Module 1 - Analyse Fonctionnelle - Prof [PDF]

Zitiervorschau

Lycée qualifiant technique Settat

Royaume du Maroc Ministère de l’éducation nationale, de l’enseignement supérieur, de la formation des cadres et de la recherche scientifique

Tronc commun technologique

Module 1 : ANALYSE FONCTIONNELLE Etabli par : B. EL HADIM

Sciences de l’ingénieur 2008-2009

Réf. : L. AMMI, A. HAJI, M. STITOU, CD –TCT- SI, 2005.

Le besoin I - Notion de besoin : Dans sa vie quotidienne l’Homme éprouve un ensemble de besoins à satisfaire qui sont de différentes natures: Les besoins primaires: sont ceux qui sont indispensables à la vie tels que la nourriture, l’habillement,… . Les besoins secondaires: c’est ce qui est nécessaire, mais non indispensable à la survie tels que la lecture, les loisirs… . Les besoins tertiaires: sont ceux qui comprennent le superflu tels que les gadgets, les futilités…

Définition :

Le besoin est une nécessité ou un désir éprouvé par un utilisateur. (NF X50-150) Du point de vue de l’entreprise le besoin peut être : * explicite: besoins exprimés clairement par le client par le biais d’un document généralement un cahier des charges. * implicite: besoins que le client ressent parfaitement mais qui ne sont pas exprimés, soit parce qu’ils font partie de ses droits communément admis, soit qu’ils sont difficilement exprimables ; * latent: besoins potentiels non encore détectés et auxquels on n’a pas encore de réponse. Dans tous ces cas, il constitue le besoin à satisfaire et pour lequel l’utilisateur est prêt à fournir un effort (contrepartie monétaire).


Le besoin est soit saisi par le service ‘’marketing’’ de l’entreprise par le biais d’une étude de marché soit exprimé directement par le client lui-même.

II - Notion d’exigence : Définition :

L’exigence est un besoin ou une attente pouvant être formulés, habituellement implicites, ou imposés. ISO 9000 : 2000 Il est essentiel que les exigences reflètent complètement les besoins explicites ou implicites du client. Le terme exigence couvre aussi bien les exigences du marché (clients) que celles qui sont internes à l’entreprise et réglementaires.

S.I

Date :

Mod.1 : LE BESOIN

T.C.T

Doc : 1/1

Le cycle de vie d’un produit I - Types de produits : Un produit n’existe que pour satisfaire un besoin côté utilisateur et pour assurer la pérennité côté entreprise. Ceci impose qu’il réponde à un besoin réel et clairement défini. Ainsi l’identification et l’expression du besoin doivent être faites de manière claire. Définition :

Le produit est le résultat d‘un processus. ISO9000 : 2000

Un produit peut être : • Un matériel : aspirateur, baladeur MP3,… • Un software : logiciel, dictionnaire,… • Un service : documents administratifs, assistance juridique,…

II – Cycle de vie : Tout produit obéit à une loi d’existence qui répartit sa vie en étapes successives que l’on peut répartir comme suit: * * * * * * * * * *

étape 1: analyse du besoin; étape 2: étude de la faisabilité; étape 3: conception; étape 4: définition; étape 5: industrialisation; étape 6: homologation; étape 7: production; étape 8: commercialisation; étape 9: utilisation; étape 10: élimination ;

Ces étapes déterminent ce que l’on appelle : cycle de vie d’un produit.

S.I

Date :

Mod.1 : LE CYCLE DE VIE D’UN PRODUIT

T.C.T

Doc : 1/3

Étape 1:

Analyse du besoin

L’analyse du besoin a pour objet de saisir le besoin, de l’énoncer et de le valider. En général c’est le service marketing qui se charge de saisir le besoin ressenti par une catégorie socioculturelle donnée. Ceci est réalisé à l’aide d’instrument d’investigation tel que l’interview, le questionnaire écrit… . La formalisation du besoin saisi consiste en l’expression du besoin et sa validation à travers la réponse aux trois questions (à qui le produit rend-il service ? sur quoi agit-il ? et dans quel but ? Le besoin peut également être exprimé directement par le client.

Étape 2:

étude de la faisabilité

C’est l’étape de l’expression fonctionnelle du besoin. Elle consiste à énoncer les fonctions de service, à les caractériser et à les hiérarchiser. Elle est couronnée par l’établissement du cahier des charges fonctionnel (CdCF).

Étape 3:

conception

L’étude de conception du produit destiné à satisfaire le besoin formulé se fait à partir du CdCF et ce en respectant les contraintes liées à la concurrence. Le travail s’articule autour de la recherche des idées et des solutions, l’étude des solutions et leur évaluation.

Étape 4:

définition

C’est l’étape intermédiaire entre la conception et l’industrialisation et durant laquelle la solution adoptée est complétée par une définition exacte.

Étape 5:

industrialisation

Lors de cette étape on procède à l’organisation du processus de production et des postes de travail et à l’ordonnancement des approvisionnements.

S.I

Date :

Mod.1 : LE CYCLE DE VIE D’UN PRODUIT

T.C.T

Doc : 2/3

Étape 6:

homologation

C’est l’étape durant laquelle on procède par des essais de qualification à la vérification de la satisfaction du besoin en conformité avec le CdCF.

Étape 7:

production

Le dossier industriel et le prototype étant réalisés pendant l’étape 5. Alors que les activités durant cette étape s’accentueront alors sur la réalisation du produit en se basant sur les données quantitatives et qualitatives afin de maîtriser la qualité. Deux actions principales sont alors réalisées: fabrication et gestion.

Étape 8:

commercialisation

Trois grandes opérations forment cette étape à savoir: * l’emballage; * la distribution et la vente; * le marketing.

Étape 9:

utilisation

C’est une étape de suivi et d’évaluation permanente des performances du produit. Ces activités sont réalisées par les services commercial et d’après vente en vue d’apporter les remèdes aux défauts constatés et les améliorations qui s’imposent à base des données en lien avec les insatisfactions du client.

Étape 10:

élimination

L’accent ici est mis sur le devenir du produit après son utilisation dans le but de préserver l’environnement naturel. On cherche lors de l’étape de conception du produit les solutions retenues pour son élimination à travers: * le recyclage de ses éléments récupérables; * la destruction des éléments non récupérables; * le stockage en sécurité des éléments non recyclables et non destructibles.

S.I

Date :

Mod.1 : LE CYCLE DE VIE D’UN PRODUIT

T.C.T

Doc : 3/3

Entreprise industrielle I – Structure : Une entreprise industrielle est une entité qui a pour mission de produire des biens et pour finalité l’obtention de profit à travers la réalisation des bénéfices. Les entreprises industrielles sont organisées selon un organigramme qui prend en compte la répartition adéquate des tâches entre ses différents départements et services. Cet organigramme varie énormément en passant d’une entreprise classée PME à une filiale de multinationale par exemple. En général on peut distinguer dans une entreprise industrielle:

1- Les services transversaux : Ce sont les services non liés directement au produit mais indispensables au bon fonctionnement d’une entreprise. Ils sont en relation avec tous les autres services. Il s’agit des services suivants: a- les services de management: * Administration : direction, secrétariat, * Comptabilité : générale, analytique. b- les services de support: * Gestion: du patrimoine, financière, des ressources humaines;

2- Les services de réalisation : * Marketing (étude du marché) : recherche des besoins, évolution des exigences par rapport à un besoin, dénomination des produits; * Conception: recherche, étude, développement; * Production : industrialisation, fabrication; * Commercialisation (interne à l’entreprise) : promotion, publicité, vente, service après vente; * Distribution (externe à l’entreprise) : promotion, publicité, vente, service après vente..

II - Fonctions internes : L’entreprise est comme un ensemble hiérarchisé de fonctions. Elle se caractérise en effet par tout un réseau à la fois hiérarchique et technique qui règle son fonctionnement. Au départ se trouve une fonction qui dirige toute les autres, c'est la fonction de direction. L’ensemble hiérarchisé peut être synthétisé selon une multitude de classifications. La classification ci-dessous en est un exemple:

S.I

Date :

Mod.1 : L’ENTREPRISE INDUSTRIELLE

T.C.T

Doc : 1/3

Direction Qualité

Direction administrative

Direction financière

Direction générale

Direction technique

Direction commerciale

Bureau d’étude

Service des achats

Bureau de méthodes

Service de la publicité

Service de production

Service des ventes

Service de conditionnement

Service Après-vente

Exemple d’organigramme

Vision, stratégie, politique, management de la qualité…

FONCTION ORGANISATION

Gestion des ressources et organisation des moyens logistiques…

communication

FONCTION DIRECTION

FONCTION FINANCIERE FONCTION ADMINISTRATIV E FONCTION MARKETING

FONCTION TECHNIQUE

Date :

Gestion des ressources humaines, gestion de l’information…

Stratégie commerciale, étude de marché…

politique de vente, gestion des stocks…

FONCTION COMMERCIALE

S.I

Gestion des ressources financières…

Conception, planification, production, contrôle

Mod.1 : L’ENTREPRISE INDUSTRIELLE

T.C.T

Doc : 2/3

III - Contraintes économiques : On distingue différentes sortes de biens économiques, en particulier les biens de production et de consommation. Les biens de production sont des biens permettant de produire d’autres biens (par exemple les machines-outils). Les biens de consommation (finale) sont destinés à l‘usage direct des individus qui en tirent une satisfaction immédiate. ces biens se divisent généralement en: * biens durables : dont la consommation s’étend sur une période assez longue: frigidaires, voitures, machines à laver, téléviseurs…; * biens non durables : qui sont détruits immédiatement dans l’acte d’utilisation: l’huile, le pain, la confiture, …; * biens semi-durables : sont ceux qui se dégradent par une utilisation régulière à une vitesse moyenne : les vêtements…. Selon la nature des biens économiques qu’elle produit, une entreprise se trouve face à un nombre plus ou moins important d’entreprises à activité similaire. Ceci induit la nécessité de la part de l’entreprise de fournir davantage d’efforts dans le domaine de la qualité pour pouvoir tailler sa place sur le marché et la maintenir. Toute entreprise en général et industrielle en particulier est confrontée, donc, à la concurrence. Ainsi pour pouvoir survivre face aux défis du marché, elle doit tenir compte d’un certain nombre de facteurs influençant la qualité de ses produits notamment: + optimiser la gestion des ressources humaines; + minimiser les charges directes et indirectes; + rechercher les solutions optimales en vue d’offrir des produits conformes aux besoins du client.

S.I

Date :

Mod.1 : L’ ENTREPRISE INDUSTRIELLE

T.C.T

Doc : 3/3

Réponse au besoin I – Finalité d’un produit : La réponse au besoin consiste à définir la finalité du produit, pour cela on utilise l’outil ‘’bête à cornes’’ qui s’articule autour de 3 questions: * À qui le produit rend-il service ? * Sur quoi agit-il ? * Dans quel but ?

À qui le produit rend-il service ?

Sur quoi le produit agit-il ?

?

?

Produit

? Dans quel but le produit existe-il ?

Exemple:

Aspirateur ménager

À qui le produit rend-il service ? utilisateur

Sur quoi le produit agit-il ? poussière

s

Permettre à l’utilisateur d’enlever la poussière sur les objets.

Dans quel but le produit existe-il ?

S.I

Date :

Mod.1 : REPONSE AU BESOIN

T.C.T

Doc : 1/3

II - Validation du besoin : La validation du besoin est une action indispensable pour donner suite à l’initiation du projet d’étude du produit répondant au besoin. Cette action se réalise à travers la réponse aux questions suivantes: 1- Pourquoi ce besoin existe-il ? - but ? - raison ? 2- Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ou le faire évoluer ? 3- conclusion : Si la réponse à ces 2 questions est positive on dit que le besoin est validé.

Exemple:

Aspirateur ménager

1- Pourquoi ce besoin existe-il ? But: pour nettoyer les objets domestiques des poussières qui s’y déposent. Raison: a- parce que chez les ménages il y a des objets b- parce que l’air ambiant contient des poussières. c- parce que certaines de nos activités au foyer génèrent des débris fins. d- parce que les ménages ne réservent plus beaucoup de temps aux activités de ménage. 2- Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ou le faire évoluer ? a- il n’y a plus d’ objets chez les ménages. Ce n’est pas possible. b- il n’y a plus de poussières dans l’air ambiant. Ce n’est pas possible. c- nos activités au foyer ne génèrent plus des débris fins. Ce n’est pas possible. d- les ménages réservent tout le temps nécessaire aux activités manuelles de ménage. Nécessite la disponibilité d’une personne et revient plus chère. .

3- conclusion : Le besoin à satisfaire est donc validé.

III - Qualité du produit : Définition :

La qualité est l’aptitude d'un ensemble de caractéristiques intrinsèques à satisfaire des exigences. ISO 9000: 2000 La qualité d’un produit est obtenue à travers la réalisation des exigences matérialisées sous forme de conformité à l’usage, de sûreté de fonctionnement, de respect des délais et d’optimisation du coût.

S.I

Date :

Mod.1 : REPONSE AU BESOIN

T.C.T

Doc : 2/3

Définition :

La conformité est la satisfaction d’une exigence. ISO 9000: 2000

Définition :

La sûreté de fonctionnement est l’ensemble des propriétés qui décrivent la disponibilité et les facteurs qui la conditionnent: fiabilité, maintenabilité et logistique de maintenance. ISO 9000: 2000

Définition :

Le coût est la charge ou la dépense supportée par un intervenant. NF X50-150 Dans le cadre de la concurrence qui s’impose davantage dans tous les domaines de production des biens et services, l’entreprise applique désormais le principe de contrôle des coûts en tant qu’élément intégré à la qualité. Définition :

Le prix est l’équivalent monétaire d’un produit lors d’une transaction commerciale. NF X50-150 Remarque : il ne faut pas confondre coût et prix. Coût = prix - bénéfice

S.I

Date :

Mod.1 : REPONSE AU BESOIN

T.C.T

Doc : 3/3

Processus I – Définition : Un processus est un ensemble d’activités corrélées ou interactives qui transforme les éléments d’entrée en éléments de sortie. ISO 9000: 2000

Un produit est le résultat d’un ensemble d’activités permettant de transformer une matière d’œuvre en des éléments sortants en lui conférant une valeur ajoutée. Exemple: Le processus de conditionnement de l’huile synthétique pour moteurs à explosion en barils de 100L réalise le cycle suivant: 1- ramener les barils vides; 2- placer successivement les barils en dessous de la vanne de remplissage; 3- ouvrir la vanne; 4- détecter le niveau ‘’fin de remplissage’’; 5- évacuer successivement le baril rempli vers le poste d’encapsulation; 6- évacuer le baril encapsulé vers le poste de stockage;…

II – Entrées/Sorties : * Les éléments d’entrée d’un processus sont généralement les éléments de sortie d’autres processus. * Les processus sont généralement planifiés et mis en œuvre dans des conditions maîtrisées afin de d’apporter une valeur ajoutée. Définition :

La matière d’œuvre est l’élément de l’environnement physique ou humain sur lequel le processus agit. La matière d’œuvre peut être classée selon sa nature en 3 grandes catégories : * La matière : pièce à usiner, objet à transporter ou à stocker… * L’énergie : énergie à convertir ou à stocker… * L’information : données à traiter, à afficher, à transmettre ou à imprimer… Définition :

La valeur ajoutée est ce que le processus apporte à la matière d’oeuvre. En passant entre l’entrée et la sortie d’un processus la matière d’œuvre acquiert une valeur ajoutée.

S.I

Date :

Mod.1 : LE PROCESSUS

T.C.T

Doc : 1/1

L’analyse fonctionnelle du besoin I – Introduction : L’analyse fonctionnelle consiste à exprimer le besoin sous forme de fonctions de service correspondant aux actions attendues du produit devant matérialiser le besoin.

Définition : L’analyse fonctionnelle est une démarche qui consiste à rechercher, ordonner, caractériser, hiérarchiser et/ou valoriser les fonctions. NF X50-150 * L’ordonnancement : vise à classer les fonctions de service de manière logique et permettant d’identifier les relations d’interdépendance entre elles. * La caractérisation : consiste à énoncer les critères d’appréciation, préciser leurs niveaux et indiquer la flexibilité. * L’hiérarchisation : permet d’évaluer l’ordre d’importance des fonctions. * La valorisation : concrétise cet ordre d’importance par l’attribution à chacune d’elles d’un poids en valeur absolue ou relative indépendamment des solutions.

II – Fonctions de service : Définition : La fonction de service est l’action attendue d’un produit (ou réalisée par lui) pour répondre à un élément du besoin d’un utilisateur donné. NF X50-150 Remarque : La formulation de la fonction doit être indépendante des solutions susceptibles de la réaliser. Exemple : ‘’nettoyer les vêtements’’ exprime la fonction de service mieux que ‘’laver les vêtements’’ qui fait allusion à la solution technologique.

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 1/20

Les fonctions de service peuvent selon leur nature se classer suivants deux possibilités :

1ère possibilité

Les fonctions d’usage

Les fonctions d’estime

2ème possibilité

Les fonctions principales

Les fonctions contraintes

* les fonctions d’usage traduisent la composante rationnelle du besoin, essentiellement la satisfaction du besoin. * les fonctions d’estime représentent la composante subjective, par exemple l’esthétisme,… * les fonctions principales correspondent aux services rendus par le produit pour répondre aux besoins de l’utilisateur; * les fonctions contraintes traduisent des réactions, des résistances ou des adaptations à des éléments du milieu extérieur.

Définition : La contrainte est une limitation à la liberté de choix du concepteur/réalisateur d’un produit. NF X50-150 Exemple : le choix de l’acier inoxydable pour la réalisation d’une pièce mécanique destinée à être utilisée dans un milieu corrosif.

III – Recherche des fonctions de service : Les fonctions de service du produit représentent les relations que ce dernier entretient avec les éléments de son environnement humain, physique et informationnel. La première étape dans l’AF consiste en la délimitation des éléments formant l’environnement du produit et qui sont en interaction avec lui. Pour l’identification des fonctions de services (principales et contraintes) on utilise le diagramme des interactions souvent appelé diagramme pieuvre. L’identification des fonctions de services (principales et contraintes) pour un produit donné peut être réalisée: * de manière globale. * ou par phases: on entend par phases, la phase d’utilisation, celle de maintenance, celle de stockage ou celle de transport… Remarque : Pour chaque phase on peut élaborer un diagramme des interactions spécifique. S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 2/20

En suite on détermine: * les fonctions principales qui expriment les relations entre deux ou plusieurs éléments par l’intermédiaire du produit; * les fonctions contraintes qui expriment la relation entre le produit et un élément de son environnement.

IV – Diagramme des interactions : Structure du diagramme des interactions É.Env. 2 É.Env. 1

FP1

FP2 Produit

É.Env. 3

FC2

FC1 É.Env. 6

FC3 É.Env. 4

É.Env. 5

FP : Le produit met en relation 2 éléments extérieurs

FC : Interaction entre le produit et le milieu extérieur É.Env. : élément de l’environnement.

Exemple :

Aspirateur ménager Poussières FP1 Utilisateur FC4

Aspirateur

FC1 FC3 Objets

FC2

Esthétique Énergie

Diagramme des interactions S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 3/20

Liste des fonctions : FP1

Permettre à l’utilisateur d’enlever la poussière sur les objets.

FC1

S’adapter aux formes spécifiques des objets.

FC2

Fonctionner sous la tension secteur.

FC3

Avoir un aspect et une couleur qui s’adaptent au décor environnant.

FC4

Être facilement transportable.

Nota: ce diagramme décrit l’environnement de l’aspirateur en phase d’utilisation seulement. Les phases de maintenance et de stockage par exemple imposent d’autres contraintes.

IV – Caractérisation des fonctions de service : Critère d’appréciation : Le critère d’appréciation d’une fonction est le caractère retenu pour apprécier la manière dont une fonction est remplie ou une contrainte respectée. NF X50-150 Exemple : le poids de l’aspirateur en phase d’utilisation est un critère d’appréciation de la fonction contrainte ‘’être facilement transportable’’.

Niveau : Le niveau d’un critère d’appréciation est la grandeur repérée dans l’échelle adoptée pour un critère d’appréciation d’une fonction. Cette grandeur peut être celle recherchée en tant qu’objectif ou celle atteinte pour une solution proposée. NF X50-150 Exemple : le niveau du critère d’appréciation de la fonction contrainte ‘’être facilement transportable’’ est que le poids de l’aspirateur soit inférieur ou égal à 3kg.

Flexibilité : La flexibilité du niveau d’un critère d’appréciation est l’ensemble des indications exprimées par le demandeur sur les possibilités de moduler le niveau recherché pour un critère d’appréciation. NF X50150 Exemple : la flexibilité du critère d’appréciation de la fonction contrainte ‘’être facilement transportable’’ est que le poids de l’aspirateur soit compris dans une plage de ± 500g autour de 3kg. S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNEL DU BESOIN

T.C.T

Doc : 4/20

Limite d’acceptation : La limite d’acceptation est le niveau de critère d’appréciation au-delà ou en deçà duquel le besoin est jugé non satisfait. NF X50-150 Remarque : une limite d’acceptation peut aussi être définie par un écart, absolu ou relatif, positif ou négatif, par rapport au niveau recherché du critère d’appréciation..

Classe de flexibilité : La classe de flexibilité est une indication littérale, placée auprès du niveau d’un critère d’appréciation permettant de préciser son degré de négociabilité ou d’impérativité. NF X50-150 La classe de flexibilité est répartie en 4 catégories: * flexibilité nulle (F0) : niveau impératif; * flexibilité faible (F1) : niveau peu négociable; * flexibilité moyenne (F2) : niveau négociable; * flexibilité forte (F3) : niveau très négociable;

Taux d’échange : Le taux d’échange est le rapport déclaré acceptable par le demandeur entre la variation du prix (ou du coût) et la variation correspondante du niveau d’un critère d’appréciation, ou entre les variations de niveau de deux critères d’appréciation. NF X50-150 Remarque : les taux d’échange fixés peuvent résulter de calculs d’optimisation, d’enquêtes auprès d’utilisateurs, de désirs d’incitation ou de toute autre considération du demandeur.

V – Cahier des charges fonctionnel : Le cahier des charges fonctionnel est un document par lequel le demandeur exprime son besoin (ou celui qui le représente). Il illustre une sorte de contrat entre le demandeur et le concepteur-réalisateur ou le fournisseur de service.

Définition : Le cahier des charges fonctionnel est un document par lequel le demandeur exprime son besoin (ou celui qu’il est chargé de le traduire) en termes de fonctions de service et de contraintes. Pour chacune d’elles sont définis des critères d’appréciation et leurs niveaux. Chacun de ces niveaux doit être assorti d’une flexibilité. NF X50-151

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 5/20

Selon la norme NF X 50-151, le CdCF se compose de quatre parties : 1ère partie Présentation générale du problème Destinée à donner toutes les informations générales utiles concernant :  Le produit et son marché;  Contexte du projet, objectifs;  Énoncé du besoin;  Environnement du produit recherché.

2ème partie Une expression fonctionnelle des besoins Partie principale, elle décrit et définit :  Les fonctions de service du produit,  les contraintes,  les critères d’appréciation…

3ème partie Un appel à variantes

4ème partie Un cadre de réponse

Cette partie demande et fixe des limites à l’étude ou à d’autres solutions possibles.

Il est destiné à simplifier et à codifier la façon de répondre.

Remarque : Les 3ème et 4ème parties ne sont traitées que dans certains cas.

Exemple :

Extrait du cahier des charges fonctionnel de l’aspirateur ménager

Fonction

Critère

Niveau

Flexibilité

Permettre à l’utilisateur d’enlever la poussière sur les objets.

Dépression

8 bar

- 2 bar

Être facilement transportable

Poids (masse)

3 kg

± 0.5 kg

Fonctionner sous la tension secteur.

Tension d’alimentation

220V, 50Hz

±5%

Forme 1

250*80 mm

F1

Forme 2

Ø 20mm

F1

Forme 3

20*10mm

F1

S’adapter aux formes spécifiques des objets..

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 6/20

VI – Organisation interne du produit : L’analyse fonctionnelle d’un système existant aboutit à représenter le passage du ’’pourquoi?’’ (Fonctions de service) au ‘’comment?’’ (Fonctions techniques) puis au ‘’quoi?’’ (Solutions constructives) c’est-à-dire comment chacune des fonctions de service : * se décline de plus en plus finement en fonctions techniques; * est réalisée par l’association de solutions, puis matérialisée sous forme de composants et de constituants. Cette manière de procéder, part donc d’une fonction de service pour aboutir aux solutions constructives en passant par les fonctions techniques. Plusieurs outils peuvent être utilisés dans l’analyse fonctionnelle dont les plus connus sont le FAST et le SADT.

Fonctions techniques : La fonction technique est une action interne au produit (entre ses constituants) choisie par le concepteur/réalisateur, dans le cadre d’une solution, pour assurer des fonctions de service. NF X50-150 Une fonction technique répond à un besoin technique du concepteur/réalisateur. Elle n’intéresse pas l’utilisateur final du produit voire il l’ignore. Exemples de fonctions techniques: * Fixer l’écrou à la pièce. * Alimenter la chambre du piston. * Assurer le refroidissement du moteur. * Convertir l’énergie électrique en énergie mécanique. *…

VII – Relation entre fonctions de service et fonctions techniques : FAST : L’outil FAST (de l’anglais Function Analysis System Technic) se présente sous forme d’un ‘’arbre’’ de fonctions partant de la fonction globale ou d’une fonction de service. Sa lecture est basée sur une technique interrogative:  Pourquoi cette fonction doit-elle être assurée?  Comment ?  Et quand ?

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 7/20

Quand ?

Pourquoi ?

FONCTION

Comment ?

Quand ? Que peut-on faire avec un FAST ? Le FAST est un outil qui permet de : * Ordonner les fonctions suivant une logique fonctionnelle. * Se servir de cette logique fonctionnelle pour: + rechercher, réécrire, compléter les fonctions; + ‘’remonter’’ (vers la gauche) aux services attendus, au besoin de l’utilisateur; + ‘’descendre’’ (vers la droite) aux fonctions techniques; + définir les limites du produit soumis à l’analyse; déjà + rechercher des alternatives aux solutions ou principes de solutions appliqués ou envisagés; + constituer une démarche pédagogique.

Exemple: exploitation du FAST dans l’analyse fonctionnelle d’un produit existant : L’aspirateur ménager

Dépoussiérer

Aspirer la poussière

Créer un flux d’air

Éliminer la poussière

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 8/20

Le FAST descriptif d’un aspirateur ménager (produit existant)

Pourquoi ?

Q u a n d ? Comment ? Q u a n d ?

Nettoyer un local

Enlever la poussière du local.

Fonction de service

S.I

Date :

Aspirer la poussière

Créer un flux d’air

Source de courant

Séparer la poussière

Filtrer la poussière

filtre

Evacuer la poussière

Stocker la poussière

Sac ou réservoir

Fonctions techniques

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

Solutions constructives

T.C.T

Doc : 9/20

VIII – Chaîne de fonctions : La chaîne fonctionnelle est l’ensemble des constituants nécessaires pour réaliser une fonction de service. Elle se caractérise par un agencement en forme de chaîne allant du capteur à l’effecteur. Elle est formée par: - Une chaîne d’information : qui regroupe les unités réalisant les fonctions génériques: acquérir, traiter et communiquer. Sa mission consiste à prélever l’information source et à élaborer son image informationnelle compatible avec les énergies utilisées par l’unité de traitement (pneumatique, électrique, électronique…) et de communiquer le résultat. - Une chaîne d’énergie : qui regroupe les unités réalisant les fonctions génériques : alimenter, distribuer, convertir et transmettre. Elle assure, à partir des ordres élaborés au sein des constituants de l’unité de traitement, les animations nécessaires aux actions sur la matière d’œuvre.

Représentation des chaînes d’énergie et d’information Messages

Grandeurs physiques, Consignes

CHAÎNE D’INFORMATION Acquérir

Traiter

Informations

Communiquer M.O

Ordres

Alimenter

Distribuer

Convertir

Agir

Transmettre

Énergie

CHAÎNE D’ ENERGIE M.O + V.A

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 10/20

La chaîne d’énergie : Fonctions génériques, flux d’énergie et composants

Energie électrique, hydraulique, pneumatique

Source d’énergie

Énergie disponible pour agir sur l’effecteur

Ordres, messages

Énergie mécanique, énergie thermique,... Énergie adaptée

Alimenter

- Réseau ONE - Groupe électrogène

-Pile, batterie, - Carburant

Distribuer

Convertir

- Machines à courant continu - Machines asynchrones - vérins

- contacteur - Relais et relais statique - Variateur - distributeur

Transmettre

-Accouplement: embrayage, frein, pouliecourroie, système vis écrou, engrenage

La chaîne d’information : Fonctions génériques et flux d’information et composants Grandeurs physiques et consignes

Images informationnelles

Acquérir

- Capteurs analogiques

- Capteurs numériques - Interface homme/machine - Système numérique d’acquisition de données

S.I

Date :

Ordres, Messages.

Informations traitées

Traiter

Matériel: - Circuits de commande câblés - Modules logiques - microcontrôleurs

- ordinateurs - Automates programmables Logiciels: - Système d’exploitation - Logiciels spécifiques - Modeleurs volumiques

Communiquer

- Commandes Tor - Interface homme/machine - Système numérique d’acquisition de données - Liaisons de transmission

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 11/20

La fonction générique: Acquérir

Acquérir

Traiter

Communiquer

Acquérir Acquérir est en général l’action de capter, détecter ou saisir une grandeur physique. Dans un processus, l’unité d’acquisition est l’ensemble des éléments qui prélèvent les informations sur la partie opérative (constituants de la chaîne d’énergie en approche structurelle) ou du milieu extérieur (environnement du processus) et les transmettent à l’unité de traitement. Les éléments technologiques utilisés sont les capteurs, les détecteurs, les claviers…

Capteurs, détecteurs

La fonction générique: Traiter Acquérir

Traiter

Communiquer

Traiter Traiter c’est faire subir aux données un traitement suivant une logique préétablie dans le but d’atteindre un résultat donné. L’unité traitement dans un processus a pour fonction de conditionner les informations reçues de l’unité ou élément d’acquisition selon la nature du récepteur auquel ils seront communiqués. Cette unité est à base d’électronique et d’informatique.

Unité centrale

S.I

Date :

Circuit électronique

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 12/20

La fonction générique: Communiquer Acquérir

Traiter

Communiquer

Communiquer Communiquer c’est transmettre des données résultat d’un traitement d’une unité de traitement à une autre unité réceptrice. Dans un processus l’unité de communication est formée par les constituants d’interfaçage et de liaison entre les constituants du processus et entre le processus et les éléments du milieu extérieur.

Imprimante

Ecran

La fonction générique: Alimenter

Alimenter

Distribuer

Convertir

Transmettre

Alimenter Alimenter c’est fournir au système l’énergie (électrique, pneumatique, hydraulique) dont il a besoin pour fonctionner. Pour réaliser ce but, cette fonction générique est toujours associée aux fonctions génériques distribuer et convertir. Si l’énergie électrique peut être transportée sur de très grandes étendues géographiques, le besoin en énergie pneumatique ne peut être satisfait qu’à l’aide de sources locales.

Prise électrique

S.I

Date :

Compresseur

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 13/20

La fonction générique: Distribuer

Alimenter

Distribuer

Convertir

Transmettre

Distribuer Distribuer l’énergie est l’action qui consiste à délivrer l’énergie nécessaire en fonction des actions attendues au niveau des effecteurs (ou les actionneurs). La distribution se fait en fonction de la nature de l’énergie à distribuer par des éléments tels que contacteur, relais, distributeurs pneumatique ou hydraulique. Ces éléments sont appelés pré-actionneurs.

Contacteurs

Distributeur

La fonction générique: Convertir

Alimenter

Distribuer

Convertir

Transmettre

Convertir Convertir l’énergie est l’action de transformer sa forme en fonction de la nature de l’effet souhaité au niveau de l’effecteur. Dans la plupart des cas de processus la conversion porte sur l’énergie électrique pour la transformer en énergie mécanique ou thermique. L’élément principal de l’unité de conversion est appelé actionneur.

Moteur électrique

S.I

Date :

Vérin pneumatique

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 14/20

La fonction générique : Transmettre

Alimenter

Distribuer

Convertir

Transmettre

Transmettre Transmettre l’énergie est l’action de faire écouler l’énergie mécanique entre l’actionneur et l’effecteur. La transmission de l’énergie électrique (signal information) entre constituants de systèmes ou entre systèmes est assurée par des interfaces: série, parallèle, usb, IR,… et des liaisons conductrices: câbles, pistes de circuits imprimés... La transmission de l’énergie mécanique entre constituants de systèmes ou entre systèmes est assurée par des accouplements, des systèmes de transformation de mouvement (bielle-manivelle, vis-écrou, pignon-crémaillère, poulie-courroie, engrenages, etc.)…

Poulie-courroie

Chaîne

IX – Notion de solutions constructives et relation avec les fonctions techniques : analyse descendante (SADT) L’outil SADT (de l’anglais Structured Analysis for Design and Technic) est un outil de représentation qui permet de décomposer un système de manière fonctionnelle, par niveaux successifs. Les liens entre fonctions étant exprimés selon un formalisme précis: les codes ‘’MECS’’: - M: moyens (matériels, logiciels, personnels); - E: entrées (matières, énergies, informations); - C: données de contrôle (informations sur l’état du système, décisions de l’opérateur, paramètres de configuration, de réglage et d’exploitation,…); - S: sorties (matières, énergies, informations…). Remarque : Pour un même système, plusieurs représentations SADT peuvent être élaborées selon des points de vue différents: celui du concepteur, de l’utilisateur, de l’agent de maintenance,… Remarque : plus complète qu’une représentation FAST, une représentation SADT renseigne également sur les inputs/outputs de la fonction, sur les moyens et les données nécessaires pour la mettre en œuvre. S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 15/20

Cet outil est constitué d’une suite cohérente de diagrammes: * Le diagramme de plus haut niveau (A-0) représente la fonction globale du système. * Chaque diagramme de niveau inférieur définit les fonctions techniques ainsi que leurs relations et leurs agencements dans le système. * Chaque diagramme s’intègre exactement dans le diagramme de niveau supérieur en préservant les relations de chaque composant avec son environnement.

Fonction globale

A-0

1

2 3

A0

31

32 33

34

A3 321 322 323

A32

L’actigramme A-0: Cet actigramme est le diagramme de plus haut niveau de la représentation graphique SADT, il exprime la fonction globale assurée par le système.

Consignes

A-0

Énergie

Matière d’œuvre à l’état initial

Informations

FONCTION GLOBALE

Matière d’œuvre à l’état final

Système assurant la fonction globale

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 16/20

Exemple:

A-0 Seuil de T° moteur Niveau de remplissage du sac

Énergie électrique

Enlever la poussière d’objets domestiques

Poussière sur objets

Objets sans poussières

Aspirateur ménager

énergie

Informations de contrôle

consignes

Fonction globale A0

M.O. initiale Niveau global A-0

M.O. finale

Système

Fonction 1 A1 Fonction 2

A2

Fonction 3

A3

Fonction 3

A4

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 17/20

énergie

Informations de contrôle

consignes

Information sac plein

Enlever la poussière d’objets A0

Poussières sur objets

Objets sans poussières

Aspirateur

Niveau global A-0

Sac plein Créer une aspiration

Air à la pression

A1

atmosphérique

Poussières sur objets

Unité Moteur/turbine

Séparer la poussière

Poussières

A2

dans le sac

Filtre

Énergie

Informations de contrôle

Consignes

T° moteur Créer une aspiration locale

Air à la pression atmosphérique

Actigramme A1 : créer une aspiration locale

A1

Flux d’air et poussières

Unité Moteur/turbine

Énergie électrique Alimenter en énergie électrique A11 Cordon d’alimentation

Convertir l’énergie élect. en A12 Moteur

Air à la pression atmosphérique Poussières sur objets

S.I

Date :

Filtre

Créer une dépression A13

Flux d’air et poussières

Turbine

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 18/20

Énergie

Poussières sur objets

Informations de contrôle

Réglages

Information sac plein

Séparer la poussière A2

Objets sans poussière

Filtre Actigramme A2 : Séparer la poussière

Flux d’air et poussières Filtrer l’air A21 Filtre

Évacuer l’air filtré A22 Orifice

Stocker les poussières A23 Sac

Poussières dans le sac

X – Démarche de projet industriel : Un projet industriel vise généralement la réalisation d’un produit. Celui-ci passe par plusieurs étapes qui jalonnent le parcours allant de la saisie du besoin jusqu’à sa concrétisation en produit utilisable et même au delà (l’étape d’élimination). C’est ce que l’on appelle généralement les étapes du cycle de vie du produit. Chacune de celles-ci peut être considérée comme l’aboutissement d’un certain nombre d’activités. La structuration de ces dernières sous forme d’outils, moyens et méthodes est appelée : la démarche du projet industriel. Il s’agit d’une suite ordonnée de phases (planification, production, utilisation, élimination), structurée chacune, sous forme d’objectifs, résultats, activités, ressources, planning, critères de vérification et actions d’amélioration. Le tableau ci-après illustre le lien étroit susceptible d’être établi entre les étapes du cycle de vie d’un produit et les exigences de la démarche du projet industriel.

S.I

Date :

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 19/20

Démarche de projet Phases

Objectifs

Planification  analyser le besoin  Établir le CdCF  Concevoir  Définir  Planifier le processus de production  homologuer

Activités

 CdCF  Dessin d’ensemble  Dessins de définition  Dossier de fabrication  prototype  Dossier d’homologation

 étude du marché  élaboration du CdCf  recherche et simulation des solutions  Élaboration des dossiers  réalisation des essais  production de prototypes

 financières  début des  matérielles tâches  humaines  fin des  méthodologiques tâches  durée des tâches  ordonnance ment des tâches  diagrammes Gantt, Pert,…

 Gérer la production  contrôler le produit  distribuer et vendre

 financières  début des  Conformité aux  matérielles tâches dessins de  humaines  fin des définition  méthodologiques tâches  Respect des  durée des normes de tâches production  ordonnance ment des tâches  diagrammes Gantt, Pert,…

Production  Produire  Produit  commercialiser  marché

Utilisation

 mettre en service  consommer  évaluer le produit

Élimination  éliminer le produit  préserver l’environnement

S.I

Date :

Ressources

Planning

Critères de vérification

résultats

 conformité avec le cahier des charges fonctionnel  respect des normes et règlements

 bon  exploiter le  financières  début des  Satisfaction des fonctionnement produit  matérielles tâches besoins de  données sur  consommer  humaines  fin des l’utilisateur le le produit  méthodologiques tâches comportement  suivi et  durée des du produit évaluation tâches  ordonnance ment des tâches  diagrammes Gantt, Pert,…

Produit transformé

 destruction  recyclage  stockage

 financières  début des  Respect des  matérielles tâches normes de  humaines  fin des l’environnement  méthodologiques tâches  durée des tâches  ordonnance ment des tâches  diagrammes Gantt, Pert,…

Mod.1 : L’ANALYSE FONCTIONNELLE DU BESOIN

T.C.T

Doc : 20/20

FIN DE LA PARTIE COURS