique et à leur paramétrage.
3.1.3. Paramétrage d’une simulation	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Typologie des solveurs, pas d’intégration.			2					Se limiter aux notions de : - pas d’intégration : mettre en évidence la discrétisation des calculs numériques à des temps précis, et l’interpolation linéaire effectuée entre deux temps successifs ; - solveur à pas variable : les temps de calculs sont calculés « à la volée » pour s’adapter au mieux aux variations des résultats ; - solveur à pas fixe. Mettre en exergue les avantages et inconvénients des 2 types de solveurs (adaptation aux variations de signal, temps de calcul), et évoquer les solveurs de type « stiff » pour la prise en compte de non-linéarités éventuelles.
Compromis précision/temps de simulation.			2
3.1.4. Post-traitement et analyse des résultats	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Principaux traitements de données postérieurs aux résultats issus de simulation. Interprétation des résultats d’une simulation : courbe, tableau, graphe, unités associées.	Mathématiques enseignement commun : analyse, statistiques et probabilités.		2	3				Exploiter ou affiner des résultats issus d’une simulation par traitement postérieur des données.
3.2. Comportement mécanique des produits
3.2.1. Concept de mouvement	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Degré de mobilité d’une structure matérielle : - structure matérielle mobile (mécanisme) ; - structure matérielle immobile (structure fixe).			2					Identifier le type de structure matérielle en fonction de son degré de mobilité, en vue de différentier principalement les structures à objectif d’immobilisme (ossatures, châssis) et les structures matérielles devant permettre ou effectuer des mouvements (mécanismes). Pas de calcul du degré de mobilité.
Mouvements des mécanismes (en lien avec la modélisation des liaisons) : - rotation autour d’un axe fixe et translation rectiligne et mouvements plans ; - les trajectoires ; - les vitesses et accélérations ; - analyse/recherche de lois d’entrée- sortie de systèmes mécaniques plans issus d’objets techniques observables.	PC : énergie mécanique. Mathématiques : analyse (dérivées et primitives).		2		3			Il s’agit de mettre en relief les paramètres influents pour valider et/ou optimiser les performances observées vis à vis de celles attendues. L’utilisation du modèle de présentation « torseur cinématique » est limitée au mode descriptif uniquement dans la perspective de renseigner les caractéristiques dans un logiciel de simulation ou pour analyser un dispositif expérimental didactisé ou non. Des progiciels intégrant un module de traitement du comportement dynamique des produits sont utilisés avec assistance.
Comportement des liaisons élémentaires en relation avec les mouvements et les efforts.			2	3	3			L’utilisation de suites logicielles adaptées à l’enseignement pré-bac doit permettre de relier les performances cinématiques aux conditions de chargement qui les génèrent.
3.2.2. Concept d'équilibre	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Équilibre des solides : - principe fondamental de la statique ; - modélisation des actions mécaniques ; - modélisation des liaisons: liaison complète, pivot, glissière, pivot glissant, rotule, ponctuelle et appui plan ; - résolution d’un problème de statique par progiciel.	PC : énergie mécanique. Mathématiques : produit scalaire.		2	3	3			Il s’agit de mettre en relief les paramètres influents pour valider et/ou optimiser les performances observées vis à vis de celles attendues. L’utilisation du modèle de présentation « torseur des actions mécaniques » est limitée au mode descriptif uniquement dans la perspective de renseigner les caractéristiques dans un logiciel de simulation ou pour analyser un dispositif expérimental didactisé ou non. L’utilisation de progiciels volumiques intégrant un module de traitement du comportement statique des produits est réalisée avec assistance.
Concept de stabilité et d’instabilité d’un composant ou d’une structure mécanique : - équilibre stable et instable ; - phénomène de flambement ; - stabilité d’une structure dans l’espace ; - comportement vibratoire.				3	2			Il s’agit de sensibiliser de manière qualitative aux comportements amenant aux principaux risques d’instabilité d’un ensemble matériel : - présentation du risque et phénomène de flambement d’une pièce comprimée ; - présentation du risque et phénomène d’instabilités d’une structure nécessitant des contreventements dans les trois directions de l’espace.
Transmission des efforts.			2	3	3	3		En AC, il s’agit de décrire le cheminement des charges dans une ossature par un schéma. Le calcul de la descente de charges se fait à l’aide d’un logiciel de simulation.
3.2.3. Concept de résistance	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Résistance à la rupture, résistance à la déformation. Résistance des matériaux : - hypothèses et modèle poutre ; - notion de contrainte normale ; - pour une sollicitation de traction simple, notion de déformation et loi de Hooke ; - module d’Young ; - limite élastique ; - sollicitation simple de type traction, compression, flexion simple. Simulations par éléments finis.			2	3	3			L’utilisation de progiciels intégrant un module de calcul par éléments finis ou dédié est privilégiée. Lien indispensable avec les essais des matériaux du chapitre 6.
Déformation et contraintes normales dans une structure isostatique : - en flexion simple (poutre isostatique) ; - en traction et en compression simple.				3	3			Analyse de structures simples en traction/compression simple ou flexion simple, analyse des contraintes normales et tangentielles, des déformations et déplacements.
Scénario de simulation pour comparer et valider une solution, modifier une pièce ou un sous-ensemble.				3	3			Il s’agit, par études de cas successives, d’appréhender différentes natures de simulation ou différents paramétrages au sein d’une même simulation.
3.3. Comportement énergétique des produits
	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Principe de conservation d’énergie, pertes et rendements, principe de réversibilité.	PC : l’énergie et ses enjeux PC : énergie interne		2			3		Il s’agit d’insister sur la conservation d’énergie et sur la notion de systèmes isolés ou d’échanges avec l’extérieur.
Natures et caractéristiques des sources d’énergie et des charges.			2			3		Il s’agit d’étudier les paramètres influents du fonctionnement de différentes chaînes d’énergie entre une source et une charge. L’analyse de systèmes simples doit permettre de montrer l’analogie entre les éléments mécaniques, électriques, hydrauliques, pneumatiques, thermiques. Il est nécessaire d’insister sur les notions de point de fonctionnement en régime établi et de mettre en évidence le régime transitoire.
Optimisation des échanges d’énergie entre source et charge, amélioration de l’efficacité.						3		L’accent est mis sur la limitation des pertes (pertes par effet joules, pertes de charges, etc.), l’optimisation des points de fonctionnement de tout ou partie de la chaîne d’énergie voire de l’amélioration des caractéristiques de la source et/ou de la charge.
Comportement temporel des constituants d’une chaîne d’énergie. Représentation des phases de transferts et de stockages.	Mathématiques : analyse (dérivées et primitives).					3		Il s’agit d’étudier l’évolution de l’état énergétique (transfert W et/ou Q ou stockage E) des constituants à travers la visualisation de variables représentatives.
Bilan énergétique d’un produit, rendement, performance énergétique.			3					À faire sur des mesures. Insister sur le rendement instantané (rendement en puissance) et le rendement énergétique (sur cycle).
3.4. Comportementinformationneldesproduits
3.4.1. Nature et représentation de l’information	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Nature d’une information.	PC : introduction à la notion d’onde Mathématiques : nombres complexes		2				3	Signal logique, analogique, numérique (TOR, échantillonné). Entrées/sorties : montages analogiques de base pour l’obtention/génération d’une information logique (on prendra comme niveaux logiques 1/0 les valeurs 5V/0V).
Représentation temporelle d’une information.			2				3	Le but est d’obtenir, à partir de la visualisation temporelle d’une information (lecture de chronogramme), les grandeurs caractéristiques de l’information : période, fréquence, amplitude, niveau (logique), rapport cyclique.
Représentation fréquentielle d’une information.							2	Se limiter à une approche qualitative des fréquences audibles : notions de basses, moyennes et hautes fréquences d’un signal audio, représentation spectrale d’un signal audio simple.
3.4.2. Description et simulation comportementale de l’information	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Diagramme de séquence.			2				3	Le diagramme de séquence est utilisé comme outil de description d’échanges d’information, déroulé temporel d’un scénario d’utilisation. Les diagrammes d’états et/ou d’activités servent d’outils de description voire de simulation quand cela est possible : - simulation évènementielle dont le but est de simuler les différents états possibles d’un produit et ses changements d’états selon des évènements définis ; - simulation algorithmique pour exploiter la dualité diagramme d’activités/algorigramme pour simuler un algorithme séquentiel.
Diagramme d’états, d’activités.			2			3	3
3.4.3. Inter-opérabilité des produits	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Typologies des communications.			2				3	Se limiter aux aspects qualitatifs des notions de : - synchrone/asynchrone : communication en continu (streaming) ou à la demande ; - half/full duplex : par analogie avec le talkie/walkie, le téléphone ; - maître/esclave ; - client /serveur.
Liaisons séries : protocoles de communication, sens du flux de données, débit et rapidité de transmission.			2				3	En I2D : se limiter à la lecture de trame binaire, et à sa conversion. En SIN : les concepts de bit de start/stop doivent être assimilés, la notion de bit de parité sert d’introduction aux codes correcteurs.
Configuration d’un réseau : - routage de l’information ; - adressage statique, dynamique.			2				3	Se limiter à l’étude du fonctionnement d’un switch, d’un routeur, et à la manière dont circulent les informations (trames).
Communication au sein d’un réseau : - trames TCP/IP, UDP ; - sockets ; - protocoles FTP, http.							2	Se limiter à mettre en évidence les différentes requêtes entre les constituants de manière expérimentale.
Système temps-réel.							2	Temps de cycle, interruptions (sur entrées, cycliques), de produits temps-réel.
3.4.4. Comportement des systèmes régulés ou asservis	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Représentation d’une boucle de régulation ou d’asservissement.			2			3		Il s’agit d’étudier l’organisation fonctionnelle d’une boucle de régulation ou d’asservissement.
Contrôle du fonctionnement d’un système régulé ou asservi en vue d’un maintien au plus près d’un point de fonctionnement.	Mathématiques : nombres complexes.					3		Identification du principe utilisé (régulation, asservissement) et caractérisation des paramètres influant sur le contrôle du fonctionnement en vue d’un maintien au plus près d’un point de fonctionnement.

4. Éco-conception des produits

4.1. Outils de représentation du réel
4.1.1. Représentation numérique des produits	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Élaboration de la maquette numérique d’un produit : - conception de la maquette numérique d’un sous-ensemble et/ou d’une pièce à l’aide d’un modeleur volumique paramétrique ; - structuration des modèles via les arbres de construction de pièce et d’assemblage ; - robustesse du modèle numérique.		2		3	3			En IT, se limiter à modifier/compléter un assemblage à partir d’un composant fourni. La méthode de conception est adaptée au résultat attendu : simulation comportementale, résistance des matériaux, conception détaillée, etc.
Exploitation de la maquette numérique d’un produit : utilisation des outils de présentation pertinents d’une solution de conception : illustrations 3D de type vues photo réalistes, éclatés, réalité virtuelle et/ou augmentée, nuage de points.		2		3	3			Permet de former les élèves à l’utilisation maîtrisée et pertinente des outils numériques de présentation à travers des approches structurées résumant le cheminement d’une démarche technologique (investigation, résolution d’un problème technique, projet technologique). A partir de la maquette numérique du projet renseignée (caractéristiques des composants) avec pour objectif de l’utiliser en démarche BIM ou PLM et dans divers outils logiciels.
Visite virtuelle d’un ouvrage.				3				Préparation d’une visite virtuelle afin de valider les usages de la construction (déplacements, organisation spatiale, éléments de sécurité).
4.1.2. Outils de représentation schématique	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Schéma architectural (mécanique, énergétique, informationnel).			2	3				Le schéma architectural permet de décrire l’organisation structurelle d’un produit de manière non normalisée, il fait apparaître les composants et constituants (choix techniques, cheminement des câbles, des gaines, des tuyaux).
Schéma électrique.	PC : l’énergie électrique.		2			3		Les schémas respectent les normes en vigueur.
Schéma fluidique.			2			3		Les schémas respectent les normes en vigueur.
Représentations planes d’un projet de construction.				2				Limitation à de la lecture de plans et profils.
4.2. Démarches de conception
4.2.1. Amélioration de la performance environnementale d’un produit	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Outils de l’éco-conception et de l’éco- construction.		2		3				En articulation avec le chapitre « approche environnementale ». Utilisation de logiciels ou de modules dédiés.
4.2.2. Choix des matériaux	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Caractéristiques des matériaux naturels et artificiels. Critères et principes de choix des matériaux, méthodes structurées d’optimisation d’un choix, critères environnementaux.	PC : organisation de la matière, propriétés des matériaux.	2		3	3	3		Mettre en œuvre une démarche structurée et argumentée de choix de couple matériau/ procédé sur des cas simples. Les approches multi contraintes et multi objectifs visent à montrer que les choix de matériaux relèvent de compromis entre des critères opposés selon la méthode d’Ashby. En EE : se contenter du choix de matériau du point de vue de leur comportement énergétique.
4.2.3. Choix des constituants	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Choix d’une solution : critères de choix associés à une conception ou à l’intégration d’une solution dans un produit - coût, fiabilité, environnement, ergonomie et design - Matrice de comparaison de plusieurs critères.		2		3	3	3		En articulation avec le chapitre « solutions constructives ». En classe de première, la matrice de comparaison est fournie pour tout ou partie. En classe de terminale, la matrice peut être élaborée dans le cadre des projets.
Choix de solutions logicielles, d’une unité de traitement et des interfaces.		2					3	Choix des bibliothèques logicielles adaptées. Choix d’un environnement de développement intégré (IDE). Choix d’une unité de traitement à base de microcontrôleur, de nano contrôleur (objet connecté - Internet of Thing) ou d’un nano ordinateur, au regard du format et du volume des données à traiter, de la puissance de calcul nécessaire et du besoin de stockage. Choix des interfaces et des protocoles de communication entre les constituants au regard du nombre, du type et du format des entrées/sorties.
4.3. Conception des produits
4.3.1. Les réseaux intelligents	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Structures des réseaux (routiers, informatiques, énergétiques) : - principales caractéristiques : maillé, étoile ; - composants principaux : nœuds, branches, flux, supervision et pilotage intelligent des réseaux.			2					Il s’agit de montrer des convergences de problématiques, de modalités d’analyse et de solutions constructives, pour étudier et concevoir des ouvrages en réseaux : routiers, informatiques, d’énergie, d’adduction de fluides, d’assainissement, etc. Analyse comparée des problématiques rencontrées (gestion de flux, encombrements, redondance de sécurité, etc.) et des solutions y répondant (structure des réseaux, équipements de gestion, etc.).
Réseaux de transport (fluides) et réseaux communicants.	PC : l’énergie électrique. PC : énergie mécanique.		2	3				Il s’agit de différencier les différents réseaux secs et humides et leurs caractéristiques principales (adduction d’eau potable, assainissement, fibre, etc.). Insister sur le maillage et l’importance et les nœuds de connexion, afin d’assurer la continuité du service.
Structure d’un réseau de transport et de distribution d’énergie électrique alternatif, caractéristiques et pertes. Distribution et répartition de l’énergie.			2					Il s’agit de découvrir l’intérêt du maillage et de la distribution de l’énergie sur le territoire afin d’obtenir un mix énergétique approprié. Il est important ici d’insister sur l’adaptation de la production à la demande.
Structure des réseaux électriques spécifiques. Structure d’un réseau de production, de transport et de distribution de fluides.						2		Il s’agit de bien expliquer la différence entre réseaux électriques alternatifs et continus avec des exemples de distribution vers le domestique, l’industriel, l’urbain (tramways, véhicules électriques autonomes), etc. Exemples : réseaux de chaleur (écoquartier), réseaux d’air comprimé, ventilation, distribution d’eau chaude ou d’eau glacée, etc.
Micro énergies pour dispositifs autonomes.						2		Il s’agit de porter la réflexion sur les moyens de mettre à profit l’énergie présente dans l’environnement local à des fins d’auto- alimentation de sources d’énergie pour des réseaux de capteurs, l’internet des objets, etc.
Gestion des réseaux de transport et de distribution de l’énergie, multiplicité et complémentarité des divers procédés (production, stockage, etc.). Production décentralisée et coopérative, cogénération. Optimisation énergétique et performance environnementale.			2					Les nouvelles stratégies de gestion des réseaux d’énergie sont abordées au travers de cas d’étude (réseaux « intelligents ») aussi bien dans une voiture hybride qu’à l’échelle d’un bâtiment, d’un quartier ou bien d’une ville entière, etc. La performance environnementale est abordée au travers d’une analyse fine de l’usage et d’une meilleure relation avec l’action des usagers (transformation des comportements) afin d’optimiser la consommation énergétique (hybridation, récupération d’énergie, etc.) grâce à la généralisation du numérique et des objets connectés.
4.3.2. Conception bioclimatique, pré dimensionnement des structures et ouvrages	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Principes de conception et de prédimensionnement des principales solutions constructives : - principes de conception bioclimatique ; - principes de prédimensionnement des structures.				3				Il s’agit d’appliquer des démarches utilisées (principes, ratios) en architecture ou en ingénierie afin d’établir un avant-projet partiel et de le prédimensionner.
Conception des ossatures : bâtiment et ouvrages de travaux publics.				3				Il s’agit de proposer une structure porteuse (porteurs verticaux, horizontaux, fondations, charpentes) adapté au projet.
Conception des enveloppes.				3				Il s’agit d’aborder l’enveloppe d’une construction comme objet multi-contraint (esthétique, étanchéité, mécanique, confort, sécurité et communication, etc.).
Conception des aménagements et équipements.	PC : Les ondes sonores			3				Il s’agit de vérifier que les solutions choisies sont conformes aux exigences (besoin, réglementations, etc.) dans différents domaines (thermique, acoustique, éclairement, domotique, etc.).
4.3.3. Efficacité énergétique passive et active d'un produit	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Enveloppe du bâtiment, isolation.	PC : organisation de la matière, propriétés des matériaux PC : énergie interne		2	3				Principe de l’analyse des apports et dépenses énergétiques dans une construction. Identification des principaux apports et dépenses énergétiques. Bilan énergétique sur une construction complète à l’aide d’un logiciel de simulation numérique.
Rendement énergétique des équipements techniques du bâtiment.			2					À partir d’études de cas reposant sur l’étiquetage énergétique des produits, il s’agit de mettre en perspective les performances énergétiques d’un équipement en lien avec les changements d’habitude du consommateur.
Conception de fonctionnalités intelligentes à caractère domotique et immotique.			2				3	Il s’agit par une approche systémique et globale de gestion de l’énergie de travailler sur le pilotage automatisé du bâtiment en fonction de leurs usages.
Récupération par réversibilité de la chaîne de puissance, par revalorisation des pertes.						2		Cette partie doit porter réflexion sur la pertinence de la récupération d’énergie tant sur le cycle de vie du produit amélioré que sur le retour sur investissement.
4.3.4. Conception numérique d'une pièce	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Définition numérique d’une pièce d‘un produit industriel.					3			Il s’agit de travailler, par extraction depuis un assemblage, sur la création de maquettes volumiques respectant les contraintes fonctionnelles (dimensionnelles et géométriques). Les maquettes numériques peuvent éventuellement être extraites de scan 3D. Les éventuelles mises en plan ne servent qu’à faire apparaître la cotation et les dimensions pertinentes par rapport aux fonctions assurées par la pièce ou le sous-ensemble. Il s’agit de travailler sur des maquettes numériques volumiques existantes, de porter les modifications attendues par la prise en compte de contraintes fonctionnelles (dimensionnelles et géométriques et d’aborder par ce biais les notions de jeu de fonctionnement et de conditions géométriques). L’identification des surfaces fonctionnelles et des contraintes géométriques est facilitée par la conception sous assemblage.
Influences du procédé de réalisation et du matériau choisis sur les formes et dimensions d’une pièce simple.					3			Les études de cas sont traitées en lien avec l’expérimentation des procédés, en utilisant les outils de simulation directement accessibles dans le modeleur volumique et adaptés à la découverte et à l’initiation.
4.3.5. Conception informationnelle des produits	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Bilan et nature des entrées/sorties. Structures de programmation. Fonctions logicielles. Méthodes et propriétés utiles en lien avec les bibliothèques logicielles choisies. Types de variables. Diagrammes de description.	Mathématiques : algorithmique et programmation		2				3	Lister les entrées et les sorties du système en fonction de leur nature (analogique, logique, numérique). Identifier, pour les bibliothèques logicielles utilisées, les méthodes utiles ainsi que les propriétés de celles-ci. Le choix des diagrammes retenus pour décrire le système est motivé par l’intention de communiquer à l’écrit comme à l’oral.
Codage dans un langage spécifique. Règles d'écriture (organisation du code, commentaires, documentation, etc.).			2				3	Les langages Python et C++ sont à utiliser. Pour l’écriture de pages web on utilisera HTML/CSS et PHP.
Mise au point			2				3	Débogage (pas à pas, point d’arrêt, etc.) Intégration et fusion de différents programmes en un programme unique.

5. Solutions constructives

5.1. Constituants des ossatures et enveloppes
5.1.1. Enveloppe des produits	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Façades mur-rideau, enveloppes construction bois, acier, béton.	PC : les énergies.	2		3				Il s’agit de choisir un constituant en fonction de ses propriétés et de définir ses caractéristiques (géométriques, mécaniques ou énergétiques, etc.) pour répondre à une exigence.
5.1.2. Fondations, soutènement, porteurs horizontaux et verticaux, contreventement	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Soutènements : mur, paroi moulée, terre armée.	PC : énergie mécanique.			3				Il s’agit de choisir un constituant en fonction de ses propriétés et de définir ses caractéristiques (géométriques, mécaniques, etc.) pour répondre à une exigence. Ces constituants peuvent être du domaine du bâtiment, des ouvrages d’arts ou toutes constructions spécifiques (écluses, barrages, etc.).
Fondations superficielles et profondes : semelle isolée et filante, pieux.				3
Porteurs verticaux et horizontaux (poteaux, poutres, voiles, planchers), contreventement, charpentes en béton, bois et métal, préfabriqués ou réalisés sur site.				3
5.2. Constituants de puissance
5.2.1. Convertisseurs, adaptateurs et modulateurs de puissance	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Convertisseurs. Modulateurs de puissance. Adaptateurs de puissance.	PC : Les énergies.	2				3		Porter attention aux grandeurs efforts/flux et aux caractéristiques de transfert des constituants, en privilégiant l’utilisation de formulaires et d’abaques. Il convient d’insister sur la complémentarité entre modulation et conversion d’énergie permettant de s’adapter aux caractéristiques de la charge et au sens de transfert de l’énergie (réversibilité). Sont entendus sous le terme « convertisseur » les ventilateurs, pompes, compresseurs, moteurs électriques, vérins, vannes, panneaux solaires, modules Peltier, éclairage, etc. Sont entendus sous l’expression « modulateur de puissance » les interfaces de puissance, variateurs de vitesse, de luminosité, etc. Sont entendus sous l’expression « adaptateur de puissance » les réducteurs, transformateurs électriques parfaits et échangeurs thermiques.
5.2.2. Stockeurs d’énergie	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Stockage mécanique. Stockage chimique. Stockage électrostatique. Stockage thermique.	PC : les énergies					3		Se limiter à l’étude du bilan énergétique externe des systèmes de stockage durant les principales phases de fonctionnement en distinguant charge et décharge. Caractéristiques principales : énergie massique ; puissance massique ; capacité énergétique maximale ; puissance maximale ; constante de temps ; état de charge ; rendement. Les performances de stockage sont comparées pour mettre en évidence leur différenciation et leur complémentarité en matière de compromis énergie/puissance (diagramme de Ragone). Exemples pouvant être traités : volant d’inertie, barrage hydraulique, piles et accumulateurs, combustibles, carburants, comburants, condensateur et super condensateur, module eutectique, mur trombe, etc.
5.2.3. Transmetteurs des mouvements	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Organes mécaniques de transmission et d’adaptation de puissance : - réducteurs ; - transmission par lien flexible ; - accouplements.	PC : énergie mécanique	2			3			Se limiter aux principales caractéristiques et performances, notamment environnementales et énergétiques, des technologies présentées.
Organes mécaniques de transformation de mouvement.	PC : énergie mécanique				3
Guidage en translation et en rotation.			2		3
Liaison complète démontable et non démontable.			2		3
Étanchéité.					3			Protection contre les poussières. Etanchéité aux fluides.
5.3. Constituants de l’information
5.3.1. Capteurs, conditionneurs	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Capteurs analogiques. Capteurs numériques, détecteurs.		2				3	3	Se limiter à caractériser les capteurs par leurs relations d’entrée/sortie.
Amplificateurs.							2	Privilégier l’utilisation de circuits spécialisés dont le gain est réglable. Ne pas étudier les montages à Amplificateurs Linéaires Intégrés.
Filtres passe-bas.	Mathématiques : nombres complexes						2	Se limiter aux filtres passe-bas du premier ordre.
Convertisseurs analogique-numérique.						2	2	Privilégier l’utilisation de circuits spécialisés sans étudier leur structure interne.
5.3.2. Constituants d’IHM	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Constituants sonores, visuels, tactiles.		2					3	Afficheur, clavier, écran, etc.
Interfaces hybrides.							2	Interfaces visuelles, tactiles. Interfaces haptiques.
5.3.3. Composants programmables	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Cartes électroniques à microcontrôleur.						2	3	Privilégier les cartes électroniques programmables à partir d’un environnement de développement intégré, disposant d’entrées/sorties.
Nano ordinateurs.						2	3	Utiliser des cartes électroniques dotées d’un système d’exploitation et permettant la connexion de périphériques (écran, clavier, caméra, etc.).
Objets connectés.						2	3	Internet des objets. Utilisations de modules programmables permettant de connecter un produit à internet et le rendre communiquant à distance.
5.3.4. Composants de transmission de l’information	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Constituants d’un réseau.							3	Se limiter à l’usage de commutateurs, routeurs et tout type de serveur.
Caractéristiques des bus de communication.						2	3	Aborder les différentes natures de bus (bus de terrain, bus de périphériques) et leurs caractéristiques (longueur de bus, débit, fiabilité, etc.). Privilégier les bus KNX, EnOcean, CAN, I2C voire SPI, etc.
Composants émetteurs et récepteurs pour la transmission sans fil.						2	3	Privilégier l’usage de modules intégrés Se limiter aux technologies WiFi, Bluetooth, RF, etc.

6. Prototypage et expérimentations

6.1. Moyens de prototypage rapide
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Prototypage de pièces et de la chaîne d’information.		2		3				Les activités pratiques de prototypage rapide relèvent des activités classiques d’un fablab. La chaîne numérique est complète et continue.
Coulage de pièces prototypées en résine et/ou en alliage métallique.					3			Prototypage de pièces de petites dimensions en « bonne matière », alliages d’aluminium ou cuivreux.
Virtualisation de solutions logicielles.							2	Privilégier les logiciels permettant l’exécution de machines virtuelles (VM pour « Virtual Machines »).
6.2. Expérimentations et essais
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Protocole d’essai. Sécurité de mise en œuvre.	PC : mesures et incertitudes PC : l’énergie électrique		3					La nécessité d’une démarche raisonnée, progressive, organisée en fonction de l’objectif recherché est expliquée. La nécessité de procédures de mise en œuvre en sécurité est expliquée vis-à-vis des risques rencontrés.
Expérimentation de procédés.	PC : organisation de la matière, propriétés des matériaux				3			Enseignement excluant l’utilisation de moyens de production de type professionnel. La formation à l’optimisation des processus et des paramètres de réglage est exclue. Les procédés sont abordés par le biais d’expérimentations sur des systèmes didactiques simples, puis par des activités de simulation numérique, des visites d’ateliers et/ou d’entreprises locales et d’analyses de bases de connaissances numériques. Les activités expérimentales proposées s’intéressent aux principes physiques et chimiques employés, aux contraintes techniques associées.
Expérimentation sur les matériaux et sur les structures.	PC : organisation de la matière, propriétés des matériaux		2	3	3			Les expérimentations seront réalisées sur des : - éprouvettes (traction, compression, flexion simple), afin de valider une forme, une répartition de matière ou une caractéristique d’un matériau (y compris composite) ; - desmaquettesdesolutionstechniquesà échelle réduite, réelle ou in situ pour déterminer l’influence d’un paramètre par comparaison ou valider la solution.
Expérimentations de constituants de la chaîne de puissance.			2			3		L’expérimentation porte sur la mise en œuvre de constituants standard du commerce pour en vérifier les caractéristiques externes.
Expérimentations de constituants de la chaîne d’information.			2				3	L’expérimentation porte sur la mise en œuvre de constituants standard du commerce pour en vérifier les fonctionnalités.
6.3. Vérification,validationetqualificationduprototyped’unproduit
	Liens sciences	IT	I2D	AC	ITEC	EE	SIN	Commentaires
Intégration des éléments prototypés du produit.		2		3				Vérifier la conformité aux spécifications fonctionnelles nécessaires à l’intégration des éléments prototypés en un produit avant assemblage.
Mesure et validation de performances.	PC : mesures et incertitudes. Mathématiques : statistiques et probabilités	2		3				Ces activités s’effectuent dans le cadre des projets, sur des dispositifs expérimentaux et instrumentés liés aux supports étudiés. Elles permettent de faire apparaître les écarts entre les résultats de simulation et le comportement réel d’un produit.

Détails: Écrit par : Richard GAUTHIER; Création : 29 Juin 2020; Mis à jour : 30 Juin 2020; Clics : 1530

1ère Générale NSI

Term. Générale NSI

Terminale STI2D SIN

Bts Ccst

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