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. On décrit un système technologique à l’aide de cinq caractéristiques.
| Caractéristique d’un système technologique | Exemple d’une lampe |
|---|---|
| La fonction globale | Produire de la lumière |
| Les intrants | Électricité |
| Les extrants | Lumière et chaleur |
| Les procédés | Incandescence (émission de lumière d’un filament de tungstène lors du passage d’un courant électrique) |
| La commande | Interrupteur de la lampe |
On représente souvent les caractéristiques d'un système sous forme de schéma.
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’une éolienne est de transformer l’énergie du vent en énergie électrique; celle d'une bouilloire est de produire de l’énergie thermique afin de faire bouillir de l’eau.
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, de l’énergie (électricité, chaleur, 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. Un système simple, comme une ampoule à incandescence, ne nécessite qu’un seul intrant : de l'électricité. Par contre, dans le cas de systèmes technologiques plus complexes, les intrants nécessaires au fonctionnement sont plus nombreux.
Un extrant est un élément qui sort d'un système. Il peut être désiré ou non.
Les systèmes technologiques permettent de transformer un ensemble de ressources (les intrants) en quelque chose d'autre, soit les produits que l’on nomme extrants. Tous les systèmes, pour fonctionner, nécessitent 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 procédés sont une séquence d'actions que le système effectue afin de transformer les intrants dans le but de remplir la fonction globale demandée.
Les procédés peuvent agir de deux 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 ce dont il est question, entre autres, quand une sécheuse assèche les vêtements humides. D'un autre côté, le procédé peut être un changement chimique, comme dans le cas de l'essence qui est brulée dans un moteur à combustion. Tous les procédés qui transforment des objets ayant certaines caractéristiques en objets en possèdent 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 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.);
- les contraintes d’exploitation (départ, mise en marche, ordre opérationnel, etc.).
Voici des exemples de schéma des caractéristiques pour d’autres systèmes technologiques.
