Cours d'Analyse Fonctionnelle Interne (Analyse Fonctionnelle Technique) PDF

18/10/2022 2.2. L’Analyse fonctionnelle interne (analyse fonctionnelle technique) 100 Boumane ENSAT 2022 L'analyse fonctionnelle interne : qui identifie chaque fonction technique principale et complémentai...

18/10/2022 2.2. L’Analyse fonctionnelle interne (analyse fonctionnelle technique) 100 Boumane ENSAT 2022 L'analyse fonctionnelle interne : qui identifie chaque fonction technique principale et complémentaire. Elle caractérise le fonctionnement interne de l'objet ou système technique. 101 Boumane ENSAT 2022 Approche fonctionnelle 1. Recherche 3. Recherche du Besoin 2. Recherche de solutions Fondamental des FS technologiques Besoin Fonction Fonction Produit client de service technique entreprise Outils Bête à Cornes Pieuvre FAST SADT 102 Boumane ENSAT 2022 1  18/10/2022 Un produit ou système est constitué de composants, de pièces, … ces ensembles de pièces réalisent des fonctions techniques permettant de satisfaire les fonctions de service. 103 Boumane ENSAT 2022 L’analyse fonctionnelle interne modélise les interactions réalisées du produit avec son environnement. Elle s’intéresse à l’organisation des solutions techniques et leur degré de performances dans la satisfaction du besoin. 104 Boumane ENSAT 2022 Les outils de l’analyse fonctionnelle interne :  FAST S. A. D. T.  Le Bloc - diagramme fonctionnel 105 Boumane ENSAT 2022 2  18/10/2022 1. Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technic) Pour une solution technologique donnée, FAST permet de représenter de façon synthétique un enchaînement hiérarchisé de fonctions techniques. 106 Boumane ENSAT 2022 1. Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technic) Le diagramme FAST se présente sous forme d’un arbre de fonctions partant de la fonction globale ou d’une fonction de service du système. Cette modélisation permet de décrire la décomposition des fonctions et peut déboucher sur des solutions techniques détaillées. 107 Boumane ENSAT 2022 1. Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technic) A partir d’une fonction de service, elle présente les fonctions dans un enchaînement logique en répondant aux trois questions : Pourquoi? Comment? Quand? 108 Boumane ENSAT 2022 3  18/10/2022 1. Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technic) Pourquoi cette fonction doit-elle être assurée ? (suivant l’axe horizontal orienté vers la gauche). La réponse commence par « pour » Comment cette fonction doit-elle être assurée ? (suivant l’axe horizontal orienté vers la droite). La réponse commence par « en ». 109 Boumane ENSAT 2022 1. Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technic) Quand cette fonction doit-elle être réalisée ? (suivant un axe vertical ). La réponse commence par « si simultanément ». 110 Boumane ENSAT 2022 1. Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technic) Quand ? Pourquoi ? Comment ? Fonction Dans quel but Quand ? Fonctions devant être présentée en même 111 Boumane ENSAT 2022 temps 4  18/10/2022 1. Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technic) 112 Boumane ENSAT 2022 Exemple 1 : Baladeur CD Normes CD Baladeur environnement CD FP 1 utilisateur FP1 : Transformer les informations du CD en son 113 Boumane ENSAT 2022 FT11 : FT111 : Lire FT1111 : FP1 Moteur décoder les les mettre en électrique informations informations rotation FT1112 : Laser classe 1 émettre un laser FT112 : Décodeur Interpréter les informations FT12 : Fil Transmettre le signal FT13 : Ecouteurs Transformer le signal en son 114 Boumane ENSAT 2022 5  18/10/2022 1. Le diagramme FAST (Functional Analysis System Technic) 115 Boumane ENSAT 2022 116 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT 117 Boumane ENSAT 2022 6  18/10/2022 SADT : Structured Analysis for Design and Technic SADT est une méthode générale d’analyse descendante qui permet de présenter les fonctions sous formes de boîtes. 118 Boumane ENSAT 2022  Origine : Conçue en 1976 (USA).  Principe: Modélisation de transformations engendrées par un système, sous forme de fonctions structurés. Chacune de ces fonctions transformant des entrées en sorties. 119 Boumane ENSAT 2022 Les concepts de S.A.D.T. 1. Modéliser pour comprendre 2. Discipliner la démarche d'analyse 3. Séparer le quoi du comment 4. Modéliser la réalité 5. Formaliser de manière graphique 6. Consigner par écrit 7. Travailler en équipe 120 Boumane ENSAT 2022 7  18/10/2022 Modéliser pour comprendre SADT permet d’élaborer un modèle pour le système étudié ? SYSTÈME MODÈLE 121 Boumane ENSAT 2022 Discipliner la démarche d'analyse  Le Système est abordé comme un tout (boite noire).  Le système est décomposé en modules représentés par des boites, puis en sous-modules.  Liaison hiérarchique entre les niveaux par des relations parents-enfants.  Les liaisons entre modules sont explicitement montrées. 122 Boumane ENSAT 2022 Séparer le quoi du comment SADT F o n ctio n C o n c ep tio n A QUOI le système COMMENT devrait-il doit-il répondre ? être construit ? 123 Boumane ENSAT 2022 8  18/10/2022 Formaliser de manière graphique  SADT utilise une représentation graphique qui facilite la compréhension et l'utilisation du modèle :  présenter les détails de façon progressive ,  valoriser la concision et la précision,  fournir un outil d'analyse et de conception. 124 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT Une boite, appelée actigramme, contient l’expression d’une action à accomplir, à l’aide d’un verbe à l’infinitif. « A »désigne le niveau d’analyse. 125 Boumane ENSAT 2022 Contrainte de configuration Contrainte de réglage C R w E Contrainte Contrainte énergétique d'exploitation Matière d’œuvre + valeur ajoutée Matière d’œuvre : Faire sur les entrées - Produits pour produire la valeur - Énergies ajoutée Pertes énergétiques - Informations et rebuts A-0 Information Système ou moyen qui réalise la fonction 126 Boumane ENSAT 2022 9  18/10/2022 Diagramme SADT Fonction d’un système Une fonction d’un système est caractérisée par une action sur des matières d’œuvre, ou entrées. Les termes d’une fonction seront du type “Faire sur les entrées pour produire de la valeur ajoutée”. 127 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT Données d’entrée Les données d’entrée, ou entrées, sont les matières d’œuvre modifiées par la fonction du système. Elles peuvent être de trois types :  produit (matière) ;  énergie ;  information. 128 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT Données de sortie Ce sont principalement les matières d’œuvre munies de leur valeur ajoutée. S’ajoutent à ces matières d’œuvre sortantes :  des comptes rendus ;  des pertes énergétiques et des rebuts. 129 Boumane ENSAT 2022 10  18/10/2022 Diagramme SADT Données de contrôle ou contraintes Ce sont les paramètres qui déclenchent ou modifient la réalisation d’une fonction:  W : contrainte énergétique ;  C : contrainte de configuration ;  R : contrainte de réglage ;  E : contrainte d'exploitation. Elles sont appelées aussi contraintes de pilotages (CREW). 130 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT Supports ou moyen Ce sont les éléments physiques ou technologiques qui réalisent la fonction. 131 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT La fonction globale du système est représentée par le niveau A-0 (un seul actigramme). 132 Boumane ENSAT 2022 11  18/10/2022 Diagramme SADT Réglage débit Énergie électrique Énergie hydraulique Transformer l’énergie A-0 Groupe motopompe 133 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT Energie Energie Consignes départ cycle, électrique pneumatique marche, arrêt, cadence Bouteilles Bouteilles capsulées Capsuler des bouteilles Capsules A-0 Pertes énergétiques Capsuleuse 134 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT La description du système s'effectue alors sous la forme d'une suite cohérente d'actigrammes descendantes. Du général pour aller au particulier. 135 Boumane ENSAT 2022 12  18/10/2022 Diagramme SADT La fonction globale est décomposée par niveaux successifs. A chaque niveau on définit :  la fonction,  la matière d’œuvre,  la valeur ajoutée,  le moyen ou support. 136 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT Le niveau inférieur à A-0 noté A0 met en évidence les fonctions principales du système selon le point de vue retenu. 137 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT Chaque fonction F1, F2,... du niveau A0 permet à son tour une représentation de niveau A1, A2,..... Le degré retenu pour limiter l’analyse dépend : - de la complexité du système, - du niveau de détail souhaité. 138 Boumane ENSAT 2022 13  18/10/2022 139 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT N.B. : Les différents éléments ne sont pas forcément tous indiqués. Ils seront choisis selon l’utilité ou le niveau de détail souhaité 140 Boumane ENSAT 2022 Diagramme SADT 141 Boumane ENSAT 2022 14  18/10/2022 Exemple Consignes de Consignes de température dosage (eau, café) de l’eau C R w E Energie Ordres : marche- arrêt électrique Information Eau froide Faire du café d’état chaud Poudre de Café chaud café A-0 Machine à café 142 Boumane ENSAT 2022 143 Boumane ENSAT 2022 Règles pour l’analyse descendante : Chaque actigramme nécessite au moins : une activité, un support d’activité, une matière d’oeuvre entrante, une matière d’oeuvre sortante. L’actigramme de niveau le plus élevé ne comporte qu’une fonction, la fonction globale du système (niveau A - 0). Chaque décomposition d’une activité peut être représentée par un nouvel actigramme limité à 6 fonctions. Le support technique qui conduit l’activité a besoin d’énergie pour modifier l’état de la matière d’oeuvre. Si une donnée est à la fois entrée et donnée de contrôle, on la représente comme donnée de contrôle.. 144 Boumane ENSAT 2022 15  18/10/2022 Bloc-diagramme fonctionnel 145 Boumane ENSAT 2022 Bloc-diagramme fonctionnel Bloc-diagramme fonctionnel On cherche à visualiser les fonctions techniques qui permettent de répondre au besoin défini et les liens qu’elles ont avec les fonctions de service. 146 Boumane ENSAT 2022 Bloc-diagramme fonctionnel Le BdF permet de mettre en évidence :  les interactions entre les composants et les milieux extérieurs,  les interactions entre les composants eux-mêmes,  la circulation du flux à travers ou à l’intérieur du produit, 147 Boumane ENSAT 2022 16  18/10/2022 Bloc-diagramme fonctionnel  les flux partant d’éléments extérieurs et allant vers un ou plusieurs éléments extérieurs (fonctions principales)  les flux entre un élément extérieur et les composants du produit (fonctions contraintes) 148 Boumane ENSAT 2022 Bloc-diagramme fonctionnel Construction du BdF Schématiser les éléments du produit par des rectangles et les positionner en fonction de leurs contacts relatifs.  Disposer à la périphérie, dans des bulles, les éléments du milieu extérieur.  Représenter les flux par des lignes courbes figurant leur cheminement à travers les éléments du produit. 149 Boumane ENSAT 2022 Bloc-diagramme fonctionnel Elément extérieur 1 Produit Elément 1 Elément 4 Elément 2 Elément 5 Elément 3 Elément Elément extérieur 2 extérieur 3 150 Boumane ENSAT 2022 17  18/10/2022 Exemple : un stylo  Représentation schématique embout réservoir capuchon mèche corps 151 Boumane ENSAT 2022 Bloc diagramme fonctionnel du stylo en situation de vie « UTILISATION » Main utilisateur Environnement M E Fc3 Fc5 Fc2 P Corps FT3 r FT1 Fp Fc1 Capuchon o Embout FT2 d FT4 u Mèche Réservoir i Fc4 FT5 t M Support E 152 Boumane ENSAT 2022 Cycle de vie d’un produit 153 Boumane ENSAT 2022 18  18/10/2022 Cycle de vie d’un produit 1 Analyse de besoin Déterminer le besoin, enquête, récupération d'informations (étude de marché, étude de la concurrence) 2 Etude de faisabilité Identifier les fonctions, les classer, les hiérarchiser, rédiger le CDCF. 3 Conception Recherche de solutions, étude de solutions, tests, prototype et essais. Choix d'une solution. 4 Définition Plans, schémas, calculs. 5 Industrialisation Prévoir les moyens financiers, matériels et humains 6 Homologations Autorisations, labels, certificats, agréments. 7 Production Gérer la production/commandes, contrôle qualité, suivi du stock et approvisionnements. 8 Commercialisation Emballer, distribuer, publicité, vendre. 9 Utilisation Mode d'emploi, garantie, S.A.V, échange, reprise 10 Elimination Recycler, Valoriser énergétiquement, Détruire, Stocker. 154 Boumane ENSAT 2022 Phase de conception : coûts engagés 155 Boumane ENSAT 2022 Conclusion Analyse de Fonctions besoin de service attendues Analyse fonctionnelle du besoin  Faisabilité du produit  Revoir CdCF et conception Fonctions FAST BDF de service réalisées Analyse fonctionnelle interne 156 Boumane ENSAT 2022 19  18/10/2022 Etude de cas : Segway 157 Boumane ENSAT 2022 Etude de cas : Segway 1. Expression du besoin Homme Déplacements (conducteur) en ville A qui ? Sur quoi ? Segway Se déplacer aisément (maniable, peu encombrant) sur la route (en ville). Dans quel but ? 158 Boumane ENSAT 2022 2. Analyse fonctionnelle du besoin FP1 : Déplacer aisément le conducteur sur la route (en ville, sans effort physique). Environnement Conducteur FC1 : Assurer la stabilité du conducteur. FC5 FC4 FP1 FC2 : Rester insensible aux perturbations FC1 provenant de la route. Segway FC3 : Rester manoeuvrable dans la FC2 FC3 circulation. FC4 : Etre peu encombrant. Milieu Route urbain FC5 : respecter l’environnement. 159 Boumane ENSAT 2022 20  18/10/2022 3. Analyse fonctionnelle interne 3.1. Outil graphique FAST Solutions Fonctions de service Fonctions techniques technologiques Générer une Convertir l’énergie action électrique en Moteur mécanique énergie mécanique (couple) Adapter Transmettre l’énergie Réducteur l’énergie mécanique mécanique de rotation Assurer la Délivrer l’énergie stabilité du Batterie électrique conducteur Gérer l’action mécanique à Ajuster la quantité Calculateur fournir à la d’énergie électrique plateforme Etre alimenté en Batterie énergie électrique Mesurer l’angle Gyromètre d’inclinaison et pendule -------------------------- 160 Boumane ENSAT 2022 21