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I L’analyse fonctionnelle - · PDF fileS 5.1 : approche systémique du bien S 5.2 : approche fonctionnelle et temporelle Cours Page 1 / 9 1ère année STS Maintenance I L’analyse

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    anne STS Maintenance

    I Lanalyse fonctionnelle.

    Lanalyse fonctionnelle est une technique de rationalisation de la cration dun produit. Elle est utilise dans les premires phases dun projet pour crer ou amliorer un produit. Elle se prsente le plus souvent sous forme de graphe ou diagramme danalyse.

    Cette dmarche consiste analyser un produit en lexaminant aussi bien de lintrieur que de lextrieur afin de porter une attention particulire aux actions entre ses diffrents lments et lenvironnement.

    Cette analyse fonctionnelle comporte deux parties distinctes, lanalyse fonctionnelle du besoin (AFB) et

    lanalyse fonctionnelle technique (AFT).

    II Lanalyse fonctionnelle du besoin.

    LAFB seffectue par un observateur extrieur du produit et a pour objectif de recenser les relations quil tablit avec son environnement lors de son utilisation.

    Ces relations constituent les finalits du produit, savoir les services quil rend. Elles sont dnommes fonction de service et sont exprimes en termes objectifs et indpendants de toute solution.

    Les fonctions de service doivent tre prcises par leurs critres dapprciation (caractristiques demandes et performances attendues) assortis dun niveau et dune flexibilit.

    Les fonctions de service peuvent tre de deux types : dusage ou destime

    Fonction dusage : fonctions qui participent lusage du produit.

    Fonction destime : fonctions qui comprennent les motivations de lutilisateur du produit.

    Les fonctions de services peuvent tre classes en deux familles :

    Les Fonctions principales (FP) : qui expriment les services rendus par le produit pour rpondre aux besoins des utilisateurs ;

    Les Fonctions contraintes (FC) : qui traduisent des exigences dadaptation du produit au milieu extrieur.

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    Le principal outil utilis pour recenser lensemble de donnes est lexpression fonctionnelle du besoin ou APTE (Application des techniques dentreprise) autrement appel diagramme pieuvre.

    Mthode APTE ou diagramme pieuvre.

    Exemple 1 : Tondeuse

    PHASE PRELIMINAIRE : DEFINIR LA SEQUENCE DANALYSE Considrons ici la squence dutilisation : utilisateur

    PHASE 1 : REPLACER LE PRODUIT DANS SON CONTEXTE DUTILISATION. En recensant tous les lments extrieurs en contact rel ou virtuel avec le produit. En positionnant les lments extrieurs autour du produit.

    PHASE 2 : RELIER LES ELEMENTS EXTERIEURS PAR LINTERMEDIAIRE DU PRODUIT. En envisageant, partir de lun des lments extrieurs et travers le produit, la validit des relations avec lensemble des autres lments : elles conduisent aux Fonctions Principales.

    FP1

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    PHASE 3 : METTRE EN RELATION LES ELEMENTS EXTERIEURS AVEC LE PRODUIT. En envisageant la validit des relations entre chacun des lments et le produit. Elles conduisent aux Fonctions Contraintes.

    PHASE DE CARACTERISATION : FORMULER POUR CHAQUE RELATION LE BUT VISE

    Exemple 2 : .Vrin de bridage.

    PHASE PRELIMINAIRE : Considrons ici la squence dutilisation :

    service : bloquer une pice sur une machine-outil

    PHASE 1 : Le milieu extrieur au produit est constitu, au cours de la phase dusinage, par :

    - lalimentation en air comprim disponible

    - la pice abloquer - la machine-outil - lenvironnement dusinage.

    PHASE 2 : Les fonctions principales rsultent des interactions que cre le produit entre deux lments du milieu extrieur pour rpondre aux besoins des utilisateurs :

    FC1 FC2

    FC3

    FC4

    FP1

    FC1 = ne pas dtriorer la niche

    FC2 = tre adapte au terrain

    FC3 = ne pas dranger la voisine

    FC4 = tre entrane, par l'utilisateur FP1 = permettre l'utilisateur de tondre le gazon

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    - FP1 : abloquer la pice en prsence dair comprim ; - FP2 : dbloquer la pice sur coupure de pression.

    PHASE 3 : Les fonctions contraintes rsultent des exigences de ladaptation du produit avec les lments du milieu extrieur :

    - FC1 : pouvoir tre raccord lalimentation en air comprim - FC2 : ne pas manquer la pice abloquer - FC3 : pouvoir tre positionn et fix sur la machine-outil - FC4 : tre insensible lenvironnement dusinage.

    PHASE DE CARACTERISATION : Pour notre exemple du vrin dablocage. Pour la fonction principale FP1 un critre dapprciation est

    constitu par leffort de serrage nominal sur la pice de F=1000 (N) Conclusion : Cette mthode permet de recenser les diffrentes fonctions de service auxquelles devra rpondre un produit dans une phase identifie de son cycle de vie.

    Le recensement des fonctions de service dun produit seffectue en trois phases successives :

    - phase 1 : identification des lments ou des entits qui constituent le milieu extrieur du produit au cours de cycle de vie ;

    - phase 2 : identification des fonctions principales du produit en relation entre deux ou plusieurs lments du milieu extrieur ;

    - phase 3 : identification des fonctions contraintes du produit par rapport aux diffrents lments du milieu extrieur.

    Caractrisation des fonctions de service.

    Les diffrentes fonctions tant recenses, il sagit ensuite de les caractriser. Pour chacune des fonctions des services, on dfinit un ou plusieurs critres dapplication affects de niveaux. Chacun de ces niveaux est assorti dune flexibilit.

    Cet ensemble de donnes constitue le cahier des charges fonctionnel (CdCF) qui reprsente la rfrence

    permanente que tout concepteur doit possder pour concevoir des solutions, les analyses et effectuer un choix.

    III Le cahier de charges fonctionnel dun produit Dfinition (NFX 50-151)

    Le cahier des charges fonctionnel (CdCF) dun produit est le document par lequel le demandeur exprime son besoin en terme de fonctions de service. Le CdCF est un document qui volue et senrichit progressivement au cours de la cration du produit, depuis la phase de saisie du besoin jusquau lancement du dveloppement. Les ditions successives ont entre elles un rapport de filiation.

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    Prsentation simplifie du CdCF (1re dition)

    Spcification du besoin exemple dapplication au vrin de bridage.

    IV L'analyse fonctionnelle technique (AFT)

    L'AFT est la base d'une recherche de solutions ou de l'optimisation de l'une d'entre elles.

    En phase de reconception, c'est--dire partir d'une solution existante, elle permet d'numrer toutes les fonctions techniques contenues dans un produit et devant satisfaire chacune des fonctions de service. Ainsi, l'on pourra par la suite effectuer une analyse critique sur la validit et la qualit des choix technologiques.

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    En phase de conception, et notamment lors d'une sance de crativit, cette activit permet d'obtenir le maximum de solutions rpondant un besoin (une fonction de service) en laborant une analyse descendante mettant en vidence les principes gnraux ainsi que les fonctions techniques et enfin les solutions correspondantes.

    A Mthode FAST de description Principe : La mthode FAST (function analysis System Technic) permet de dcrire, sous la forme dun digramme, les fonctions de services et les fonctions techniques dans un enchanement logique. A partir dune fonction, la mthode FAST permet de rpondre, suivant la norme NFX 50-153, aux trois questions suivantes :

    - pourquoi cette fonction doit-elle tre assure ? - comment cette fonction doit-elle tre assure ? - quand cette fonction doit-elle tre assure ?

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    Application du FAST au vrin de bridage.

    B Analyse fonctionnelle descendante (mthode SADT)

    Principe :

    La mthode S.A.D.T. (System Analysis Design Technic) est une mthode danalyse qui dcrit lensemble des fonctions dun systme ou produit selon une voie hirarchique, en allant du plus gnral vers le plus dtaill. Elle est particulirement bien adapte aux systmes automatiss.

    La reprsentation seffectue partir de botes modlisant chacune une fonction ainsi que de flches

    indiquant les relations entre ces botes. Chaque bote peut tre analyse en dtail un niveau infrieur. Le niveau le plus lev est le niveau A-0 ( A moins zro ). Il donne la globalit des fonctions du systme et dfinit la frontire disolement avec le milieu extrieur. Les niveaux suivant se nomment A0 puis A3, A4

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    Flux de donnes dun bloc fonctionnel :

    W : Contrainte dalimentation en nergie

    C : Contrainte de configuration

    R : Contrainte de rglage

    E : Contrainte dexploitation Principales rgles dlaboration :

    Toute donne entrant dans une bote est une donne ncessaire la ralisation de la fonction de cette bote ;

    Les donnes dentre sont transformes en

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