Innover : le cahier des charges fonctionnel
GRAIN Réaliser son cahier des charges fonctionnel I - L’analyse par le besoin
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 :
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 =
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).
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
Innover : le cahier des charges fonctionnel
4- Bases de l’analyse fonctionnelle
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
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
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
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
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
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
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
Innover : le cahier des charges fonctionnel
A qui Matière d’œuvre
Besoin
Produit
Résumé des principes :
Matière d’œuvre
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
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.
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
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….
Innover : le cahier des charges fonctionnel Faire le diagramme des EM pour la 2CV de M BOULANGER ( page ..)
utilisateur
Innover : le cahier des charges fonctionnel
5.2 lister les fonctions
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
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
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
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
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
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
Innover : le cahier des charges fonctionnel
Techniques Identité
Relationnel Organisation
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
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
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
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
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
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 ?
Innover : le cahier des charges fonctionnel
Fonction : Transférer une écriture Besoin = communiquer
Les limites de l’analyse fonctionnelle : Une approche prédéterminée des solutions
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 :
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
Innover : le cahier des charges fonctionnel
Analyse fonctionnelle Classique
Facteurs de valeur
FV
Fonctions valorisées FV
Marché
Technique Facteurs Clés de succès
FCS
Matin
Après midi