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  1. 1. Cours Modélisation et description des systèmes CHAP 3 Analyse Fonctionnelle Image sous licence cc-by Source : http://brashsculptor.deviantart.com/art/Warhammer-eyepiece-125927224
  2. 2. Objectifs du cours Analyse Fonctionnelle  Savoir :  Formaliser et valider un besoin  Rechercher et caractériser les fonctions dans le but de créer ou améliorer un produit ou un service.  Il n’y a pas de prérequis.
  3. 3. Sommaire 1. Approche intuitive 2. Le besoin – La « Bête à Cornes » 3. L’environnement – La « Pieuvre » 4. Les fonctions 5. Le Cahier des Charges Fonctionnel
  4. 4. Sommaire 1. Approche intuitive 2. Le besoin – La « Bête à Cornes » 3. L’environnement – La « Pieuvre » 4. Les fonctions 5. Le Cahier des Charges Fonctionnel
  5. 5. Section 1 Avant-propos  Pourquoi une canette de 33cl pesait + de 50g en 1937…  … et seulement 21g (acier) ou 13,2g (aluminium) aujourd’hui ? 5 [Source : Wikipédia]
  6. 6. Section 1 Objectifs du chapitre 1  À partir d’exemples simples, cerner les principaux concepts de l’Analyse Fonctionnelle (AF) 6
  7. 7. Section 1 Qu’est-ce qu’un produit ?  2 exemples de produit 7
  8. 8. Section 1 Quel/s produit vous vend un vendeur de voitures ?  Une voiture…  … mais aussi  La reprise de votre ancien véhicule  Une garantie  Un crédit  Le SAV  La gravure antivol des vitres  Un beau porte-clés  La gestion des formalités administratives  … 8
  9. 9. Section 1 Ce que peut être un produit • Matériel (objet physique)  Immatériel :  Processus (enchaînement d’opérations)  Service  Logiciel  Une organisation  … • L’analyse fonctionnelle s’applique à  Tout ou une partie d’un ensemble  Un produit existant ou nouveau • L’AF concerne un système 9
  10. 10. Section 1 Qu’est-ce qu’un système ?  Système : ensemble d’éléments interagissant selon certains principes  Caractéristiques d’un système  Défini par des frontières et un environnement  Réalise une mission  Se maintient dans un environnement changeant 1
  11. 11. Section 1 À qui sert la bouteille ?  À tout le monde :  Celui/celle qui veut boire  Les sportifs  Les campeurs  Les collectionneurs  …  À l’utilisateur de fluide ou substances diverses  Il faut identifier l’utilisateur du produit ainsi que les usagers 1
  12. 12. Section 1 Concept d’utilisateur  Toute personne en relation avec le produit  Celui pour qui le produit a été créé 1 USAGER UTILISATEUR
  13. 13. Section 1 Quel est l’environnement de la bouteille ?  Mettons-nous à la place de la bouteille et regardons ce qui nous entoure :  La substance contenue  La main de l’utilisateur  La bouche de l’utilisateur  L’air ambiant  Le support sur lequel elle est posée  Les autres bouteilles ou objets en contact  L’ensoleillement  …  Nous parlerons des « interacteurs » du système 1
  14. 14. Section 1 À quoi sert la bouteille ?  Elle sert à contenir une substance…  Mais aussi  À la préserver  À la transporter  À en modifier l’apparence  À fournir des informations  À boire  À mesurer un volume  À jouer  À piéger les guêpes  …  Nous devrons identifier et formuler les fonctions 1
  15. 15. Section 1 Quelles contraintes doit satisfaire la bouteille ?  Voici quelques-unes des contraintes :  Respecter l’intégrité de l’utilisateur  Être ergonomique : transport, manipulation, rangement  Résister aux agressions de la substance contenue  Ne pas dégrader la substance contenue  Éviter une ouverture intempestive (bouchons de sécurité)  Résister aux chocs, aux agressions extérieures  Ne pas endommager l’endroit où on la pose  …  Nous devrons identifier et formuler les contraintes 1
  16. 16. Section 1 Quelles sont les situations de vie de la bouteille ?  Situations liées à l’utilisation :  Remplissage  Stockage  Ouverture  Versage (y compris dans la bouche)  Fermeture  Nettoyage 1
  17. 17. Section 1 Quelles sont les situations de vie de la bouteille ? Autres situations : Transport Conception Fabrication Acquisition, vente Élimination (compactage) Recyclage 1
  18. 18. Section 1 ETUDE 1) Besoin + marché 2) Fonctions de service 3) Conception développement 4) Définition REALISATION 5) Industrialisation 6) Fabrication 7) Contrôle 8) Conditionnement FIN DE VIE 17) Démontage et tri 18) Recyclage 19) Stockage 20) Destruction UTILISATION 13) 1ère exploitation 14) Maintenance réparation 15) Arrêt de fonctionnement 16) Autres exploitations DISTRIBUTION 9) Vente 10) Transport stockage 11) Installation 12) Mise en service Dans la démarche AF/AV, on doit prendre en compte le produit dans son intégralité (y compris la fin de vie) Concept de cycle de vie 1
  19. 19. Section 1 Synthèse des notions  Un produit peut être matériel ou immatériel ; il est souvent associé à des services et on parle de système  Il faut identifier à qui sert le produit : c’est l’utilisateur, mais aussi les autres usagers  Ce qui est autour du produit est son environnement composé de l’ensemble des « interacteurs »  Identifier à quoi sert le produit permet de lister les fonctions qu’il réalise ; les contraintes doivent également être formulées  L’étude d’un produit doit prendre en compte toutes les situations de son cycle de vie 1
  20. 20. Section 1 Un produit répond à un besoin  C’est une évidence, et pourtant…  Nous allons voir maintenant le concept de besoin… 2 http://search.yahoo.com/search?ei=utf-8&fr=ytff1-&p=photo%20objet%20inutile&type=
  21. 21. Sommaire 1. Approche intuitive 2. Le besoin – La « Bête à Cornes » 3. L’environnement – La « Pieuvre » 4. Les fonctions 5. Le Cahier des Charges Fonctionnel
  22. 22. Section 2 Objectifs de la section 2 Définir le concept de besoin Savoir faire une « Bête à Cornes » 2
  23. 23. Section 2 Besoin : définition Besoin : nécessité ou désir éprouvé par un utilisateur (norme NF X50-150) 2
  24. 24. Section 2 À quel/s besoin/s correspondent ces produits ? 2
  25. 25. Section 2 Caractéristiques d’un besoin Un besoin peut être  Exprimé ou implicite  Avoué ou non  Latent 2
  26. 26. Section 2 Évolutivité du besoin  Le besoin peut évoluer au cours du temps, selon les innovations concurrentes Exemple :  Il faut donc valider la pérennité du besoin 2 https://www.google.fr/search?q=photo+fort+boyard
  27. 27. Section 2 La difficulté de formuler le « vrai » besoin  Formuler le « bon » besoin « J’ai besoin d’une lampe » « J’ai besoin de lumière » « J’ai besoin de me déplacer dans l’obscurité sans risque dans mon jardin » 2
  28. 28. Section 2 Pas de bon produit sans besoin bien identifié Produit : c’est ce qui est fourni à un utilisateur pour répondre à un besoin (norme NF X50-150) Pour faire un bon produit, il faut avoir identifié le vrai besoin 2
  29. 29. Section 2 La re/conception d’un produit Une logique de résolution de problème 2 BESOIN FONCTIONS PRODUIT Quel est le problème à résoudre ? Quelles sont les fonctions à assurer ? Quelle est la réponse concrète ? Domaine de l’AF externe
  30. 30. Section 2 Les fonctions doivent satisfaire le besoin 3 FONCTIONS BESOIN/S insatisfaction inutilité
  31. 31. Section 2 Les 2 types d’analyse fonctionnelle 3 Analyse Fonctionnelle AF externe AF interne Produit existant ou nouveau Produit existant Sans présager d’une solution Pour une solution connue
  32. 32. Section 2 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser 3
  33. 33. Section 2 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser 3
  34. 34. Section 2 Commençons par un exemple simple…  … le tire-bouchon De Gaulle 3 https://www.google.fr/search?q=photo+tire+bouchon+de+gaulle
  35. 35. Section 2 Les frontières et l’environnement du tire-bouchon 3 Frontière bouteille utilisateur bouchon TBDG Donnons-lui un nom neutre
  36. 36. Section 2 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser  Les hiérarchiser 3
  37. 37. Section 2 Dans quel but ? A qui le système rend-il service ? Sur quoi le système agit-il ? Système Identification du besoin : bête à cornes 3 1 verbe + référence aux 2 cornes
  38. 38. Section 2 Serveur de vin État de la bouteille (ouverte) TBDG Dans quel but ? À qui le système rend-il service ? Sur quoi le système agit-il ? Permettre au serveur de vin d’ouvrir une bouteille munie d’un bouchon Bête à Cornes du tire-bouchon TBDG A quel(s) besoin(s) répond ce produit ? Il sert à ôter le bouchon ou à décapsuler des bouteilles On se limite au tire-bouchon 3
  39. 39. Section 2 Passons à un produit plus technique… … un treuil d’hélicoptère ! Ce système permet de lever des charges peu accessibles, parfois en situation d’urgence vitale 3
  40. 40. Section 2 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser 4
  41. 41. Section 2 Treuil d’hélicoptère pour sauvetage en montagne 4 Photos R. Michelin, O. Balmain, P. Poulet Références : http://perso.orange.fr/dmtmcham/secours.htm http://www.avalanche-net.com/secours/histoire.php http://www.helicopassion.com/fr/
  42. 42. Section 2 « Interacteurs » du treuil d’hélicoptère 4 Moteur Blessé Pilote Hélicoptère Relief Conditions climatiques Opérateur Secouriste Hélitreuillage dans les séracs du glacier de l'Argentière, in Secours extrêmes, P. Poulet, M. Peres TREUIL
  43. 43. Section 2 Treuil d’hélicoptère : limites du système étudié 4 Le bon niveau de système est celui qui rend directement service à l’utilisateur final TREUIL Moteur Blessé Pilote Hélicoptère Opérateur Conditions climatiques niveau 1 : SYS-LEVE niveau 2 : SYS-SECOURS Relief Secouriste
  44. 44. Section 2 Moteur Blessé Pilote Hélicoptère Opérateur Conditions climatiques Treuil d’hélicoptère – Système étudié : SYS-LEVE 4 TREUIL niveau 1 : SYS-LEVE Qui est l’utilisateur final ? Relief Secouriste
  45. 45. Section 2 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser  Les hiérarchiser 4
  46. 46. Section 2 Opérateur Altitude de la charge SYS-LEVE Système de niveau 1 Modifier l’altitude de la charge manipulée par l’opérateur Expression du besoin pour le niveau 1 de système « Bête à cornes » du treuil d’hélicoptère 4 Dans quel but ? À qui le système rend-il service ? Sur quoi le système agit-il ?
  47. 47. Section 2 Opérateur Altitude de la charge SYS-LEVE Système de niveau 1 Modifier l’altitude de la charge manipulée par l’opérateur Expression du besoin pour le niveau 1 de système « Bête à cornes » du treuil d’hélicoptère 4 Dans quel but ? À qui le système rend-il service ? Sur quoi le système agit-il ? VERBE
  48. 48. Section 2 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser  Les hiérarchiser 4
  49. 49. Section 2 Validation du besoin 2 formulations : Pourquoi (à cause de quoi) le besoin existe-t-il ? Pour quoi (dans quel but) Identifier les raisons qui justifient le besoin Humaines, sociologiques Économiques, technologiques, etc. 4 Besoin P ? PQ ? ED ? Origine But Evolution/Disparition ?
  50. 50. Section 2 Treuil d’hélicoptère : validation du besoin Le besoin existe POURQUOI (à cause de quoi) ?  r1 : l’homme ne peut lever de charge lourde sans assistance  r2 : la sécurité, que l’homme seul ne peut garantir, est un critère essentiel dans les opérations aéroportées  r3 : certaines situations nécessitent de lever / baisser une charge à partir d’un vol stationnaire (accessibilité) Le besoin existe POUR QUOI (dans quel but) ?  Faciliter les mouvements de monte et baisse de charge par l’opérateur 5
  51. 51. Section 2 Validation du besoin  Risques d’Evolution ou de Disparition du besoin  Pour chacune des raisons identifiées, voir ce qui peut la faire évoluer ou disparaître  Si au moins une raison ne disparaît pas, le besoin est validé 5 Besoin P ? PQ ? ED ? Origine But
  52. 52. Section 2 Étude de cas : treuil d’hélicoptère  non r1 : l’homme devient capable de lever des charges lourdes {aucun risque}  non r1 : les charges à lever deviennent légères {c’est plutôt l’inverse}  non r2 : la sécurité n’a plus d’importance {c’est plutôt l’inverse}  non r3 : les situations d’utilisation en vol stationnaire disparaissent (plus de secours en montagne ou en mer,…) {peu probable}  Le besoin est validé 5
  53. 53. Section 2 Synthèse de la « Bête à Cornes » L’analyse fonctionnelle se focalise sur les fonctions indépendamment des solutions Dans une démarche d’AF, il faut : Définir précisément le système étudié Oublier les noms qui font penser à une solution Définir le besoin (Bête à Cornes) Le valider 5
  54. 54. Section 2 Besoin et fonctions…  Le besoin étant spécifié, il faut maintenant recenser toutes les fonctions que le produit doit satisfaire  … c’est ce que nous verrons dans la prochaine section 5
  55. 55. Sommaire 1. Approche intuitive 2. Le besoin – La « Bête à Cornes » 3. L’environnement – La « Pieuvre » 4. Les fonctions 5. Le Cahier des Charges Fonctionnel
  56. 56. Section 3 Objectifs de la section 3  Savoir définir l’environnement d’un produit (constitué de ses « interacteurs »)  Savoir réaliser une « pieuvre » 5
  57. 57. Section 3 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser 5
  58. 58. Section 3 Un petit exemple : le mousqueton d’alpinisme Quels sont les « interacteurs » ? Réponse : Corde Piton Montagne Alpiniste (son corps, sa main, son œil) Le compagnon de l’alpiniste 5 https://www.google.fr/search?q=photo+mousqueton
  59. 59. Section 3 « Interacteurs » du treuil d’hélicoptère Situation de vie : utilisation 5 Relief Hélicoptère Source Energie Charge Opérateur SYS-LEVE Hélitreuillage dans les séracs du glacier de l'Argentière, in Secours extrêmes, P. Poulet, M. Peres
  60. 60. Section 3 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser 6
  61. 61. Section 3 Pourquoi des fonctions ???  L’idée est ici de décrire le produit…  Non pas selon ses caractéristiques physiques  Mais indiquer ce que devra satisfaire une solution pour être une bonne solution 6
  62. 62. Section 3 Concept de fonction Fonction : c’est l’action d’un produit ou de l’un de ses constituants (norme NF X50-150) Par convention, elle est exprimée en terme de finalité/but indépendamment des solutions susceptibles de la réaliser 6
  63. 63. Section 3 Fonction de transfert d’un sèche-main Situation de vie : utilisation  FT : Fonction de Transfert  Correspond à une relation entre deux ou plusieurs « interacteurs » avec le produit 6 FT1 : sécher les mains de l’utilisateur à partir d’une source d’énergie Mains humides Énergie Sèche-main FT1
  64. 64. Section 3 Formulation d’une fonction de transfert  Le libellé de la FT commence par un verbe et reprend le nom des « interacteurs » impliqués  Ne pas préjuger d’une solution technique  Par exemple : « lier » plutôt que « visser »  Refuser la forme passive, les négations  Par exemple : « faciliter » plutôt que « ne pas être gênant » FT1 : sécher les mains de l’utilisateur à partir d’une source d’énergie Mains humides Énergie Sèche-main FT1
  65. 65. Section 3 Formulation d’une fonction contrainte  FC : Fonction Contrainte  Correspond à une relation directe d’un « interacteur » avec le produit 6 Usager Sèche-main FC1 FC1 : prévenir les actes de malveillance de l’usager Usager (toute personne en relation avec le produit) et pas seulement l’Utilisateur
  66. 66. Section 3 Inventaire des fonctions : « Pieuvre » d’un sèche-main Situation de vie : utilisation Pieuvre : représentation  Du produit  Des « interacteurs » (éléments de l’environnement)  Des FT et FC 6 Mains humides Énergie Sèche-main FT1 Usager FC1 Cet exemple est volontairement incomplet
  67. 67. Section 3 Diagramme « pieuvre » du treuil d’hélicoptère Situation de vie : utilisation 6 Relief Hélicoptère Source Energie Charge FT1 FT2 FT3 FC1 FC2 Opérateur SYS-LEVE
  68. 68. Section 3 Diagramme « pieuvre » : synthèse  Un diagramme par situation de vie  Au centre : nom « neutre » du produit  « Si je suis le produit, qu’est-ce que je vois autour de moi ? » : les « interacteurs »  Si le produit établit une relation entre plusieurs « interacteurs » : c’est une fonction de transfert  Si une contrainte doit être respectée par le produit avec un « interacteur » : c’est une fonction contrainte 6
  69. 69. Section 3 Des fonctions… et après ???  Nous avons recensé les fonctions  Il reste à préciser selon quels critères une solution proposée satisfait ou non ces fonctions  … c’est ce que nous verrons dans la prochaine section 6
  70. 70. Sommaire 1. Approche intuitive 2. Le besoin – La « Bête à Cornes » 3. L’environnement – La « Pieuvre » 4. Les fonctions 5. Le Cahier des Charges Fonctionnel
  71. 71. Section 4 Objectifs de la section 4  Savoir formuler les fonctions d’un produit 7
  72. 72. Section 4 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser 7
  73. 73. Section 4 Diagramme « pieuvre » du treuil d’hélicoptère Situation de vie : utilisation 7 Relief Hélicoptère Source Energie Charge FT1 FT2 FT3 FC1 FC2 Opérateur SYS-LEVE
  74. 74. Section 4 Étude de cas : treuil d’hélicoptère  Formulation des fonctions 7 Fonction de Transfert / Contrainte Critères d’appréciation Niveaux Flexibilités FT1 : Permettre à l’opérateur de monter ou descendre la charge grâce à une source d’énergie Vitesse montée Vitesse descente Charge maxi 0,5m/s 0,5m/s 260daN + ou - 1% + ou - 1% F0 FT2 : Bloquer la charge par rapport à l’hélicoptère Charge maxi 260daN F0 FT3 : Permettre à l’opérateur de débloquer la charge coincée dans le relief Durée rupture lien <1s F1 FC1 : Etre simple à utiliser par l’opérateur Durée formation <10mn F1 FC2 : S’adapter à l’hélicoptère Encombrement maxi Masse 50x50x100 <30kg F0 F0
  75. 75. Section 4 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser 7
  76. 76. Section 4 Validation des fonctions  Pour chacune des fonctions, répondre aux questions suivantes :  P ? La fonction existe A CAUSE DE  PQ ? La fonction existe DANS QUEL BUT  ED ? Ce qui peut la faire Evoluer / Disparaître 7 Fonction P ? PQ ? ED ? Origine But
  77. 77. Section 4 Validation des fonctions du treuil d’hélicoptère Exemple : Fonction FT2 : Bloquer la charge par rapport à l’hélicoptère La fonction existe PARCE QUE (r1) le poids de la charge l’entraîne vers le bas La fonction existe DANS LE BUT DE maintenir la charge à une distance constante de l’hélicoptère Qu’est-ce qui peut faire évoluer/disparaître la fonction ? (non r1) disparition de la gravité sur terre => peu probable ! La fonction FT2 est validée ! 7
  78. 78. Section 4 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser  Les hiérarchiser 7
  79. 79. Section 4 Caractérisation des fonctions (norme NF X50-150) 7 Critère d’appréciation d’une fonction Caractère retenu pour apprécier la manière dont une fonction est remplie ou une contrainte respectée Niveau d’un critère Grandeur repérée dans l'échelle adoptée pour un critère d'appréciation d'une fonction. Elle quantifie le critère et représente ainsi la performance attendue du service à rendre La flexibilité de chaque niveau Ensemble d'indications exprimées par le demandeur sur les possibilités de moduler le niveau recherché pour un critère d'appréciation La limite d’acceptation Niveau de critère d’appréciation au delà duquel - ou en deçà suivant le cas – le besoin est jugé non satisfait
  80. 80. Section 4 Caractérisation des fonctions (norme NF X50-150)  Classe de flexibilité Indication littérale, placée auprès d’un critère d’appréciation permettant de préciser son degré de négociabilité ou d’impérativité Flexibilité nulle F0 : niveau impératif Flexibilité faible F1 : niveau peu négociable Flexibilité moyenne F2 : niveau négociable Flexibilité forte F3 : niveau très négociable 8
  81. 81. Section 4 Étude de cas : treuil d’hélicoptère  Caractérisation des fonctions  Critères d’appréciation  Niveaux de critères  Flexibilités 8 Fonction de Transfert / Contrainte Critères d’appréciation Niveaux Flexibilités FT1 : Permettre à l’opérateur de monter ou descendre la charge grâce à une source d’énergie Vitesse montée Vitesse descente Charge maxi 0,5m/s 0,5m/s 260daN + ou - 1% + ou - 1% F0 FT2 : Bloquer la charge par rapport à l’hélicoptère Charge maxi 260daN F0 FT3 : Permettre à l’opérateur de débloquer la charge coincée dans le relief Durée rupture lien <1s F1 FC1 : Etre simple à utiliser par l’opérateur Durée formation <10mn F1 FC2 : S’adapter à l’hélicoptère Encombrement maxi Masse 50x50x100 <30kg F0 F0 Eléments du Cahiers des charges fonctionnel
  82. 82. Section 4 Etapes de l’AF 1. Définir le système étudié  Ses frontières, son environnement  Lui donner un nom neutre 2. Définir le besoin  Identifier le besoin (bête à cornes)  Valider le besoin : risques d’évolution/disparition 3. Pour chaque phase du cycle de vie  Inventorier les « interacteurs » en contact avec le produit (pieuvre)  Inventorier les fonctions : FT et FC  Les valider  Les caractériser 8 À faire pour toutes les phases
  83. 83. Section 4 Synthèse sur les fonctions  Une fonction commence par un verbe et reprend comme attributs les « interacteurs » impliqués  Les critères d’appréciation permettront de savoir si la fonction est satisfaite ou non  Pour cela, un niveau doit être atteint (ou non dépassé)  La flexibilité caractérise la tolérance sur la satisfaction du niveau d’un critère 8
  84. 84. Section 4 Et pour finir, on rédige le CdCF  … c’est ce que nous verrons dans le prochain chapitre… 8
  85. 85. Sommaire 1. Approche intuitive 2. Le besoin – La « Bête à Cornes » 3. L’environnement – La « Pieuvre » 4. Les fonctions 5. Le Cahier des Charges Fonctionnel
  86. 86. Section 5 Objectifs de la scetion 5  Savoir rédiger un Cahier des Charges Fonctionnel (CdCF)  Connaître une méthode de choix multicritères 8
  87. 87. Section 5 Pourquoi faire un CdCF ? « Il n’y a pas de vent favorable pour qui ne connait pas son port » Sénèque  Définir une cible  Définir un langage commun dans l’entreprise  Servir de cadre d’évaluation d’une solution  Servir de cadre à un appel d’offres 8
  88. 88. Section 5 Quelques éléments de vocabulaire (NF X50-150)  Cahier des Charges Fonctionnel Document par lequel le demandeur exprime son besoin en terme de fonctions de service et de contraintes  Fonction de service Fonction attendue d’un produit (ou réalisée par lui) pour répondre à un élément du besoin d’un utilisateur donné  Contrainte Limitation à la liberté du concepteur-réalisateur du produit Environnement, normes, lois, propriété industrielle… 8
  89. 89. Section 5 Rédiger un CdCF  Suivre la démarche d’analyse fonctionnelle  Utiliser le document-type fourni 8
  90. 90. Section 5 Démarche de l’Analyse de la Valeur L’AV comporte 7 phases successives : 1) Orientation de l’action 2) Recherche d’information 3) Analyse fonctionnelle, analyse des coûts, validation des besoins et des objectifs 4) Recherche d’idées et de voies de solutions 5) Étude et évaluation des solutions 6) Bilan prévisionnel, présentation des solutions retenues, décision 7) Réalisation de la solution, suivi, bilan définitif 9
  91. 91. Chap 3 Partie 2 Analyse fonctionnelle Interne
  92. 92. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1- Méthode S.A.D.T  L'acronyme S.A.D.T signifie: Structured Analysis and Design Technic. Cette méthode a été mise au point par la société Softech aux Etats Unis. La méthode SADT est une méthode d'analyse par niveaux successifs d'approche descriptive d'un ensemble quel qu'il soit.  Cette méthode permet de réaliser la description d’un système technique de façon structurée et hiérarchisée. Elle s’appuie sur une représentation graphique qui met en évidence l’organisation fonctionnelle et structurelle du système en allant du plus général au plus détaillé.
  93. 93. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1-1 Position du SADT dans la gestion d'un projet
  94. 94. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1-2 Présentation du diagramme SADT
  95. 95. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1-3- Définitions des éléments  Le produit : c'est ce qui est (ou sera) fourni à un utilisateur pour répondre à son besoin, selon les spécifications du cahier des charges ;  La fonction d'usage : c'est la fonction réalisée par le produit pour répondre au besoin d'un utilisateur donné ;  La matière d'œuvre : c'est ce sur quoi agit le produit ; d'une manière générale, on rencontre trois types de matière d'œuvre : a matière, l'énergie, l'information ;  Le produit agit sur la matière d'œuvre pour la faire évoluer d'un état initial (état entrant) à un état final (état sortant) : la différence entre l'état sortant et l'état entrant s'appelle la valeur ajoutée apportée par le produit à la matière d'œuvre ;
  96. 96. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille  Les données de contrôle sont les éléments dont a besoin le produit pour démarrer ou modifier son processus d'élaboration de la valeur ajoutée ; les données de contrôle les plus courantes : la présence d'énergie(s), les consignes utilisateur. On a pris l’habitude de les classer en quatre catégories :  C : Données de configuration.  R : Données de réglage.  E : Données d’exploitation.  W : Contraintes liées à l’énergie.
  97. 97. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1-4 Objectifs  L'analyse SADT va permettre d'organiser ces flux de données pour donner une vision globale du système  puis par une analyse des niveaux successifs, permettre de préciser de plus en plus finement le rôle de chacun des éléments du système
  98. 98. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1-5 Actigrammes - Datagrammes Dans une analyse SADT, on peut modéliser deux types d'analyse. L'analyse par des actigrammes (boîtes d'action) et l'analyse par des datagrammes (boîtes de donnée). Sur des actigrammes, les actions sont reliées entre elles par des flux de données alors que les datagrammes se sont les données qui sont reliées entre-elles par des flux d'activité.
  99. 99. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille Actigramme
  100. 100. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille Datagramme
  101. 101. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1-6 Exemple SADT produire des entretoises A-0
  102. 102. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille Actigramme A0 .
  103. 103. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille Actigramme A4  La décomposition se fait de plus en plus précise. A ce niveau, les éléments de l'unité de production apparaissent
  104. 104. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1-7 Formalisme du S.A.D.T  Niveaux : On parle de niveau d'analyse pour situer la position de l'étude. Le niveau le plus haut est le niveau A-0. Le niveau le plus bas dans notre exemple est le niveau A4.  Boîtes : elles sont les constituants de la décomposition. La première boîte est placée en haut et à gauche du niveau décrit. Au dessus et à gauche de la deuxième boîte et ainsi de suite. Chaque boîte est numérotée. Les boîtes de l'actigramme A0 sont numérotées de A1 à A4, les boîtes de l'actigramme A4 sont numérotées de A41 à A44. Si on entrait dans la boîte A42, les numéros des boîtes seraient notées A421 à A42x.  Flèches : liaison entre les boîtes. Une flèche est représente un ensemble de données.  Flèches à double sens : elles visualisent le flot de données dans les deux sens. Un point est mis sur le côté droit ou en dessous pour rappeler qu'elle est bi-directionnelle. Les deux flux (flux allé et flux retour) sont séparés par le signe /. Ces flèches ont pour but de faciliter la lecture de l'analyse.
  105. 105. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille Codes MECS  Les codes MECS, Mécanismes, Entrées, Contrôle, Sorties, sont placés près de l'extrémité de la flèche concernée pour identifier le rôle de la flêche dans la description, accompagnée d'un chiffre identificateur. En général on place un code MECS sur des flux entrants ou sortants du niveau décrit.  Dans l'exemple, on peut voir les différents codes mecs associés à la boîte A41. Le mécanisme permettant de tronçonner est l'unité de tronçonnage "M1".
  106. 106. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 1-8 Conclusions  a) Le SADT est un outil graphique de représentation.  b) Le SADT oblige à consigner par écrit les décisions d'une équipe de travail. Ceci permet progressivement de créer une documentation complète.  c) Le SADT est un travail d'équipe qui demande discipline et coordination. Le SADT est un produit pour communiquer et pour être diffusé.  d) Son formalisme conduit à une représentation structurée ascendante ou descendante.  e) Si le SADT est utilisé complètement (Actigrammes et Datagrammes) il permet de programmer directement un système automatisé. Une MOCN (Machine Outil à Commande Numérique) peut être programmée directement en SADT.
  107. 107. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 2 Diagramme FAST  Le diagramme FAST (Function Analysis System Technic) permet de traduire chacune des fonctions de service en fonction(s) technique(s), puis matériellement en solution(s) constructive(s). Il se construit de gauche à droite, dans une logique du pourquoi au comment.  Le diagramme FAST décompose la fonction principale ou la fonction globale en différentes fonctions élémentaires afin d’associer à chacune de ces fonctions élémentaires une solution technologique.
  108. 108. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 2-1 Représentation du diagramme FAST  Représentation
  109. 109. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 2-2 Méthode FAST  La méthode FAST s’appuie sur une technique interrogative. En partant d’une fonction principale, elle présente les fonctions dans un enchaînement logique en répondant aux trois questions :
  110. 110. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille trois questions de la méthode FAST  Pourquoi ? pourquoi une fonction doit-elle être assurée ? (Suivant l’axe horizontal orienté vers la gauche) ;  Accès à une fonction technique d’ordre supérieur, on y répond en lisant le diagramme de droite à gauche.  Comment ? comment cette fonction doit-elle être assurée ? (Suivant l’axe horizontal orienté vers la droite) ;  On décompose alors la fonction, et on peut lire la réponse à la question en parcourant le diagramme de gauche à droite  Quand ? Quand cette fonction doit-elle être assurée ? (Suivant un axe vertical orienté vers le bas) ;  Recherche des simultanéités, qui sont alors représentées verticalement.
  111. 111. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 2-3 MISE EN ŒUVRE DE LA MÉTHODE FAST  La méthode FAST aide à penser au problème de façon objective et permet de déterminer la portée du projet en  illustrant les relations logiques entre les fonctions. La disposition des fonctions de façon logique dans un diagramme  FAST permet aux participants de déterminer toutes les fonctions requises.  Chaque fonction de service est obtenue à l'aide de fonctions techniques. Ces fonctions techniques font elles appel  à des solutions techniques. Lors de la conception d'un produit, il est ainsi nécessaire de confronter les fonctions de  service réalisées, avec les fonctions de service attendues pour répondre au besoin exprimé
  112. 112. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille Création d’un diagramme FAST : trois questions clés : • Comment accomplit-on cette fonction ? • Pourquoi réalise-t-on cette fonction ? • Quand on fait cette fonction, quelles autres fonctions doivent être faites ?
  113. 113. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille 2-4 ÉTAPE DE CONSTRUCTION  Débuter avec les fonctions trouvées à l’aide de l’analyse fonctionnelle externe ;  Étendre les fonctions dans les directions « comment »et « pourquoi » ;  Bâtissez le long de la voie « comment » en posant la question « comment cette fonction est-elle accomplie ? » Inscrivez la réponse à droite, sous forme d’un verbe actif et d’un nom désignant quelque chose de mesurable ;  Tester la logique dans la direction de la voie « pourquoi » (de droite à gauche) en posant la question « pourquoi cette fonction est-elle entreprise ? »  Quand la logique ne suit pas, relever toutes fonctions omises ou redondantes, ou ajuster l’ordre ;  Afin de déterminer les fonctions simultanées, poser la question « quand on fait cette fonction, quoi d’autre se fait ou est causé par cette fonction ? »  Les fonctions d’ordre élevé (fonctions vers la gauche du diagramme FAST) décrivent ce qui est accompli et les fonctions d’ordre moindre (fonctions à la droite du diagramme FAST) décrivent comment elles sont accomplies.  « Quand » fait référence aux fonctions qui se passent en même temps, ou qui résultent l’une de l’autre.
  114. 114. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille Exemple d’un diagramme FAST : Un piège à souris  Examinez le diagramme FAST d’un piège à souris, suivant la logique du « comment » et « pourquoi » décrite cidessus.
  115. 115. Michel Bigand Maître de conférences à Centrale Lille Exemple d’un diagramme FAST partiel d’un aspirateur

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