Méthodes, outils, Commentaires

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1 MHODES DE MAINTENANCE I OBJECTIFS : L analyse fonctionnelle est une démarche qui consiste à recenser, caractériser, hiérarchiser et valoriser les fonctions d un produit : Appliquée à la création ou à l amélioration d un produit, elle constitue les étapes fondamentales de l ANALYSE DE LA VALEUR ou de l AMDEC. Appliquée au seul besoin elle est la base fondamentale de l établissement du cahier de charges fonctionnelle (C.d.C.F.) L analyse fonctionnelle permet de : 1. Formaliser le besoin donc mieux répondre aux exigences du client. 2. Mieux concevoir ou améliorer des produits, des processus, des services, des biens, 3. Optimiser l exploitation et la maintenance, 4. Identifier les dysfonctionnements, 5. Maîtriser les risques, 6. Améliorer la disponibilité ou la fiabilité donc la productivité ou la qualité. L analyse fonctionnelle est une méthode de construction de la sûreté de fonctionnement une des composantes majeures de la Qualité. II LES APES DE : Etapes de l étude Méthodes, outils, Commentaires 1. Rechercher l information Rassembler toutes les informations nécessaires au projet Recherche du besoin 2. Identifier et valider le besoin «Bête à cornes» 3. Analyser le cycle de vie du produit : liste exhaustive des situations de vie (Etape de la vie du produit au cours de laquelle l environnement ne varie pas) «Organigramme» 5. Dresser la liste exhaustive de l environnement du produit «remue méninges» 6. Construire les graphes des inters acteurs dans les différentes situations de vie afin de formuler les fonctions principales et de contraintes Mettre les éléments du milieu extérieur en relation avec le produit Formuler pour chacune des relations le but visé. Effectuer le contrôle de validité des fonctions formulées «Pieuvre» Fonctions principales : le produit permet... Fonctions de contrainte : le produit doit... Optimisation du produit 7. Caractériser les fonctions de service Critères / niveaux / flexibilité 8. Hiérarchiser les fonctions de service «Tri croisé» 9. Faire cheminer les fonctions à travers les composants du produit «Bloc diagramme» 10. Analyser les modes de défaillance, leurs effets et leur criticité Analyser qualitativement et de manière exhaustive les modes, causes, effets et détection des défaillances Evaluer les effets des défaillances : hiérarchiser en fonction de certains critères (gravité, occurrence, détection...) Proposer des actions préventives, d amélioration, de maintenance, pièce de rechange... Suivre les actions entreprises «Tableau AMDEC» Matrice de criticité Analyse fonctionnelle.doc Page 1 sur 11

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3 MHODES DE MAINTENANCE III LE CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL : Le Cahier des Charges Fonctionnel (CdCF) est un document par lequel une personne (le demandeur): exprime un besoin à satisfaire pour la création ou la modification d'un produit. précise les contraintes qui seront imposées au produit par son environnement. Ce besoin va donc s'exprimer en termes de fonction (verbe à l'infinitif plus complément). Cette fonction porte le nom de FONCTION SERVICE (FS), ou FONCTION D'USAGE d un produit. La fonction de service ou d'usage est alors ce pourquoi le produit a été créé. On appelle produit un ensemble d'éléments réalisant des fonctions matérielles (vélo, voiture, systèmes) ou virtuelles (programme informatique). Le besoin et sa représentation : La définition du besoin est la réponse aux trois questions suivantes : 1. A qui (à quoi) le produit rend il service? 2. Sur qui (sur quoi) le produit agit-il? 3. Dans quel but le produit existe-t-il? La représentation du besoin utilise la présentation de la BÊTE A CORNE (outil venant de la méthode APTE, application des Techniques d Entreprises). 1 A qui (à quoi) le système Nom du produit 2 Sur qui (sur quoi) le 3 Dans quel but? Exemple : portail automatique Au propriétaire et aux visiteurs autorisés Le portail 1 A qui (à quoi) le système rend-il service? L ouvre portail automatique + support + clé + réseau électrique+ digicode+ télécommande 2 Sur qui (sur quoi) le système agit-il? 3 Dans quel but? Ouvrir ou fermer automatiquement le portail Analyse fonctionnelle.doc Page 3 sur 11

4 MHODES DE MAINTENANCE IV ANALYSE FONCTIONNELLE EXTERNE, FONCTIONS DE SERVICE OU D USAGE : Le besoin en termes de fonctions de service (FS), ou fonctions d'usage (FU) d un produit se décompose en fonctions principales (FP) et fonctions contraintes (FC). On a alors : FS = FP + FC (ou FU = FP + FC) 41 Les fonctions principales : La, ou les, fonction(s) principale(s), mettent en évidence les relations créées par le produit entre les éléments de son milieu extérieur. Environnement A FP1 Environnement B Produit FP2 Environnement C Environnement D Exemple de Fonctions Principales Produit étudié Lave linge Paire de lunette Phare de voiture Désignation des fonction(s) principales(s) Permettre à une personne de laver le linge sale Corriger la vue d une personne de son environnement, en prenant appui sur son visage. Donner une bonne image de soi.* Apporter un éclairage de route la nuit, à partir du réseau électrique de la voiture * Dans cet exemple, le contexte d utilisation impose une seconde fonction principale, qui serait ici une fonction d estime. 42 Les fonctions contraintes : Les fonctions contraintes expriment une exigence particulière vis à vis du produit. Le niveau d exigence se caractérise par : un (ou des) critère(s)qui caractérise la fonction un niveau qui définit à quel moment le critère est atteint (seuil, valeur ) une flexibilité ou une pondération, qui associe au niveau une marge de tolérance. A FC1 B Produit C F FC2 E D Analyse fonctionnelle.doc Page 4 sur 11

5 MHODES DE MAINTENANCE Exemple de fonctions contraintes et leurs caractérisations Produit étudié Critère(s) Niveaux Flexibilité Lave linge Etre silencieux Etre économe en énergie Etre économe en espace Fonctionne grâce au réseau électrique Utiliser le réseau d eau courante < 50 db 3 kw 0,8m x 0,6m 230V alternatif Pa (3 bars) ± 2 db ± 100 W ± 1 cm ± 5% ± 100 Pa Paire de lunette Phare de voiture 43 Le graphe des interacteurs : Résister aux manipulations et aux chocs; Etre légère Etre esthétique Donner un bon champ de vision, Consommation d énergie modérée, Résister au choc. 30 J (joule) 50g aucun +/ W 100 J (joule) ± 1J ± 5 g (suivant le goût de la personne) +/- 3 ± 0,5 W ± 10J La représentation des différentes fonctions de services utilise la présentation du graphe des interacteurs. GRAPHES DES INTERACTEURS Fonctions principales et contraintes d un produit FP1 Nom du système FC1 Dialoguer avec l utilisateur FC6 FC2 Energie FC5 FC4 FC3 Norme et législation Support Milieu Sur ce graphe, on retrouve une fonction principale (ou plusieurs), et les fonctions contraintes. Repère des fonctions FP1 FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 Enoncé des fonctions Suivant le produit Etre compréhensible par un utilisateur (formé ou non) Respecter les normes en vigueur (électrique, pneumatique, mécanique ) Ne pas dégrader le milieu environnant Ne pas être dégradé par le milieu environnant Pouvoir être fixé S'adapter aux énergies disponibles (électrique, pneumatique, mécanique ) Analyse fonctionnelle.doc Page 5 sur 11

6 MHODES DE MAINTENANCE Tableau non exhaustif, caractérisant les fonctions contraintes. FP1 Fonction Critères Niveaux Flexibilité FC1 Dialoguer avec l utilisateur FC2 Norme et législation FC3 Ne pas dégrader le milieu ambiant FC4 Ne pas être dégradé par le milieu ambiant FC5 Support FC6 S adapter à l énergie électrique Suivant le produit Bouton Marche / Arrêt Roues codeuses Clavier vers un système informatique. Voyant, écran Normes et législation en vigueur dans le domaine spécifié, assurant la sécurité des biens et des personnes Bruit Odeur. Danger pour les utilisateurs (projections, pièces en mouvement, ) Lumière Température Choc mécanique Vibration Projections d eau Poussières.. Masse Encombrement Accessibilité Alimentation non autonome (le secteur EDF) Niveau logique 1 ou 0 Mot logique sur 4 bits Liaison informatique Contraste Luminosité Normes électriques, Normes pneumatiques, Normes hydrauliques, Normes mécaniques Suivant normes Température maximale Ne pas se casser lors d'une chute de 1m Etre étanche à l'eau Etre étanche aux poussières Poids maximal Dimensions maximales Environnement 400V tension alternative triphasée 230V tension alternative monophasée Puissance consommée Nulle Nulle 0,5% sur la vitesse de transmission FC7 S adapter à l énergie pneumatique FC8 S adapter à l énergie mécanique Alimentation autonome (pile ou batterie) Pression nécessaire Débit nécessaire Puissance consommée Taux d humidité Force nécessaire Couple nécessaire Vitesse nécessaire Puissance mécanique Surfaces fonctionnelles 1,5V, 9V, 12V en tension continue Puissance consommée Remarques : Il existe aussi la fonction d'estime qui est une appréciation favorable portée par l'utilisateur sur une solution spécifique relative en tout ou partie du produit (la fonction plaire, inspirer confiance, etc.). Le produit peut en fait n'être qu'un sous produit, au sein d'un ensemble plus élaboré. On délimite alors le produit par une ligne fictive, appelée frontière de l'étude Analyse fonctionnelle.doc Page 6 sur 11

7 MHODES DE MAINTENANCE V ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE : Les fonctions techniques : une fonction technique est une fonction interne à un produit (entre ses constituants), définie par le concepteur ou le réalisateur, dans le cadre d'une solution, pour assurer les fonctions de services. (AFNOR NF X et NFX ) Actuellement, l'architecture d'un produit est composée d'éléments existants (que l'on peut trouver dans des catalogues, sur Internet, de plus en plus standardisés (de manière à pouvoir faire jouer la concurrence). Le projet consiste alors à les organiser de façon nouvelle ou créer des relations nouvelles entre ces éléments. VI ORDONNANCEMENT DES FONCTIONS : 61 - Diagramme FAST : La méthode pour ordonnancer les fonctions est le modèle FAST (Function Analysis System Technic). Il se présente sous forme d'un arbre de fonctions partant d'une fonction de service. Sa lecture est fondée sur une technique interrogative : Pourquoi cette fonction doit-elle être assurée? Comment cette fonction est-elle être assurée? Quand? Une représentation FAST peut se limiter à décrire la décomposition de fonction (décomposition fonctionnelle), ou déboucher sur les solutions détaillées. (but?) FONCTION Quand? Fonctions devant être présentées en même temps Quand? Fonctions devant être présentées en même temps Principe d'élaboration du diagramme. 62 Fonctions simultanées et fonctions alternatives : Fonctions simultanées : les fonctions simultanées sont des fonctions devant être réalisées en même temps. C est le cas du «comment en». Il existe 2 représentations possibles, la première plus facile à lire, et la seconde, plus synthétique, qui est beaucoup plus employée. FONCTION DE SERVICE FONCTION 1 FONCTION 11 FONCTION 12 FONCTION 13 FONCTION 2 FONCTION 21 Sens de lecture FONCTION PRINCIPALE FONCTION 1 FONCTION 2 FONCTION 11 FONCTION 12 FONCTION 13 Représentation 1 Comment en, fonctions devant être réalisées en même temps. Représentation 2 FONCTION Analyse fonctionnelle.doc Page 7 sur 11

8 MHODES DE MAINTENANCE Fonctions alternatives : les fonctions alternatives sont des fonctions devant être réalisées suivant certaines conditions. C est le cas du «comment en OU». Il existe 2 représentations possibles, la première plus facile à lire, et la seconde, plus synthétique, qui est beaucoup plus employée. FONCTION DE SERVICE OU FONCTION 1 NON, parce que OU FONCTION 2 OUI, parce que Représentatio OU n 1 FONCTION 3 NON, parce que Sens de lecture Comment en OU, fonctions alternatives possibles FONCTION PRINCIPALE OU Représentatio n 2 FONCTION 1 NON, parce que OU FONCTION 2 OUI, parce que OU FONCTION 3 NON, parce que Fonctions donnant des "ordres" à d autres fonctions, formalisme en QUAND. Pour que la fonction 5 soit assurée, il faut que : la fonction 1 soit assurée la fonction 4 soit assurée Quand? (Ordre de la fonction 4 sur la fonction 5) FONCTION 4 FONCTION 1 FONCTION 5 QAND 63 Synthèse sur les fonctions au formalisme FAST : FONCTION 6 FONCTION 4 Quand (Ordre de la fonction 4) FONCTION 1 FONCTION 5 Sens de lecture FONCTION DE SEVICE FONCTION 2 FONCTION 3 FONCTION 6 Synthèse sur la représentation des fonctions Analyse fonctionnelle.doc Page 8 sur 11

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10 MHODES DE MAINTENANCE VII L ANALYSE DESCENDANTE SADT : Principales règles : Les flèches indiquent les contraintes d'action, les contrôles, etc. agissant sur la production de valeur ajoutée ; Les données d'entrée sont transformées en données de sortie par la fonction (verbe) indiquée dans la boîte ; La sortie d'une boîte peut constituer l'entrée ou le contrôle d'une ou plusieurs autres boîtes ; Les diagrammes sont constitués d'une ou de plusieurs boîtes (6 au maximum) et sont hiérarchisés en niveaux de décomposition de diagramme. Le plus haut niveau est noté A-0 («A moins zéro») et ne comporte qu'une fonction (contexte). Le diagramme A-0 se décompose au niveau suivant A0 en n boîtes représentant les fonctions satisfaisant la fonction d'usage définie en A-0 : A1, A2, A3... An. Chacune de ces boîtes peut à son tour se décomposer en différentes boîtes représentant des sous fonctions : A11... A22... An1. La décomposition s'achève quand le niveau de détail souhaité est atteint Analyse fonctionnelle.doc Page 10 sur 11

11 MHODES DE MAINTENANCE VIII SYNTHESE DE LIAISON AVEC LA MAINTENANCE : Graphe des interactions BESOIN EXIGENCES CAUSE(S) Arbre de défaillance ENVIRONNEMENT FONCTIONS DEFAILLANCE Functional Analysis System Technique (F.A.S.T.) PRODUIT EFFS Evénement redouté Bloc diagramme A.M.D.E.C. Le graphe des interactions : en reliant l environnement au produit il permet de formuler les fonctions qui mettront en adéquation le produit aux exigences du client. Le bloc diagramme : il montre le cheminement des fonctions à travers les composants du produit et par conséquent toutes les défaillances (non-fonction ou fonction dégradée) qui pourraient rompre le flux fonctionnel. Le F.A.S.T. : Il permet d aller de la fonction aux fonctions techniques puis à l environnement. L arbre de défaillance : Souvent associé à l AMDEC dont il se déduit, il décrit les scenarii qui pourraient générer un événement critique. Il permet parfois de déterminer la probabilité d occurrence de l événement (A.D. probabilisé) Analyse fonctionnelle.doc Page 11 sur 11