L ingénierie des systèmes complexes Préparation des données d entrée pour la définition d un plan de validation Référence Internet 22745.010 Saisissez la Référence Internet 22745.010 dans le moteur de recherche du site www.techniques-ingenieur.fr pour accéder à cette fiche Vous êtes en train de développer un nouveau produit/système/composant innovant : vous souhaitez le valider avant sa mise en service. Préparez l organisation et les données d entrée pour la définition du plan de validation/vérification. Analysez la nature de l innovation, ses éléments critiques et son stade de développement afin de définir le type de validation/vérification adéquat. Identifiez les points de fonctionnement, les situations dysfonctionnelles et les facteurs endommageants à reproduire lors des essais de validation. En pratique Cette fiche concerne les produits manufacturés (automobile, grande distribution, etc.). Des adaptations sont nécessaires pour les services et les produits softwares. Cette fiche concerne uniquement la démarche qualitative de validation qui consiste à définir le type de validation, ses moyens et ses supports en fonction de la nature de l innovation et de son stade de développement. Elle doit être complétée par une démarche quantitative pour dimensionner les essais et qui consiste à préciser le nombre de pièces à tester, la durée d essai, le niveau de dégradation tolérable et le critère d acceptation. L ensemble des étapes décrites dans cette fiche est itéré sur le produit ainsi que sur les systèmes et les composants le constituant. Nous utiliserons donc tout au long de cette fiche le terme «produit/système/composant» pour désigner l objet de l étude. Étape 1 : Préparez l organisation et les données d entrée pour la définition du plan de validation/vérification L activité de validation/vérification est un processus qui ne peut être dissocié du processus de conception : La validation assure la satisfaction des exigences des clients (utilisateurs, règlementations, normes) exprimées dans le cahier des charges (CdC). La vérification assure le respect des exigences techniques de réalisation du produit formalisées dans des politiques techniques, des normes et des règlementations. 454 Déployer l innovation - Éditions T.I.
Exigences Clients Satisfaction Clients Déclinaison des exigences Induction des exigences sur le niveau supérieur Exigences Produit Complet Déclinaison des exigences Exigences Systèmes Déclinaison des exigences Exigences Composants Spéc. Techniques Vérification & Spéc. Techniques Vérification & Spéc. Techniques Vérification & de Vérification et de & fonctionnelles & fonctionnelles & fonctionnelles Produit complet proposé Systèmes proposés Composants proposés de conception de réalisation des composants d intégration Constituez un groupe de travail Commencez par identifier les compétences nécessaires pour la définition du plan de validation/vérification de votre produit/système/composant innovant et constituez un groupe de travail pluridisciplinaire. Ce dernier doit inclure les compétences suivantes : le pilote des validations ; l architecte en charge de l intégration système ; le spécialiste de maîtrise des risques et de la sûreté de fonctionnement ; un spécialiste métier, en charge de la conception du produit/système/composant innovant ; un représentant du bureau d étude, responsable du produit/système/composant innovant. Préparez les données d entrée pour la définition du plan de validation/vérification Les données d entrée sont essentiellement : les fonctions de votre produit. Elles sont exprimées dans le CdC et formalisées à travers les AFB (analyses fonctionnelles du besoin) ; le fonctionnement interne de votre produit, ses composants, les contacts et les flux entre ses différents composants. Ils sont formalisés dans les l AFT (analyse fonctionnelle technique) ; le profil de mission détaillant les différents cas/scénarios et fréquence d utilisation du produit par le client ; Déployer l innovation - Éditions T.I. 455
les exigences techniques (règles de conception) de réalisation de votre produit. Elles sont formalisées dans les politiques techniques, gammes de développement, réglementations, normes, état de l art ; les résultats des analyses de risque (cf. Conception sûre et fiable d un produit innovant - Réf. Internet : 22745.0416), notamment : la hiérarchisation des composants et de leurs fonctions en fonction de leur criticité (degré de nouveauté x gravité pour le client) ; les modes de défaillances ; leurs causes de défaillance ; les actions de levée de risque. Étape 2 : Analysez la nature de l innovation, ses éléments critiques et son stade de développement Identifiez la nature de l innovation Utilisez la fiche Comment caractériser la nature et la criticité d une innovation pour définir et prioriser les activités de conception adéquates - Réf. Internet : 22745.011. À l issue de cette étape, vous devez connaitre la nature de l innovation, c est-à-dire identifier parmi les cinq items ci-dessous ceux qui sont concernés par l innovation : Tableau 1 : Critères de caractérisation de la nature d innovation d un produit/système/ composant La FONCTION L ARCHITECTURE/IMPLANTATION La SOLUTION TECHNIQUE Le MATÉRIAU Les SOLLICITATIONS Le PROCESS & LOGISTIQUE DE FABRICATION Une ou plusieurs fonctions principales et/ou fonctions contraintes au sens de l AFB sont nouvelles. Le positionnement et les interfaces du produit/système/composant par rapport aux autres éléments du milieu extérieur sont nouveaux. Le principe physique et/ou le principe technologique et/ou la configuration des éléments internes produit/système/composant sont nouveaux. Utilisez l AFT. Les caractéristiques mécaniques, chimiques, électromagnétiques, etc. du matériau utilisé sont nouvelles. Les sollicitations thermiques, mécaniques et chimiques subies par le produit/système/composant sont nouvelles. Elles peuvent résulter du profil de son utilisation par le client et/ou de l environnement de son utilisation. Les différentes opérations du process de fabrication incluant la logistique sont nouvelles. Identifiez les éléments (fonctions, composants et processus de fabrication) potentiellement critiques de votre nouveau produit/système/composant Utilisez la fiche Comment caractériser la nature et la criticité d une innovation pour définir et prioriser les activités de conception adéquates - Réf. Internet : 22745.011. À l issue de cette étape, vous devez connaître les fonctions, les composants et les processus de fabrication potentiellement critiques de votre nouveau produit/système/composant, c est-à-dire : les plus innovants : cotation 4 (connu chez la concurrence) ou 5 (innovation mondiale) ; en cas de défaillance génèrent les effets les plus graves pour le client : ps (potentiellement sécuritaire), Immo (panne immobilisante) ou Pconf (perte de confiance dans le produit). 456 Déployer l innovation - Éditions T.I.
Utilisez la grille ci-dessous pour identifier les périmètres prioritaires sur lesquels il faut focaliser les ressources de validation/vérification selon la démarche décrite dans la suite de cette fiche : Gravité maxi PS Immo Pconf Repar Regl Agr Application des standards de validation existants MàJ du plan de validation Degré de nouveauté Réalisation d un nouveau plan de validation 1 2 4 5 Domaine de savoir Innovation priorisez la définition d un nouveau plan de validation/vérification sur les fonctions, les composants et les process de fabrication ayant une cotation de nouveauté égale à 4 ou 5 ; mettez à jour les plans de validation/vérification des fonctions, composants et process de fabrication ayant une cotation de nouveauté égale à ; les fonctions, composants et process de fabrication ayant un degré de nouveauté égale à 1 ou 2 sont dans le domaine de savoir de votre entreprise. Cela signifie qu il suffit d appliquer les procédures de validation/vérification existantes. @ Tableau de choix du type de validation et du support de validation en fonction de la maturité de l innovation à consulter sur votre fiche en ligne. Identifiez le stade de développement de l innovation que vous allez valider Avant sa mise à disposition à l utilisateur final, une innovation passe par cinq phases principales de développement représentant l évolution de son degré de maturité. Commencez par identifier parmi les six phases ci-dessous celle qui correspond à l état d avancement de l innovation que vous traitez : Phase de développement du prototype virtuel représentant le concept de l innovant : à ce stade, l innovation est un concept théorique et n a pas encore d existence physique. Ce concept est généralement implémenté sous forme d un modèle analytique, modèle élément fini ou modèle dynamique. Il s agit de valider que le concept effectué a le potentiel nécessaire pour atteindre les prestations et les performances du futur composant/système/produit. Phase de développement du prototype physique représentant le principe de solution technique : il s agit d une implémentation préliminaire du concept sous forme d une solution technique. Le potentiel du concept étant validé théoriquement, il s agit dans cette phase d avoir une première validation physique de ce potentiel. Phase de développement du prototype physique représentant la définition technique (DT) détaillée issue de l outillage prototype : il s agit d une implémentation détaillée de la solution technique. En plus de la validation des prestations, cette phase a pour objectif de valider la fiabilité de la définition technique choisie. Phase de développement du prototype physique représentant la définition technique issue de l outillage définitif : les performances et la fiabilité du futur composant/système/produit étant démontrées dans la phase précédente, cette phase vise à Déployer l innovation - Éditions T.I. 457
démontrer la faisabilité industrielle de la définition technique choisie. Une revalidation des performances et de la fiabilité de cette DT est nécessaire. Phase de développement du prototype physique représentant la définition technique de pré-série : il s agit d une validation finale d un nombre limité du composants/systèmes/produit en développement avant de lancer la fabrication en série. Phase de commercialisation de la définition technique de série : tous les problèmes rencontrés dans les phases précédentes étant résolus, il s agit de fabriquer et commercialiser la dernière version du composant/système/produit. Étape : Identifiez les points de fonctionnement, les situations dysfonctionnelles et les facteurs endommageants à reproduire lors des essais de validation Utilisez les exigences de besoin spécifiées dans le CdC et traduisez-les en points de fonctionnement à valider Les exigences de besoins portent sur les prestations et les performances que votre produit/système/composant doit satisfaire. Exemples : puissance maximale (Pmax), puissance continue, couple maximal (Cmax), consommation, acoustique, agrément, etc. Formalisez ces exigences de besoin sous forme de points de fonctionnement à reproduire lors des validations. Exemple pour un moteur automobile : représentez la courbe de la puissance maximale dans un repère régime/couple ainsi que la durée à tenir à cette Pmax sans dégradation des performances. Utilisez les AMEDC fonction et les AMDEC composant pour imaginer les scénarios dysfonctionnels à valider Les analyses de risque - Réf. Internet : 22745.0415 permettent d identifier les modes de défaillance, leurs effets ainsi que les contre-mesures de détection. Traduisez le profil de mission (cas/scénarios et fréquence d utilisation) du produit en facteurs endommageants Un profil de mission décrit les cas/scénarios ainsi que leur fréquence d utilisation du produit par le client. Exemple issu du domaine automobile : cycle routier, cycle autoroute, cycle mixte route-autoroute, cycle ville, cycle embouteillage, cycle montagne, etc. Le rôle du groupe de travail est de traduire ces profils client en profils de mission de chacun des systèmes et composants formant le produit. Exemple : à partir du profil temporaire de la vitesse, on peut déduire le nombre d ouverture/fermeture du volet admission d air dans le moteur. Il s agit ensuite de traduire le profil de mission de chaque système/composant en facteurs endommageants. Il s agit des sollicitations thermiques, vibratoires, mécaniques, chimiques, etc. que le produit/système/composant verra lors de son fonctionnement. Exemple : la température maximale vue par le volet admission et le temps passé à cette température, l effort maximal subit par le volet lors de son ouverture, etc. Identifiez les facteurs endommageants en vous basant sur les causes de défaillances issues des analyses de risques Utilisez la colonne «causes» dans l AMDEC composant pour identifier les facteurs endommageants à l origine de l apparition du mode de défaillance. Exemple : la température et la pression sont les facteurs endommageants qui génèrent le fluage. 458 Déployer l innovation - Éditions T.I.
Notre conseil Avant de commencer la définition d un plan de validation, commencez par caractériser la nature et la criticité de l innovation pour définir et prioriser les activités de conception adéquates - Réf. Internet : 22745.011 et par effectuer une analyse des risques - Réf. Internet : 22745.0415 du produit innovant. Évitez les erreurs Ne lancez pas des validations sans avoir détecté les points potentiellement critiques de l innovation. Cela vous permet de focaliser vos ressources sur les risques réels et donc d optimiser le triptyque QCD. Pour aller + loin Abréviations et acronymes AMDEC : analyse des MdD, de leurs effets et de leur criticité CdC : cahier des charges DT : définition technique QCD : qualité coût délai Glossaire Confirmation par l examen et la fourniture de preuves objectives que les exigences, pour un usage ou une application voulue, ont été remplies [ISO 9000]. Autrement dit, les activités de vérification s assurent que la définition est bien faite, en conformité à l état de l art. Vérification Confirmation par l examen et la fourniture de preuves objectives que des exigences spécifiées ont été remplies [ISO 9000]. Autrement dit, les activités de validation vérifient que la définition répond au besoin (aux exigences des parties prenantes). Support de validation L objet sur lequel on réalise les essais de validation. Il peut être un support physique ou un modèle. Auteur Auteur Ben Ahmed WALID Déployer l innovation - Éditions T.I. 459
Les plus Internet Saisissez la Référence Internet 22745.010 dans le moteur de recherche du site www.techniques-ingenieur.fr pour accéder aux mises à jour de cette fiche ainsi que la Réf. Internet des rubriques suivantes : Outils téléchargeables 22745.dtou1792 Tableau de choix du type de validation et du support de validation en fonction de la maturité de l innovation Fiches associées 22745.0416 Vous développez un produit innovant : comment le valider et le vérifier avant sa mise en service? L approche qualitative 22745.011 Développement de produit innovant : comment caractériser la nature et la criticité d une innovation? 22745.0415 Vous développez un produit innovant : comment assurer la sûreté de son fonctionnement et sa fiabilité? 460 Déployer l innovation - Éditions T.I.