Communiquer une idée technique : croquis, cartes mentales et SysML

Les notions à connaître

Croquis et schéma non normalisé

Dessins rapides, à main levée, qui fixent et partagent une idée de forme ou de principe sans respecter de règles de représentation strictes. Exemple : au début du projet d'un support de smartphone pour vélo, chaque membre de l'équipe croque son idée de fixation en deux minutes sur une feuille.

Carte mentale

Représentation en arborescence qui organise des idées autour d'un sujet central, par branches et sous-branches. Exemple : pour explorer le thème « lampe de bureau connectée », une carte mentale déploie les branches énergie, usages, matériaux, esthétique et sécurité.

Système, frontière et environnement

Un système est un ensemble d'éléments en interaction organisés pour remplir une mission ; sa frontière sépare ce qui en fait partie de son environnement (utilisateur, énergie, milieu...). Exemple : pour une trottinette électrique, le chargeur mural est hors de la frontière du système, mais il appartient à son environnement.

Sur-système et sous-système

Un système s'insère dans un ensemble plus vaste (le sur-système) et se décompose en sous-systèmes qui remplissent chacun une partie de la mission. Exemple : le vélo à assistance électrique est un sous-système du système de mobilité urbaine, et contient lui-même les sous-systèmes batterie, moteur et transmission.

Langage SysML

Langage graphique normalisé réservé à la description des systèmes techniques : il décrit le besoin, les exigences, les cas d'utilisation, la structure et les échanges d'un système à l'aide de diagrammes. Exemple : l'équipe qui conçoit une serrure connectée décrit dans un même modèle SysML ses exigences de sécurité et sa structure interne.

Diagramme des exigences (req)

Diagramme SysML qui recense et hiérarchise les exigences du système : chaque exigence a un identifiant et un texte précis, souvent chiffré. Exemple : l'exigence « autonomie » d'un drone de loisir impose « le drone doit voler au moins 25 minutes avec une charge complète ».

Diagramme des cas d'utilisation (uc)

Diagramme SysML qui montre les services rendus par le système et les acteurs qui interagissent avec lui. Exemple : pour une borne de recharge, les cas d'utilisation incluent « recharger son véhicule » et « payer la session », avec l'automobiliste comme acteur principal.

Outils collaboratifs (cloud, PLM, BIM)

Outils numériques qui centralisent les documents et données d'un projet pour que toute l'équipe travaille sur des informations à jour : le cloud stocke et partage, le PLM gère le cycle de vie du produit, le BIM porte la maquette numérique d'un bâtiment. Exemple : sur un chantier, l'architecte, le bureau d'études et le chauffagiste travaillent tous sur la même maquette BIM du bâtiment.

Les erreurs à éviter en innovation technologique

• ✗ Utiliser le même outil de communication quel que soit l'interlocuteur.

  ✓ Un diagramme SysML parle à un ingénieur, pas à un client : pour lui, préfère un croquis, une maquette ou un prototype.

• ✗ Croire que SysML sert à décrire n'importe quoi (organisation, planning...).

  ✓ Le programme réserve SysML à la description des systèmes techniques.

• ✗ Confondre le diagramme des exigences et le diagramme des cas d'utilisation.

  ✓ Le diagramme des exigences (req) dit ce que le système doit faire (contraintes chiffrées) ; le diagramme des cas d'utilisation (uc) montre les services rendus aux acteurs.

• ✗ Oublier de délimiter la frontière du système avant de l'étudier.

  ✓ Sans frontière claire, impossible de distinguer le système de son environnement ni de lister ses interactions (utilisateur, énergie, informations).

• ✗ Négliger le croquis à main levée sous prétexte qu'il n'est pas « professionnel ».

  ✓ Le croquis est l'outil le plus rapide pour faire émerger et partager des idées ; il est complémentaire des outils numériques.

Sais-tu répondre à ces questions ?

Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.

1. Quel outil est le plus adapté pour organiser rapidement des idées autour d'un thème central ?
2. À quoi le langage SysML est-il réservé ?
3. Quel diagramme SysML montre les services rendus par le système et ses acteurs ?
4. Pour une enceinte Bluetooth portable, quel élément appartient à l'ENVIRONNEMENT du système (hors frontière) ?
5. « Le sèche-cheveux doit atteindre sa température maximale en moins de 10 secondes. » Dans quel diagramme SysML cette phrase trouve-t-elle sa place ?