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Synthèse Analyse fonctionnelle I/ Objectif de l’analyse fonctionnelle :

L’analyse fonctionnelle permet d’obtenir un modèle du besoin d’un produit industriel.

Ce modèle ou expression fonctionnelle du besoin est le point de départ et la référence de l’acte de création et de réalisation du produit industriel.

Si on veut que les services rendus par le produit soient les plus proches des attentes du client, le modèle se doit d’être lui-même le plus proche de la réalité du besoin.

Un produit industriel est avant tout un générateur de services. La définition précise de ces services donne donc le sens du produit, lui donne la base de son existence.

L’analyse fonctionnelle est une méthode qui conduit au modèle décrivant le besoin du client.

Besoin

Réalité Modèle du besoin

Réalité

Expression

fonctionnelle

Analyse fonctionnelle

Services attendus Fonctions

associées

Services rendus

- définit à quoi sert le produit - exprime le pourquoi du produit avant de savoir comment

- donne son sens, son identité au produit

(Client)

Processus de création

et de réalisation

Produit

industriel

(Entreprise)

/

Besoin d’un client

Modèle de description du besoin

Analyse fonctionnelle

= Méthode

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Il s’agit donc d’un outil puissant qui permet de : - modéliser - formaliser - décrire en termes de finalités.

L’expression fonctionnelle du besoin repose sur le concept de fonction. Ce concept définit des relations entre plusieurs entités. Dans notre cas les

fonctions relient le produit à son environnement. Ces fonctions expriment le comportement du produit dans son environnement

d’usage.

Pourquoi fait-on une analyse fonctionnelle ? Quels objectifs se fixe-t-on lorsque l’on fait une analyse fonctionnelle ? C’est ce que nous appellerons le point de vue. On distingue trois points de vue qui

correspondent à trois types de besoin : � le besoin de description des services attendus : point de vue client � le besoin de description du processus mis en œuvre : point de vue

exploitant � le besoin de description du procédé et des principes mis en œuvre : point

de vue concepteur

Méthode

Modèle de description

Expression fonctionnelle du besoin

Concept de fonction

Produit Environnement Fonctions

= Relations

en termes de comportement

Exprime formule ce qui va de soi

Simplifie la complexité du besoin réel par discrétisation

Découpage en services élémentaires attendus

Décrit le besoin en termes de finalités et non en termes de fonctionnement

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Il existe des outils qui permettent de décrire le besoin selon le point de vue :

Principe général de l’analyse fonctionnelle = découpage de la complexité en entités plus simples

Démarche

Identification des fonctionsExpression des fonctions Caractérisation des fonctions

On distingue 4 étapes :

Quantification des caractéristiques des fonctions

Expression d’une fonction

Verbe à l’infinitif + un ou plusieurs compléments

une actionune transformation une adaptationune réalisation

Précisant

Analyse fonctionnelle externe : analyse relationnelle non hiérarchique

Cahier des Charges Fonctionnel

Besoin point de vue client 1

Diagramme SADT

Besoin point de vue exploitant/maintenance 2

Diagramme FAST

Besoin point de vue

concepteur/Reconcepteur 3

Analyse fonctionnelle interne : analyse descendante hiérarchique

Démarche de l’analyse fonctionnelle

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II/ CDCF Cahier des charges fonctionnel NF X 50-150 1- But : Définir si un projet technique est viable et définir les fonctions qu’il doit satisfaire pour être utile.

2- Bête à cornes : Ce diagramme sert à montrer le but du système qui va être développé en fonction du besoin exprimé. 3- Validité du besoin : Généralement, après le diagramme de la bête à cornes, on cherche à vérifier si le besoin est suffisamment solide pour se permettre l’étude et la commercialisation d’un système répondant à ce besoin. Pour cela, on se pose les questions suivantes :

- Pourquoi ce besoin ? Le barreur doit se libérer les mains pour se reposer (solitaire) ou manœuvrer les voiles. - Qu’est ce qui peut faire disparaître ou évoluer ce besoin ? plus de sommeil, plus de voiles à manœuvrer - Probabilité pour que cela se produise ? moyenne avec l’apparition des pilules du sommeil

4- Etude des milieux extérieurs (diagramme inter-acteurs ou pieuvre) : Après avoir vérifié que le besoin était réel, on cherche à définir plus précisément les fonctions, répondant au besoin, que devra réaliser le système. C’est ce que l’on appelle un cahier des charges. Pour cela on recense les milieux extérieurs au système en relations (physique ou non) avec le système répondant au besoin et les relations fonctionnelles entre le système et les milieux extérieurs.

A qui rend-il service ? Au barreur

Sur quoi agit le système ? Sur le cap

Système : Pilote + barre + Safran

A quoi sert le système : Pourquoi ce système ? Pour suivre un cap sans effort et/ou automatiquement

Découpage de l’environnement du produit Identification des relations produit/environnement

(services élémentaires attendus) Type 1

Principales erreurs :

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Les fonctions peuvent relier 2 milieux extérieurs en passant par le système. Ce sont des fonctions d’usage ou principales. C'est-à-dire que le système rend service à un milieu extérieur en agissant sur un milieu extérieur (FP1 : fonction pour lequel le système sera construit). Les fonctions peuvent relier 1 ME au système. Ce sont des fonctions d’adaptation ou contraintes. Elles permettent de définir soit que :

- le système ne nuit pas au milieu extérieur ; - le milieu extérieur ne nuit pas au système ; - le système est bien adapté au milieu extérieur.

5- Diagramme pieuvre

Pilote +

barre+ safran

Nord magnétique

Cap suivi

Mer / environnement

Perturbations EM

Normes

Batterie Coque

Equipage

Barreur

Principales erreurs :

1- On n’isole pas bien le système et on se retrouve avec des ME qui appartiennent au système => Bien isoler en imaginant une bulle autour du système et en regardant ce qui traverse cette bulle (contacts réels ou imaginaires)

2- On a du mal à discerner les fonctions de contraintes et les fonctions de service => Bien tenir compte des définitions données précédemment

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6- Caractérisation des fonctions Ensuite, pour achever le travail, on définit clairement ce que l’on attend de chaque fonction. On appelle cela caractériser la fonction (à l’aide d’un ou de plusieurs critères de valeur). Afin de vérifier si la fonction rend bien service, on donne des niveaux d’acceptation du critère. Nom Fonction Critère Niveau FP1 Permettre un pilotage du bateau sans effort Effort à fournir pour

diriger le bateau Simplicité d’utilisation

X N maxi 3 boutons maxi pour le faire fonctionner

FP2 Suivre un cap automatiquement Réglage du cap à suivre Précision du cap suivi

De 0° à 360° par 2 BP ±0,5°

FC1 Ne pas agresser l’environnement Etanchéité Dépression min 30 Pa FC2 Résister aux agressions de l’environnement Etanchéité

Efforts subit par les points d’encrage pendant une mer démontée Niveau de corrosion

Pression min 30 Pa … …

FC3 Etre adapté à l’alimentation Tension d’alimentation Autonomie (courant débité) Facilité de branchement Etanchéité du branchement

12V 30 h avec une réserve energétique de 100 Ah … …

FC4 Répondre aux textes et normes en vigueur Lois NFC… FC5 S’adapter à la coque Facilité de fixation

Liberté de mouvement Durée de vie des fixations

Monté et démonté en 2 min maxi Le pilote doit pouvoir tourner de 30°min 10 ans min

FC6 Etre adapté à l’équipage Dimensions Positionnement Bruit

Xmm*ymm*zmm maxi En dehors des voies de circulation 60dB max

FC7 Fonctionner correctement en présence de perturbation EM

Niveau de compatibilité EM ??

FC8 Etre adapté au moyen de détection du cap Sensibilité au champ magnétique terrestre

??

Principales erreurs :

1- On donne un nom à la fonction qui n’est pas en regard des ME => bien relire la pieuvre en même temps que le tableau

2- On a du mal à discerner les fonctions de contraintes et les critères des fonctions de service => Bien se placer au plus près du système

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III/ SADT System Analysis Design Technique 1-But : Méthode générale d’analyse descendante qui permet de présenter les fonctions sous forme de boites noires qui s’enchevêtrent. 2-Outil :

- Frontière d’étude : Afin de ne pas se tromper dans la SADT, il faut définir une frontière d’étude (on prend le système et on l’isole du reste). La frontière représente la limite entre le système et le reste. La frontière est matérialisée par le rectangle noir entourant la fonction que réalise le système.

- Fonction : Chaque boite noire réalise une fonction transformant la matière d’œuvre entrante (matérielle, informationnelle, ou énergétique) en une matière d’œuvre sortante principale de même nature que la MO entrante principale. La fonction s’écrit toujours sous forme de groupe verbal à l’infinitif. Elle apporte de la valeur ajoutée à la matière d’œuvre entrante (la valeur ajoutée s’écrit toujours sous forme de groupe nominal). Il est toujours nécessaire de se placer au plus près du technique et d’être le moins vague possible pour donner la fonction.

Formulation de la fonction exprimant la transformation de la

matière d’œuvre. Matière d’œuvre

Matière d’œuvre + Valeur ajoutée

Désignation de la structure matérielle réalisant la fonction

Énergie W Données de pilotage R, C, E

Fonction en relation avec les MO principales

Découpage du processus mis en œuvre par le produit Identification des tâches ou activités à accomplir

(comportements élémentaires attendus) Type 2

Même nature qu’en entrée pour la MO principale

Frontière d’étude

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- Les contraintes de pilotage : o R : Contraintes de réglage (ne changent pas le cycle ou le mode de fonctionnement du système). Exemple la course d’un vérin, la température d’un poinçon, …

o C : Contraintes de configuration (changent le cycle ou le mode de fonctionnement). Exemple auto/manu, …

o E : Contraintes d’exploitation (concernent le reste de contraintes) Données qui permettent à l’utilisateur d’exploiter (conduire) le système. Exemple : BP marche, BP arrêt, …

- Décomposition : o Le premier bloc décrit la fonction principale (globale) du système (A-0)

et permet de se faire une idée des MO, et de l’utilité du système. o On éclate ce bloc en plusieurs blocs reliés les un entre les autres

(décomposition) (A0). o La décomposition de AO donne A1, A2, … o La décomposition de A1 donne A11, A12, … o Afin de ne pas surcharger la lecture (le but étant de décrire le système

simplement), on ne doit pas dépasser 5 blocs par décomposition o Tout ce qui entre et sort du bloc d’origine doit entrer et sortir de la décomposition (en respectant les frontières)

Exemple sur le pilote 5000 associé à la barre du bateau

Garder un cap sans

effort A-0

Cap non maîtrisé

Cap maîtrisé

W R C E

A0

Dialoguer A1

Gérer les infos A3

Transformer l’énergie A4

Capter le nord A2

Diriger le bateau A5

Cap maîtrisé

Cap non maîtrisé

W RCE

Clavier

Gyrocompas

Carte eln

Ordres

Vérin+Préact

Barre+safran

Energie méca

Pilote+barre+safran

W : Présence d’énergie 12V R : Réglage du cap à suivre C : Auto/manu

E : Aller à droite ou Aller à gauche Cap suivi

Principales erreurs :

1.

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IV/ Réponses diverse sur les TP Préactionneur Actionneur Fonction Distribuer/moduler l’énergie en

fonction d’un ordre Convertir un type d’énergie en un autre type (créer en général du mouvement ou de la chaleur)

Représentation

Exemples Transistors (TOR ou Ampli) Triac Contacteur/relais Distributeur …

MCC Pas à pas MAS Vérins …

PC : C’est la partie commande qui permet de commander la PO (cerveau du système) PO : C’est la partie opérative qui permet de réaliser les mouvements (muscles du système) Consigne opérative : C’est une consigne issue de l’homme permettant de diriger le système (traitée par l’interface hommes -> Machines). Message : C’est une information que le système renvoie à l’opérateur (traitée par l’interface machine -> homme). Compte rendu d’acquisition : (signal renvoyé de la PO vers la PC) issu des capteurs. Ordre : signal envoyé par la PC au préactionneur.

Distribuer l’W

Ordre

W non distribuée W

distribuée

Convertir l’W W élec

W méca