ANALYSE DES PRODUITS L'analyse approfondie d un produit (ou d un système) ne peut être faite sérieusement qu avec des méthodes rigoureuses, surtout lorsque ce produit est complexe. Ce document présente quelques unes de ces méthodes connues internationalement. Deux angles ou deux points de vue sont abordés : l analyse des fonctions du produit (analyse fonctionnelle) dont la plupart sont identiques pour d autres produits et l analyse directe du produit et de son architecture (analyse structurelle). L analyse fonctionnelle L'analyse fonctionnelle est une démarche qui permet de concevoir, reconcevoir ou rechercher un "produit" apte à assurer au meilleur coût la satisfaction de l'utilisateur. Cette démarche consiste à rechercher, ordonner, caractériser, hiérarchiser puis valoriser les fonctions du produit étudié. On ne raisonne donc plus en termes de solutions mais d abord en termes de finalités. Un «modèle» du produit est alors créé sous la forme d un cahier des charges fonctionnel (CdCF). L analyse de la valeur est une variante de l analyse fonctionnelle. Cette méthode de compétitivité, organisée et créative, vise la satisfaction du besoin de l utilisateur, par une démarche de conception à la fois fonctionnelle, économique et pluridisciplinaire. Il faut donc connaître parfaitement les besoins à satisfaire tout au long de la vie du produit étudié et ne pas prendre la réduction des coûts comme une fin en soi. Les fonctions. Une fonction est une action d un produit ou de l un de ses constituants, exprimée exclusivement en terme de finalité. Il existe deux familles principales de fonctions : o Les fonctions de services qui comprennent les fonctions d usage (écrire, transporter, tourner, indiquer, ) et les fonctions d estime (jouant sur l image de marque, l esthétique, la présence sur le marché, ) o Les fonctions techniques (ou de conception), qui permettent à l entreprise de réaliser les fonctions de services attendues du produit. Les fonctions de service sont perçues directement par le client et font la valeur du produit à ses yeux. C est donc sur ces fonctions que l entreprise doit valoriser le produit. Les fonctions techniques ne sont pas directement perçues par le client et sont choisies par le concepteur. C est donc sur ces fonctions que l entreprise doit réduire ses coûts. Les contraintes. Ce sont les limitations à la liberté de choix du concepteur-réalisateur d un produit. Elles proviennent de l environnement, de la technologie, du marché, de la disponibilité des composants sous-traités, des délais des fournisseurs, de la situation et des choix de l entreprise, de la protection industrielle, de l innovation, de l impact écologique, etc
Démarche d une analyse fonctionnelle. ANALYSE DU BESOIN Saisir le besoin, après enquêtes et études de marché. Enoncer le besoin, à l aide - de schémas fonctionnels, d actigrammes - d une «bête à cornes» - d un diagramme cause-effets (en reconception) Si le produit existe déjà, identifier son marché et rechercher des documents constructeurs, des caractéristiques et la situation du produit dans son environnement. ANALYSE DES FONCTIONS DE SERVICE Rechercher les relations entre le produit et son milieu environnant (à l aide d un «diagramme pieuvre», par exemple). Exemple pour une imprimante : Enoncer les fonctions de service et s assurer de leur bien-fondé et de leur stabilité. Désigner les fonctions de service en les classant (FP : fonctions principales et FC : fonction complémentaire). Caractériser les fonctions de service, en précisant les critères d appréciation, leur niveau et leur flexibilité.
Exemple de caractérisation pour la fonction «chauffer une salle des fêtes» Critères d appréciation Niveaux Flexibilité Ensemble des critères retenus pour apprécier la manière dont la fonction est remplie ou la contrainte respectée. Grandeur repérée sur une échelle adoptée, pour chiffrer un critère Ensemble d indications, exprimées par le demandeur, sur les possibilités de moduler un niveau recherché pour un critère d appréciation et pouvant être négociables au moment de la constitution du cahier des charges fonctionnel. TEMPÉRATURE 8 +/- HUMIDITÉ 60% +/- Taux d échange : - Si 8 +/-, alors prix réduit de 5% - Si 7 +/-, alors prix réduit de 0% Limite d acceptation négociable : Mini : 50% Maxi : 80% VENT 0.5 m/s Classe de latitude Hiérarchiser les fonctions de service, en les comparant par exemple deux à deux, puis en complétant un tableau à tri croisé. On fait ainsi apparaître l importance (le poids) de chaque fonction. Exemple : FP FP FP FC FC FP FP FP FP FP FC FP FP FC FP FC FC FC FC TOTAL Poids total 5% 6 4 7 6% 8% % 8% 00 % On remplit les cases de cette matrice par le nom de la fonction la plus importante et on estime le «degré d importance» (son poids) par le code suivant : : nettement supérieure : moyennement supérieure : légèrement supérieur 0 : pas plus importante On calcul ensuite le poids de chaque fonction (apparaissant dans toutes les cases), que l on peut enfin exprimer en pourcentage. On peut ensuite tracer un histogramme, représentant les fonctions dans l ordre décroissant de leur importance. Cet histogramme est souvent appelé diagramme de PARETO (à condition qu il respecte la «loi des 80-0»). RECHERCHE DE SOLUTIONS Associer à chaque fonction de service, une ou plusieurs fonctions techniques et rechercher des solutions constructives. On peut s aider d un diagramme FAST, qui répond aux questions POURQUOI? COMMENT? QUAND? Ne pas choisir de solutions définitives dans cette étape, mais en accumuler un maximum. Fonction principale Fonction de service Fonction technique Sous-fonction Solution technique Fonction technique Sous-fonction Solution technique Solution technique Pourquoi? Comment? Quand? Fonction de service Fonction de service Fonction technique Fonction technique 4 Fonction technique 5 Sous-fonction Sous-fonction 4 Sous-fonction 4 Solution technique 4 Solution technique 5 Solution technique 6 Solution technique 7
CHOIX DES SOLUTIONS DEFINITIVES Définir des critères d aides au choix (dans le principe des critères d appréciation des fonctions de service). Affecter une note à chaque critère selon son bien-fondé et son importance (par exemple : utile ; : nécessaire ; : important ; 4 : très important ; 5 : vital). Analyser chaque solution, en terme de faisabilité (DAO, CFAO, ). Vérifier la compatibilité des solutions avec les caractéristiques mécaniques (cinématique, dynamique, résistance des matériaux, ). Evaluer les coûts de chaque fonction. Vérifier la concordance, pour chaque fonction, de son importance et de son coût. On peut, par exemple, utiliser un tableau à double entrée composants / fonctions ou comparer les histogrammes correspondants. Plan de travail en analyse de la valeur. Phase 0 : Constitution du groupe de travail, non hiérarchique, d une dizaine de personnes, où chaque membre doit avoir à l esprit que chaque solution proposée est perfectible et que toute critique d auteur est interdite. L animateur, dont le rôle est difficile, est de préférence un technicien généraliste. achats commercial animateur bureau d études qualité Phase : Orientation de l'action - Objet et causes du déclenchement - Données du problème - Enjeu économique - Champ et limites - Contraintes - Objectifs - Moyens - Participants méthodes et coûts personne qualifiée invitée fabrication personne qualifiée invitée Phase : Recherche d informations - Inventaire des informations nécessaires - Mise en forme des informations nécessaires - Diffusion aux participants des informations nécessaires - Les informations sont internes ou externes à l'entreprise et peuvent être techniques, industrielles, économiques, commerciales, sociales et réglementaires. Phase : Analyse des fonctions et des coûts En conception : En reconception : - Analyse fonctionnelle - Analyse fonctionnelle - Analyse des fonctions de service - Analyse des fonctions de service et des fonctions techniques - Estimation et analyse des coûts par fonction - Analyse et répartition des coûts entre fonctions Phase 4 : Recherche d'idées et de voies de solutions - Recherche effectuée fonction par fonction, en utilisant des méthodes de créativité (Brainstorming, etc ) - Classement des idées
Phase 5 : Etude et évaluation des solutions - Construction des solutions - Mise en relation de leurs fonctions techniques avec les fonctions de service - Vérification de la cohérence - Conduite des études nécessaires à la sélection des solutions et à leur évaluation Phase 6 : Bilan prévisionnel et proposition de choix Présentation au(x) décideur(s) des solutions accompagnées de justifications : - Motifs de sélection - Niveau estimé pour chaque critère - Chiffrage des coûts - Listes d avantages et inconvénients - Principales conditions d application Phase 7 : Suivi de réalisation Généralement effectué par l animateur pour rendre compte au décideur des anomalies relevées, pour établir un bilan des résultats obtenus et éventuellement pour permettre la reprise d une partie de l étude. L analyse structurelle Architecture générale d un système pluritechnique. Système Actionneurs Partie opérative Capteurs Partie commande Pupitre Ordre donné Comme le décrit le schéma ci-dessus, un système quelconque peut généralement se décomposer en trois parties : - le pupitre, qui permet à l utilisateur de dialoguer avec le système ; - la partie commande, qui gère les informations circulant dans le système ; - la partie opérative, qui réalise l action principale du système ; elle est composée en particulier du châssis et de l enveloppe du système, des moteurs et vérins mettant en mouvement les organes mécaniques, des capteurs et détecteurs assurant la prise d information en temps réel Entre chacune de ces parties circulent des informations, sous forme électrique (le plus souvent) ou pneumatique ou hydraulique.
Chaîne d énergie. La chaîne d énergie est la zone partant de la partie commande et allant jusqu à la partie opérative, englobant les actionneurs et les effecteurs (elle est entourée en rouge sur le schéma d architecture des systèmes). Cette chaîne se décompose généralement de la façon suivante : Source d énergie DISTRIBUER l énergie CONVERTIR l énergie ADAPTER l énergie Énergie Utilisable Pré-actionneurs Actionneurs Effecteurs Exemples : (Distributeur, relais ) (Vérin pneumatique, moteur électrique ) (Engrenages, pompe, ventouse ) Pré actionneur : Permet de distribuer l énergie de puissance à un actionneur. Actionneur : Permet de transformer une énergie en une action (souvent un mouvement). Effecteur : Permet de transformer l énergie utile de l actionneur en un effet utile. Chaîne d information. La chaîne d information est la zone partant de la partie opérative, englobant les capteurs et allant jusqu à la partie commande (elle est entourée en bleu sur le schéma d architecture des systèmes). Cette chaîne se décompose généralement de la façon suivante : Information à communiquer ACQUERIR l information ADAPTER le format de l information TRANSMETTRE l information Information transmise Capteurs Circuit électronique Circuit électronique Exemples : (Détecteur à infrarouge, capteur de contact ) (Carte d acquisition avec transistors, diodes ) (Processeur, PIC, BUS de données, dans la partie commande )