Démarche de conception -1- Le contexte Pour se développer et survivre, une entreprise doit vendre ses produits Un client achète le produit pour : - Répondre à un besoin - Satisfaire une envie - Réaliser un rêve Le client exprime un besoin Ce besoin est caractérisé par une prestation La prestation est satisfaite par l’utilisation du produit

Démarche de conception Il y a obligation pour l’entreprise : - de percevoir le besoin du client - de formaliser ce besoin - d’évaluer le taux de satisfaction Le client est aussi sensible aux évolutions du contexte économique, social, environnemental et au degrés d’innovation. De ce fait, le besoin est en perpétuelle évolution et le produit aussi.

Démarche de conception -2- Le concept Le point de vue retenu est de considérer le produit comme un générateur de services. Le service est alors caractérisé par une liste de prestations attendues Ces prestations sont satisfaites pendant les phases d’utilisation du produit par l’action du produit sur son environnement L’analyse fonctionnelle est une méthode qui d’imaginer cet environnement d’utilisation et les interactions du produit avec les éléments de cet environnement.

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle -3- Objectifs et méthodes On distingue 2 points de vue dans l’analyse fonctionnelle : - le point de vue externe - Le point de vue interne L’analyse fonctionnelle externe propose un modélisation du produit prenant en compte les paramètres de satisfaction du client. Connexion internet Disposer d’applications (GPS; jeux) Esthétique et High-tech Appareil photo Téléphoner

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle L’analyse fonctionnelle interne décrit l’organisation des solutions technologiques qui réalisent le produit.

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle -4- Les outils L’analyse fonctionnelle se fait aux travers d’outils normalisés. - Pour l’analyse externe : Verbaliser et valider le besoin (Bête à cornes) Identifier les milieux extérieurs et énoncer les fonctions de service (Diagramme pieuvre) Caractériser les fonctions Hiérarchiser les fonctions - Pour l’analyse interne : Diagramme FAST Outil graphique SADT Structure chaîne énergie/information Ces outils seront détaillés plus tard dans le cours La réalisation des analyses internes et externes d’un produit donne lieu à l’écriture du cahier des charges fonctionnel (CDCF)

Démarche de conception-Validation La mise en relation de L’analyse interne et de l’analyse externe complétée d’une étude de faisabilité permet de s’assurer que le produit répondra aux attentes du client. Analyse fonctionnelle externe Analyse fonctionnelle interne Etude de faisabilité Conception Prototypage Simulation …… Ecart de non conformité Production

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle -5- Analyse fonctionnelle externe 5.1 Verbaliser le besoin La verbalisation du besoin se fait en répondant à trois questions : - A qui le produit rend-il service ? - Sur qui ou quoi agit-il ? - Dans quel but ? On la formalise en utilisant un outil appelé Bête à cornes Pilote Chaussée Segway A qui rend-il service ? Sur quoi agit-il ? Permettre au conducteur de se déplacer sur une chaussée Dans quel but ? Ex: Véhicule Segway

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle 5.2 Valider le besoin La validation du besoin se fait en répondant à trois questions : - Pourquoi le besoin existe il? - Qu’est ce qui pourrait faire évoluer ou disparaître le besoin ? - Quelle probabilité y-a-t-il de voir évoluer ou disparaître le besoin? 5.3 Identifier les milieux extérieurs : On définit les milieux extérieurs susceptibles d’avoir un interaction avec le produit étudié. On le formalise en utilisant un outil appelé Diagramme pieuvre Ex: Véhicule Segway Segway Pilote EDF Chaussée Environnement

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle 5.4 Enoncer les fonctions de service: Les fonctions de service mettent en relation le produit avec ses milieux extérieurs. On distingue 2 types de fonctions de service : - Les fonctions principales qui traduisent le service rendu par le produit - Les fonctions contraintes qui traduisent les exigences d’adaptation du produit au milieu extérieur FP1 Permettre au Pilote de se déplacer aisément sur la chaussée FC1 Donner au Pilote une sensation de stabilité FC2 Rester insensible aux perturbations provenant de la chaussée FC3 Rester manœuvrable dans la circulation FC4 Etre peu encombrant FC5 Contribuer au respect de l’environnement FC6 Avoir une autonomie suffisante FC7 Se charger sur le réseau EDF Ex: Véhicule Segway

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle On le formalise en utilisant également le Diagramme pieuvre FC3 Segway Pilote EDF Chaussée Environnement FP1 FC1 FC4 FC7 FC2 FC5 FC6 Les fonctions principales relient deux milieux extérieurs en passant par le produit Les fonctions contraintes relient un milieu extérieur au produit

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle 5.5 Caractériser les fonctions : Il s’agit de quantifier les fonctions vis-à-vis de la satisfaction du client et de leur donner un niveau de flexibilité. Fonction Critère Niveau Flexibilité Limite Classe FP1 Vitesse Accélération et décélération Distance d’arrêt Manipulation intuitive 0-20 km/h 1.5 m.s-² 3m à 20 Km/h Commande naturelle pour les réflexes humains +/- 2 Km/h minimum +/- 10cm F0 F1 FC1 Temps de réponse de 0 à 5 Km/h Dépassement inclinaison Inclinaison par rapport à la verticale 1s 30° Nulle Maximum +/- 1° FC2 Hauteur de la marche franchissable à 5Km/h Nature du sol (Goudron; pavés;) 5cm Plage de fréquence : 0 à 300 Hz +/- 10Hz F2 F3 FC3 Dérapage Basculement Rayon de virage Aucun 5 Km/h – 0.5m 10 Km/h – 2.5m 20 Km/h – 10m Au minimum FC4 Hauteur / Largeur / Profondeur FC6 Distance d’autonomie 30 km +/- 8km FC7 Durée de charge 4h +/- 15min Ex: Véhicule Segway F0: flexibilité nulle (niveau impératif) F1: flexibilité faible (niveau peu négociable) F2: flexibilité moyenne (niveau négociable) F3: Flexibilité forte (niveau très négociable)

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle 5.6 Hiérarchiser les fonctions : La hiérarchisation permet de quantifier le degrés d’importance de chaque fonction. Elle permettra aussi de définir les moyens humains et matériels à consacrer à chaque fonction. Elle se fait en attribuant un coefficient d’importance à une fonction par rapport à une autre. Ex: FC7 plus important que FC8 avec un niveau d’importance de 2 L’échelle d’importance est généralement graduée de 1 à 3 - Egale importance: pas de coefficient - Légèrement supérieure: coefficient 1 - Moyennement supérieure: coefficient 2 - Nettement supérieure : coefficient 3 La hiérarchisation se matérialise par un tableau de style tri croisé (voir page suivante)

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle Ex: Véhicule Segway FP1 FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 FC7 Note % 1 2 3 12 26 7 15.3 4.3 6 13 9 19.6 8 17.5 Pour comparer les fonctions FC2 et FC3 : - Croiser la colonne FC3 et la ligne FC2 - Au croisement, la fonction la plus importante est notée (ici FC3) - En dessous est porté le degrés d’importance FC3 FP1 1 FC1 FC2 2 FC4 est moyennement supérieure à FC5 Conclusion: FC3 est supérieure de niveau 2 (moyennement supérieure) à FC2

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle On calcule la note de chaque fonction en faisant la somme de tous les points obtenus dans le tableau FC2 (rouge) recueille : 1+1 = 2 points FP1 FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 FC7 Note % 1 2 3 12 26.1 7 15.2 4.3 6 13 9 19.6 8 17.5 FC3 (bleu) recueille : 2+2+2 = 6 points Enfin on présente les résultats d’importance des fonctions sous la forme d’un histogramme

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle -6- Analyse fonctionnelle interne 6.1 Diagramme FAST: Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technique) présente une traduction rigoureuse de chacune des fonctions de service en fonction(s) technique(s), puis matériellement en solution(s) constructive(s) La figure ci-dessous présente un schéma simplifié des solutions constructives du Segway Mouvements angulaires Ecart à la verticale Vitesse de rotation Couple moteur Consignes de commande Alimentation Groupe de motorisation Codeur incrémental Calculateur Gyromètre Batterie Chariot

Démarche de conception-Analyse fonctionnelle Ces solutions vont être décrites par un diagramme FAST sous la forme suivante: