Science et technologie s1560

Les caractéristiques d'un système

Les caractéristiques d'un système sont les qualités qui permettent de décrire un système technologique.

Tous les systèmes technologiques, qu'ils soient simples ou complexes, partagent certaines caractéristiques essentielles et sont formés de composantes. Cinq caractéristiques permettent de décrire un système technologique.

La fonction globale

La fonction globale d'un système décrit ce que doit accomplir l'ensemble d'un système, ce pour quoi il a été conçu.

Pour définir la fonction globale d’un système, il suffit de se poser la question : À quoi sert principalement notre système? Par exemple, la fonction globale d'une bicyclette est de permettre à une personne de se déplacer rapidement en actionnant un pédalier; celle d'un moteur d'avion est de propulser l'avion dans l'atmosphère; celle d'un système de chauffage est de chauffer.

Fonction globale d'une bicyclette

Les intrants d’un système

Le terme intrant désigne tous les éléments qui entrent dans un système et qui sont nécessaires à son fonctionnement. Les intrants peuvent être des matériaux, une forme d'énergie (force musculaire, électricité, combustible, etc.), du matériel (outils, machines, etc.), des personnes (travailleurs, opérateurs de machinerie, etc.) ou de l'information.

 

Pour fonctionner, tous les systèmes nécessitent des intrants. Ils correspondent à ce qui doit être transformé et aussi aux éléments qui participent à cette transformation. Un système simple, comme une ampoule à incandescence, ne nécessite que peu d'intrants, que de l'électricité dans le cas de l'ampoule. Par contre, dans le cas de systèmes technologiques plus complexes, les intrants nécessaires au fonctionnement sont plus nombreux.

Les intrants d'une machine à laver

Les extrants d'un système

Un extrant est un élément qui sort d'un système. Il peut être désiré ou non.

Les systèmes technologiques sont souvent un moyen de transformer quelque chose, un ensemble de ressources (intrants), en quelque chose d'autre, des produits (extrants). Tous les systèmes, pour fonctionner, nécessitent donc des intrants qui, lors du fonctionnement du système, produisent des extrants qui sont de nature matérielle ou énergétique.

Il y a des extrants prévus et désirés, ce que l'on appelle les résultats.Par exemple, une voiture permet le déplacement comme extrant. Par contre, un extrant se produit rarement seul. Certains extrants sont prévus, mais non désirés. Dans le cas d'un véhicule automobile, les gaz d'échappement qui polluent l'atmosphère, la chaleur perdue et les autres déchets produits représentent des extrants non désirés. Les extrants obtenus possèdent une valeur ajoutée comparativement aux intrants lorsqu'ils ont traversé le système.

Les extrants d'un système automobile

Les procédés d’un système

Les procédés sont une séquence d'actions que le système effectue afin de transformer les intrants pour remplir la fonction globale demandée.

Ils peuvent agir de plusieurs façons, soit chimiquement ou physiquement. Par exemple, un procédé peut modifier un matériau pour lui donner une nouvelle forme dans le cas d'un changement physique. C'est le cas, entre autres, d'une sécheuse qui assèche les vêtements humides. D'un autre côté, le procédé peut être un changement chimique, comme dans le cas de l'essence qui est brûlé dans un moteur à combustion. Il reste que tous les procédés transforment des objets ayant certaines caractéristiques en objets en possédant d'autres. Lorsqu’on veut séparer la crème du lait entier par exemple, on place le lait entier dans un séparateur centrifuge et il en ressort de la crème et du lait écrémé. C’est ce qu’on appelle l’écrémage du lait. Ce procédé de séparation utilise la force centrifuge.

 

Les commandes d’un système

Les commandes d'un système permettent d'enclencher, de déclencher ou de modifier le fonctionnement du système. Il existe plusieurs types de commandes: mécaniques, électriques, et optiques.

Par exemple, le fonctionnement d'une télévision nécessite l'utilisation d'une télécommande à distance. En plus de ces commandes physiques, on peut ajouter certaines contraintes que l'on doit remplir afin de rendre le fonctionnement du système possible. Par exemple, une source d'alimentation électrique est nécessaire au fonctionnement d'une lampe ou encore la présence de l'utilisateur est nécessaire pour actionner l'agrafeuse. On peut classer ces données de contrôle en quatre catégories : les contraintes énergétiques, les contraintes de configuration (programme, cycle, etc.), les contraintes de réglage (réglage de la température, de la vitesse, de la pression, etc.) et les contraintes d’exploitation (départ, mise en marche, ordre opérationnel, etc.).

On représente souvent les caractéristiques d'un système sous forme de schéma.

 

 

Les systèmes ne sont pas tous technologiques. Il existe aussi des systèmes vivants. Toutefois, peu importe le type de système considéré, il comporte toujours les différentes caractéristiques d'un système. Par exemple, on peut considérer un champ agricole ou un simple organisme vivant comme étant un système biologique. Des intrants sont nécessaires à la croissance des plantes dans un champ agricole et ces végétaux effectuent de la photosynthèse comme procédé. L'agriculteur effectue le contrôle du système.

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