Analyse fonctionnelle

1. Notion de projet 1.1. Nécessité Dans un contexte de concurrence industrielle difficile, l entreprise développe tous les moyens dont elle dispose pour se créer des parts de marché et survivre. Le produit industriel devient le centre de gravité des acteurs de l économie : Entreprise Produit industriel Utilisateurs (clients) Marché économique Les industriels apportent donc tout le soin possible à la conception, à la réalisation et à la vente de leurs produits : La satisfaction du client est la clef pour l encourager à participer aux profits de l entreprise. Il est primordial d adopter une démarche structurée et organisée pour la création d un nouveau produit ou l amélioration d un produit existant. L utilisation de moyens de communication performants est également importante. Cette démarche, qui consiste à créer et réaliser un produit innovant à partir d un besoin exprimé, est appelée démarche de projet. Elle requiert un travail d équipe et une bonne connaissance des différentes étapes de création d un produit. 1.2. Qualité Une étude PSA montre l impact de la satisfaction d un client : 1 client satisfait communique son enthousiasme à huit personnes ; 1 client insatisfait communique son mécontentement à 22 personnes! L aptitude d un produit à satisfaire le besoin de l utilisateur est appelé qualité du produit (norme NFX 50-150). Page 1/8

La pérennité d une entreprise dépend donc (entre autres) de son aptitude à générer de la qualité. Cela implique une définition claire et précise du besoin de l utilisateur : c est l un des objectifs de l analyse fonctionnelle. 1.3. Cycle de vie d un produit Etude de marché ou appel d offre Besoin Service après vente Recyclage ou rebut Définition du cahier des charges utilisation conception prototype diffusion vente industrialisation production Matières premières Sous-traitance Les préoccupations des acteurs du cycle de vie du produit (Product Life Management : PLM) : Cycle de vie économique : Page 2/8

2. L analyse fonctionnelle D'après la norme AFNOR NF X 50-151, l'analyse fonctionnelle est une démarche qui consiste à rechercher, ordonner, caractériser, hiérarchiser et/ou valoriser les fonctions du produit attendu par l'utilisateur. L'analyse fonctionnelle s'applique à la création ou à l'amélioration d'un produit, elle est dans ce cas l'étape fondamentale de l'analyse de la valeur. Elle propose une modélisation du besoin de l utilisateur. Appliquée au seul besoin, elle est la base de l'établissement du Cahier des Charges Fonctionnel Besoin. 2.1. Méthodologie L'analyse fonctionnelle s'effectue en plusieurs étapes : 1. Déterminer le profil de vie du système 2. Recenser les fonctions (voir 2.2) 3. Ordonner les fonctions 4. Caractériser et quantifier les fonctions (voir 2.3) 5. Hiérarchiser les fonctions 2.2. Différents type de fonctions Fonctions de service (FS) Ce sont les fonctions liées au service ou à l usage d un produit, elles décrivent ou définissent une action du produit répondant à un besoin ou une attente de l utilisateur. Fonction d usage : FS liée à l aspect utilitaire du produit. Fonction d estime : FS ayant un impact psychologique ou affectif sur l utilisateur du produit. Fonctions techniques (FT) Elles résultent d actions internes au produit et dépendent de la conception et des solutions technologiques choisies pour réaliser les fonctions de service. Elles sont le plus souvent ignorées du client et ne donnent pas de valeur au produit. Cependant, la qualité du produit et la parfaite réalisation de ses fonctions de service en dépendent. Fonction Principale (FP) et Fonction Contrainte (FC) Fonction principale : FS ou FT essentielle du produit, qui justifie sa création. Fonction contrainte (ou complémentaires) : fonctions autres que principales, imposant des limites aux fonctions principales (normes, réglementation, adaptabilité au milieu extérieur, etc ) 2.3. Critères d appréciation Ces critères sont choisis pour quantifier, évaluer, apprécier ou mesurer la manière dont une fonction est réalisée. Page 3/8

Pour chacun de ces critères, on peut être amené à définir les caractéristiques suivantes : Niveau : niveau souhaité ou attendu par la fonction testée du produit ; Flexibilité : Variations possibles du niveau exigé (degré d importance du niveau); Limites d acceptation : limites de l intervalle de tolérance définissant la flexibilité. Au-delà ou en deçà de ces limites il y a non satisfaction ou non-qualité ; Taux d échange associé : Rapport déclaré acceptable par le demandeur entre la variation du prix (ou du coût) et la variation correspondante du niveau d'un critère d'appréciation. 2.4. Cahier des charges fonctionnel (CdCF) Le CdCF est le seul document par lequel le demandeur exprime ses besoins (ou ceux dont il a la charge de traduire) en termes de fonctions et de contraintes (EN 1325-1 : 1996). Ce document sert de base de dialogue contractuelle entre demandeur d une part et concepteur-réalisateur du produit d autre part. Rédaction d un CdCF : Le besoin est exprimé par le client qui souhaite acquérir un produit pour un usage donné. Le besoin est traduit par l entreprise à partir d une analyse de marché. Analyse fonctionnelle du besoin Rédaction du CdCF Etudes techniques et économiques SOLUTION A SOLUTION B SOLUTION C 3. Les outils d analyse et de description 3.1. Expression du besoin à l aide de l outil «Bête à cornes». Ce diagramme est la représentation la plus simple et la plus concise du besoin, et réponds aux questions suivantes : A2 A1 A1 : Sur quoi agit le système? A2 : A qui rend-il service? A3 : Dans quel but A qui? Sur quoi? Pourquoi ce besoin existe-t-il? Peut-il disparaître un jour? Système Dans quel but? Page 4/8

3.2. Méthode APTE ou diagramme pieuvre Cette méthode est utilisée pour analyser les besoins et identifier les fonctions de service d un produit. Le produit est en relation avec certaines composantes du milieu extérieur (éléments environnants). Ces relations sont matérialisées par des fonctions principales (relation entre deux composantes du milieu extérieur, par le biais du produit étudié) et par des fonctions contraintes (relation entre une composante du milieu extérieur et le biais du produit étudié). Exemple : Système «TAKE OUT» environnant 1 environnant 4 FC2 FC1 FC4 Produit étudié FC3 environnant 5 environnant 2 FP1 environnant 3 Le système étudié en exemple est un dispositif appelé «TAKE OUT», implanté sur la chaîne de montage d ampoules de télévision couleur (tube sous vide dans lequel circule le faisceau d électrons) de la société Thomson Vidéoglass (Bagneaux sur Loing 77). Les trois composants de l ampoule (cône, col soudé et l écran) y sont fabriqués et assemblés. Ce dispositif intervient dans la chaîne de fabrication et a pour rôle l extraction du moule de pressage, le déplacement et la pose sur le retourneur. Identification des fonctions : Diagramme «pieuvre» : Cônes d écran FC1 Opérateurs TAKE OUT FC4 FC2 FP1 Moule FC5 FC3 Opérateur de maintenance Retourneur FP1- Extraire et déplacer les cônes du moule sur le retourneur FC1- S adapter au cône d écran FC2- S adapter au niveau du moule FC3- S adapter au niveau du retourneur FC4- Assurer la sécurité des opérateurs FC5- Etre accessible par l opérateur de maintenance. Page 5/8

Caractérisation des fonctions : Fonction Critère Niveau Flexibilité FP1 : Extraire et déplacer les cônes du moule sur le retourneur. FC1 : S adapter au cône d écran Nombre de cycle par minutes 8 pièces Possibilité de prévoir jusqu à 12 pièces Angle à parcourir 180 +/- 1 Masse à déplacer 31 kg (ventouse + cône) 35 kg maxi Aire de la surface de contact 170 cm² Valeur maxi Ecart de planéité de la 3 mm surface de contact 3.3. Méthode SADT Cette approche permet une étude progressive du système, par identification de la fonction et des éléments associés. Chaque fonction est alors détaillée en sous-fonctions et ainsi de suite. Nous parlerons alors d analyse fonctionnelle descendante. Il est souvent plus clair pour le technicien d employer un langage graphique pour exprimer ses idées : nous utiliserons fréquemment la représentation d un système automatisé sous la forme suivante : Données de contrôle W C R E Energie/Déchets M.O.E. Fonction globale M.O.S. A-0 M.O.E. : Matière d Œuvre à l Entrée. M.O.S. : Matière d Œuvre à la Sortie. V.A. : Valeur Ajoutée. M.O.S. = M.O.E. + V.A. Processeur Compte rendu W : Energie. C : Configuration du système. R : Réglage E : Exploitation (ordres utilisateur, ). - A quoi sert le système? Que fait-il? Fonction globale - Sur quoi le système agit-il? Matière d Œuvre - Quelle transformation le système opère-t-il sur la M.O.? Valeur Ajoutée - Sous quelles conditions la transformation peut-elle s opérer? Données de contrôle - Quels sont les éléments matériels qui réalisent cette fonction? Processeur L analyse présente plusieurs niveaux hiérarchisés. Le plus haut niveau est noté «A-0» (voir paragraphe précédent), le suivant A0 se décompose en n «boites» (A1, An) donnant n diagrammes de niveau inférieur. De même A1 se décompose en plusieurs «boîtes» A11, A12, etc (voir schéma page suivante). Page 6/8

Remarques : - Le niveau A-0 représente la Fonction Globale du système. - Lorsqu on décrit un système par l analyse fonctionnelle descendante (méthode dite SADT), il faut penser à situer le point de vue selon lequel on se situe. En effet, la perception du système n est pas tout à fait la même au niveau des données, y compris pour la matière d œuvre, selon le point de vue choisi. Voici quelques points de vue, couramment utilisés : Utilisateur, Constructeur, Opérateur, Agent de maintenance. Page 7/8

3.4. Diagramme FAST La méthode FAST (Function Analysis System Technic) permet de décrire, sous la forme d un diagramme, les fonctions de service et les fonctions techniques dans un enchaînement logique. On peut adjoindre à la méthode FAST le descriptif des solutions constructives en vis-à-vis des fonctions techniques qu elles réalisent. A partir d une fonction, la méthode FAST permet de répondre, suivant la norme NFX 50-153, aux trois questions suivantes : Pourquoi cette fonction doit-elle être assurée? Comment cette fonction doit-elle être assurée? Quand cette fonction doit-elle être assurée? Page 8/8