2017 – Bac S-SI

Bac S SI juin 2017 – Métropole

Système tangible déployable et reconfigurable actif

La collaboration entre Airbus Group SAS, l’Institut de Recherche Technologique Jules Verne et le CNRS sur un projet de Plateau d’Intégration Virtuelle Produit/Process (PIVIPP)
a permis de créer en 2016 un « système tangible déployable et reconfigurable actif » appelé « table » dans le reste du sujet. Ce premier équipement concerne un système de table inclinable, équipé d’une trappe. Il est destiné à être placé dans une salle d’immersion
en réalité virtuelle au Centre Industriel de Réalité Virtuelle (CIRV) de Saint – Nazaire.

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L’objectif d’Airbus est de placer virtuellement (figure 1b) ses opérateurs dans un avion en situation de montage, réglage, démontage, dans des postures et des conditions d’immersion reproduisant des situations réelles (figure 1a). La table, qui dans les conditions réelles n’est pas présente, sert à mettre l’opérateur dans une position identique
à celle qu’il aurait en situation de travail. L’opérateur est équipé d’un masque qui lui permet de visualiser la scène virtuelle dans laquelle il est immergé.

Un écran de contrôle permet de projeter ce que voit l’opérateur dans le masque ou sa
position et ses gestes dans la scène virtuelle complète (figure1b).

Le système répond aux besoins :

  • de tester virtuellement l’ergonomie et l’accessibilité des zones de travail en phase d’avant projet ;
  • de visualiser la faisabilité technique d’une modification ;
  • de former les techniciens sur des modes opératoires afin de limiter les troubles musculo-squelettiques.

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Bac S SI 2017 – Polynésie

Support:

Bus électrique

Introduction

L’Aéroport Nice Côte d’Azur expérimente un service de bus électrique dit « à biberonnage » afin de réduire les nuisances et les pollutions tout en diminuant l’empreinte climatique. Ce système de recharge ultra-rapide, à faible émission de polluant, qui alimente le bus sur son parcours, représente une solution respectueuse de l’envionnement.

L’innovation majeure du bus WATT System est le « biberonnage » du véhicule qui consiste à effectuer un transfert d’énergie à chaque station d’arrêt (Totem) vers le bus pendant le transfert des passagers. Cette opération lui permet de couvrir la distance qui le sépare du prochain arrêt. La solution technologique permettant de réaliser cette innovation dans les transports en commun est le supercondensateur dont l’avantage est de permettre une récupération d’énergie quasi instantanée.

Le système est constitué :

– d’un véhicule Conventionnel de 12 mètres dont la Chaîne de traction est 100% électrique;

– d’un système de stockage d’énergie embarqué à base de supercondensateurs permettant la recharge ultra-rapide du véhicule ;

– d’un Totem accolé au poteau d’arrêt, raccordé au réseau électrique et équipé de supercondensateurs, qui emmagasine l’énergie entre deux passage de bus ;

– d’un bras robotisé qui vient se connecter au véhicule, pour un transfert d’énergie du Totem Vers le bus en 20 Secondes environ.

Ce système permet de s’affranchir des limites imposées par les véhicules électriques à batteries en terme d’autonomie, tout en minimisant l’infrastructure urbaine par rapport à un système tramway (installation des rails, lignes aériennes…) et les besoins en énergie (utilisation du réseau électrique existant).

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Pour aller plus loin

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Bac S SI 2017 – Centres étrangers

Support :

Le projet de deux ascenseurs sur la station de Vaujany.

Introduction

La station de Vaujany est située dans le massif de l’Oisans, à environ 50 km de Grenoble (Isère). Le village est implanté sur un coteau en pente. Pour relier les différentes infrastructures du village-station, deux ascenseurs y ont été implantés en complément des différents escalateurs. Ces ascenseurs sont réalisés par la société Skirail (groupe Poma).

Le système comprend deux ascenseurs indépendants, qui circulent en parallèle. Chacun est relié à un contrepoids. Les cabines ont une capacité de 18 places.

Chacune des cabines d’ascenseur circule sur une voie composée d’une structure métallique servant :

  • de surface de roulement aux 4 roues de la cabine ;
  • à guider le contrepoids ;
  • à guider la nappe de câbles ;
  • à supporter les différents capteurs de positionnement.

L’objectif de cette étude est de montrer la pertinence de ce mode de transport d’un point de vue environnemental et d’analyser les contraintes engendrées par ce choix : flux de passagers, confort et sécurité.

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Pour aller plus loin


Bac – S-SI – Métropole – septembre 2017

 Présentation :

La société SCEA de Montourey, filiale de MOREL Diffusion, est implantée à Fréjus (83). Elle a développé des serres automatiques pour l’élevage de graines de cyclamen. Il s’agit d’un établissement de recherche avec une surface de 30 000 m2 de serres.
L’étude sera menée sur une serre dans laquelle sont élevées des graines en phase de germination. La germination est la première phase du développement pendant laquelle le cyclamen passe de l’état de graine à l’état de jeune plan. Après la germination le plan est transféré dans une autre serre.
Un système de supervision pilote l’ensemble de l’installation : les serres, le laboratoire, les bureaux, les extérieurs, la circulation des fluides et la sécurité.

Problématique du sujet :

Le chef de l’entreprise souhaite obtenir un label « agriculture pour l’avenir ».
L’étude qui suit a donc pour objectif de repérer les dispositifs mis en place dans les serres permettant d’optimiser l’élevage des graines de cyclamen dans une démarche d’agriculture durable.

Ce sujet comporte 4 parties :

  1. Justification de l’utilisation d’écrans thermiques.
    • Objectif de cette partie : évaluer le gain énergétique et l’impact sur l’environnement induits par l’utilisation d’écrans thermiques sur l’exploitation.
  2. Étalonnage du système d’arrosage.
    • Objectif de cette partie : vérifier le respect du cahier des charges concernant la fonction « arroser de façon optimale et autonome ».
  3. Dimensionnement du système de régulation de température.
    • Objectif de cette partie : justifier et valider l’implantation d’une ventilation naturelle. Dimensionner l’actionneur de l’installation. Valider des pistes d’amélioration du contrôle de la température dans la serre.
  4. Synthèse.
    • Objectif de cette partie : proposer une synthèse du travail réalisé.

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Pour aller plus loin

 


S SI 2017 – Concours général – Polar Pod

Support d’étude :

Le “POLAR POD” est un projet de plateforme océanographique internationale

Contexte de l’étude :

Le projet Polar Pod est un projet porté par le docteur Jean-Louis Étienne. Il s’agit d’une plateforme océanographique conçue pour dériver autour de l’Antarctique, poussée par le courant circumpolaire qui réunit les eaux de l’océan Atlantique, de l’océan Indien et de l’océan Pacifique. Acteur majeur du climat et de la circulation océanique mondiale, l’océan Austral est une immensité océanique encore méconnue.

Le Polar Pod en est le futur observatoire permanent prévu pour accueillir sept personnes. L’expédition Polar Pod est une aventure humaine doublée d’un défi technologique pour une exploration maritime jamais réalisée. Il s’agit d’une mission scientifique internationale à haute valeur environnementale, tant par ses objectifs que par les moyens mis en œuvre pour sa réalisation.
Ce nouvel observatoire est plébiscité par la communauté scientifique internationale comme étant un navire océanographique du futur, en phase avec l’évolution économique et les progrès technologiques de la recherche océanique. Grâce à son profond pied dans l’eau (75 m), il peut assurer une présence dans les cinquantièmes hurlants 12 mois par an, alors que les navires de recherche ne viennent dans cette région que quelques semaines en été. Il s’agit d’une expédition écologique, avec un impact très limité sur l’environnement. Sans motorisation, le Polar Pod sera poussé par le courant. On peut parler de zéro émission en exploitation grâce à une bonne isolation thermique et aux énergies renouvelables.
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