Analyse fonctionnelle de la machie à pain

1 Système choisi : Machine à pain

20160919_105155

2 Analyse du besoin

2.1 Fonction globale

Cette machine est prévu pour faire pain, des gâteaux, de la confiture, de la patte à pain de manière autonome.

2.2 Fonctions de service et contrainte

-être simple d’emplois.

-répondre au programme demander.

-être autonome.

-résister à l’environnement.

-être esthétique.

-s’adapter au secteur d’alimentation en électricité.

3 Analyse du système

graphique

3.1 Fonctionnement, vu de l’utilisateur

Cette machine est équipé de 6 boutons poussoirs qui permettent à l’utilisateur de choisir les mode de cuisson. Il y a deux boutons pour gérer le minuteur de la machine, un bouton pour sélectionner les menu, un bouton pour faire brunir le pain, un bouton pour la gestion du poids et un bouton pour commencer a cuisson.

3.2 Matière d’œuvre et valeur ajoutée

La machine à pain transforme les ingrédients que nous lui avons ajoutée pour la transformer en pâte à pain qu’il cuis ensuite.

3.3 Flux

Seul le déplacement autonome du robot avec détection des obstacles et du vide est pris en compte dans ce schéma fonctionnel.

capture

– Sur ce schéma fonctionnel on représente des flux d’informations (en vert ici) et des flux d’énergie (en rouge ici).

4 Quelques fonctions techniques et solutions techniques

4.1

20160916_113938

Interface de dialogue- Fonction technique : Dialoguer avec l’utilisateur

– Solution technique : des boutons poussoirs, et des Leds permettent l’acquisition d’informations sur des choix de l’utilisateur (mode de fonctionnement) et d’informer l’utilisateur.

4.2 Alimentation

– Fonction technique : Alimenter en énergie électrique de manière constante

5 Impact environnemental

– La machine à pain utilise l’électricité que le temps de son utilisation

– La machine à pain est bruyante.

– La machine à pain utilise des matériaux électroniques

Evolution possible pour réduire sont impact :

– Réduction du bruit.

– Matériaux recyclable

Analyse fonctionnelle du vidéoprojecteur EMP-61

Système choisi : Vidéoprojecteur Epson EMP-61

Vidéoprojecteur vu de devant (source : LP2I)

Vidéoprojecteur vu de devant (source : LP2I)

 

 

 

 

 

 

Vidéoprojecteur vu de derrière (Source : LP2I)

Vidéoprojecteur vu de derrière (Source : LP2I)

videoprojecteur-haut

vidéoprojecteur vu de haut (source : LP2I)

 

 

 

 

 

 

 

Ce vidéo projecteur est prévu pour faire grandir les images sur l’ordinateur et les projeter sur un écran plus grand.

Diagramme "bête à cornes" (Source : LP2I)

Diagramme “bête à cornes” (Source : LP2I)

Il possède plusieurs fonctions qui sont de :

  • Ne pas être très grand pour mettre sur table ou suspendre au plafond.

  • Pouvoir être commandé à distance.

  • Pouvoir changer la luminosité.

  • Pouvoir changer la distance focale.

  • Baisser vite la température

  • Ne pas être très bruyant.

  • Être simple d’emploi.

  • Avoir une grande qualité d’image

Diagramme pieuvre (Source : LP2I)

Diagramme pieuvre (Source : LP2I)

Repère

Liste des fonctions de service

Type de fonction

FS1

Projeter les images reçues

principale

FS2

Être relié à un ordinateur ou une tablette

principale

FS3

Être alimenté sur secteur

contrainte

FS4

Rester à l’intérieur

contrainte

 

Le vidéoprojecteur possède 10 boutons poussoirs (alimentation, menu, source, volume haut/bas, pencher l’image vers le haut/vers le bas , échap, valider, aide).
Il possède également 13 connexions (trois RGB, RCA, deux HDMI, alimentation, quatre audio, vidéo, S-Vidéo).

Le vidéoprojecteur possède aussi une lampe (réglable par des objectifs)et des LEDs (température, lampe, statut).

Le vidéoprojecteur agit sur les images et sur la surface où il projette l’image. Lorsqu’il est allumé, on peut voir une image qui est sur un ordinateur mais pour un plus grand public.

Sur ce schéma fonctionnel, on a représenté des flux d’informations (flèches bleues) et des flux d’énergie (flèches rouges).

Sur ce schéma fonctionnel, on a représenté des flux d’informations (flèches bleues) et des flux d’énergie (flèches rouges). (Source : LP2I)

 

Quelques fonctions techniques et solutions techniques

Interface de dialogue

  • Fonction technique : Dialoguer avec l’utilisateur

  • Solution technique : des boutons poussoirs, et des LEDs permettent l’acquisition d’informations sur les choix de l’utilisateur et d’informer l’utilisateur.

Commande

  • Fonction technique : être commandé à distance

  • Solution technique : une télécommande avec des boutons poussoirs et un capteur infra-rouge pour donner et recevoir le signal. Il y a également un capteur infra-rouge sur le vidéo projecteur pour donner et recevoir le signal.

Dispersion thermique

  • Fonction technique : disperser la température

  • Solution technique : plusieurs ventilateurs pour évacuer la chaleur

Projection

  • Fonction technique : projeter l’image sur un écran avec une grande qualité

  • Solution technique : une lentille claire et une partie pour changer la distance focale

Analyse de la lampe

Le vidéoprojecteur peut envoyer des images sur un espace devant lui. Pour cela, il utilise une lampe, située dans sa partie avant.

Lampe du vidéoprojecteur (Source : Cdiscount)

Lampe du vidéoprojecteur (Source : Cdiscount)

Pour cela, le vidéoprojecteur enregistre l’écran de l’ordinateur grâce à un câble les reliant tous deux. Les images sont sous forme d’information électrique entre l’ordinateur et le vidéoprojecteur, puis ce dernier reconvertit le signal reçu en image qui ressort sous forme de lumière par la lampe.

Système de vidéoprojection (Source : Onisep)

Système de vidéoprojection (Source : Onisep)

 

Impact environnemental

Il y a quelques pièces mécaniques du vidéo projecteur sont en plastique, issu du pétrole, une ressource en voie d’épuisement.

  • Le vidéo projecteur ne fait pas de bruit

  • Le vidéo projecteur utilise beaucoup de composants électroniques. La fabrication des composants électroniques à fort impact environnemental (consommation d’énergie, d’eau, de produits chimiques, …). De plus ces composants se recyclent difficilement.

  • Le vidéo projecteur consomme beaucoup d’énergie

Evolution possible pour réduire son impact :

Réduction de l’énergie qui l’alimente et de ses composants.

Clément C-G. et Xuechun W.

Analyse fonctionnelle d’un ballon captif pour thermographie aérienne (1s3 gr 2 équipe 2 )

Le ballon captif est-il l’appareil le plus rentable ainsi que le plus simple pour faire des thermographies aériennes ?

6.2 Analyse du besoin

-La thermographie aérienne sert à réaliser des cartographies thermiques de toitures de bâtiments de grande hauteur.

Thermographie d'une maison

Plus la couleur est sombre, plus c’est froid (pas de déperdition thermiques), plus la couleur est claire, plus c’est chaud (déperdition de chaleur)

Schéma de pourcentage de déperdition de chaleur  sur une maison mal isolée

Schéma de pourcentage de déperdition de chaleur sur une maison mal isolée

Source : www.agglo-carene.fr/1347365191639/0/fiche___actualite/&RH=OPAH

-La thermographie aérienne sert également à réaliser des détections de cavités souterraines, des détections de fuites hydrauliques souterraines importantes, des contrôles de centres d’enfouissement recherche de pollutions sur terre et en mer.

 

Analyse du système

FS1 : Permettre à un opérateur d’effectuer des relevés de thermographie infrarouge sur une station de ski.

FT2 : Transporter, orienter et piloter une caméra thermique infrarouge.

P3300028

Ballon captif blanc, nacelle noire sous le ballon contenant une caméra à thermographie, relié à un treuil par un câble

FT4 : Relever la position géographique.Ballon captif de thermographie (Source : http://www.thermocontrol.fr/02-IMAGES/05-Image-AERIENNE/P3300028.jpg)

Choix du ballon captif

Une solution technique qui a été retenu par le constructeur est l’utilisation du ballon « Gélule 2 » car il permet de transporter une masse totale de 3,7 kg ; cette masse équivaut à la somme des masses de la caméra, des systèmes de fixation qui fait 1,7 kg, il faut y ajouter celle du câble et de la nacelle, qui fait 3,7 kg.

Dimensions, caractéristiques et performances ( en plaine) des différents ballons captifs

(Source : Bac 2013 – Sciences de l’ingénieur )

Afin de réduire son impact environnemental, le système choisi est un ballon sphère car, contrairement au ballon dirigeable, il est peu coûteux et facilement transportable.

Le treuil reste immobile sur le sol, le ballon se dirige selon une trajectoire strictement verticale la caméra suit la direction du ballon et elle sera dirigé a distance,

La tension moyenne est de 12V pour le moteur. La vitesse angulaire à la sortie du moteur est réduit par un réducteur à engrenage et une transmission par poulies crantées. Pendant une montée, une simulation a permis de déterminer 900 joules d’énergie consommée. Le rendement du variateur de vitesse est à peu près égal à 100%. La consommation d’énergie en termes de vitesse est donc négligeable.

Les différent matériaux utilisés sont le carbone, l’aluminium, l’acier inoxydable, fibre de verre.

Evolution possible du ballon captif

Les évolutions possibles pouvant être apportées, sous forme fonctionnelle du système, seraient d’ajouter un moteur sur le ballon qui permettrait de le diriger à distance à l’aide d’une télécommande sans fil, d’augmenter l’autonomie de la caméra.

Comparaison du Ballon captif, à différents moyens de transport

Type

alimen-tation

Coût

Consommation

Niveau sonore

Hauteur de prise de vue

Émission de CO²

Type de mesures

Hélicoptère léger (2/3 places)

pétrole

250 € / h

chère

30 à 40 litre / h

( polluant )

70 dB à 500 m

(bruyant)

Mini 400 m

(grande hauteur)

Oui

Toitures sur grande zone

Hélicoptère mono-turbine (5/6 places)

pétrole

500 € / h

(chère)

100 à 140 litre / h

( polluant )

70 dB à 500 m

 (bruyant)

Mini 400 m

(grande hauteur)

Oui

Toitures sur grande zone

Avion de tourisme

pétrole

110 € / h

(chère)

27 litre / h

( polluant )

70 dB à 500 m

(bruyant)

Mini 400 m

 (grande hauteur)

Oui

Toitures sur grande zone

U.L.M

pétrole

110 € / h

(chère)

27 litre / h

( polluant )

35 dB

à 500 m

(bruyant)

Mini 400 m

(grande hauteur)

Oui

Toitures sur grande zone

Ballon Captif

/

30 € / h

(peu

chère)

0 litre / h

( non polluant )

0 dB à 0M

(pas bruyant)

Max 150m

(petite hauteur)

Non

Toiture, façades et sites difficiles d’accès

 

 

Vue d’un ballon captif pour thermographie aérienne

 

 Contrainte liée au Ballon captif

le ballon captif doit pouvoir résister a des températures très froide, à résister aux vents puissants, il ne doit pas s’envoler et doit être maîtrisé au sol et que le système de retenue soit résistant est maniable.

diagramme pieuvre d'un ballon captif à thermographie aérienne

Diagramme pieuvre d’un ballon captif à thermographie aérienne

 

Station de ski : FS1 : permettre à un opérateur d’effectuer des relevés de thermographie infrarouge sur une station de ski.

Condition météo: FS2 : être utilisable sous certaines conditions météorologiques.

Terrain : FS3 : s’adapter au terrain d’évolution.

Atmosphère : FS4 : être utilisable quelle que soit l’altitude du terrain.

Esthétique : FS5 : être esthétique (aspect des matériaux, formes, couleurs, etc.).

environnement : FS6 : respecter les normes environnementales.

Satellites : FS7 : connaître les coordonnées G.P.S de la prise de vue

Lien vers le sujet de bac de SCIENCES DE L’INGENIEUR