Analyse fonctionnelle: tronc commun technologique

- Identifier les éléments transformés par le produit ;
- Décrire la valeur ajoutée apportée par le produit et énoncer sa fonction
de service ;
- Distinguer les différents types de fonctions ;
- Repérer les solutions constructives associées aux fonctions techniques ;
- Définir les étapes du cycle de vie d'un produit ;
- Appréhender les différentes étapes de l'analyse fonctionnelle (A.F.) ;
- Situer l'A.F. dans la démarche du projet industriel ;
- Définir les principaux fonctions et services de l'entreprise.
Module 1:
L’ANALYSE FONCTIONNELLE
Compétences attenduesCompétences attendues

Le besoinLe besoin
Éléments du programmeÉléments du programme
* Notion d’exigence
* Notion de besoins: explicite,
implicite et latent.

Déf. Le besoin est une nécessité ou un désir éprouvé par un
utilisateur. (NF X50-150)
Dans sa vie quotidienne l’Homme éprouve un ensemble de besoins à
satisfaire qui sont de différentes natures:
Les besoins primaires: sont ceux qui sont indispensables à la vie tels que la
nourriture, l’habillement,… .
Les besoins secondaires: c’est ce qui est nécessaire, mais non
indispensable à la survie tels que la lecture, les loisirs… .
Les besoins tertiaires: sont ceux qui comprennent le superflu tels que les
gadgets, les futilités…
Notion de besoin
Du point de vue de l’entreprise le besoin peut être :
* explicite: besoins exprimés clairement par le client par le biais d’un
document généralement un cahier des charges. ;
* implicite: besoins que le client ressent parfaitement mais qui ne
sont pas exprimés, soit parce qu’ils font partie de ses droits
communément admis, soit qu’ils sont difficilement exprimables ;

 Le besoin est soit saisi par le service ‘’marketing’’ de l’entreprise par le
biais d’une étude de marché soit exprimé directement par le client lui-même.
Déf. L’exigence est un besoin ou une attente pouvant être
formulés, habituellement implicites, ou imposés.
ISO 9000 : 2000
Il est essentiel que les exigences reflètent complètement les besoins
explicites ou implicites du client.
Le terme exigence couvre aussi bien les exigences du marché (clients) que
celles qui sont internes à l’entreprise et réglementaires.
Notion d’exigence
* latent: besoins potentiels non encore détectés et auxquels on n’a
pas encore de réponse
Dans tous ces cas, il constitue le besoin à satisfaire et pour lequel l’utilisateur
est prêt à fournir un effort (contrepartie monétaire).

Cycle de vie d’un produitCycle de vie d’un produit
* Types de produits
* Cycle de vie.

Types de produits
Un produit n’existe que pour satisfaire un besoin côté utilisateur et pour
assurer la pérennité côté entreprise. Ceci impose qu’il réponde à un besoin
réel et clairement défini. Ainsi l’identification et l’expression du besoin doivent
être faites de manière claire.
Déf. Le produit est le résultat d‘un processus. ISO9000 : 2000
Le produit peut être : un matériel
existant (aspirateur,…)
ou
nouveau (baladeur MP3 en 2002),

simple (assiette,…)
ou
complexe (centrale téléphonique,…)

de série (voiture,…)
ou
unique (toile plastique,…).

Comme il peut être: un software
logiciellogiciel dictionnairedictionnaire
En français il n’existe pas de terme traduisant le concept contenu dans
le terme anglais ‘’software’’. Le terme logiciel traduit le terme anglais
composé ‘’computer software’’.

Ou : un service
poste,
Documents administratifs,...
 un service est le résultat d’au moins une activité nécessairement réalisée
entre le fournisseur et le client et est généralement immatériel.
hôpital,

Ces étapes déterminent ce que l’on appelle cycle de vie d’un produit
Tout produit obéit à une loi d’existence qui répartit sa vie en étapes successives
que l’on peut répartir comme suit:
* étape 1: analyse du besoin;
* étape 2: étude de la faisabilité;
* étape 3: conception;
* étape 4: définition;
* étape 5: industrialisation;
* étape 6: homologation;
* étape 7: production;
* étape 8: commercialisation;
* étape 9: utilisation;
* étape 10: élimination ;
Cycle de vie

étape 1: Analyse du besoin
L’analyse du besoin a pour objet de saisir le besoin, de l’énoncer et de le valider.
En général c’est le service marketing qui se charge de saisir le besoin ressenti
par une catégorie socioculturelle donnée. Ceci est réalisé à l’aide d’instrument
d’investigation tel que l’interview, le questionnaire écrit… . La formalisation du
besoin saisi consiste en l’expression du besoin et sa validation à travers la
réponse aux trois questions (à qui le produit rend-il service ? sur quoi agit-il ? et
dans quel but ?
Le besoin peut également être exprimé directement par le client.
étape 2: étude de la faisabilité
c’est l’étape de l’expression fonctionnelle du besoin. Elle consiste à
énoncer les fonctions de service, à les caractériser et à les hiérarchiser. Elle est
couronnée par l’établissement du cahier des charges fonctionnel (CdCF).

étape 3: conception
l’étude de conception du produit destiné à satisfaire le besoin formulé se
fait à partir du CdCF et ce en respectant les contraintes liées à la concurrence. Le
travail s’articule autour de la recherche des idées et des solutions, l’étude des
solutions et leur évaluation .
étape 4: définition
C’est l’étape intermédiaire entre la conception et l’industrialisation et
durant laquelle la solution adoptée est complétée par une définition exacte.
étape 5: industrialisation
Lors de cette étape on procède à l’organisation du processus de
production et des postes de travail et à l’ordonnancement des
approvisionnements.

étape 6: homologation
c’est l’étape durant laquelle on procède par des essais de qualification à la
vérification de la satisfaction du besoin en conformité avec le CdCF.
étape 8: commercialisation
Trois grandes opérations forment cette étape à savoir:
* l’emballage;
* la distribution et la vente;
* le marketing.
étape 7: production
Le dossier industriel et le prototype étant réalisés pendant l’étape 5.
Alors que les activités durant cette étape s’accentueront alors sur la réalisation du produit
en se basant sur les données quantitatives et qualitatives afin de maîtriser la qualité.
Deux actions principales sont alors réalisées: fabrication et gestion.

étape 9: utilisation
c’est une étape de suivi et d’évaluation permanente des performances du produit.
Ces activités sont réalisées par les services commercial et d’après vente en vue d’apporter
les remèdes aux défauts constatés et les améliorations qui s’imposent à base des données
en lien avec les insatisfactions du client.
étape 10: élimination
L’accent ici est mis sur le devenir du produit après son utilisation dans le but de
préserver l’environnement naturel. On cherche lors de l’étape de conception du produit les
solutions retenues pour son élimination à travers:
* le recyclage de ses éléments récupérables;
* la destruction des éléments non récupérables;
* le stockage en sécurité des éléments non recyclables et non
destructibles.

Entreprise industrielleEntreprise industrielle
* Structure;
* Fonctions internes;
* Contraintes économiques.

Une entreprise industrielle est une entité qui a pour mission de produire des
biens et pour finalité l’obtention de profit à travers la réalisation des bénéfices.
Structure
Les entreprises industrielles sont organisées selon un organigramme qui
prend en compte la répartition adéquate des tâches entre ses différents
départements et services. Cet organigramme varie énormément en passant
d’une entreprise classée PME à une filiale de multinationale par exemple.
Elle répond au besoin social qui forme l’ensemble des besoins dont la
satisfaction est considérée par les membres d’une collectivité donnée comme
indispensable pour assurer un niveau et un style de vie adapté au niveau de
développement et au statut du groupe.
En général on peut distinguer dans une entreprise industrielle:
1- Les services transversaux
Ce sont les services non liés directement au produit mais indispensables au
bon fonctionnement d’une entreprise. Ils sont en relation avec tous les autres
services. Il s’agit des services suivants:

a- les services de management:
* Administration : direction, secrétariat ,
* Comptabilité : générale, analytique.
b- les services de support:
* Gestion: du patrimoine, financière, des ressources humaines;
2- Les services de réalisation
* Marketing (étude du marché) : recherche des besoins, évolution des
exigences par rapport à un besoin, dénomination des produits;
* Conception: recherche, étude, développement;
* Production : industrialisation, fabrication;
* Commercialisation (interne à l’entreprise) : promotion, publicité,
vente, service après vente;
* Distribution (externe à l’entreprise) : promotion, publicité, vente,
service après vente.

Exemple d’organigramme
Direction
administrative
Direction
financière
Direction
technique
Direction
commerciale
Bureau d’étude
Bureau de méthodes
Service de production
Service de conditionnement
et de stockage
Direction Qualité
Service des achats
Service de la publicité
Service des ventes
Service Après-vente
Direction générale

L’entreprise est comme un ensemble hiérarchisé de fonctions. Elle se
caractérise en effet par tout un réseau à la fois hiérarchique et technique qui
règle son fonctionnement.
Au départ se trouve une fonction qui dirige toute les autres, c'est la fonction
de direction.
L’ensemble hiérarchisé peut être synthétisé selon une multitude de
classifications. La classification ci-dessous en est un exemple:
Fonctions internes

FONCTION DIRECTIONFONCTION DIRECTION
FONCTIONFONCTION
ADMINISTRATIVEADMINISTRATIVE
FONCTIONFONCTION
FINANCIEREFINANCIERE
FONCTIONFONCTION
MARKETINGMARKETING
Vision, stratégie, politique, management
de la qualité…
FONCTIONFONCTION
ORGANISATIONORGANISATION
FONCTION TECHNIQUEFONCTION TECHNIQUE
Gestion des ressources et organisation
des moyens logistiques…
Gestion des ressources financières…
Gestion des ressources humaines,
gestion de l’information…
Stratégie commerciale, étude de marché…
FONCTIONFONCTION
COMMERCIALECOMMERCIALE
politique de vente, gestion des stocks…
Conception, planification, production,
contrôle
communicationcommunication

Contraintes économiques
On distingue différentes sortes de biens économiques, en particulier les biens
de production et de consommation.
Les biens de production sont des biens permettant de produire d’autres biens
( par exemple les machines-outils).
Les biens de consommation (finale) sont destinés à l‘usage direct des
individus qui en tirent une satisfaction immédiate. ces biens se divisent
généralement en:
* biens durables dont la consommation s’étend sur une période assez
longue: frigidaires, voitures, machines à laver, téléviseurs…;
* biens non durables qui sont détruits immédiatement dans l’acte
d’utilisation: l’huile, le pain, la confiture, …;
* biens semi-durables sont ceux qui se dégradent par une utilisation
régulière à une vitesse moyenne : les vêtements….
Selon la nature des biens économiques qu’elle produit, une entreprise se
trouve face à un nombre plus ou moins important d’entreprises à activité
similaire. Ceci induit la nécessité de la part de l’entreprise de fournir
davantage d’efforts dans le domaine de la qualité pour pouvoir tailler sa place
sur le marché et la maintenir.

Toute entreprise en général et industrielle en particulier est confrontée, donc, à
la concurrence. Ainsi pour pouvoir survivre face aux défis du marché, elle doit
tenir compte d’un certain nombre de facteurs influençant la qualité de ses
produits notamment:
+ optimiser la gestion des ressources humaines;
+ minimiser les charges directes et indirectes;
+ rechercher les solutions optimales en vue d’offrir des produits
conformes aux besoins du client.
Contraintes économiques

Réponse au besoinRéponse au besoin
* Finalité d’un produit;
* Qualité du produit: conformité,
sûreté de fonctionnement, délai, coût.

Produit
La réponse au besoin consiste à définir la finalité du produit, pour cela on
utilise l’outil ‘’bête à cornes’’ qui s’articule autour de 3 questions:
* À qui le produit rend-il service ?
* Sur quoi agit-il ?
* Dans quel but ?
À qui le produit rend-il service ?
? ?
?
Sur quoi le produit agit-il ?
Dans quel but le produit existe-il ?
Réponse au besoin

Exemple: Aspirateur ménager
À qui le produit rend-il service ?
utilisateur poussières
Permettre à l’utilisateur d’enlever la poussière sur les objets.
Sur quoi le produit agit-il ?
Dans quel but le produit existe-il ?
 la réponse à la question ‘’ Sur quoi le produit agit-il ?’’ détermine en
général la matière d’œuvre sur laquelle agit le produit.
On ne peut parler de la qualité d’un produit que dans la mesure où celui-ci
apporte une réponse satisfaisante au besoin du client.

Validation du besoin
La validation du besoin est une action indispensable pour donner suite à
l’initiation du projet d’étude du produit répondant au besoin.
Cette action se réalise à travers la réponse aux questions suivantes:
1- Pourquoi ce besoin existe-il ?1- Pourquoi ce besoin existe-il ?
- but ?- but ?
- raison ?- raison ?
2- Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ou le faire évoluer ?2- Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ou le faire évoluer ?
3- conclusion3- conclusion
si la réponse à ces 2 questions est positive on dit que le besoin estsi la réponse à ces 2 questions est positive on dit que le besoin est
validé.validé.

1- Pourquoi ce besoin existe-il ?1- Pourquoi ce besoin existe-il ?
but: pour nettoyer les objets domestiques des poussières qui s’y déposent.
Raison:
a- parce que chez les ménages il y a des objets
b- parce que l’air ambiant contient des poussières.
c- parce que certaines de nos activités au foyer génèrent des débris fins.
d- parce que les ménages ne réservent plus beaucoup de temps aux activités de
ménage.
2- Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ou le faire évoluer ?2- Qu’est-ce qui pourrait le faire disparaître ou le faire évoluer ?
a- il n’y a plus d’ objets chez les ménages. Ce n’est pas possible.
b- il n’y a plus de poussières dans l’air ambiant. Ce n’est pas possible.
c- nos activités au foyer ne génèrent plus des débris fins. Ce n’est pas possible.
d- les ménages réservent tout le temps nécessaire aux activités manuelles de
ménage. nécessite la disponibilité d’une personne et revient plus chère.
3- conclusion3- conclusion
Le besoin à satisfaire est donc validé.

la qualité d’un produit est obtenue à travers la réalisation des exigences
matérialisées sous forme de conformité à l’usage, de sûreté de
fonctionnement, de respect des délais et d’optimisation du coût.
Déf. La qualité est l’aptitude d'un ensemble de caractéristiques
intrinsèques à satisfaire des exigences. ISO 9000: 2000
Déf. La conformité est la satisfaction d’une exigence.
ISO 9000: 2000
Déf. La sûreté de fonctionnement est l’ensemble des propriétés
qui décrivent la disponibilité et les facteurs qui la
conditionnent: fiabilité, maintenabilité et logistique de
maintenance. ISO 9000: 2000
Qualité du produit

 il ne faut pas confondre coût et prix :
Coût = prix - bénéfice
Déf. Le coût est la charge ou la dépense supportée par un
intervenant.
Déf. Le prix est l’équivalent monétaire d’un produit lors d’une
transaction commerciale.
Dans le cadre de la concurrence qui s’impose davantage dans tous les
domaines de production des biens et services, l’entreprise applique
désormais le principe de contrôle des coûts en tant qu’élément intégré à la
qualité.

ProcessusProcessus
* Définition
* entrées/sorties
* ressources, activités et valeur ajoutée.
chaîne de montage de moto-cycles,...

Processus
Déf. Un processus est un ensemble d’activités corrélées ou
interactives qui transforme les éléments d’entrée en
éléments de sortie. ISO 9000: 2000
* Les éléments d’entrée d’un processus sont généralement les éléments de
sortie d’autres processus.
* Les processus sont généralement planifiés et mis en œuvre dans des
conditions maîtrisées afin de d’apporter une valeur ajoutée.
Un produit est le résultat d’un ensemble d’activités permettant de
transformer une matière d’œuvre en des éléments sortants en lui conférant
une valeur ajoutée.

 Le concepteur a souvent le choix entre deux ou plusieurs solutions
constructives qui diffèrent par la manière de procéder pour réaliser une tâche
donnée.
Exemple:
le processus de conditionnement de l’huile synthétique pour moteurs à
explosion en barils de 100L:
Le processus réalise le cycle suivant:
1- ramener les barils vides;
2- placer successivement les barils en dessous de la vanne de
remplissage;
3- ouvrir la vanne;
4- détecter le niveau ‘’fin de remplissage’’;
5- évacuer successivement le baril rempli vers le poste d’encapsulation;
6- évacuer le baril encapsulé vers le poste de stockage;…

Exemple de processusExemple de processus
industriel deindustriel de
conditionnement deconditionnement de
l’huile moteur en barilsl’huile moteur en barils

La matière d’œuvre peut être classée selon sa nature en 3 grandes
catégories:
* La matière : pièce à usiner, objet à transporter ou à stocker…
* L’énergie : énergie à convertir ou à stocker…
* L’information : données à traiter, à afficher, à transmettre ou à imprimer…
Déf. La matière d’œuvre est l’élément de l’environnement
physique ou humain sur lequel le processus agit.
  

En passant entre l’entrée et la sortie d’un processus la matière d’œuvre
acquiert une valeur ajoutée.
Déf. La valeur ajoutée est ce que le processus apporte à la
matière d’oeuvre.
La valeur ajoutée acquise par une même matière d’œuvre peut être liée :
* à la forme : transformation de la forme ou de l’état physique (cylindre →
ensemble de disques, eau → glace ou signal électrique →
texte sur papier);
* à l’espace : déplacement …
* au temps : stockage d’énergie, d’information ou d’objets
  

Un système est un ensemble d’éléments formant un tout structuré satisfaisant un
ou plusieurs besoins cohérents.
Système
Déf. Un système est un ensemble d’éléments corrélés ou
interactifs. ISO 9000: 2000
Dans le domaine technique, un système est un ensemble technique conçu pour
répondre à un besoin.
D’une façon générale, le système technique opère sur des matières d’œuvre pour
les faire passer d’un état initial à un état final.
Un système peut être modélisé comme suit :
Énergie
Matière d’œuvre entrante Matière d’œuvre sortante
Informations d’entrée Informations de sortie
Perturbations Déchets
système

bicyclette
 Pour entrer dans un magasin par
exemple, le client ouvre la porte par action
manuelle sur celle-ci en fournissant de
l’énergie. C’est aussi lui et de la même
manière qui la referme: on dit qu’il s’agit d’un
Système non mécanisé.
Déf. Un système non mécanisé est un système dans lequel
l’utilisateur apporte l’énergie nécessaire à la transformation
de la matière d’œuvre et gère la succession des opérations.
porte

 Dans une autre
configuration, pour entrer
dans un magasin, le client
ouvre la porte par action
manuelle sur un bouton
poussoir de commande.
La porte s’ouvre cette fois-
ci grâce à l’énergie fournie
par le moteur électrique
ou le vérin. C’est aussi lui
et de la même manière
qui referme la porte: on dit
qu’il s’agit d’un Système
mécanisé.
Déf. Un système mécanisé est un système utilise une source
d’énergie externe pour transformer la matière d’œuvre.
L’utilisateur gère la succession des opérations.
motocycle
Portail
à commande électrique

 Dans une toute autre configuration, la porte du magasin s’ouvre ou se
referme grâce à l’énergie fournie par le moteur électrique ou le vérin et suivant
l’information présence/absence de client fournie par capteur: on dit qu’il s’agit
d’un Système automatisé.
Déf. Un système automatisé est un système qui utilise une
source d’énergie externe pour transformer la matière
d’œuvre et dont la gestion de la succession des opérations
est dirigée par un constituant de commande.
 L’étude des systèmes automatisés peut se faire selon des points de vue et
approches différentes: structurelle, fonctionnelle,…

L’analyse fonctionnelleL’analyse fonctionnelle
* fonctions de service : fonction d’usage, fonction d’estime ;
* diagramme des interactions ;
* caractérisation des fonctions de service ;
* cahier des charges fonctionnel ;
* organisation interne d’un produit : fonctions techniques, solutions
constructives, composants ;
* relation entre fonctions de service et fonctions techniques : FAST ;
* chaîne de fonctions : chaîne d’énergie, chaîne d’information ;
* notion de solutions constructives et relation avec les fonctions
techniques : analyse descendante (SADT) ;
* démarche de projet industriel.

L’analyse fonctionnelle consiste à exprimer le besoin sous forme de fonctions
de service correspondant aux actions attendues du produit devant
matérialiser le besoin.
 En principe l’analyse fonctionnelle est effectuée en considérant le cycle
d’utilisation du produit : utilisation, stockage, transport, distribution,
maintenance...
Déf. L’analyse fonctionnelle est une démarche qui consiste à
rechercher, ordonner, caractériser, hiérarchiser et/ou
valoriser les fonctions. NF X50-150
L’analyse fonctionnelle du besoin
 L’ordonnancement vise à classer les fonctions de service de manière
logique et permettant d’identifier les relations d’interdépendance entre elles.

 La caractérisation consiste à énoncer les critères d’appréciation, préciser
leurs niveau et indiquer la flexibilité.
 L’hiérarchisation permet d’évaluer l’ordre d’importance des fonctions.
 La valorisation concrétise cet ordre d’importance par l’attribution à
chacune d’elles d’un poids en valeur absolue ou relative indépendamment
des solutions.
 L’action de l’analyse fonctionnelle s’applique à la création ou à
l’amélioration d’un produit et elle est la base de l’établissement du cahier des
charges fonctionnel.

Les fonctions sont les actions d’un produit ou de l’un des ses constituants
exprimées exclusivement en terme de finalités
 La formulation de la fonction doit être indépendante des solutions
susceptibles de la réaliser
Ex. : ‘’nettoyer les vêtements’’ exprime la fonction de service mieux que
‘’laver les vêtements’’ qui fait allusion à la solution technologique.
Les fonctions de service
Comme le rôle d’un produit est de satisfaire le besoin d’un utilisateur donné,
c’est-à-dire lui rendre des services, toutes les fonctions d’un produit sont alors
des fonctions de service
Déf. La fonction de service est l’action attendue d’un produit (ou
réalisée par lui) pour répondre à un élément du besoin d’un
utilisateur donné. NF X50-150
Fonction de service:

* les fonctions d’usage traduisent la composante rationnelle du
besoin, essentiellement la satisfaction du besoin.
* les fonctions d’estime représentent la composante subjective,
par exemple l’esthétisme,…
Les fonctions de service peuvent selon leur nature se classer suivants deux
possibilités :
11èreère
possibilitépossibilité
On distingue:
22èmeème
possibilitépossibilité
On distingue:
Les fonctionsLes fonctions
d’usaged’usage
d’estimed’estime
principalesprincipales
contraintescontraintes

* les fonctions principales correspondent aux services rendus par
le produit pour répondre aux besoins de l’utilisateur;
* les fonctions contraintes traduisent des réactions, des
résistances ou des adaptations à des éléments du milieu extérieur .
 Il faut souvent accomplir plusieurs fonctions de service pour répondre à
un besoin.
Ex. : en choix de l’acier inoxydable pour la réalisation d’une pièce mécanique
destinée à être utilisée dans un milieu corrosif.
Déf. La contrainte est une limitation à la liberté de choix du
concepteur/réalisateur d’un produit. NF X50-150

Pour l’identification des fonctions de services (principales et contraintes) on
utilise le diagramme des interactions souvent appelé diagramme pieuvre.
L’identification des fonctions de services (principales et contraintes) pour un
produit donné peut être réalisée:
* de manière globale.
* ou par phases: on entend par phases, la phase d’utilisation, celle de
maintenance, celle de stockage ou celle de transport…
 Pour chaque phase on peut élaborer un diagramme des interactions
spécifique.
Recherche des fonctions de service
La première étape dans l’AF consiste en la délimitation des éléments formant
l’environnement du produit et qui sont en interaction avec lui.
Les fonctions de service du produit représentent les relations que ce dernier
entretient avec les éléments de son environnement humain, physique et
informationnel.

Produit
É.Env. 1
É.Env. 2
É.Env. 6
É.Env. 5
É.Env. 3
É.Env. 4
FP1 FP2
FC1
FC2
FC3
Structure du
diagramme des
interactions
FC : Interaction entre le produit
et le milieu extérieur
FP : Le produit met en relation
2 éléments extérieurs
É.Env. : élément de l’environnement
En suite on détermine:
* les fonctions principales qui expriment les relations entre deux
ou plusieurs éléments par l’intermédiaire du produit;
* les fonctions contraintes qui expriment la relation entre le produit
et un élément de son environnement.

Aspirateur
utilisateur
objets esthétique
énergie
poussières
FP1
FC1
FC2
diagramme des interactions
FC3
FP1FP1 Permettre à l’utilisateur d’enlever la poussière sur les objets.Permettre à l’utilisateur d’enlever la poussière sur les objets.
FC1FC1 S’adapter aux formes spécifiques des objets.S’adapter aux formes spécifiques des objets.
FC2FC2 Fonctionner sous la tension secteur.Fonctionner sous la tension secteur.
FC3FC3 Avoir un aspect et une couleur qui s’adaptent au décor environnant.Avoir un aspect et une couleur qui s’adaptent au décor environnant.
FC4FC4 Être facilement transportableÊtre facilement transportable
Liste des fonctions
Nota: ce diagramme décrit l’environnement de l’aspirateur en phase d’utilisation seulement.
Les phases de maintenance et de stockage par exemple imposent d’autres contraintes.
FC4

Critères d’appréciation
Déf. Le critère d’appréciation d’une fonction est le caractère
retenu pour apprécier la manière dont une fonction est
remplie ou une contrainte respectée. NF X50-150
Déf. Le niveau d’un critère d’appréciation est la grandeur
repérée dans l’échelle adoptée pour un critère
d’appréciation d’une fonction. Cette grandeur peut être
celle recherchée en tant qu’objectif ou celle atteinte pour
une solution proposée. NF X50-150
Ex.: le poids de l’aspirateur en phase d’utilisation est un critère d’appréciation
de la fonction contrainte ‘’être facilement transportable’’.
Ex.: le niveau du critère d’appréciation de la fonction contrainte ‘’être
facilement transportable’’ est que le poids de l’aspirateur soit inférieur ou égal
à 3kg.

Déf. La flexibilité du niveau d’un critère d’appréciation est
l’ensemble des indications exprimées par le demandeur sur
les possibilités de moduler le niveau recherché pour un
critère d’appréciation. NF X50-150
Ex.: la flexibilité du critère d’appréciation de la fonction contrainte ‘’être
facilement transportable’’ est que le poids de l’aspirateur soit compris dans
une plage de ± 500g autour de 3kg.
 la prise en compte de la flexibilité des niveaux est une des
caractéristiques fondamentales du CdCF. Elle permet d’organiser le dialogue
entre partenaires dans la recherche d’une véritable optimisation. Tout niveau
de critère d’appréciation est assorti d’une indication de flexibilité qui peut
s’exprimer qualitativement par des classes de flexibilité et/ou quantitativement
sous forme de limites d’acceptation et de taux d’échange.
Flexibilité
 la tolérance liée à la valeur nominale du niveau fait partie intégrante de
ce niveau. Il ne faut pas la confondre avec la flexibilité.

Déf. La limite d’acceptation est le niveau de critère
d’appréciation au-delà ou en deçà duquel le besoin est jugé
non satisfait. NF X50-150
 une limite d’acceptation peut aussi être définie par un écart, absolu ou
relatif, positif ou négatif, par rapport au niveau recherché du critère
d’appréciation.
Déf. La classe de flexibilité est une indication littérale, placée
auprès du niveau d’un critère d’appréciation permettant de
préciser son degré de négociabilité ou d’impérativité.
NF X50-150
La classe de flexibilité est répartie en 4 catégories:
* flexibilité nulle (F0): niveau impératif;
* flexibilité faible (F1): niveau peu négociable;
* flexibilité moyenne (F2): niveau négociable;
* flexibilité forte (F3): niveau très négociable;

Déf. Le taux d’échange est le 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, ou entre les variations de niveau de deux
critères d’appréciation . NF X50-150
 les taux d’échange fixés peuvent résulter de calculs d’optimisation,
d’enquêtes auprès d’utilisateurs, de désirs d’incitation ou de toute autre
considération du demandeur.

Le cahier des charges fonctionnel est un document par lequel le
demandeur exprime son besoin (ou celui qui le représente). Il illustre une
sorte de contrat entre le demandeur et le concepteur-réalisateur ou le
fournisseur de service.
Déf. Le cahier des charges fonctionnel est un document par
lequel le demandeur exprime son besoin (ou celui qu’il est
chargé de le traduire) 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 doit être assorti d’une flexibilité. NF X50-151
LE CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL
L’établissement d’un CdCF implique qu’une étude ait permis de cerner avec
précision les besoins des utilisateurs.
Le CdCF n’exprime que des exigences de résultats et, en principe, aucune
exigence de moyens n’y est prescrite.

1ère
partie
Présentation générale du
problème
Destinée à donner toutes les
informations générales utiles
concernant :
 le produit et son
marché;
 contexte du projet,
objectifs;
 énoncé du besoin;
 environnement du
produit recherché.
2ème
partie
Une expression
fonctionnelle des besoins
Partie principale, elle décrit et
définit
 les fonctions de service du
produit,
 les contraintes,
 les critères d’appréciation…
3ème
partie
Un appel à variantes
Cette partie demande et fixe
des limites à l’étude ou à
d’autres solutions possibles.
4ème
partie
Un cadre de réponse
Il est destiné à simplifier et à
codifier la façon de répondre.
 les 3ème et 4ème parties ne sont
traitées que dans certains cas.
Selon la norme NF X 50-151, le CdCF
se compose de quatre parties.

Extrait du cahier des charges
fonctionnel de l’aspirateur ménager
FonctionFonction CritèreCritère NiveauNiveau FlexibilitéFlexibilité
Permettre à l’utilisateurPermettre à l’utilisateur
d’enlever la poussière sur lesd’enlever la poussière sur les
objets.objets.
depressiondepression - 2 bar min- 2 bar min
Être facilement transportableÊtre facilement transportable Poids (masse)Poids (masse) 3 kg3 kg ± 0.5 kg± 0.5 kg
Fonctionner sous la tensionFonctionner sous la tension
secteur.secteur.
TensionTension
d’alimentationd’alimentation 220V, 50Hz220V, 50Hz ± 5 %± 5 %
S’adapter aux formesS’adapter aux formes
spécifiques des objets..spécifiques des objets..
Forme 1Forme 1
Forme 2Forme 2
Forme 3Forme 3
250*80 mm250*80 mm
Ø 20mmØ 20mm
20*10mm20*10mm
F1F1
F1F1
F1F1

L’analyse fonctionnelle d’un système existant aboutit à représenter le
passage du ’’pourquoi?’’ (fonctions de service) au ‘’comment?’’ (fonctions
techniques) puis au ‘’quoi?’’ (solutions constructives) c’est-à-dire comment
chacune des fonctions de service :
* se décline de plus en plus finement en fonctions techniques;
* est réalisée par l’association de solutions, puis matérialisée sous
forme de composants et de constituants.
Cette manière de procéder, part donc d’une fonction de service pour aboutir
aux solutions constructives en passant par les fonctions techniques.
Plusieurs outils peuvent être utilisés dans l’analyse fonctionnelle dont les plus
connus sont le FAST et le SADT.
Organisation interne du produit

Fonctions techniques
Une fonction technique répond à un besoin technique du
concepteur/réalisateur. Elle n’intéresse pas l’utilisateur final du produit voire il
l’ignore.
Déf. La fonction technique est une action interne au produit
(entre ses constituants) choisie par le
concepteur/réalisateur, dans le cadre d’une solution, pour
assurer des fonctions de service. NF X50-150
 Les fonctions techniques d’un sous ensemble de produit complexe ou
système peuvent être des fonctions de service pour le concepteur/réalisateur.
Exemples de fonctions techniques:
* Fixer l’écrou à la pièce.
* Alimenter la chambre du piston.
* Assurer le refroidissement du moteur.
* Convertir l’ énergie électrique en énergie mécanique.
* …

L’outil FAST (de l’anglais Function Analysis System Technic) se présente sous
forme d’un ‘’arbre’’ de fonctions partant de la fonction globale ou d’une fonction
de service. Sa lecture est basée sur une technique interrogative:
 pourquoi cette fonction doit-elle être assurée?
 Comment ?
 et quand ?
Le FAST
FONCTION Comment ?Pourquoi ?
Quand ?
Quand ?

Que peut-on faire avec un FAST ?
Le FAST est un outil qui permet de:
* Ordonner les fonctions suivant une logique fonctionnelle.
* Se servir de cette logique fonctionnelle pour:
+ rechercher, réécrire, compléter les fonctions;
+ ‘’remonter’’ (vers la gauche) aux services attendus, au besoin de
l’utilisateur;
+ ‘’descendre’’ (vers la droite) aux fonctions techniques;
+ définir les limites du produit soumis à l’analyse;
+ rechercher des alternatives aux solutions ou principes de
solutions déjà appliqués ou envisagés;
+ constituer une démarche pédagogique.

 Une représentation FAST peut se limiter à décrire la décomposition
fonctionnelle des fonctions ou déboucher sur les solutions détaillées.
Exemple: exploitation du fast dans l’analyse fonctionnelle d’un produit existant :
l’aspirateur ménager
Aspirer la
poussière
Créer un
flux d’air
dépoussiérer
Éliminer la
poussière

Le FAST descriptif d’un aspirateur ménager
(produit existant)
Pourquoi ? comment ?
Q
u
a
n
d
?
Q
u
a
n
d
?
Enlever la
poussière
du local.
Aspirer la
poussière
Séparer la
poussière
Evacuer la
poussière
Créer un
flux d’air
Source de
courant
Nettoyer
un local
Filtrer la
poussière
Stocker la
poussière
Sec ou
réservoir
Créer un
flux d’air
filtre
Fonction de service Fonctions techniques Solutions constructives

Chaînes de fonctionsChaînes de fonctions
La chaîne fonctionnelle est l’ensemble des constituants nécessaires pour
réaliser une fonction de service.
Elle se caractérise par un agencement en forme de chaîne allant du capteur
à l’effecteur.
Elle est formée par:
Une chaîne d’information qui regroupe les unités réalisant les
fonctions génériques : acquérir, traiter et communiquer.
Sa mission consiste à prélever l’information source et à élaborer son
image informationnelle compatible avec les énergies utilisées par l’unité
de traitement (pneumatique, électrique, électronique…) et de
communiquer le résultat.
Une chaîne d’énergie qui regroupe les unités réalisant les fonctions
génériques : alimenter, distribuer, convertir et transmettre.
Elle assure, à partir des ordres élaborés au sein des constituants de
l’unité de traitement, les animations nécessaires aux actions sur la
matière d’œuvre.

Ordres
Acquérir Traiter Communiquer
Alimenter Distribuer Convertir Transmettre Agir
CHAÎNE D’INFORMATION
CHAÎNE D’ENERGIE
Représentation des chaînes d’énergie et d’information:
Grandeurs
physiques,
consignes
messages
informations
énergie

Alimenter Distribuer Convertir Transmettre
la chaîne d’énergie :la chaîne d’énergie :
Fonctions génériques, flux d’énergie et composantsFonctions génériques, flux d’énergie et composants
- Réseau ONE
- Groupe
électrogène
-Pile, batterie,
- carburant
- contacteur
- Relais et relais
statique
- Variateur
- distributeur
- Machines à
courant continu
- Machines
asynchrones
- vérins
-Accouplement:
embrayage, frein, poulie-
courroie, système vis-
écrou, engrenage
Énergie disponible
pour agir sur
l’effecteurÉnergie mécanique,
énergie
thermique,...
Ordres,
messages
Énergie
électrique,
hydraulique,
pneumatique.
Source
d’énergi
e
Énergie
adaptée

Acquérir Traiter Communiquer
la chaîne d’information :la chaîne d’information :
Fonctions génériques et flux d’information et composantsFonctions génériques et flux d’information et composants
- Capteurs analogiques
- Capteurs numériques
- Interface
homme/machine
- Système num. d’acq.
de données
Matériel:
- Circuits de commande câblés
- Modules logiques
- microcontrôleurs
- ordinateurs
- Automates programmables
Logiciels:
- Système d’exploitation
- Logiciels spécifiques
- Modeleurs volumiques
- Commandes Tor
- Interface
homme/machine
- Système num. d’acq.
de données
- Liaisons de
transmission
Ordres,
Messages.
Informations traitées
Images informationnelles
Grandeurs
physiques et
consignes

La fonction générique:La fonction générique:Acquérir Traite
r
Communiquer
Acquérir
Acquérir est en général l’action de capter, détecter ou saisir une
grandeur physique.
Dans un processus, l’unité d’acquisition est l’ensemble des
éléments qui prélèvent les informations sur la partie opérative
(constituants de la chaîne d’énergie en approche structurelle) ou du
milieu extérieur (environnement du processus) et les transmettent à
l’unité de traitement.
Les éléments technologiques utilisés sont les capteurs, le
détecteurs, les claviers…
Capteurs, détecteursClavier, scanner

r
Communiquer
Traiter
Traiter c’est faire subir aux données un traitement suivant une logique
préétablie dans le but d’atteindre un résultat donné.
L’unité traitement dans un processus a pour fonction de conditionner les
informations reçues de l’unité ou élément d’acquisition selon la nature du
récepteur auquel ils seront communiquées.
Cette unité est à base d’électronique et d’informatique.

r
Communiquer
Communiquer
Communiquer c’est transmettre des données résultat d’un traitement d’une unité de
traitement à une autre unité réceptrice.
Dans un processus l’unité de communication est formée par les constituants
d’interfaçage et de liaison entre les constituants du processus et entre le processus
et les éléments du milieu extérieur.

La fonction générique:La fonction générique:Alimenter Distribuer Convertir Transmettre
Alimenter
Alimenter c’est fournir au système l’énergie (électrique, pneumatique,
hydraulique) dont il a besoin pour fonctionner.
Pour réaliser ce but, cette fonction générique est toujours associée aux fonctions
génériques distribuer et convertir.
Si l’énergie électrique peut être transportée sur de très grandes étendues
géographiques, le besoin en énergie pneumatique ne peut être satisfait qu’à l’aide
de sources locales.

Distribuer
Distribuer l’énergie est l’action qui consiste à délivrer l’énergie
nécessaire en fonction des actions attendues au niveau des effecteurs
(ou les actionneurs).
La distribution se fait en fonction de la nature de l’énergie à distribuer par
des éléments tels que contacteur, relais, distributeurs pneumatique ou
hydraulique.
Ces éléments sont appelés pré-actionneurs.

Convertir
Convertir l’énergie est l’action de transformer sa forme en
fonction de la nature de l’effet souhaité au niveau de l’effecteur.
Dans la plupart des cas de processus la conversion porte sur
l’énergie électrique pour la transformer en énergie mécanique ou
thermique.
L’élément principal de l’unité de conversion est appelé actionneur.

Transmettre
Transmettre l’énergie est l’action de faire écouler l’énergie mécanique
entre l’actionneur et l’effecteur.
La transmission de l’énergie électrique (signal information) entre
constituants de systèmes ou entre systèmes est assurée par des
interfaces: série, parallèle, usb, IR,… et des liaisons conductrices:
câbles, pistes de circuits imprimés...
La transmission de l’énergie mécanique entre constituants de systèmes
ou entre systèmes est assurée par des accouplements, des systèmes
de transformation de mouvement (bielle-manivelle, vis-écrou, pignon-
crémaillère, poulie-courroie, engrenages, etc.)…

L’outil SADT (de l’anglais Structured Analysis for design and technic) est un outil
de représentation qui permet de décomposer un système de manière
fonctionnelle, par niveaux successifs. Les liens entre fonctions étant exprimés
selon un formalisme précis: les codes ‘’MECS’’:
- M: moyens (matériels, logiciels, personnels);
- E: entrées (matières, énergies, informations);
- C: données de contrôle (informations sur l’état du système, décisions
de l’opérateur, paramètres de configuration, de réglage et
d’exploitation,…);
- S: sorties (matières, énergies, informations…).
 Pour un même système, plusieurs représentations SADT peuvent être
élaborées selon des points de vue différents: celui du concepteur, de
l’utilisateur, de l’agent de maintenance,…
 plus complète qu’une représentation FAST, une représentation SADT
renseigne également sur les inputs/outputs de la fonction, sur les moyens et les
données nécessaires pour la mettre en œuvre.
Le SADT

Fonction globaleFonction globale
A-0A-0
A0A0
A3A3
A32A32
33
3232
22
11
3131
3333
3434
323323
322322
321321
Cet outil est constitué
d’une suite cohérente de
diagrammes:
* Le diagramme de plus
haut niveau (A-0)
représente la fonction
globale du système.
* Chaque diagramme de
niveau inférieur définit
les fonctions techniques
ainsi que leurs relations
et leur agencements
dans le système.
* Chaque diagramme
s’intègre exactement
dans le diagramme de
niveau supérieur en
préservant les relations
de chaque composant
avec son environnement.

L’actigramme A-0:
Cet actigramme est le diagramme de plus haut niveau de la représentation
graphique SADT, il exprime la fonction globale assurée par le système.
FONCTION
GLOBALE
Matière d’œuvre
à l’état final
Matière d’œuvre
à l’état initial
Système assurant la
fonction globale
Énergie
Consignes
informations
A-0

Exemple:
Enlever la
poussière
d’objets
domestiques
Objets sans
poussières
Poussière sur
objets
Aspirateur ménager
Énergie électrique
Seuil de t° moteur
Niveau de remplissage
du sac
A-0

Niveau global A-0
Fonction
globale
A0
Fonction
1 A1
Fonction
2
A2
énergie
M.O.
initiale
M.O.
finale
consignes Informations
de contrôle
système
Fonction
3
A3
Fonction
3
A4

Créer une
aspiration locale
A1
Séparer
la poussière
A2
Niveau global A-0
Enlever la poussière d’objets
domestiques
A0
énergie
Poussières
sur objets
Information
sac plein
consignes
Informations
de contrôle
aspirateur
Unité
Moteur/turbine
filtre
Objets sans
poussières
Poussières sur objets Poussières
dans le sac
Air à la pression
atmosphérique
Sac pleinSac plein

Actigramme A1 : créer une aspiration locale
Créer une
aspiration locale A1
T° moteur
consignes
Informations
de contrôle
Unité
Moteur/turbine
alimenter en
énergie
électrique A11
filtre
Énergie électrique
Air à la pression
atmosphérique
Poussières sur objets
Flux d’air et
poussières
Convertir l’énergie
élect. en énergie
mécanique
A12
Créer une
depression
A13
Air à la pression
atmosphérique
Flux d’air et
poussières
énergie
CordonCordon
d’alimentationd’alimentation
moteurmoteur
turbineturbine

Actigramme A2 : Séparer la poussière
Séparer
la poussière A2
énergie
Poussières
sur objets
Information
sac plein
réglages
Informations
de contrôle
filtre
Objets sans
poussière
Filtrer l’air
A21
filtre
Flux d’air et
poussières
Évacuer l’air
filtré
A22
Stocker
les poussières
A23
orifice
sac
Poussières
dans le sac

Démarche de projet industriel
Un projet industriel vise généralement la réalisation d’un produit. Celui-ci
passe par plusieurs étapes qui jalonnent le parcours allant de la saisie du
besoin jusqu’à sa concrétisation en produit utilisable et même au delà (l’étape
d’élimination). C’est ce que l’on appelle généralement les étapes du
cycle de vie du produit. Chacune de celles-ci peut être considérée comme
l’aboutissement d’un certain nombre d’activités. La structuration de ces
dernières sous forme d’outils, moyens et méthodes et appelé la démarche du
projet industriel. Il s’agit d’une suite ordonnée de phases (planification,
production, utilisation, élimination), structurée chacune, sous forme d’objectifs,
résultats, activités, ressources, planning, critères de vérification et actions
d’amélioration.
Le tableau ci-après illustre le lien étroit susceptible d’être établi entre les
étapes du cycle de vie d’un produit et les exigences de la démarche du projet
industriel.

Démarche de projet
PhasesPhases ObjectifsObjectifs résultatsrésultats ActivitésActivités RessourcesRessources PlanningPlanning Critères deCritères de
vérificationvérification
PlanificatioPlanificatio
nn
analyser leanalyser le
besoinbesoin
Établir le CdCFÉtablir le CdCF
ConcevoirConcevoir
DéfinirDéfinir
Planifier lePlanifier le
processus deprocessus de
productionproduction
homologuerhomologuer
CdCFCdCF
DessinDessin
d’ensembled’ensemble
Dessins deDessins de
définitiondéfinition
Dossier deDossier de
fabricationfabrication
prototypeprototype
DossierDossier
d’homologationd’homologation
 étude du marchéétude du marché
 élaboration du CdCfélaboration du CdCf
 recherche etrecherche et
simulation des solutionssimulation des solutions
Élaboration desÉlaboration des
dossiersdossiers
 réalisation des essaisréalisation des essais
 production deproduction de
prototypesprototypes
 financièresfinancières
 matériellesmatérielles
 humaineshumaines

méthodologiqueméthodologique
ss
 début desdébut des
tâchestâches
 fin des tâchesfin des tâches
 durée desdurée des
tâchestâches

ordonnancemenordonnancemen
t des tâchest des tâches
 diagrammesdiagrammes
Gantt, Pert,…Gantt, Pert,…
 conformité avec leconformité avec le
cahier des chargescahier des charges
fonctionnelfonctionnel
 respect desrespect des
normes etnormes et
règlementsrèglements
ProductionProduction ProduireProduire
 commercialisercommercialiser
 ProduitProduit
 marchémarché
Gérer la productionGérer la production
 contrôler le produitcontrôler le produit
 distribuer et vendredistribuer et vendre

ss
tâchestâches
tâchestâches

Conformité auxConformité aux
dessins de définitiondessins de définition
Respect desRespect des
normes denormes de
productionproduction
UtilisationUtilisation  mettre enmettre en
serviceservice
 consommerconsommer
 évaluer leévaluer le
produitproduit
 bonbon
fonctionnementfonctionnement
 données sur ledonnées sur le
comportement ducomportement du
produitproduit
 exploiter le produitexploiter le produit
 consommer le produitconsommer le produit
 suivi et évaluationsuivi et évaluation

ss
tâchestâches
tâchestâches

Satisfaction desSatisfaction des
besoins debesoins de
l’utilisateurl’utilisateur
ÉliminationÉlimination  éliminer leéliminer le
produitproduit
 préserverpréserver
l’environnementl’environnement
 ProduitProduit
transformétransformé
 destructiondestruction
 recyclagerecyclage
 stockagestockage

tâchestâches
Respect desRespect des
normes denormes de
l’environnementl’environnement

Analyse fonctionnelle: tronc commun technologique

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