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Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Daniel FORT 1 Vers la modélisation de nos attentes des produits industriels

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 1

Vers

la modélisation de

nos attentesdes

produits industriels

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 2

Objectif

Besoin

Réalité Modèle Réalité

Expressionfonctionnelle

Analyse fonctionnelle

Servicesattendus

Fonctionsassociées

Servicesrendus

- 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

Produitindustriel

Objectif de l’analyse fonctionnelle

(Entreprise)

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 3

Objectif de l’analyse fonctionnelle

Méthode

Outil de modélisation

Modèle dedescription

Simplifie la complexité du besoin réel par discrétisationDécoupage en services élémentaires attendus

Outil de formalisationExprime, formule ce qui va de soi, ce qui va sans dire

Outil de descriptionDécrit le besoin en termes de finalitéset non de fonctionnement

Objectif

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 4

Objectif de l’analyse fonctionnelleMéthode

Modèle de description

Expression fonctionnelledu besoin

Concept de fonction

Produit Environnementfonctions

=relations

en termes de comportement

Objectif

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 5

point de vueDémarche

Démarche de l’analyse fonctionnelleL’analyse fonctionnelle

définir lafinalité de l’analyse

On distingue 3 points de vue :

Le point de vue du client Le point de vue de l’utilisateur ou exploitant Le point de vue du concepteur

qui correspondent à 3 types de besoin :

description des services attendus (point de vue client) description du processus mis en œuvre (point de vue exploitant) description du procédé et des principes mis en œuvre (point de vue concepteur)

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 6

Démarche de l’analyse fonctionnelle

Démarche

3 points de vue

3 types d’analyse3 outils de description

Outils de description

Cahier des ChargesFonctionnel

Besoinpoint de vue client 1

DiagrammeSADT

Besoinpoint de vue exploitant 2

DiagrammeFAST

Besoinpoint de vue concepteur 3

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 7

Démarche de l’analyse fonctionnelleTypes d’analyse

Principe général = découpage de la complexité en entités plus simples

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

(services élémentaires attendus)Type 1

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

(comportements élémentaires attendus)Type 2

Démarche

Découpage du procédé mis en œuvre par le produitIdentification des solutions en termes de principes

(solutions élémentaires prévues)Type 3

Analyse fonctionnelle externe : analyse relationnelle non hiérarchique

Analyse fonctionnelle interne : analyse descendante hiérarchique

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 8

Démarche

Démarche de l’analyse fonctionnelle

Dém

arc

he

Identification des fonctions

Expression 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 transformationune adaptationune réalisation

précisant

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 9

Point de vue client

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelle

Outil de description :le CdCF

L’outil se présente sous la forme d’un tableau défini parla norme NF X 50 150.

Ce type d’analysepeut être effectué avec l’aide

d’outils complémentaires.

On retiendra principalementle diagramme Produit-EME.

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 10

Pratique

La norme NF X 50-La norme NF X 50-150150

FONCTION CRITERES NIVEAUX

FLEXIBILITE

ClassesLimites

d’acceptationTaux

d’échange

Critère: caractère retenu pour apprécier la manière dont une fonction est remplie ou une contrainte respectée

Niveau: grandeur repérée dans 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

Classes de flexibilité (F0 à F3): indication littérale placée auprès du niveau d’un critère d’appréciation permettant de préciser son degré de négociabilité ou d’impérativitéLimite d’acceptation: niveau de critère d’appréciation au delà duquel le besoin est jugé non satisfaitTaux d’échange: rapport déclaré acceptable par le demandeur entre la variation du prix et la variation correspondante du niveau d’un critère d’appréciation

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 11

produit

EME1 EME2

EME5 EME4

EME6 EME3R3

R2R1

R6

R4R5

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelleLe diagramme Produit-EME.

EME = Élément du Milieu ExtérieurReprésentants de l’environnement du produit

On indique les relations Ri du produit avec son environnement

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 12

Produit

EME1 EME2

EME4EME3

Parmi toutes les relations, on retient 3 types de relation:

Relation d’adaptation du produit à l'EME43

Relation de causalité entre l’EME1 et l’EME2 grâce au produit1

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelle

2 Relation d’adaptation de l’EME3 au produit

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 13

FS2= adapter l’effet du produit sur l'EME32

FS2 FS3

FS3= adapter le produit à l’effet de l'EME4 3

Ces relations sont les fonctions de service.

On distingue : - les fonctions d'usage ou principales (type 1)

Produit

EME1 EME2

EME4EME3

FS1= permettre à l'EME1 de modifier l'état de l'EME21

FS1

- les fonctions d'adaptation ou contraintes (types 2 et 3)

Pratique

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 14

Point de vue exploitant

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelle

Outil de description :le diagramme SADT

L’outil se présente sous la formed’un ou plusieurs blocs organisés en niveaux.

Chaque niveau correspond à un niveau d’analyse,en partant du plus général vers le plus détaillé.

La finesse du point de vue définit le niveau d’analyse

Les blocs proviennent du découpagedu processus en comportements élémentaires.

La formulation de la fonction exprimecomment la matière d’œuvre circule dans

le produit ou système industriel.

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 15

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelleConstitution d’un bloc fonctionnel SADT

Formulation de la fonction exprimant la transformation de la

matière d’œuvre.

Matière d’œuvre Matière d’œuvre

+ Valeur ajoutée

Désignation de lastructure matérielleréalisant la fonction

Énergie Données de contrôle

Indication du niveau d’analyse Ai

Cette description pourrait être qualifiée de point de vue de la matière d’œuvre.

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 16

Pratique

Point de vue concepteur

Pratique de l’analyse fonctionnelle

Outil de description :le diagramme FAST

L’outil se présente sous la formede listes chronologiques

structurées en niveaux d’analysedu plus général au plus détaillé

Le découpage fonctionnel visela réalisation matérielle des FS.

Il s’agit d’un découpage topofonctionnel

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 17

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelleConstitution d’un diagramme FAST

Quand ?

FONCTION Comment ?Pourquoi ?

FS FT 1

FT 2

FT 3

FT 11 FT 111

FT 21

FT 22

Construction d’un diagramme FAST

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 18

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnellePremier exemple

Problème : Recherche des fonctions de service

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 19

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelleDeuxième exemple

Problème : Recherche des fonctions de service

Système de direction assistée DIRAVI

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 20

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelleDeuxième exemple

SystèmeDIRAVI

FP 1

FP 2

FP 3

FP 4

FP 1: Assister hydrauliquement le conducteur dans la manœuvre des roues

FP 2: Moduler l’assistance avec l’angle de braquage des roues

FP 3: Moduler l’assistance avec la vitesse du véhicule

FP 4: Réguler la vitesse de rappel des roues en position neutre

Véhicule

Énergiehydraulique

Conducteur

Roues

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 21

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelleTroisième exemple

Problème : Recherche des fonctions techniques associées à la fonction de service « affranchir un pli »

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 22

Pratique

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 23

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelleTroisième exemple

Solution proposée par l’auteur du sujet.Que peut-on en dire ?

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 24

Pratique

Pratique de l’analyse fonctionnelleTroisième exemple

Problème : Rechercher le diagramme SADT de niveau A0 en utilisant les fonctions données ci-contre

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 25

pourquoi?

Enseigner

Enseigner l’analyse fonctionnelle

L’analyse fonctionnelle, pourquoi ?

Dans l’industrie :

Expression fonctionnelle

du besoin

Produit industriel

Écart

Définir rigoureusement l’objectif de conception du produit. Être capable de mesurer l’écart entre rêve et réalité. Élaborer une stratégie de maîtrise prévisionnelle des prestations. Être capable de répondre aux exigences : coût – qualité - délais

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 26

pourquoi?

Enseigner

Enseigner l’analyse fonctionnelle

Dans l’enseignement :

Élaborer le CdCF comme référent de conception Donner du sens aux produits industriels : Ce sont les services qu’ils rendent qui donnent un sens aux objets. Ils ne sont pas le fruit du hasard mais d’une analyse rigoureuse.

Donner à voir la réalisation du produit (FAST) du point de vue du « pourquoi » et non du « comment ».

Pour l’élève l’expression fonctionnelle du besoin permet de : Justifier les problématiques. Valider les solutions en termes de comportement et performances. Justifier les solutions en termes de structure (agencement des composants), de matériaux et de dimensions

L’analyse fonctionnelle, pourquoi ?

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 27

pourquoi?

Enseigner

Enseigner l’analyse fonctionnelle

Dans l’enseignement : pour montrer la démarche de résolution des problèmes en sciences de l’ingénieur : mesures des écarts avec le CdCF.

L’analyse fonctionnelle, pourquoi ?

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 28

Enseigner

comment?

Enseigner l’analyse fonctionnelle

L’analyse fonctionnelle, comment ?

L’enseignement de l’analyse fonctionnelle se heurte àtrois difficultés :

1 – C’est un problème ouvert difficile à évaluer car la solution est rarement unique.

3 – Le travail d’analyse peut en plus être brouillé par la difficulté à formuler l’expression fonctionnelle

2 – Le travail d’analyse pose un problème d’expression écrite en français qui n’est généralement pas valorisé dans un cursus scientifique.

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 29

Enseigner

comment?

Enseigner l’analyse fonctionnelle

L’analyse fonctionnelle, comment ?

On peut en tirer les conséquences suivantes :1 – Accompagner tout travail d’analyse fonctionnelle d’un corpus de formulations et/ou d’un vocabulaire dans lequel serait puisée la solution à un problème d’expression fonctionnelle.2 – Donner des consignes suffisamment claires qui précisent le travail d’analyse attendu, comme :

– le point de vue demandé– la finesse du point de vue

3 – Prendre des critères d’évaluation suffisamment explicites, comme :

– le respect du point de vue demandé et de sa finesse

– l’homogénéité de l’analyse entre la finesse du découpage et le niveau d’analyse– la cohérence de la syntaxe de l’expression des fonctions

(verbe + compléments)– l’aspect fonctionnel de l’expression

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 30

Enseigner

comment?

Enseigner l’analyse fonctionnelleQuatrième exemple

Système d’assemblage de taille crayons

Problème : Recherche de problématiques authentiques en identifiant les critères d’appréciation des fonctions techniques, associées à la fonction de service « Assembler une lame sur un bac »

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 31

Enseigner

comment?

Enseigner l’analyse fonctionnelleQuatrième exemple

FS

FT 1 : Stocker les bacs

Assembler une lame sur un bac (Former un taille crayons)

FT 2 : Stocker les lames

FT 3 : Extraire un bac du stock de bacs

FT 4 : Positionner un bac en préparation au vissage

FT 5 : Maintenir le bac extrait et positionné

FT 6 : Saisir une lame du stock de lames

FT 7 : Déplacer la lame saisie vers la position de vissage

FT 8 : Mettre en position la lame au dessus du bac maintenu

FT 9 : Visser la lame sur le bac

FT 10 : Évacuer l’assemblage

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Objectif

Démarche

Pratique

Enseigner

pourquoi?

comment?

Daniel FORT 32

Enseigner

comment?

Enseigner l’analyse fonctionnelleQuatrième exemple

La fonction FT6 permet, par exemple, de proposer des problématiques liées à la validation des caractéristiques de préhension que doit posséder la pince qui réalise cette fonction.

On peut penser aux caractéristiques suivantes : 1 – capacité de préhension / dimensions du bac à saisir. 2 – performances de saisie en termes de :

serrage / actions de vissageserrage / la résistance à la rupture du bac