Spécification et conception de produit nouveau

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1 Spécification et conception de produit nouveau

2 Introduction: Ce cours comprend:
Le contenu de ce cours a pour ambition de donner une vue transversale du problème de la conception d’un produit nouveau dans l’économie de marché actuelle. Ce cours n’a pas objectif à fournir toutes les connaissances techniques de base nécessaires à la conception d’un produit mais à donner les principales méthodes de structuration de la conception d’un produit nouveau. Le savoir faire technologique, soit la technologie, reste le plus important paramètre dans la réussite de la conception d’un produit nouveau. Ce cours comprend: Une copie des transparents, support pédagogique du cours qui présente en résumé les notions nécessaires pour une approche satisfaisante des problèmes concernant la conception de nouveaux produits en économie de marché. Une bibliographie renvoyant à des articles ou des ouvrages spécialisés. Des exemples sont proposés, ils sont simplifiés dans un but pédagogique.

3 Spécification et conception de produit nouveau
Objectif: Présentation des méthodes et approches utilisées en ingénierie pour la spécification et la conception d’un produit nouveau. Plan: Contexte Méthode et outils pour la Spécification et la Conception de Produits Nouveaux (SCPN) Durée: 20 heures Notation: Test de 2 heures lors de la dernière séance

4 Contexte: Historique de l’évolution industrielle
Exemple de l’industrie automobile Mots clés de l’économie de marchés Notion de prix et de coût Cycle de développement d’un produit Bibliographie: C. Marty, J.M. Linares « Industrialisation des produits mécaniques » Tome I: Conception et industrialisation, Hermes, 1999. C. Marty « Le mieux produire: Approche productique du management», Technique et Documentation, Lavoisier, 1991.

5 Ingénierie simultanée
Historique de l’évolution industrielle Processus linéaire Taylorisme mutation Processus parallèle Ingénierie simultanée 1960 1990 temps Nb. de changements technologiques temps Avant 1960: La production était basée sur des produits standards. Offre inférieure à la demande = Industriel ROI. 1960: Apparition du transistor : Apparition des premières MOCN, MMT… : Début de l’informatisation et automatisation des systèmes industriels, des premiers logiciels 2D de CAO, FAO, amélioration des procédés de fabrication (centres usinage multiaxes…) : Accélération des échanges de biens = Concurrence accrue = Offre supérieure à la demande = Client ROI. Nécessité de produire (qualité, coût, délai). Premier modeleur volumique paramétré. Après 1990: Accélération des échanges d’informations = Mondialisation. Généralisation CAO paramétrée = Simulation virtuelle du produit et du processus. Délocalisation des zones de production = spécification univoque et internationale.

6 Historique de l’évolution industrielle
Hier Production de masse Aujourd’hui Economie de marché Offre << Demande Avenir certain prévisions à moyen terme contraintes connues Marché connu Client docile Produit standard Cycle de vie long Conception du produit puis du système de production Système de production rigide, fermé Organisation linéaire, séquentielle, verticale Gestion par quantités et stocks tampons Coût de revient + marge => Prix de vente Prix de vente déduit de données internes Offre >> Demande Avenir incertain projection dans le futur sous contraintes Marché supposé Client informé : prix, qualité, délai Produit personnalisé (options) Cycle de vie court Conception simultanée du produit et du système de production Système de production flexible, ouvert Organisation réactive, simultanée, transversale Gestion des flux à flux tirés Prix de vente- coût de revient = marge ? Prix de vente défini par la loi du marché

7 (Réaliser le maximum de tâches en parallèle).
Exemple de l’industrie automobile Durée de vie d’un modèle/ Durée industrialisation Production de véhicules Prod.Moy.Obj: Véhicules/an (Obj. pour Peugeot 206: 1900 Véh./Jour) Avant 1960: Après 1990: Prod.Moy Véhicules/an Cycle conception - industrialisation Années 7 18 Durée de vie moy. d’un modèle 24 à 30 mois Cette réduction de la durée de vie entraîne une diminution du temps alloué à la conception et à l’industrialisation des nouveaux produits. Cette diminution du temps d’étude est à l’origine de la mise en place de l’Ingénierie simultanée. (Réaliser le maximum de tâches en parallèle). NB: Hors Coccinelle et 2 CV

8 Mots clés de l’économie de marchés
technique coût délai Concurrent Client contrainte: qualité Retours client et marché Innovation Produit/Process Mots clés: technique, coût, délai, qualité, concurrence et client. Le Produit et le Processus d’industrialisation doivent inclure toutes ces propriétés pour pouvoir s’imposer sur le marché. Sans prendre en compte: La concurrence: Risque de stagnation du produit et du process, Le client: Risque de rendre obsolète ou futuriste le produit vis-à-vis de la demande et de perdre le marché, La technique: Risque de non respect des fonctions de service attendues par le client, Le délai: Risque de ne pas répondre au bon moment à l’attente du client donc du marché, Le coût: Risque d’être trop cher, La qualité: Risque d’avoir beaucoup de fluctuations sur les fonctions de services attendues par le client.

9 Coût ≠ Prix Notions: Prix et Coût Définitions:
Dépense faite pour un produit donné ou dépense qui lui est imputable Prix: Equivalent monétaire payé par le client pour un produit ou pour un service Attention: Le coût ne doit pas être confondu avec le prix. Le prix se constate sur un marché et est à la base de la négociation entre vendeur et acheteur. Coût ≠ Prix

10 Hier: Une économie basée sur la production de masse:
Notions: Prix et Coût Hier: Une économie basée sur la production de masse: Produits standards Délais à la convenance de l’entreprise Concurrence connue et réduite OFFRE << DEMANDE: on vend ce que l’on produit Coût de revient + Marge = Prix de vente Calculé librement par l’entreprise Définie librement Imposé au client Aujourd’hui: Une économie de marché: Produits diversifiés Le client a le choix et est informé Concurrence internationale OFFRE >> DEMANDE: on ne fabrique que ce l’on peut vendre Prix de vente - Coût de revient = Marge Imposé par le marché, donnée externe à l’entreprise Dépend du savoir-faire de l’entreprise Valeur réelle difficile à définir

11 Cycle de développement d’un produit:
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Objectif: Saisir le besoin Tâche confiée au service MARKETING La fonction MARKETING doit définir un bon produit en se rappelant que: l’entreprise vend un produit, le clients achète des satisfactions, la logique du fabriquant est rarement celle du consommateur, pour se situer face à la concurrence, il n’est pas souhaitable d’imiter les produits des autres. Les données accessibles sont: d’origine commerciale: statistiques de l’évolution des ventes, états des ventes de la concurrence, image de marque, prévision des ventes à court, moyen et long termes… d’origine technique: analyse des défaillances du produit en utilisation, état des recherches techniques et de développement, état des ressources d’approvisionnement… d’origine financière: ratio de rentabilité (marge bénéficière), ratio d’activité (stock…), financement (autonomie financière, liquidité…)

12 Dossier de demande de programme (DDP)
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Service MARKETING Dossier de demande de programme (DDP) Vision globale (technique et commerciale) pour le décideur Cette étude préliminaire se concrétise par un DDP qui contient le descriptif: de l’historique et environnement, du besoin, du marché potentiel, du produit à créer, du niveau de qualité visé, de la politique des coûts (coût de production), des délais de conduite du projet, des contraintes connues (normes brevets…) des limites de l’étude, des idées sur le produit, sur les règles de management, sur le service après ventes… La qualité du Dossier de Demande de Programme est primordiale car il enclenche la conception du produit futur.

13 Objectif: Faisabilité Tâche confiée au chef programme
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Objectif: Apprécier la faisabilité technique, financière et calendaire du produit en évaluant les risques et les incertitudes. Objectif: Faisabilité Tâche confiée au chef programme Le chef programme a la responsabilité: de l’animation de l’équipe, du respect du budget alloué, de la gestion des contrats extérieurs éventuels. Sous son autorité, on procède à un travail approfondi: de confirmation du besoin, des fonctions principales, complémentaires avec mise en évidence des contraintes et solutions, de l’efficacité technique du produit et de sa fiabilité de fonctionnement, des variantes et des options possibles. Ce travail se concrétise par: l’élaboration du cahier des charges fonctionnel, l’estimation des coûts, l’analyse des modes de financement.

14 Cahier des charges fonctionnel
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Chef programme Cahier des charges fonctionnel Normes NF X , 152, 153 CDCF: Document par lequel le demandeur exprime son besoin en termes de fonctions de service et de contraintes. Pour chacune d’elles sont définis des critères d’appréciation et leurs niveaux. Chacun de ces niveaux est assortie d’une flexibilité.

15 Facteurs de succès ou d’échec:
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Clés du succès: Caractère unique ou supériorité du produit 0,527 Connaissance du marché et compétence en marketing 0,465 Synergie et compétence en technique et production 0,325 Aides au succès: Existence d'un besoin, taille et croissance du marché 0,271 Synergie en marketing et management 0,193 Importance de l'effort de communication et de lancement 0,137 Origine de l'idée (marché)/Importance de l'investissement 0,114 Obstacles au succès: Nouveauté pour l'entreprise -0,170 Marché concurrentiel aux acheteurs déjà satisfaits -0,186 Prix relatif élevé du nouveau produit -0,252 Marché dynamique (introduction fréquente de nouveaux produits) -0,264 Poids des facteurs

16 Réduction du temps de cycle Produit Process:
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Production de véhicules Avant 1960: Après 1990: Cycle conception-industrialisation 7 18 Durée de vie moy. d’un modèle (année) 24 à 30 mois Conception Etude et définition Industrialisation Imbrication des fonctions: Conception, Etude et définition et industrialisation Gain en temps Prise en compte des contraintes métiers au plus tôt Temps Conception Etude et définition Industrialisation Attention: 2a, 2b, 2c ne hiérarchisent pas les items puisque les fonctions vont se réaliser en simultané GAIN

17 Prix de vente - Coût de revient = Marge
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Objectif: Apporter des réponses au C.D.C.F en spécifiant sur le plan technique le produit et le processus de façon qu’ils satisfassent au mieux le client. Conception: définition préliminaire du produit, elle est obtenue par: L’analyse des solutions possibles et l’étude de leur faisabilité, L’évaluation de l’intérêt technique et économique de chacune d’elles, L’analyse détaillée des coûts, L’estimation des délais et au recensement des contraintes. Prix de vente - Coût de revient = Marge Conception pour un coût objectif (C.C.O) Pour évaluer le coût de réalisation du produit, on subdivise l’ensemble des activités nécessaires à son obtention en centre d’activités (bureau d’étude, bureau des méthodes, production, comptabilité…). Pour chaque activité est évalué les coûts directs et indirects (proportionnels à la prestation fournie par le centre d’activités). Le coût total est la somme de ces coûts élémentaires. La C.C.O accroît de 15 à 30% le coût des études par la participation des personnels des agents de production. En contre partie, elle réduit les délais et permet d’atteindre les performances spécifiées dans l’enveloppe budgétaire allouée. Chaque fonction issues du CDCF est spécifiée en coût objectif.

18 Incidence des choix de conception:
Données FORD: La conception fige 70% du coût d’un véhicule. La conception ne représente que 5% du coût total d’un véhicule

19 Incidence des choix de conception:
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et homologation Vers Production Incidence des choix de conception: Coût Situations à perte Valeur marchande du produit Le degré de précision des spécifications influe le coût de production Zone rentable Degré de précision Coût de production Exemple de l’IT sur une spécification géométrique: (La maîtrise des coûts industriels, M Tassanari) Facteur de coût Tolérances en mm 25 20 15 10 5 X4 0.025

20 Incidence des choix de conception:
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Incidence des choix de conception: Nombre de modifications sur la conception et l’industrialisation d’un véhicule Nombre de modifications Lancement production en série Données: Origine usine RENAULT Sandouville (80-90) Temps -24 mois -12 mois +3 mois Nécessité de réduire les modifications et d’avoir la possibilité de propager rapidement = Conception paramétrée

21 Incidence des choix de conception:
Phase 0 Analyse du marché, préconception Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Incidence des choix de conception: Coût d’une erreur ou d’une modification Nécessité de vérifier au plus tôt les choix réalisés en conception. = Prototypes et essais (coûteux), Simulation virtuelle du produit et du process

22 Phase 0 Analyse du marché, préconception
Phase 1 Etude de faisabilité Phase 2a Conception Phase 2b Etude et Définition Phase 2c Industrialisation Phase 3 Qualification et Homologation Vers Production Etude et Définition: Sur la base du CDCF et des apports de la phase de conception, la définition finale du produit se réaliser par intégration au plus tôt des contraintes métiers (fabrication, obtention de brut…). Diminuer le nombre de composants: réduction des stocks, simplification de la gestion Standardisation des boulons, des goujons et des vis d’assemblage: réduction des outils à mettre en œuvre, réduction des références à stocker, réduction des outillages d’assemblage. Concevoir en pensant au mode d’assemblage: Facilite l’automatisation des postes d’assemblage, intervention d’entretien ou de réparation plus aisées. Fixer des intervalles de tolérances en restant dans le raisonnable fonctionnel: doubler une contrainte quadruple le coût de réalisation ou ne pas en fixer : spécifier seulement le fonctionnel en utilisant les exigences de maximum et minimum de matière. Définir simultanément les méthodes de contrôle: permet d’éviter les spécifications excessives, pour une communication efficace avec les sous traitants, condition nécessaire pour contrôler les spécifications. Différentiation retardée: pour faciliter le personnalisation des produits, pour favoriser la mise en œuvre du juste à temps. Industrialisation: Sur la base de la définition du produit, la spécification des processus et procédé de fabrication, d’obtention de brut, de contrôle… sont définis.

23 Multi paramètres Méthodes et outils ?
Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): La concurrence L’innovation Le client (marché…) La technique Le délai Le coût Le cycle produit process Multi paramètres Méthodes et outils ?

24 Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN)
Analyse Fonctionnelle (A.F) Cahier Des Charges Fonctionnel (C.D.C.F) Quality Function Deployment (Q.F.D) Valeur Ajoutée Directe (V.A.D) Conception Coût Objectif (C.C.O) Analyse de la Valeur (A.V)

25 Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): l ’ Analyse Fonctionnelle A.F : Analyse Fonctionnelle

26 Méthode AF (Analyse Fonctionnelle) ou F. A. S
Méthode AF (Analyse Fonctionnelle) ou F.A.S.T (Function Analysis Systems Technique, C. Bytheway, 1965) Définitions: Démarche qui consiste à recenser, caractériser, ordonner, hiérarchiser et valoriser les fonctions du produit demandées par le client ou le marché Fonction: Action d’un produit ou de l’un de ces constituants. Généralement exprimée par un verbe et un nom pris comme complément Fonction de service: Action demandée au produit ou réalisée par lui afin de satisfaire une partie du besoin d’un utilisateur Fonction de technique: Action d’un constituant ou action intervenant entre les constituants afin d’assurer les fonctions de services Fonction principale: Fonction pour laquelle le produit ou le constituant a été créé. Fonction complémentaire: Fonction autre que la ou les fonctions principales. Contrainte: Limitation à la liberté du concepteur réalisateur d’un produit. Critère d’appréciation: Critère retenu pour apprécier la manière dont la fonction est remplie ou une contrainte respectée.

27 Méthode AF (Analyse Fonctionnelle)
Bibliographie: Méthode AF (Analyse Fonctionnelle) C. Merlaud, A. Rivière « Identification des fonctions d’un produit vers le CDCF », Technologie et Formation, n°14. J. Roudier « Une application pédagogique de l’analyse fonctionnelle: Phare automobile », Technologie, n°43. Site: Procédure: I/ Inventaire des constituants de l’environnement II/ Recherche des fonctions et des contraintes III/ Validation des fonctions IV/ Valorisation et hiérarchiser les fonctions Représentation graphique: Constituant 2 Constituant 1 Produit Fonction principale Constituant 3 Fonction complémentaire Environnement Identification du milieu environnant: Il englobe l’ensemble des éléments, physiques ou humains en relation avec le produit pendant son cycle de vie (matière d’œuvre, énergie, outil, outillage, utilisateurs, réparateur, environnement physique). Recherche des fonctions: Une fonction est une relation entre deux constituants du milieu extérieur (Fonction principale) ou entre le produit et un constituant du milieu extérieur (Fonction complémentaire). Hiérarchiser les fonctions: Classer les fonctions par ordre de priorité.

28 Application: Conception d’un stylo personnalisé
Utilisateur: main, désirs, Lieu de stockage: poche, sac Milieu extérieur Maintenance Papier I/ Inventaire des constituants de l’environnement FP1: Ecrire sur papier FP2: Protéger la pointe FP3: Permettre la maintenance FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures II/ Recherche des fonctions et des contraintes Diagramme pieuvre: Stylo personnalisé Utilisateur Lieu de stockage Milieu extérieur Maintenance Papier FC1 FC2 FP1 FP2 FP3 Contraintes: Stylo unique adapté à l’utilisateur Délai de livraison la journée Prix équivalent aux stylos haut de gamme

29 Arbre fonctionnel: (Détailler les fonctions précédentes)
FP1.1: Ecrire sans effort FP1.2: Avoir une bonne homogénéité du trait FP1.3: Avoir une grande autonomie d’écriture FP1.4: Avoir un bon équilibrage du stylo FP1: Ecrire sur papier FP2: Protéger la pointe FP3: Permettre la maintenance FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures FP2.1: Protéger facilement FP2.2: Minimiser les manipulations FP3.1: Démonter facilement FP3.2: Minimiser les manipulations FC1.1.1: Choisir la forme FC1.1.2: Choisir les matériaux dans palette FC1.1.3: Graver le nom de l’utilisateur FC1.1: Permettre la personnalisation FC1.2: Facile à manipuler FC1.2.1: Facile à transporter FC1.2.2: Etre stable sur un support FC1.2.3: Tenir dans la main FC1.2.4: Tenir dans lieu de stockage FC2.1: Résister à l’eau et humidité FC2.2: Résister aux rayures FC2.3: Résister aux efforts de l’utilisateur FC2.4: Résister aux chutes

30 Valorisation des fonctions
III Valider les fonctions Reprendre chaque fonction, étudier les constituants de l’environnement qu’elle met en relation et répondre aux questions suivantes: A quoi sert-elle? A qui sert-elle? Quand sert-elle? Peut-on s’en passer? IV Valoriser et hiérarchiser les fonctions % Appré. FP1: Ecrire sur papier 30 FP2: Protéger la pointe 15 FP3: Permettre la maintenance 5 FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures 20 Valorisation des fonctions Ventilation du % de FP1 % Appré. Vent. FP1.1: Ecrire sans effort 35 10,5 FP1.2: Avoir une bonne homogénéité du trait 10 3 FP1.3: Avoir une grande autonomie d’écriture 20 6 FP1.4: Avoir un bon équilibrage du stylo 100% 100% %

31 Résumé: Tri par ordre décroissant Calcul % cumulé % Fonction % cumul.
12,6 FC1.1.1 10,5 FP1.1 23,1 FP1.4 33,6 9 FP2.1 42,6 6,3 FC1.1.2 48,9 6 FP1.3 54,9 FP2.2 60,9 FC2.1 66,9 FC2.2 72,9 FC2.3 78,9 3 FP1.2 81,9 FP3.1 84,9 2,7 FC1.2.2 87,6 FC1.2.3 90,3 FC1.2.4 93 2,1 FC1.1.3 95,1 2 FP3.2 97,1 FC2.4 99,1 0,9 FC1.2.1 100 10,5 FP1.1 3 FP1.2 6 FP1.3 FP1.4 9 FP2.1 FP2.2 FP3.1 2 FP3.2 FC2.1 FC2.2 FC2.3 FC2.4 12,6 FC1.1.1 6,3 FC1.1.2 2,1 FC1.1.3 0,9 FC1.2.1 2,7 FC1.2.2 FC1.2.3 FC1.2.4 Tri par ordre décroissant Calcul % cumulé

32 Hiérarchisation des fonctions (Courbe ABC)
Fonctions de grande importance pour le client: FC1.1.1 FP1.1 FP1.4 FP2.1 Fonctions importantes pour le client : FC1.1.2 FP1.3 FP2.2 FC2.1 FC2.2 FC2.3 Fonctions de relative importance pour le client: les autres Courbe ABC ou de PARETO ou des 20-80: A B C

33 Hiérarchisation des fonctions (Courbe ABC)
FP1.1: Ecrire sans effort FP1.2: Avoir une bonne homogénéité du trait FP1.3: Avoir une grande autonomie d’écriture FP1.4: Avoir un bon équilibrage du stylo FP1: Ecrire sur papier FP2: Protéger la pointe FP3: Permettre la maintenance FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures FP2.1: Protéger facilement FP2.2: Minimiser les manipulations FP3.1: Démonter facilement FP3.2: Minimiser les manipulations FC1.1.1: Choisir la forme FC1.1.2: Choisir les matériaux FC1.1.3: Graver le nom de l’utilisateur FC1.1: Permettre la personnalisation FC1.2: Facile à manipuler FC1.2.1: Facile à transporter FC1.2.2: Etre stable sur un support FC1.2.3: Tenir dans la main FC1.2.4: Tenir dans lieu de stockage FC2.1: Résister à l’eau et humidité FC2.2: Résister aux rayures FC2.3: Résister aux efforts de l’utilisateur FC2.4: Résister aux chutes

34 Hiérarchisation des fonctions (Tri croisé)
Pondération: 1: légèrement supérieure 2: moyenne supérieur 3: Nettement supérieur

35 Hiérarchisation des fonctions (Tri croisé)
FP1.1: Ecrire sans effort FP1.2: Avoir une bonne homogénéité du trait FP1.3: Avoir une grande autonomie d’écriture FP1.4: Avoir un bon équilibrage du stylo FP1: Ecrire sur papier FP2: Protéger la pointe FP3: Permettre la maintenance FC1: Répondre aux attentes de l’utilisateur FC2: Résister aux agressions extérieures FP2.1: Protéger facilement FP2.2: Minimiser les manipulations FP3.1: Démonter facilement FP3.2: Minimiser les manipulations FC1.1.1: Choisir la forme FC1.1.2: Choisir les matériaux FC1.1.3: Graver le nom de l’utilisateur FC1.1: Permettre la personnalisation FC1.2: Facile à manipuler FC1.2.1: Facile à transporter FC1.2.2: Etre stable sur un support FC1.2.3: Tenir dans la main FC1.2.4: Tenir dans lieu de stockage FC2.1: Résister à l’eau et humidité FC2.2: Résister aux rayures FC2.3: Résister aux efforts de l’utilisateur FC2.4: Résister aux chutes

36 Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): le Cahier des charges Fonctionnel A.F : Analyse Fonctionnelle C.D.C.F : Cahier des charges Fonctionnel

37 ? Cahier des charges fonctionnel Bibliographie: Définition: Contenu:
« Le cahier des charges fonctionnel la norme en vigueur », Technologie n°52. NF X , 152, 153 Logiciel CdCF de TDC: Transfert De Connaissances Définition: Document par lequel le demandeur (client) exprime son besoin (ou celui qu’il est chargé de traduire) en termes de fonctions de services et de contraintes. Pour chacune d’elles sont définis des critères d’appréciation et leurs niveaux. Chacun de ces niveaux est assorti d’un flexibilité ? Contenu: Présentation générale du problème: Produit et son marché Contexte du projet et ses objectif Enoncé des besoins Environnement du produit recherché Expression fonctionnelle du besoin: Fonctions de services et les contraintes Critères d’évaluation Niveaux de ces critères et leurs définitions Flexibilités de ces niveaux Appel à variantes: Liberté pour le concepteur d’interpréter le besoin Stimuler l’innovation Grille de réponse: Facilite l’évaluation Comparaison des solutions

38 Monsieur Engrenix (responsable BE)
Application: Conception d’un stylo personnalisé (Présentation suivant formalisme logiciel CdCF de TDC) Fiche d’identité Désignation définitive du produit: Stylo personnalisé Référence: SP/2003/JML Nom fichier: CDCF-SP-2003 Cahier des charges établi par Monsieur Travailix Porteur du problème: Monsieur Lettrix Animateur du groupe de travail: Monsieur Orquestrix Décision du développement du produit: Date: 11 Février 2003 Décideur: Madame Chefix Liste des destinataires du Cahier des charges fonctionnel Participants au groupe de travail: Monsieur Engrenix (responsable BE) Madame Marquetix (responsable Marketing) Monsieur Venpax (commercial) Madame Logarix (ingénieur R&D) Visa:

39 Application: Conception d’un stylo personnalisé
(Présentation suivant formalisme logiciel CdCF de TDC) 2. Contexte 2.1 Enoncé du problème: Ce produit/projet servira à: A des clients particuliers, But de ce produit/projet: Proposer un stylo personnalisé, Répondre aux attentes des personnes qui souhaitent avoir un stylo équilibré qui prend en compte leur morphologie d’écriture et qui souhaite avoir un confort d’écriture. Répondre au critère de longévité (durée de vie, résistance aux agressions extérieures, durée d’utilisation, …) Ce produit/projet agira sur: L’image de marque de l’utilisateur (prestige, place dans la société…) , Le confort de l’utilisateur. 2.2 Présentation générale: Origine du projet: Le stylo est devenu au fil des ans l’équivalent du couteau au 19ème siècle. Dans notre société de communication et informatique, la note manuelle et ponctuelle de renseignements hors saisie informatique (Ordinateur, Not pad…) reste présente. Cette action de prise de notes à fortement diminuée sur la pression de l’informatisation des tâches. Cependant dans une journée toute personne a besoin d’écrire quelques phrases, mots ou chiffres. S’il n’a pas sur lui à ce moment là un stylo, il perd l’information ponctuelle. Le stylo est considéré comme une instrument bas de gamme donc la personne le perd ou l’oubli. Afin d’éviter ces problèmes, il faut rendre ces lettres de noblesse à cet instrument d’où l’origine du stylo personnalisé.

40 Mise en place d’une nouvelle gamme de produits dans la société.
Application: Conception d’un stylo personnalisé (Présentation suivant formalisme logiciel CdCF de TDC) 2.2 Présentation générale: (suite) Programme dans lequel s’inscrit le projet: Mise en place d’une nouvelle gamme de produits dans la société. Caractère confidentiel: Confidentiel industrie pour la partie produit/process. Objectifs fixés aux concepteurs réalisateur: Améliorer les performances techniques du produit par une amélioration du confort d’utilisation. Optimiser le cycle produit/processus. Réduction des coûts de production. Stylo unique adapté l’utilisateur. Délai de production la demi journée voir au maximum la journée sur le lieu de vente. Prestation attendue: Etude de faisabilité: Fin Avril 2005. Prototype produit/Process: Septembre 2005 Mise sur la marché: Novembre/Décembre 2005

41 Insatisfactions relevées sur des produit voisins:
2.3 Diagnostic du marché: Insatisfactions relevées sur des produit voisins: Stylo haut de gamme produits en série sans personnalisation seule la gravure du nom est proposée, Prix des stylos de grandes marques. Produit concurrents et points précis à examiner: Mont blanc, esthétique, Waterman haute gamme, principe de protection. Prévision des ventes: 1000 à 2000 stylos par an par point de vente. Circuit de distribution: Chaque point de vente sera un centre de production. 2.4 Directives particulières sur le produit: Conception pour un coût objectif: Le coût objectif a été fixé par le service marketing à 30 euros pour un stylo a personnalisation standard (bois, acier inox, alliage léger, gravure, forme choisie, équilibrage stylo) si le client souhaite une personnalisation particulière le prix sera évalué à façon (métal précieux…). Imposition ou interdiction d’un principe de solution: Aucun Look de la solution: Soigner la qualité de finition

42 Contrainte Critère Niveau Flexibilité Contrôle
2.5 Diagnostic du marché: Pourquoi le besoin existe-t-il ?: - Besoin croissant de personnaliser son environnement, Pas de proposition de ce type actuellement. Qu’est-ce qui peut le faire évoluer ou disparaître ?: La fin de la prise de note ponctuelle, La concurrence. Quel est le risque d’évolution ou de disparition?: Peu de risque de voir l’écriture manuelle disparaître de notre mode de vie. 2.6 Liste des contraintes générales: Contrainte Critère Niveau Flexibilité Contrôle Limiter l’appel à la sous-traitance Nbr heures production 50% maxi 70% accepté si délais de production sont inférieurs de plus de 30% Comptabilité Limiter le prix équivalent aux stylos haut de gamme Prix équivalent aux stylos haut de gamme de la concurrence + 10% maxi X % suivant matériau choisi Marketing

43 3. Analyse fonctionnelle
3.1 Arbre fonctionnel: (voir analyse fonctionnelle) 3.2 Fonctions de services: Fonctions valorisées(voir analyse fonctionnelle) 3.2.1 Caractérisation des fonctions: Fonction Valeur Critère Niveau Flexibilité Contrôle … Ecrire sans effort. minimal Effort axial 30 cN ±60% Dynamomètre Coefficient frottement 0,075 ±30% Montage contrôle Flexibilité: F0 Flexibilité nulle; F1 Flexibilité faible; F2: Flexibilité négociable, F3 Flexibilité forte

44 Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): le Quality Function Deployment A.F : Analyse Fonctionnelle C.D.C.F : Cahier des charges Fonctionnel Q.F.D : Quality Function Deployment

45 Q.F.D: Quality Function Deployment
Bibliographie: Q.F.D: Quality Function Deployment Y. Akao « Prendre en compte les besoins du client dans la démarche de conception d’un produit », AFNOR. J.C. Cravoisy, P. Legrand « Concevoir la qualité: introduction au QFD », Technologie, n°67. Logiciel QFD Qualidep Windows de Createc innovation Définition: Outil pour la spécification et l’industrialisation des produits ou de services orientés vers les attentes clients Invention: Yoji Akao, chez Mitsubishi dans les années 60-70 But: Prendre en compte au plus tôt la qualité des produits dans le process de conception. Permettre de traduire de façon appropriée les attentes du consommateur en spécifications internes à l’entreprise ceci tout le long du processus de développement d’un produit (Travail d’équipe): Phase de recherche, de développement Phase d’études, de méthodes et de réalisation, Phases commerciales et de distribution En 1987 en France: la non qualité a coûté 46 milliards d’Euros… 1 employé sur 5: Refait ce que les 4 autres avaient mal fait….

46 Avantages du QFD: Limites du QFD:
Réalisation des attentes client: Corrélation entre les spécifications de définition et de production et « la voix » du client. Réduction des délais et des coûts: Temps de cycle de développement -30 à 50%, mise en évidence des conflits latents d’où suppression des blocages. Optimisation des spécifications de définition et de production, modifications moins nombreuses et moins tardives, réduction des coûts de démarrage. Amélioration des modes de fonctionnement et de comportement: Travail en équipe pluridisciplinaire, réalisation d’objectifs identifiés, justifiés et partagés. Accroissement de la réactivité de l’entreprise: Circulation des informations plus rapide, décisions prises en commun plus rapidement répercutées. Indicateur permanent de compétitivité économique: Comparaison des choix et des performances de l’entreprise aux réponses de la concurrence, souplesse de la démarche, adaptation au produit et à l’entreprise. Limites du QFD: Changement de mentalités: Accepter l’échange d’informations en flux horizontal et le décloisonnement. Simplicité complexité: Simple pour les produits simples, complexe lorsque beaucoup de composants. Taille et nombre des matrices de déploiement: Travail fastidieux si réalisé manuellement Utilisateurs: Automobile (FORD(EU), GM, Chrysler, Fiat, PSA, RVI…), Sous traitants (Valeo, Bendix…), Electronique (Texas Instruments, IBM (EU), autres (SKF, Wirlpool (EU), Electrolux, General Electric, John deer…)

47 Spécifications attentes du client
Mode d’utilisation de la méthode Q.F.D Procédure: I/ Spécification attentes du client : I.1/ Identifier les types de clients: pratiques, contraintes, environnement… I.2/ Hiérarchiser les clients: attribuer un poids à chaque type de clients en fonction de la stratégie commerciale, I.3/ Identifier et lister les attentes du client: recherchées dans le produit, attendues implicitement, exigées par la réglementation, attachées à l’image de marque de l’entreprise, nouveautés non exprimées… I.4/ Hiérarchiser les attentes clients: Pondération de 1 à 5 en fonction des points précédents. I.5/ Déterminer les spécifications du client: Pondérer les attentes clients par le poids des clients et les sommer. Cette liste est la matière première de la méthode. Application: Conception d’un stylo personnalisé Spécifications attentes du client Attentes du client

48 II/ Spécification Produit :
Procédure: II/ Spécification Produit : II.1/ Identifier les Comment: les Quoi sont les attentes du client avec leur pondération établies précédemment, les Comment sont les manières de répondre aux Quoi. II.2/ Identifier les relations entre Comment et Quoi: un comment peut répondre à plusieurs quoi, la matrice qui met en relation les quoi et comment permet de prendre en compte la force de la relation existante (valeur forte 9, moyenne 3, faible 1, par exemple). II.3 Hiérarchiser les Comment: Pondérer la force des comment par la valeur des attentes du client et sommer les produits par comment. II.4/ Chiffrer les Comment en Combien: Quantifier les spécifications déterminées (combien pour chaque comment). II.5/ Etudier les corrélations entre les Comment: Une table triangulaire placée au dessus des comment permet d’étudier les corrélations entre les spécifications: - corrélation forte positive: Si une spécification augmente l’autre augmente fortement, - corrélation positive: Si une spécification augmente l’autre augmente dans le même ordre de grandeur - corrélation négative: Si une spécification augmente l’autre diminue dans le même ordre de grandeur et inversement. - corrélation forte négative: Si une spécification augmente l’autre diminue fortement et inversement. II.6/ Se conforter à la concurrence: La comparaison se réaliser sur les quoi (étalonnage selon la qualité demandée) et les comment (étalonnage technique).

49 Spécifications produit
Application: Conception d’un stylo personnalisé II.1/ Identifier les Comment II.2/ Identifier les relations entre Comment et Quoi II.3/ Hiérarchiser les comment Spécifications produit Quoi Comment Apport des comment aux attentes clients 9: Effet sur quoi Fort 3: Effet sur quoi Moyen 1: Effet sur quoi Faible

50 Spécifications produit
Application: Conception d’un stylo personnalisé II.4/ Chiffrer les comment en Combien Spécifications produit ≠ Limites Combien

51 Corrélations des spécifications produit
Application: Conception d’un stylo personnalisé Corrélations des spécifications produit + - II.5/ Etudier les corrélations entre les Comment

52 Application: Conception d’un stylo personnalisé
II.6/ Se conforter à la concurrence Etalonnage selon la qualité demandée avec la concurrence

53 Application: Conception d’un stylo personnalisé
II.6/ Se conforter à la concurrence Etalonnage selon la technique

54 … … Procédure: III/ Spécification Composants :
La démarche se poursuit en considérant les comment (spécification du produit) précédemment définis comme les Quoi d’une nouvelle matrice. Les pondérations sont calculées à partir des poids des comment. A cette étape du processus, les comment se traduisent par des choix d’éléments normalisés, des dessins de pièces cotés, des caractéristiques de matériaux… … …

55 Procédure: IV/ Spécification du processus de production :
Le déploiement se poursuit de la même façon que pour l’étape précédente. La nouvelle matrice lie les caractéristiques techniques des composants définis précédemment aux choix des procédés et des machines en fonction des performances de production demandée: précision, cadence… Les gammes de fabrication sont élaborées, les AMDEC process/produit, les moyens de contrôle (moyens de mesure, cartes de contrôle…) sont déterminés. V/ Spécification de l’organisation de la production : A partir des gammes de fabrication, des plans de contrôle, des plans de production, on détermine les moyens à mettre en œuvre pour réaliser la production: Procédures de contrôle, Implantation du SPC (Statistic Process Control), Programme de réglages, Programme de maintenance, Formation du personnel, …

56 Déploiement Philosophie Q.F.D Client Spécification du produit
+ - Spécification des composants Client Spécification du processus de production Spécification de l’organisation de la production Déploiement

57 Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): la Valeur Ajoutée Directe A.F : Analyse Fonctionnelle C.D.C.F : Cahier des charges Fonctionnel Q.F.D : Quality Function Deployment V.A.D : Valeur Ajoutée Directe

58 V.A.D: Valeur Ajoutée Directe
Bibliographie: V.A.D: Valeur Ajoutée Directe P_L Brodier Une nouvelle approche de la gestion: la VAD, AFNOR gestion, Paris 2è édition 1993 Définition: La Valeur Ajoutée Directe est tout simplement la différence entre le prix de vente et le coût de la matière. VAD = PV- CM Invention: P_L Brodier 1988 Objectif: La VAD permet de mettre en évidence: - L ’amélioration des processus - L ’incidence d ’une prise de décision fondée sur une évaluation éronnée de la marge - le coût des encours.

59 Prix de vente + Coût de revient = Marge
Dans un contexte de concurrence où l’offre est supérieure à la demande l’équation des prix se présente sous la forme: Prix de vente + Coût de revient = Marge Donnée externe à l’entreprise Donnée interne à l’entreprise Donnée externe à l’entreprise Le prix de vente est déterminé en grande partie par les lois du marché. L ’entreprise est obligée d ’intégrer les données de la concurrence. C ’est une donnée externe. Le coût de revient découle des décisions prises dans toutes les activités de l ’entreprise. C ’est une donnée interne. Pour augmenter la marge il faut faire croitre la VAD/h = (PV-CM)/tu - On peut chercher à augmenter (PV-CM). C ’est le rôle de la conception qui apporte des réponses au besoin tout en justifiant un prix de vente élevé et des coût matière les plus faible possible. - On peut diminuer le temps tu. Ceci est toujours le cas car la réalisation de l ’objet est en constante amélioration. Ordres de grandeurs: Un produit arrivant sur le marché avec 6 mois de retard ==> 33% de pertes Un produit 10% trop cher par rapport à la concurrence ==> 22% de pertes

60 Les méthodes pour évaluer la marge:
1) La méthode du coût de revient complet Marge=PV-(FG+CT+CAC) 2) La méthode du coût direct Marge sur coût directe=PV-(CDMO+CAC) 3) la méthode de la valeur ajoutée directe VAD=PV-CAC

61 Comparer les 3 méthodes Exemple:
Pour fabriquer un sous ensemble d ’un luminaire,le bureau d ’étude envisage deux solutions. Solution 1 : On assemble l ’ensemble des composants qui représentent un prix de 6 euros et le temps d ’assemblage est de 1 heure 30. Le taux horaire du poste d ’assemblage est de 30 euros. Solution 2 : On sous traite une partie de l ’assemblage. La sous traitance vend le pré assemblage à 46 euros. L ’assemblage final prend 40 minutes. Le coût de la main d ’œuvre directe est de 20 euros. Les frais généraux représentent 45% du taux horaire. Le prix de vente du sous ensemble est de 100 euros, il est imposé par la concurrence. Comparer les 3 méthodes

62 Méthode du coût de revient complet
La solution 1 donne la marge la plus grande Méthode du coût directe La solution 1 donne la marge la plus grande Méthode de la valeur ajoutée directe La solution 2 génère plus de profit par heure de travail

63 Méthode du coût de revient complet
- Type analytique, la plus ancienne - Le taux horaire du poste prend en compte l ’amortissement du matériel et le coût de la main d ’œuvre directe. - Tient compte des frais généraux par majoration forfaitaire du coût de production. - Le pourcentage appliqué pour les frais généraux a un caractère aléatoire. Méthode du coût directe - Appliquée aux USA vers 1966 pour remédier aux inconvénients de la méthode précédente. - Justification par le fait que le coût de la main d ’œuvre directe constitue l ’essentiel du coût de revient. - Reporte l ’amortissement matériel du poste de travail au niveau des frais de structure. Méthode de la valeur ajoutée directe - Méthode préconisée par Bordier en 1988. - Elle définit l ’efficacité de l ’acte de transformation sans prendre en compte les règles de répartition des frais de fonctionnement. - Elle convient pour les systèmes automatisés où le coût de la main d ’œuvre directe est faible et où les frais indirectes sont élevés.

64 Ki= Taux horaire normal (i) Taux horaire normal moyen
La VAD ne prend pas en compte la notion de temps, mais on la rapporte à l ’heure d ’activité. Il convient donc de définir la notion d ’heure pondérée. Le Coefficien de pondération de poste i, noté Ki. Ki= Taux horaire normal (i) Taux horaire normal moyen Taux horaire normal i =Poids économique (i) / temps d ’activité (i) Le poids économique inclut l ’ensemble des charges et dépenses nécessaires au fonctionnement du poste de travail: - Amortissement du poste - Coûts des travaux de réparation et de la maintenance - Coût de la main d ’œuvre - Coût des consommables et de l ’espace occupé - Frais d ’études et les frais financiers imputales à cet équipement - … Le temps d ’activité réelle est le temps théorique d ’utilisation, minoré de tous les arrêts. Taux horaire normal moyen = Somme des n Taux horaire normaux / n Remarque:avec cette définition les temps des gammes d ’usinage, d ’assemblage…multipliés par les coefficients de pondérations des postes concernés deviennent additifs sur le plan économique et sont appelés des temps pondérés.

65 Exemple d ’optimisation de la gamme de fabrication du stylo;
Le stylo est vendu 100 euros le coût des composants est de 10 euros. La VAD par heure est de : ( ) * 60 47,3 donc de euros/heure Remarque: selon le poste, une réduction du temps opératoire a un poid économique différent Exercice: la perceuse est supprimée et l ’opération est effectuée en CN en 2 minutes. Quelle économie est réalisée?

66 Le gain est de 10,33 % La VAD par heure est de : (50 - 10 ) * 60 42.9
donc de euros/heure Le gain est de 10,33 %

67 Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): la Conception Coût Objectif A.F : Analyse Fonctionnelle C.D.C.F : Cahier des charges Fonctionnel Q.F.D : Quality Function Deployment V.A.D : Valeur Ajoutée Directe C.C.O : Conception Coût Objectif

68 C.C.O: Objectif: Conception Coût Objectif Exemple:
A partir des données fournies par le marketing : - appréciation client prix de vente objectif. Les fonctions peuvent être associées à un coût objectif. Le bureau étude et les méthodes ont pour objectif ce coût par fonction. Marketing: % Appréciation et prix de vente Fonction % Appr. Coût Objectif Personnaliser stylo 25 35 euros Manœuvrer le mécanisme 5 5 euros Permettre le verrouillage Limiter effort axial Ecrire facilement longtemps 20 10 euros Protéger la pointe 10 Protéger le stylo 25 euros Stocker Exemple: Prix de vente objectif: 100 Euros Attention: la ventilation du prix de vente ne se réalise pas mécaniquement. Certaines fonctions vitales peuvent être créditées d’un coût objectif supérieur à celui défini à partir de l’appréciation client.

69 VAD objectif au bureau d ’études
Le bureau d ’études a pour mission de concevoir un stylo avec un coût objectif de 100 euros et une VAD/H de 60 euros minimum. Le service marketing de l ’entreprise a procédé à une étude de marché qui révèle que les clients accordent aux huit fonctions de ce stylo ( stylo personnalisé,manœuvre du mécanisme, verrouillage, effort axial faible, ecrire facilement et longtemps, protéger la pointe, le stylo, stocker) respectivement l ’importance suivante: 35%, 5%, 5%, 5%, 10%, 10%, 25%, 5%.

70 Le bureau d ’études donne les coûts et les temps de transformation.
Il peut bien sur proposer plusieurs solutions. On calcul alors la VAD/H et les prix de cession interne

71 La fonction personnaliser le stylo a un coût trop élevé
La fonction personnaliser le stylo a un coût trop élevé. Le temps de transformation est trop élevé.

72 Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN): la Conception Coût Objectif A.F : Analyse Fonctionnelle C.D.C.F : Cahier des charges Fonctionnel Q.F.D : Quality Function Deployment V.A.D : Valeur Ajoutée Directe C.C.O : Conception Coût Objectif A.V : Analyse de la Valeur

73 AV (Analyse de la valeur)
Analysis of value ou AV (Analyse de la valeur) Handbook of industrial engineering edited by Gavriel Salvendy Institute of Industrial Engineers. L.D. Miles « Techniques of value analysis and engineering », Mac Graw Hill, New York, 1961. Bibliographie: Définition: Démarche créative et organisée utilisant un processus fonctionnel et économique dont le but est d’augmenter la valeur d’un sujet (produit, système, service…) Invention: L.D. Miles en 1947 But: Par un travail de groupe constitué de personnes représentant les différentes fonctions, cette méthode permet par une démarche structurée et systématique, de ne laisser subsister dans le produit que les fonctions qui apportent un ratio (Appréciation client / Coût) important. Résultats de l’AV: Diminution du coût direct (matière et salaires avec charges) s’établit au environ de 50%.

74 Application: Conception d’un stylo personnalisé
Le service marketing par une étude de marché fourni les appréciations attendues par le client, les coûts sont chiffrés par le bureau étude. Composant Fonction % Appr. % Coût Valeur A Corps stylo Personnaliser stylo 25 44 0,6 B Bouton manœuvre Manœuvrer le mécanisme 5 10 0,5 C Ressort bas Permettre le verrouillage D Ressort haut Limiter effort axial E Réservoir encre + bille Ecrire facilement longtemps 20 4 F Mécanisme verrouillage Protéger la pointe 1 G Traitement ext. stylo Protéger le stylo 1,3 H Agrafe Stocker

75 Application: Conception d’un stylo personnalisé
Composants A Corps stylo B Bouton manœuvre C Ressort bas D Ressort haut E Réservoir encre + bille F Mécanisme verrouillage G Traitement ext. stylo H Agrafe A Objectif G F B H Conclusion: La fonction A présente une valeur trop faible. Elle doit être étudiée plus en profondeur afin de diminuer son coût. E C D

76 Méthodes et outils pour la Spécification et la Conception de Produit Nouveau (SCPN):
A.F : Analyse Fonctionnelle C.D.C.F : Cahier des charges Fonctionnel Q.F.D : Quality Function Deployment V.A.D : Valeur Ajoutée Directe C.C.O : Conception Coût Objectif A.V : Analyse de la Valeur