Objectif Dmarche Pratique Enseigner pourquoi comment Beaune 2004
Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Vers la modélisation de nos attentes des produits industriels Daniel FORT 1
Objectif de l’analyse fonctionnelle Objectif Processus de création Analyse fonctionnelle et de réalisation Démarche Besoin Expression fonctionnelle Produit industriel Pratique Réalité Modèle Réalité Services attendus Fonctions associées Services rendus Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 (Client) (Entreprise) - définit à quoi sert le produit - exprime le pourquoi du produit avant de savoir comment - donne son sens, son identité au produit Daniel FORT 2
Objectif de l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche Modèle de description Méthode Outil de modélisation Simplifie la complexité du besoin réel par discrétisation Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Découpage en services élémentaires attendus Outil de formalisation Exprime, formule ce qui va de soi, ce qui va sans dire Outil de description Décrit le besoin en termes de finalités et non de fonctionnement Daniel FORT 3
Objectif de l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche Pratique Méthode Modèle de description Expression fonctionnelle du besoin Concept de fonction Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 fonctions = Produit Environnement relations en termes de comportement Daniel FORT 4
Démarche de l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche L’analyse fonctionnelle définir la finalité de l’analyse point de vue On distingue 3 points de vue : Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 · 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) Daniel FORT 5
Démarche de l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 3 points de vue 3 types d’analyse 3 outils de description Outils de description Besoin point de vue client 1 Cahier des Charges Fonctionnel Besoin point de vue exploitant 2 Diagramme SADT Besoin point de vue concepteur 3 Diagramme FAST Daniel FORT 6
Démarche de l’analyse fonctionnelle Objectif Types d’analyse Principe général = découpage de la complexité en entités plus simples Démarche Pratique Type 1 Analyse fonctionnelle externe : analyse relationnelle non hiérarchique Type 2 Découpage du processus mis en œuvre par le produit Identification des tâches ou activités à accomplir (comportements élémentaires attendus) Type 3 Découpage du procédé mis en œuvre par le produit Identification des solutions en termes de principes (solutions élémentaires prévues) Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Découpage de l’environnement du produit Identification des relations produit/environnement (services élémentaires attendus) Analyse fonctionnelle interne : analyse descendante hiérarchique Daniel FORT 7
Démarche de l’analyse fonctionnelle Démarche Pratique On distingue 4 étapes : Démarche Objectif Identification des fonctions Expression des fonctions Caractérisation des fonctions Quantification des caractéristiques des fonctions Expression d’une fonction Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Verbe à l’infinitif + un ou plusieurs compléments une action précisant une transformation une adaptation une réalisation Daniel FORT 8
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Point de vue client Outil de description : le Cd. CF L’outil se présente sous la forme d’un tableau défini par la norme NF X 50 150. Ce type d’analyse peut être effectué avec l’aide d’outils complémentaires. On retiendra principalement le diagramme Produit-EME. Daniel FORT 9
La norme NF X 50 -150 Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 FONCTION CRITERE S NIVEAU X FLEXIBILITE Classes Limites d’acceptation Taux 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 (F 0 à F 3): indication littérale placée auprès du niveau d’un critère d’appréciation permettant de préciser son degré de négociabilité ou d’impérativité Limite 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 Daniel FORT 10
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Le diagramme Produit-EME. EME = Élément du Milieu Extérieur Représentants de l’environnement du produit Démarche EME 1 EME 2 R 1 Pratique EME 6 R 2 produit pourquoi? EME 3 R 4 R 5 Enseigner R 3 EME 5 EME 4 On indique les relations Ri du produit avec son environnement comment? Beaune 2004 Daniel FORT 11
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Parmi toutes les relations, on retient 3 types de relation: EME 1 EME 2 Démarche Produit Pratique EME 3 Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 EME 4 1 Relation de causalité entre l’EME 1 et l’EME 2 grâce au produit 2 Relation d’adaptation de l’EME 3 au produit 3 Relation d’adaptation du produit à l'EME 4 Daniel FORT 12
EME 1 Objectif FS 2 Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 FS 1 Produit EME 3 EME 2 FS 3 EME 4 Ces relations sont les fonctions de service. 1 FS 1= permettre à l'EME 1 de modifier l'état de l'EME 2 2 FS 2= adapter l’effet du produit sur l'EME 3 3 FS 3= adapter le produit à l’effet de l'EME 4 On distingue : - les fonctions d'usage ou principales (type 1) - les fonctions d'adaptation ou contraintes (types 2 et 3) Daniel FORT 13
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Point de vue exploitant Outil de description : le diagramme SADT · L’outil se présente sous la forme d’un ou plusieurs blocs organisés en niveaux. · Les blocs proviennent du découpage du processus en comportements élémentaires. · La formulation de la fonction exprime comment la matière d’œuvre circule dans le produit ou système industriel. · 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 Daniel FORT 14
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Constitution d’un bloc fonctionnel SADT Énergie Données de contrôle Démarche Matière d’œuvre Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Formulation de la fonction exprimant la transformation de la matière d’œuvre. Matière d’œuvre + Valeur ajoutée Désignation de la structure matérielle réalisant la fonction Cette description pourrait être qualifiée de point de vue de la matière d’œuvre. Indication du niveau d’analyse Daniel FORT Ai 15
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? Point de vue concepteur Outil de description : le diagramme FAST · L’outil se présente sous la forme de listes chronologiques structurées en niveaux d’analyse du plus général au plus détaillé · Le découpage fonctionnel vise la réalisation matérielle des FS. Il s’agit d’un découpage topofonctionnel comment? Beaune 2004 Daniel FORT 16
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Constitution d’un diagramme FAST Quand ? Démarche Pourquoi ? FS FT 11 FT 21 pourquoi? comment? Beaune 2004 Comment ? Construction d’un diagramme FAST Pratique Enseigner FONCTION FT 111 FT 22 FT 3 Daniel FORT 17
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Premier exemple Démarche Pratique Enseigner Problème : Recherche des fonctions de service pourquoi? comment? Beaune 2004 Daniel FORT 18
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Deuxième exemple Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Système de direction assistée DIRAVI Problème : Recherche des fonctions de service Daniel FORT 19
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Deuxième exemple Véhicule Démarche Conducteur Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 FP 3 FP 2 Système DIRAVI FP 4 FP 1 Roues Énergie hydraulique FP FP 1: 2: 3: 4: Assister hydrauliquement le conducteur dans la manœuvre des roues Moduler l’assistance avec l’angle de braquage des roues Moduler l’assistance avec la vitesse du véhicule Réguler la vitesse de rappel des roues en position neutre Daniel FORT 20
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Troisième exemple Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Problème : Recherche des fonctions techniques associées à la fonction de service « affranchir un pli » Daniel FORT 21
Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Daniel FORT 22
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Troisième exemple Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Solution proposée par l’auteur du sujet. Que peut-on en dire ? Daniel FORT 23
Pratique de l’analyse fonctionnelle Objectif Troisième exemple Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Problème : Recher le diagramme SADT de niveau A 0 en utilisant les fonctions données ci-contre Daniel FORT 24
Enseigner l’analyse fonctionnelle Objectif L’analyse fonctionnelle, pourquoi ? Dans l’industrie : Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 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 Daniel FORT 25
Enseigner l’analyse fonctionnelle Objectif L’analyse fonctionnelle, pourquoi ? Dans l’enseignement : Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 · Élaborer le Cd. CF 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 Daniel FORT 26
Enseigner l’analyse fonctionnelle Objectif L’analyse fonctionnelle, pourquoi ? Dans l’enseignement : Démarche pour montrer la démarche de résolution des problèmes en sciences de l’ingénieur : mesures des écarts avec le Cd. CF. Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 Daniel FORT 27
Enseigner l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche Pratique Enseigner pourquoi? L’analyse fonctionnelle, comment ? L’enseignement de l’analyse fonctionnelle se heurte à trois difficultés : 1 – C’est un problème ouvert difficile à évaluer car la solution est rarement unique. 2 – Le travail d’analyse pose un problème d’expression écrite en français qui n’est généralement pas valorisé dans un cursus scientifique. 3 – Le travail d’analyse peut en plus être brouillé par la difficulté à formuler l’expression fonctionnelle comment? Beaune 2004 Daniel FORT 28
Enseigner l’analyse fonctionnelle Objectif L’analyse fonctionnelle, comment ? On peut en tirer les conséquences suivantes : Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 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 29 Daniel FORT
Enseigner l’analyse fonctionnelle Objectif Quatrième exemple Démarche Pratique Enseigner pourquoi? comment? Beaune 2004 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 » Daniel FORT 30
Enseigner l’analyse fonctionnelle Quatrième exemple Objectif FS Démarche Assembler une lame sur un bac (Former un taille crayons) FT 1 : Stocker les bacs FT 2 : Stocker les lames FT 3 : Extraire un bac du stock de bacs Pratique FT 4 : Positionner un bac en préparation au vissage FT 5 : Maintenir le bac extrait et positionné Enseigner pourquoi? comment? 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 Beaune 2004 Daniel FORT 31
Enseigner l’analyse fonctionnelle Objectif Démarche Pratique Enseigner Quatrième exemple La fonction FT 6 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 vissage serrage / la résistance à la rupture du bac pourquoi? comment? Beaune 2004 Daniel FORT 32
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