Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle

Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle Jean-Yves Didier jean-yves.didier@ufrst.univ-evry.fr Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 1/35

Compétences attendues A l issue de cette conférence vous devez être capable de : 1 D expliquer à quoi sert l analyse fonctionnelle : Coût d obtention de la qualité ; Besoins et bête à cornes. 2 De conduire une analyse fonctionnelle basique ; Définir le système et le diagramme d environnement ; Trouver les éléments du milieu ; 3 De définir des fonctions : Fonctions principales et contraintes ; La caractérisation des fonctions ; Le livrable : cahier des charges fonctionnel. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 2/35

1 Analyse fonctionnelle : motivations 2 Outils pour l analyse fonctionnelle Les outils de la méthode APTE UML/SysML les outils de l ingéniérie basée modèles 3 Conclusion Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 3/35

Rappel : cycle de vie d un produit Phases suivies par un produit : 1 Analyse des besoins ; 2 Spécification et conception ; 3 Réalisation ; 4 Vérification et contrôle de la qualité ; 5 Mise en opération ; 6 Maintenance. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 4/35

Le besoin et l analyse fonctionnelle Définition : besoin Nécessité ou désir éprouvé par un utilisateur. Définition : analyse fonctionnelle Démarche consistant à rechercher et à caractériser les fonctions offertes par un produit pour satisfaire les besoins de son utilisateur. Nécessité d une analyse Un besoin peut être exprimé ou implicite avoué ou inavoué latent ou potentiel : Le client peut ne pas formuler correctement son besoin ; Le client peut ne pas connaître exactement son besoin! Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 5/35

Des points de vue à accorder Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 6/35

Utilité de l analyse fonctionnelle 1 Inventaire exhaustive des données nécessaires à la conception du système (ne pas oublier des fonctions) ; 2 Aide à la conception par une démarche structurée (ne pas raisonner en terme de solutions) ; 3 Support de communication / outil de formalisation des échanges avec le client les consultants... Enjeux / résultats Concevoir un produit innovant ; Optimiser l efficacité du projet de conception : Coût engendré par une modification selon le stade... Études Production Retour client e1 e100 e10 000 Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 7/35

Démarche globale 1 Reformuler le besoin exprimé par le ou les utilisateurs ; 2 Définir le périmètre (limites frontières...) du système étudié ; 3 Dégager les fonctions du système ; 4 Identifier les exigences (critères d appréciation) associées à ces fonctions. La synthèse de ces informations constitue le cahier des charges. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 8/35

1 Analyse fonctionnelle : motivations 2 Outils pour l analyse fonctionnelle Les outils de la méthode APTE UML/SysML les outils de l ingéniérie basée modèles 3 Conclusion Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 9/35

La méthode APTE R APTE = APplication des Techniques d Entreprise 1964 ; Méthode couvrant les étapes de : Cadrage général de l étude ; Expression fonctionnelle ; Diagnostic valeur et coûts ; Définition de la solution. Deux outils principalement connus : La bête à cornes (définition du besoin) ; Le diagramme pieuvre (identification des fonctions). Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 10/35

Définir le besoin Utilisation de la bête à cornes Sert à mettre en évidence le but de l étude. A qui rend elle service? Sur quoi agit-elle? Étude Dans quel but? Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 11/35

Définir le système et son environnement (1/5) Inventaire du milieu extérieur Bien définir les limites (frontières) du système ; Préciser la situation de vie (séquence d utilisation) analysée inventorier les éléments d environnement : Un diagramme pieuvre (ou diagramme d environnement) pour chaque situation de vie. Expliciter les relations entre ces éléments et le système (les fonctions). Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 12/35

Définir le système et son environnement (2/5) M2 FP2 M3 M1 FP1 Système FC1 Situation de vie : maintenance M4 Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 13/35

Définir le système et son environnement (3/5) Comment bien définir le système? Confusion : le système n est un objet matériel ou très rarement : La documentation la formation des utilisateurs en font partie. Le système c est ce qui est contrôlé par le concepteur :...et tout ce qui est en relation mais ce n est pas contrôlé entre dans...le milieu. Les éléments du milieu Attention à la recherche des éléments du milieu (les bulles) : En se mettant à la place du système on se demande Qu est ce que je vois autour de moi? : Il s agit d objets matériels concrets physiques : Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 14/35

Définir le système et son environnement (4/5) Exemples d éléments du milieu Au lieu de parler de la loi on prendra en compte le policier qui la fait respecter dans la pratique ; L air est un élément physique concret (température pression...) ; Facilité d utilisation n est pas un élément de l environnement (c est un critère de fonction). Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 15/35

Définir le système et son environnement (5/5) Situation de vie : maintenance M1 FP1 M4 M2 FP2 Système Bulles = éléments physiques du milieu M3 FC1 Traits = fonctions qui caractérisent ces relations Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 16/35

Les fonctions Définition : fonction Action d un produit ou de l un de ses constituants exprimée exclusivement en terme de finalité. Une fonction est formulée par un verbe à l infinitif suivi d un complément Norme Afnor Libeller une fonction Choix des mots : Reprendre les éléments du milieu en relation avec le système : mains humides source d énergie ; Choix des verbes : Ne doit pas préjuger d une solution technique : lier mieux que visser ; Refuser la forme passive ou négative : faciliter la vie au lieu de ne pas être gênant... Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 17/35

La fonction principale (FP) Identification Les raisons pour lesquelles le produit a été créé : Une liaison entre deux éléments du milieu d environnement créée par le système. Correspond à une relation entre deux ou plusieurs éléments extérieurs avec le produit ou par son intermédiaire. Exemple de fonction principale Mains humides FP1 Sèche-main Énergie FP1 : Sécher les mains humides à partir d une source d énergie Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 18/35

Les fonctions contraintes (FC) (1/2) Définition : contrainte La contrainte c est la limitation à la liberté de choix du concepteur réalisateur d un produit Norme Afnor Source des limitations Viennent de l environnement de la technologie du marché... Exemples : Sécurité ; Respect d un standard d une norme ; Interchangeabilité avec une pièce existante ; Contrainte fixée par le client. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 19/35

Les fonctions contraintes (FC) (2/2) Identification de la fonction contrainte Correspond à une relation directe d un élément extérieur avec le produit Exemple de fonctions contraintes Usager FC1 Réseau 220V FC2 Sèche-main FC1 : Résister aux actes de malveillance de l usager FC2 : S alimenter sur le réseau EDF Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 20/35

Critères d appréciation d une fonction Exemple : un stylo FP : Permettre à la main de laisser une trace sur un support. Critère d appréciation d une fonction Niveau d un critère ; Flexibilité ; Limite d acceptation. Taux d échange associé Nature du support...durée de vie couleur de la trace temps de fixation de la trace largeur de la trace... NIV. Flex. Lim. Largeur de la trace 0.5mm F0 ±0.1mm Durée de vie 1km F1-500m Durée de vie : si la durée de vie est divisée par 2 alors le prix doit être divisé par 4. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 21/35

1 Analyse fonctionnelle : motivations 2 Outils pour l analyse fonctionnelle Les outils de la méthode APTE UML/SysML les outils de l ingéniérie basée modèles 3 Conclusion Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 22/35

Ingénierie dirigée par les modèles Motivations Années 90 : accroissement en complexité des systèmes informatiques ; Apparition de langages de modélisation séparant les besoins métiers des autres préoccupation non-métier. Langages de modélisation UML Unified Modeling Language utilisé pour modéliser les systèmes d information et les logiciels 1997 ; SysML System Modeling Language utilisé dans l ingénierie système (remplacera-t-il un jour APTE?) sorte de simplification et d extension d UML 2005. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 23/35

Des langages graphiques (1/2) Notion de diagrammes Langages définissant un modèle en utilisant des diagrammes ; Un diagramme correspond à : Une représentation graphique d un aspect du SI : Une structure et une représentation précise et normalisée ; Une sémantique précise (signification) ; Un niveau d abstraction plus ou moins détaillé. Les diagrammes sont des dessins : Les outils (logiciels) pour les tracer existent ; Peuvent servir de support à d autres outils (génération de code simulation). Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 24/35

Des langages graphiques (2/2) Diagrammes pour l analyse fonctionnelle Recherche des fonctions du système (cas d utilisation) : Diagramme de cas d utilisation (UML/SysML). Caractérisation des contraintes/exigences : Diagramme de déploiement (UML) ; Diagramme des exigences (SysML). Présentation limitée au diagramme de cas d utilisation Identifie et trie les catégories d utilisateurs qui interagissent avec le système ; Identifie et structure les besoins des utilisateurs. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 25/35

Représentation du diagramme de cas d utilisation Acteur Cas d utilisation Généralisation Système Opérateur Dépendance inconditionnelle Faire A Faire B include extend Faire C Faire D Dépendance conditionnelle Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 26/35

Notations liées au diagramme de cas d utilisation (1/2) Système Représenté par une boîte rectangulaire (optionnel) ; Définit les limites du système. Acteurs Entités extérieures au système agissant sur ce dernier (utilisateur matériel autres systèmes...) ; Représentés par un personnage pour les personnes ou une boîte rectangulaire avec stéréotype pour le reste. actor actor Enseignant Système RH Capteur GPS Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 27/35

Notations liées au diagramme de cas d utilisation (2/2) Cas d utilisation Correspondent à un besoin d un utilisateur ; Sont représentés par une ellipse ; Sont écrits sous la forme verbe + complément (syntagme verbal). Associations Représentées par un trait plein ; Relient un acteur et un cas d utilisation ; Sont bidirectionnelles : Le système fournit un cas d utilisation à l acteur ; L acteur utilise le cas d utilisation. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 28/35

Exemple Système de pointage des ER&D étudiant Enregistrer présence étudiant responsable permanence Connaître son cumul horaire responsable ER&D Décompter cumuls horaires Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 29/35

Construire le diagramme de cas d utilisation Méthodologie Définir le périmètre du système (ce qu il fait ou ne fait pas) ; Établir la liste des acteurs du système ; Dresser la liste des cas d utilisation ; Associer acteurs et cas d utilisation (à cette étape un premier brouillon peut-être dessiné) ; Optimiser le diagramme : Trouver les dépendances ; Dégager les opportunités de généralisation. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 30/35

Décrire un cas d utilisation Un cas d utilisation ne se borne pas à une phrase La phrase donne le but du processus sous-jacent ; La description d un cas d utilisation peut inclure : Les pré-conditions ; Le démarrage de processus ; La description du processus (dialogue entre acteur et système) ; Les conditions d arrêt ; Les post-conditions. Un diagramme d activité peut servir à décrire le processus. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 31/35

1 Analyse fonctionnelle : motivations 2 Outils pour l analyse fonctionnelle Les outils de la méthode APTE UML/SysML les outils de l ingéniérie basée modèles 3 Conclusion Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 32/35

En résumé Réaliser l analyse fonctionnelle est une nécessité ; Plusieurs méthodes et outils permettent de le faire : La méthode APTE avec la bête à cornes et le diagramme pieuvre (plutôt adapté aux produits industriels interagissant physiquement avec leur environnement) ; Les méthodes accompagnant les langages de modélisation : UML pour les systèmes informatiques ; SysML pour les systèmes complexes en général. Des points communs entre ces méthodes et une démarche générale identique. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 33/35

Le cahier des charges fonctionnel Définition (Norme AFNOR X50-151) Le cahier des charges fonctionnel est un document par lequel le demandeur exprime son besoin en terme de fonctions principales (FP) et de contraintes (FC). Pour chacune d elles sont définies les critères d appréciations et leurs niveaux. Chacun de ces niveaux doit être assorti d une flexibilité. L aboutissement de l analyse fonctionnelle C est un document évolutif! Définition très marquée par l utilisation de la méthode APTE. Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 34/35

Références / remerciements Références Site Internet de la méthode APTE : http://methode-apte.com/ Site officiel d UML : http://www.uml.org Site officiel de SysML : http://www.omgsysml.org/ Remerciements Mme Sophie Uhl pour la première version de la présentation Projets ER&D Analyse du besoin et analyse fonctionnelle 35/35