objectif démarche pratique enseigner pourquoi? comment? beaune 2004 daniel fort 1 vers la...
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Beaune 2004
Daniel FORT 1
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Vers
la modélisation de
nos attentesdes
produits industriels
Beaune 2004
Daniel FORT 2
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Objectif
Besoin
Réalité Modèle Réalité
Expressionfonctionnelle
Analyse fonctionnelle
Servicesattendus
Fonctionsassociées
Servicesrendus
- définit à quoi sert le produit- exprime le pourquoi du produit avant de savoir comment- donne son sens, son identité au produit
(Client)
Processus de création
et de réalisation
Produitindustriel
Objectif de l’analyse fonctionnelle
(Entreprise)
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Daniel FORT 3
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Objectif de l’analyse fonctionnelle
Méthode
Outil de modélisation
Modèle dedescription
Simplifie la complexité du besoin réel par discrétisationDécoupage en services élémentaires attendus
Outil de formalisationExprime, formule ce qui va de soi, ce qui va sans dire
Outil de descriptionDécrit le besoin en termes de finalitéset non de fonctionnement
Objectif
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Objectif de l’analyse fonctionnelleMéthode
Modèle de description
Expression fonctionnelledu besoin
Concept de fonction
Produit Environnementfonctions
=relations
en termes de comportement
Objectif
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
point de vueDémarche
Démarche de l’analyse fonctionnelleL’analyse fonctionnelle
définir lafinalité de l’analyse
On distingue 3 points de vue :
Le point de vue du client Le point de vue de l’utilisateur ou exploitant Le point de vue du concepteur
qui correspondent à 3 types de besoin :
description des services attendus (point de vue client) description du processus mis en œuvre (point de vue exploitant) description du procédé et des principes mis en œuvre (point de vue concepteur)
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Démarche de l’analyse fonctionnelle
Démarche
3 points de vue
3 types d’analyse3 outils de description
Outils de description
Cahier des ChargesFonctionnel
Besoinpoint de vue client 1
DiagrammeSADT
Besoinpoint de vue exploitant 2
DiagrammeFAST
Besoinpoint de vue concepteur 3
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Démarche de l’analyse fonctionnelleTypes d’analyse
Principe général = découpage de la complexité en entités plus simples
Découpage de l’environnement du produitIdentification des relations produit/environnement
(services élémentaires attendus)Type 1
Découpage du processus mis en œuvre par le produitIdentification des tâches ou activités à accomplir
(comportements élémentaires attendus)Type 2
Démarche
Découpage du procédé mis en œuvre par le produitIdentification des solutions en termes de principes
(solutions élémentaires prévues)Type 3
Analyse fonctionnelle externe : analyse relationnelle non hiérarchique
Analyse fonctionnelle interne : analyse descendante hiérarchique
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Démarche
Démarche de l’analyse fonctionnelle
Dém
arc
he
Identification des fonctions
Expression des fonctions
Caractérisation des fonctions
On distingue 4 étapes :
Quantification des caractéristiques des fonctions
Expression d’une fonction
Verbe à l’infinitif + un ou plusieurs compléments
une actionune transformationune adaptationune réalisation
précisant
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Point de vue client
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelle
Outil de description :le CdCF
L’outil se présente sous la forme d’un tableau défini parla norme NF X 50 150.
Ce type d’analysepeut être effectué avec l’aide
d’outils complémentaires.
On retiendra principalementle diagramme Produit-EME.
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
La norme NF X 50-La norme NF X 50-150150
FONCTION CRITERES NIVEAUX
FLEXIBILITE
ClassesLimites
d’acceptationTaux
d’échange
Critère: caractère retenu pour apprécier la manière dont une fonction est remplie ou une contrainte respectée
Niveau: grandeur repérée dans une échelle adoptée pour un critère d’appréciation d’une fonction
Flexibilité: ensemble d’indications exprimées par le demandeur sur les possibilités de moduler le niveau recherché pour un critère d’appréciation
Classes de flexibilité (F0 à F3): indication littérale placée auprès du niveau d’un critère d’appréciation permettant de préciser son degré de négociabilité ou d’impérativitéLimite d’acceptation: niveau de critère d’appréciation au delà duquel le besoin est jugé non satisfaitTaux d’échange: rapport déclaré acceptable par le demandeur entre la variation du prix et la variation correspondante du niveau d’un critère d’appréciation
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
produit
EME1 EME2
EME5 EME4
EME6 EME3R3
R2R1
R6
R4R5
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelleLe diagramme Produit-EME.
EME = Élément du Milieu ExtérieurReprésentants de l’environnement du produit
On indique les relations Ri du produit avec son environnement
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Produit
EME1 EME2
EME4EME3
Parmi toutes les relations, on retient 3 types de relation:
Relation d’adaptation du produit à l'EME43
Relation de causalité entre l’EME1 et l’EME2 grâce au produit1
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelle
2 Relation d’adaptation de l’EME3 au produit
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
FS2= adapter l’effet du produit sur l'EME32
FS2 FS3
FS3= adapter le produit à l’effet de l'EME4 3
Ces relations sont les fonctions de service.
On distingue : - les fonctions d'usage ou principales (type 1)
Produit
EME1 EME2
EME4EME3
FS1= permettre à l'EME1 de modifier l'état de l'EME21
FS1
- les fonctions d'adaptation ou contraintes (types 2 et 3)
Pratique
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Point de vue exploitant
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelle
Outil de description :le diagramme SADT
L’outil se présente sous la formed’un ou plusieurs blocs organisés en niveaux.
Chaque niveau correspond à un niveau d’analyse,en partant du plus général vers le plus détaillé.
La finesse du point de vue définit le niveau d’analyse
Les blocs proviennent du découpagedu processus en comportements élémentaires.
La formulation de la fonction exprimecomment la matière d’œuvre circule dans
le produit ou système industriel.
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelleConstitution d’un bloc fonctionnel SADT
Formulation de la fonction exprimant la transformation de la
matière d’œuvre.
Matière d’œuvre Matière d’œuvre
+ Valeur ajoutée
Désignation de lastructure matérielleréalisant la fonction
Énergie Données de contrôle
Indication du niveau d’analyse Ai
Cette description pourrait être qualifiée de point de vue de la matière d’œuvre.
Beaune 2004
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Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Point de vue concepteur
Pratique de l’analyse fonctionnelle
Outil de description :le diagramme FAST
L’outil se présente sous la formede listes chronologiques
structurées en niveaux d’analysedu plus général au plus détaillé
Le découpage fonctionnel visela réalisation matérielle des FS.
Il s’agit d’un découpage topofonctionnel
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Daniel FORT 17
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelleConstitution d’un diagramme FAST
Quand ?
FONCTION Comment ?Pourquoi ?
FS FT 1
FT 2
FT 3
FT 11 FT 111
FT 21
FT 22
Construction d’un diagramme FAST
Beaune 2004
Daniel FORT 18
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnellePremier exemple
Problème : Recherche des fonctions de service
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Daniel FORT 19
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelleDeuxième exemple
Problème : Recherche des fonctions de service
Système de direction assistée DIRAVI
Beaune 2004
Daniel FORT 20
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelleDeuxième exemple
SystèmeDIRAVI
FP 1
FP 2
FP 3
FP 4
FP 1: Assister hydrauliquement le conducteur dans la manœuvre des roues
FP 2: Moduler l’assistance avec l’angle de braquage des roues
FP 3: Moduler l’assistance avec la vitesse du véhicule
FP 4: Réguler la vitesse de rappel des roues en position neutre
Véhicule
Énergiehydraulique
Conducteur
Roues
Beaune 2004
Daniel FORT 21
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelleTroisième exemple
Problème : Recherche des fonctions techniques associées à la fonction de service « affranchir un pli »
Beaune 2004
Daniel FORT 22
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Beaune 2004
Daniel FORT 23
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelleTroisième exemple
Solution proposée par l’auteur du sujet.Que peut-on en dire ?
Beaune 2004
Daniel FORT 24
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Pratique
Pratique de l’analyse fonctionnelleTroisième exemple
Problème : Rechercher le diagramme SADT de niveau A0 en utilisant les fonctions données ci-contre
Beaune 2004
Daniel FORT 25
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
pourquoi?
Enseigner
Enseigner l’analyse fonctionnelle
L’analyse fonctionnelle, pourquoi ?
Dans l’industrie :
Expression fonctionnelle
du besoin
Produit industriel
Écart
Définir rigoureusement l’objectif de conception du produit. Être capable de mesurer l’écart entre rêve et réalité. Élaborer une stratégie de maîtrise prévisionnelle des prestations. Être capable de répondre aux exigences : coût – qualité - délais
Beaune 2004
Daniel FORT 26
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
pourquoi?
Enseigner
Enseigner l’analyse fonctionnelle
Dans l’enseignement :
Élaborer le CdCF comme référent de conception Donner du sens aux produits industriels : Ce sont les services qu’ils rendent qui donnent un sens aux objets. Ils ne sont pas le fruit du hasard mais d’une analyse rigoureuse.
Donner à voir la réalisation du produit (FAST) du point de vue du « pourquoi » et non du « comment ».
Pour l’élève l’expression fonctionnelle du besoin permet de : Justifier les problématiques. Valider les solutions en termes de comportement et performances. Justifier les solutions en termes de structure (agencement des composants), de matériaux et de dimensions
L’analyse fonctionnelle, pourquoi ?
Beaune 2004
Daniel FORT 27
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
pourquoi?
Enseigner
Enseigner l’analyse fonctionnelle
Dans l’enseignement : pour montrer la démarche de résolution des problèmes en sciences de l’ingénieur : mesures des écarts avec le CdCF.
L’analyse fonctionnelle, pourquoi ?
Beaune 2004
Daniel FORT 28
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Enseigner
comment?
Enseigner l’analyse fonctionnelle
L’analyse fonctionnelle, comment ?
L’enseignement de l’analyse fonctionnelle se heurte àtrois difficultés :
1 – C’est un problème ouvert difficile à évaluer car la solution est rarement unique.
3 – Le travail d’analyse peut en plus être brouillé par la difficulté à formuler l’expression fonctionnelle
2 – Le travail d’analyse pose un problème d’expression écrite en français qui n’est généralement pas valorisé dans un cursus scientifique.
Beaune 2004
Daniel FORT 29
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Enseigner
comment?
Enseigner l’analyse fonctionnelle
L’analyse fonctionnelle, comment ?
On peut en tirer les conséquences suivantes :1 – Accompagner tout travail d’analyse fonctionnelle d’un corpus de formulations et/ou d’un vocabulaire dans lequel serait puisée la solution à un problème d’expression fonctionnelle.2 – Donner des consignes suffisamment claires qui précisent le travail d’analyse attendu, comme :
– le point de vue demandé– la finesse du point de vue
3 – Prendre des critères d’évaluation suffisamment explicites, comme :
– le respect du point de vue demandé et de sa finesse
– l’homogénéité de l’analyse entre la finesse du découpage et le niveau d’analyse– la cohérence de la syntaxe de l’expression des fonctions
(verbe + compléments)– l’aspect fonctionnel de l’expression
Beaune 2004
Daniel FORT 30
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Enseigner
comment?
Enseigner l’analyse fonctionnelleQuatrième exemple
Système d’assemblage de taille crayons
Problème : Recherche de problématiques authentiques en identifiant les critères d’appréciation des fonctions techniques, associées à la fonction de service « Assembler une lame sur un bac »
Beaune 2004
Daniel FORT 31
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Enseigner
comment?
Enseigner l’analyse fonctionnelleQuatrième exemple
FS
FT 1 : Stocker les bacs
Assembler une lame sur un bac (Former un taille crayons)
FT 2 : Stocker les lames
FT 3 : Extraire un bac du stock de bacs
FT 4 : Positionner un bac en préparation au vissage
FT 5 : Maintenir le bac extrait et positionné
FT 6 : Saisir une lame du stock de lames
FT 7 : Déplacer la lame saisie vers la position de vissage
FT 8 : Mettre en position la lame au dessus du bac maintenu
FT 9 : Visser la lame sur le bac
FT 10 : Évacuer l’assemblage
Beaune 2004
Daniel FORT 32
Objectif
Démarche
Pratique
Enseigner
pourquoi?
comment?
Enseigner
comment?
Enseigner l’analyse fonctionnelleQuatrième exemple
La fonction FT6 permet, par exemple, de proposer des problématiques liées à la validation des caractéristiques de préhension que doit posséder la pince qui réalise cette fonction.
On peut penser aux caractéristiques suivantes : 1 – capacité de préhension / dimensions du bac à saisir. 2 – performances de saisie en termes de :
serrage / actions de vissageserrage / la résistance à la rupture du bac