1. Innover : le cahier des charges fonctionnel
GRAIN
Réaliser son cahier des charges fonctionnel
I - L’analyse par le besoin

2. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Faites étudier par vos services une voiture pouvant transporter deux
cultivateurs en sabots, cinquante kilos de pommes de terre ou un
tonnelet à une vitesse maximum de 60 km/h pour une consommation de
trois litres d’essence aux cent.
En outre, ce véhicule doit pouvoir passer dans les plus mauvais chemins,
il doit être suffisamment léger pour être manié sans problèmes par une
conductrice débutante. Son confort doit être irréprochable car les
paniers d’œufs transportés à l’arrière doivent arriver intacts. Son prix
devra être bien inférieur à celui de notre Traction Avant »
Pierre-Jules Boulanger
Années 1950
Réponse ?
1 - C’est quoi l’analyse fonctionnelle ?
C’est ceci :

3. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Autre exemples d’analyse fonctionnelle ?
Fonction : Déposer une encre sur un papier
Besoin = Communiquer
Fonction : diminuer la hauteur de l’herbe
Besoin = entretenir un jardin
Fonction :
Besoin =

4. Innover : le cahier des charges fonctionnel
2- Origine de l’analyse fonctionnelle ?
1945 - Au sortir de la guerre, face à la hausse du prix de revient des produits
industriels et à la part prépondérante que prenaient les achats dans ces
derniers, la compagnie General Electric Co missionna Larry Miles alors aux
achats pour définir une méthode d’optimisation.
Larry Miles eut alors le génie de rapprocher les coûts d’un produit de la liste des
services que l’utilisateur en attend. Il en tira deux principales constatations :
premièrement la valeur d’utilisation du produit se décompose en fonctions
d’usage et fonctions d’estime, deuxièmement 70 à 80 % du coût d’un produit est
lié à la façon de rendre le service (solution de conception) et non au service lui-
même.
À partir de là Larry Miles développa une nouvelle méthode d’optimisation la
Value Analysis littéralement traduit : l’Analyse de la Valeur.
Plus tard, Miles conseilla d’appliquer sa méthode dès la conception, c’est le
Value Engineering. Aujourd’hui ces méthodes sont connues sous le nom de VA-
VE (Value Analysis - Value Engineering).

5. Innover : le cahier des charges fonctionnel
3- Exemples d’usage positifs
http://www.rexor.com/notre-vision
http://ecoconception.wordpress.com/category/5-systeme-de-management-environnemental/page/2/
En amont, la démarche d’éco-conception de Lafuma s’articule autour des axes suivants :
 Evaluation environnementale d’un produit existant
 Identification des points noirs
 Cahier des Charges Fonctionnel & Environnemental, qui étaye l’ACV
 Sélection des pistes d’amélioration
 Conception, design et réalisation de prototypes
 Commercialisation et communication

6. Innover : le cahier des charges fonctionnel
4- Bases de l’analyse fonctionnelle

7. Innover : le cahier des charges fonctionnel
4.1 - Besoin exprimé – Besoin Caractérisé
Le client rêve en dehors de toutes contraintes, les enquêtes, les prototypes,
l’analyse de la concurrence permettent aux groupes « produits » d’exprimer le
besoin du client potentiel : c'est le besoin exprimé. Cette première étape est
l’expression du besoin. Attention à bien noter sans interpréter !
L’analyse du besoin est une méthode qui contribue à la caractérisation du besoin
c’est-à-dire la détermination de la grandeur mesurable qui va être modifiée par
l’utilisation du produit : c'est le besoin caractérisé.
Besoin
Protéger sa tète en cas de chute à vélo

8. Innover : le cahier des charges fonctionnel
4.2 Graphe de la méthode d'expression du besoin
- A qui le produit rend-il service ? À celui qui l’utilise : le client utilisateur
- Dans quel but ? Pour satisfaire le besoin exprimé
- Sur quoi le produit agit-il ? Sur l’état d’une matière d’œuvre
Le graphe des prestations est le schéma normalisé de l'expression du besoin
Le produit rend service au client en agissant sur la matière d'œuvre pour satisfaire
le besoin.
A qui
Matière
d’œuvre
Besoin
Produit

9. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Exemples sur les casques de vélo
4.2- La méthode d'expression du besoin :
Permettre de se déplacer en vélo et de protéger sa
tète en cas de chute
Cycliste : adulte enfant poids Etc.. Absorber l’énergie du choc
Produit
A qui
Matière
d’œuvre

10. Innover : le cahier des charges fonctionnel
4.3- La quantification et la qualification
L'expression du besoin n'est pas suffisante, l'étape suivante est la
caractérisation du besoin : il s'agit de qualifier et quantifier. La caractérisation
précise les grandeurs mesurables liées à la matière
d'œuvre.
Qualifier : c’est, entre autre, identifier et exprimer le phénomène physique
sur lequel le produit va agir et qui va générer la satisfaction du client (la
matière d'œuvre).
Quantifier : il s’agit de préciser la métrique qui va permettre d’appréhender
l’effet du produit et de donner le seuil de satisfaction du client. On définit un
critère (grandeur physique Mesurable) et on précise une valeur c’est-à-dire un
niveau attendu.
A qui
Matière
d’œuvre
Besoin
Produit
Critère Valeur

11. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Critère Valeur
Absorption des chocs d’une
énergie de … Joules (soit la
chute d’un objet de 5 kg d’une
hauteur de 1 mètre),
49 joules
Nombre de fois 1
Absorber l’énergie du choc
Calculez l’énergie cinétique du chauffeur (poids 75 kg ) lors d’un choc frontal
avec une vitesse de 50 km/h contre un obstacle fixe.
50 km/h = 50 000 m/h
1h = 3 600 s
50 km/h = 13,89 m/s
Ec= ½ × 75 × 13,892 = 7 240,16 J
La quantification
La qualification

12. Innover : le cahier des charges fonctionnel
4.4- Validation du besoin
Pour valider l'expression du besoin, il reste à poser trois questions complémentaires :
Pourquoi ? 1 Pourquoi le produit existe-t-il ? Cette question permet de valider l’effet de
l’utilisation du produit sur la matière d’œuvre. Le produit existe pour faire évoluer la matière
d’œuvre.
Evoluer ? Qu’est-ce qui pourrait faire évoluer le besoin ? Afin de valider la stabilité du besoin donc
de la grandeur physique qui évolue lors de l’utilisation du produit. Cette question permet d’anticiper
les évolutions du besoin.
Disparaître ? Qu’est-ce qui pourrait faire disparaître le besoin ? Cette question permet de
valider la pérennité du besoin. Elle assure la pertinence de l’étude qui débute.
Conclusion : le besoin est exprimé, caractérisé et validé, on parle de Prestation, il est maintenant
possible de procéder à l'analyse fonctionnelle du besoin.
Clientèle : le qui : enfant séniors
Sécurité : besoin général
Ridicule - praticité

13. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Résumé des principes :
4.4- Validation du besoin ( bouclage final )
4.3- La quantification et la qualification
4.2- Graphe de la méthode d'expression du besoin
4.1 - Besoin exprimé – Besoin Caractérisé

14. Innover : le cahier des charges fonctionnel
A qui
Matière
d’œuvre
Besoin
Produit
Résumé des principes :
Matière
d’œuvre

15. Innover : le cahier des charges fonctionnel
5- L’analyse fonctionnelle détaillée du besoin.
Pour préciser certains points….
Une fois le besoin validé…. il est possible de passer à l’analyse
fonctionnelle dont le livrable est le CdCF

16. Innover : le cahier des charges fonctionnel
5 Présentation
L'analyse fonctionnelle du besoin, permet de caractériser les fonctions de
service attendues et générées par l'usage du produit.
On a vu que le besoin exprimé par le client est satisfait si lors de son
utilisation le produit répond à ses attentes.
Il s'agit donc d'étudier le produit en situation d'utilisation, dans un milieu
environnant.
Il faut en particulier imaginer les interactions du produit avec son
environnement. On considère le produit comme "générateur de services",
d'où le nom de fonctions de service entre le produit et les éléments du
milieu extérieur.
Conséquence : le produit (toujours au stade de concept et non de solution)
est au cœur de son environnement. Cet environnement est constitué de
tous les éléments du milieu extérieur, en relation avec le produit. La notion
de frontière est primordiale.

17. Innover : le cahier des charges fonctionnel
EM6
EM5
EM4 EM3
EM2
EM1
Produit
Conseil : Classer les éléments de milieu ( EM) dans le cycle de vie du produit
5.1 Définir les éléments du milieu….
utilisateur
Matière
d’œuvre

18. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Transport
linéaire
Sac d’achat
Vent air
Rangement sur vélo
Rangement cave
Séparation matériaux
Autres personnes
Soleil
Exemples sur les casques de vélo
5.1 Définir les éléments du milieu….

19. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Faire le diagramme des EM pour la 2CV
de M BOULANGER ( page ..)
utilisateur

20. Innover : le cahier des charges fonctionnel
5.2 lister les fonctions

21. Innover : le cahier des charges fonctionnel
EM6
EM5
EM4 EM3
EM1
utilisateur
Relation entre un EME et le produit, ce sont des fonctions contraintes FC ou
fonctions d'adaptation. Elles caractérisent l'adaptation et l'action du produit à
l'environnement ou les contraintes de l'environnement sur le produit.
FC 1
Relations entre deux EME / utilisateur par l'intermédiaire du produit : ce
sont les fonctions de service FS Elles satisfont le besoin, elles assurent la
prestation.
FS 1
FS 2
Matière
d’œuvre
FS 3
EM2
Produit
FC 2

22. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Vent air
Rangement sur vélo
Conducteurs arrivants
par derrière
Soleil Sol route
utilisateur
FS 1
FS 2
FA3
FA4
FA5
Exemples sur les casques de vélo
Produit
5.2 lister les fonctions

23. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Rangement sur vélo
Conducteurs arrivants
par derrière
Soleil Sol route
utilisateur
FC
Transformer une fonction contrainte en
fonction de service !
Produit
5.2 Créativité EXERCICE
FC
FC

24. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Quantifier :
Critère : caractère retenu pour apprécier la manière dont une fonction est remplie ou
une contrainte respectée ;
Niveau : grandeur repérée sur une échelle adoptée pour un critère d'appréciation
d'une fonction ;
Flexibilité : ensemble d'indications exprimées par le demandeur sur les possibilités
de moduler le niveau recherché pour un critère d'appréciation ;
Classe de flexibilité : indication littérale placée auprès d'un niveau d'un critère
d'appréciation, permettant de préciser son degré de négociabilité ou d'impérativité ;
Limites d'acceptation : niveau de critère d'appréciation au-delà duquel le besoin est
jugé non satisfait.
Taux d'échange : rapport déclaré acceptable par le demandeur entre la variation du
prix et la variation correspondante du niveau d'un critère d'appréciation.
Qualifier :
La formulation des fonctions de service est normalisée : un verbe ou un groupe verbal
pour caractériser l'action ; des compléments représentant les éléments du milieu
extérieur concernés.
La Norme dit (NF X 50 – 150) "Une fonction est l'action d'un produit exprimé
exclusivement en terme de finalité »
La formulation doit être indépendante des solutions susceptibles de la réaliser
5.3 Lister les fonctions

25. Innover : le cahier des charges fonctionnel
N° sigle Expression fonctionnelle Critère Niveau Classe
flexilbilité
Niveau minimum
FS1a choc Amortir au moins une fois le choc de la tête sur
une route plate
Test A 70 Joules F0 49 joules
FS1b choc Amortir au moins une fois le choc de la tète sur
un coin de trottoir
Test B Enfoncement
d’une pointe
F0 300 N Norme EPI
FS2a
FS2 b
FA 3
Exemples sur les casques de vélo
Compléter l’analyse fonctionnelle ci-dessous
5.3 Réaliser le CdCF

26. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Les 4 types de fonctions
‰PRINCIPALES de Service
 Usage
 Estime
COMPLEMENTAIRES de Service
 Usage
 Estime
‰CONTRAINTES
 Invariants
 Milieu
 Règlements
 Normes
‰‰TECHNIQUE
 Conception
 Construction
5.3 Réaliser le CdcF

27. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Techniques Identité
RelationnelOrganisation
Il est possible de classer les fonctions ainsi :
Fonction d’usage Fonction d’estime
Les fonctions qui
assurent le service
opérationnel
direct
Les fonctions qui
assurent le
service en dehors
de l’usage
immédiat :
rangement ou la
sécurité
Les fonctions qui
assurent l’identité
et l’imaginaire de
l’utilisateur
Les fonctions qui
assurent les
relations sociales
type
communication
Source wikipedia sur les travaux de Hermann :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_Herrmann

28. Innover : le cahier des charges fonctionnel
N° sigle Expression fonctionnelle Critère Niveau Classe
flexilbilité
Niveau minimum
Exemples sur les poêles de cuisson
Compléter l’analyse fonctionnelle ci-dessous
5.3 Réaliser le CdcF

29. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Niveau 1 : décrire les principales fonctions faire un CdCF sommaire
- Savoir décrire une offre en terme de fonctions :
- communiquer avec un fournisseur très technique
- communiquer avec les clients
- Savoir trouver les fonctions dans une offre existante
- analyse concurrentielle
- reconcevoir un produit une offre
Niveau 2 : faire un CdCF
- Innover trouver de nouvelles pistes
Niveau 3 : utiliser les outils associés ;
FAST Function Analysis System Technic
SADT Structured Analysis & Design Technic
L
6- Niveaux de maitrise

30. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Les limites de l’analyse fonctionnelle :
Une approche étroite du besoin
Fonction :
Réduire la hauteur de l’herbe
Besoin = entretenir le jardin

31. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Fonction :
Réduire la hauteur de l’herbe
Besoin = tondre
Système mécanique
Parce que c’est plus joli
Parce que sinon il y a des serpents
Pour utiliser la bio masse
SI je tonds pas il y a plus de fleurs
compost
Abeilles
moutons
tonte raisonnée
Cela me détend
le moins souvent possible service

32. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Fonction :
Réduire la hauteur de l’herbe
Besoin = entretenir le jardin
Les limites de l’analyse fonctionnelle :
Impossibilité de positionner ?

33. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Fonction :
Transférer une écriture
Besoin = communiquer
Les limites de l’analyse fonctionnelle :
Une approche prédéterminée des solutions

34. Innover : le cahier des charges fonctionnel
L’analyse fonctionnelle ne permet pas
de créer une tente qui ne rentre pas dans un sac à dos :

35. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Les limites de l’analyse fonctionnelle :
Très adapté à :
Une analyse exhaustive de l’environnement de l’objet
Un marketing de la demande
Un appel d’offre
L’appel aux services d’un fournisseur
La contractualisation avec son client ( annexe à un contrat )
Une re conception
Une ACV
L’ assurance qualité en conception Norme X 50127
Limites :
Vision étroite du besoin , difficulté pour explorer tous les besoins
Difficulté à prioriser les fonctions, peu de relief
Ne permet pas un positionnement (haut de gamme - bas de gamme)
Pas d’analyse de la concurrence
Peu adapté à un business plan (trop détaillé)
Peu adapté à un marketing de l’offre
Intègre les contraintes sans les remettre en cause
Dangereuse :
Si écoute faible des besoins exprimés
Si adoptée trop tôt dans le processus innovation = fausse réassurance

36. Innover : le cahier des charges fonctionnel
Analyse
fonctionnelle
Classique
Facteurs
de valeur
FV
Fonctions
valorisées
FV
Marché
TechniqueFacteurs
Clés de
succès
FCS
MatinAprès midi