Faites étudier par vos services une voiture pouvant transporter deux cultivateurs en sabots, cinquante kilos de pommes de terre ou un tonnelet à une vitesse








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date de publication02.02.2018
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« Faites étudier par vos services une voiture pouvant transporter deux cultivateurs en sabots, cinquante kilos de pommes de terre ou un tonnelet à une vitesse de 60 km/h, pour une consommation de 3 litres aux cent.

La voiture pourra passer dans les plus mauvais chemins ; elle devra pouvoir être conduite par une conductrice débutante et avoir un confort irréprochable.

Son prix devra être inférieur au tiers de celui de la traction avant 11 CV. Le point de vue esthétique n’a aucune importance. »

Telle est la directive - formulée en 1936 par P.J. Boulanger, responsable de Citroën, à M.Brogli, directeur du bureau d’études, à l’origine de… la 2CV.
La rédaction du cahier des charges fonctionnel est le point de départ de tout nouveau modèle. Sa rédaction passe par la formulation des « fonctions » que doit réaliser le système.
On fait appelle à la maintenance pour :

  • Entretenir afin de conserver la bonne réalisation de ces fonctions,

  • Réparer afin de recouvrer la bonne réalisation de ces fonctions.









MODULE 1 : effectuer une analyse fonctionnelle

1-A

Analyse du besoin : (Approche externe)

  • Identifier la frontière d’un système

  • Identifier les entrées/sorties

  • Énoncer la fonction globale d’un système

  • Identifier les fonctions de service

  • Expliquer tout ou partie des spécifications du cahier des charges fonctionnel




1-B

Analyse fonctionnelle technique : (Approche interne)

  • Décrire l'architecture fonctionnelle sous forme de schéma-blocs (méthode SADT)

  • Identifier et ordonner les fonctions techniques qui contribuent à la satisfaction d’une fonction d’usage (méthode FAST)

  • Identifier les fonctions techniques réalisées par un composant.

1-C

Architecture Fonctionnelle des chaînes énergie / informations.

  • Associer un composant à la chaîne d’énergie ou à la chaîne d’information

  • Identifier les éléments transformés et les flux (matière, énergie, information)


SOMMAIRE







  1. Introduction

  2. Pour mémoire

  3. Analyse Fonctionnelle externe

  4. Analyse Fonctionnelle interne (méthode FAST, SADT)

  5. Architecture Fonctionnelle d’un système automatisé



1.Introduction



L'Analyse Fonctionnelle, du point de vue maintenance, doit permettre : de décrire l’organisation fonctionnelle d’un système ou sous-système. Pour cela nous aborderons trois outils :


  • Le diagramme des inter-acteurs : permet d’analyser un système par rapport à son environnement.




  • La méthode SADT : permet de montrer les flux (d’énergie, matière ou information) entre les composants d’un système.




  • La méthode FAST : permet de justifier le rôle de chaque composant du système.


2.Pour mémoire

2.1Notion de système


Un système n’est pas une simple collection de composants indépendants, mais une organisation structurée de ceux-ci dans une finalité précise : satisfaire au(x) besoin(s) d’un utilisateur.




Ce système peut être : un matériel, un processus ou un service.
Exemple : analyse du couvercle du carter d’un Scooter électrique


2.2Frontiere d’un systeme


C’est une limite fictive qui permet d’isoler le système et de l’étudier par rapport à son environnement (ou milieu extérieur). La mise en place de cette frontière est primordiale. De celle-ci vont dépendre :

  • La ou les fonctions du système,

  • Les entrées/sorties (matière d’œuvre, informations, déchets...).

2.3Définitions :


- Matière d’Oeuvre : Matières, énergies ou informations dont les caractéristiques sont modifiées par le système.

- Valeur ajoutée : C’est ce qu’apporte le système à la matière d’œuvre.



- Fonction globale : C’est un verbe d’action à l’infinitif qui définit à quoi sert le système.

- Données de contrôle : éléments qui déclenchent et modifient la réalisation de la fonction.




Ces informations sont regroupées dans un diagramme (voir ci-contre) :





2.4Profil de vie d’un système


Le profil de vie correspond à l’ensemble des phases d’existence du système, de sa naissance à sa disparition :


Phases

Système Seul

Système monté sur Scoot-élec

Fin de vie

Sous Phases

Conception

Fabrication

Montage

Arrêté

Utilisation

Maintenance

Démontage

Recyclage

Qui est concerné ?

Bureau d’étude

Fournisseur

Usine

Client

Client

Opérateur maintenance









A chaque phase de vie d’un système correspond une analyse fonctionnelle.

En ce qui nous concerne, nous nous placerons en général dans la sous-phase « maintenance ».

2.5L’entreprise


L’objectif premier de toute entreprise est de survivre et de se développer. Pour cela, il lui faut impérativement identifier les besoins de ses clients.

Ensuite, et avant d’imposer un "comment" ou une solution, il faut se tourner vers l’utilisateur et/ou le demandeur et exprimer clairement ce que doit faire le système : quelles sont ses fonctions ?

3.Analyse externe : le système par rapport à son environnement



Cette analyse permet d’identifier précisément, en termes de fonctions, les besoins à satisfaire par un système. Elle se termine par la rédaction du cahier des charges fonctionnel.

3.1Recherche des fonctions de service


Dans l’ordre, on recherche :


  1. Les éléments du milieu extérieur : éléments de l’environnement du produit qui interagissent avec lui.


Eléments du

milieu extérieur

Exemple : analyse du couvercle du carter de scooter.



  1. Les fonctions de service : fonctions réalisées par le produit pour répondre aux besoins de l’utilisateur.



Les fonctions de service sont classées en fonctions principales (FP) et en  fonctions contraintes (FC) :


  • Les fonctions principales  traduisent les raisons pour lesquelles le produit a été créé.

Une fonction principale met en relation au moins deux éléments du milieu extérieur par l’intermédiaire du produit.


  • Les fonctions contraintes sont les autres fonctions de service.

Une fonction contrainte met en relation un seul élément du milieu extérieur avec le produit.

Une fonction de service est toujours exprimée par un verbe à l’infinitif et un complément.


Exemple : analyse du couvercle du carter de scooter.
Fonctions de service :

FP1 : Protéger le système poulies-courroie du milieu ambiant

FC1 : S’adapter au carter

FC2 : S’adapter à l’ensemble poulies-courroie

FC3 : S’adapter au milieu ambiant

FC4 : S’adapter à l’environnement

FC5 : Faciliter la maintenance







Chaque fonction est ensuite détaillée dans un tableau à l’image de celui ci-dessous :



3.2Le cahier des charges fonctionnelles


Son rôle est multiple :

- il permet de définir et délimiter les services attendus, les conditions d’utilisation, les performances, les coûts…

- il permet aussi de définir une responsabilité, entre les partenaires (demandeur, concepteur, fournisseur…) en cas de litige.

Conformément à la norme NF X50-151, le cahier des charges fonctionnel d’un produit comporte notamment :


  • Une présentation générale du produit,

  • Une présentation du produit et de son marché,

  • Le contexte du projet et les objectifs

  • L’énoncé du besoin du produit,

  • Une description fonctionnelle du produit,

  • Les fonctions de service et leurs critères d’appréciation.


4.Analyse Fonctionnelle Interne : voyage au centre du système



Deux méthodes d’analyse sont utilisées. Elles permettent d’analyser un système sous deux aspects différents :

  • une approche « quoi / pourquoi » : méthode FAST

  • une approche « quoi / avec quoi » : méthode SADT


4.1– Méthode F.A.S.T. (Function Analysis System Technic)



La méthode décompose la fonction de service étudiée en fonctions techniques (fonction interne au produit).
La méthode justifie la présence de chaque composant du système en les reliant aux fonctions qu’ils assurent. Elle permet ainsi de justifier la présence de chaque composant.
En maintenance, elle pourrait constituer un outil d’aide au diagnostique.
Exemple baladeur CD : diagramme F.A.S.T. de la fonction FP1 : Transformer les informations du CD en son







Exemple d’analyse :
Problème posé : le lecteur ne produit pas son.
Exemples de questions à ce poser :

  • Est-ce qu’il arrive à décoder les informations ? si non, est-ce qu’il lit et interprète bien les informations ?

  • Est-ce qu’il peut transmettre le signal ?

  • Est-ce qu’il arrive à transformer un signal en son ?



Et les batteries dans tout ça ?

Si elles n’apparaissent dans le diagramme de la fonction FP1, elles apparaissent assurément sur le diagramme d’une fonction réalisée par le système. Cette autre fonction pourrait être une fonction contrainte nommée, par exemple : « permettre un fonctionnement portatif autonome ».
C’est là que les choses se compliquent : pour analyser un système complet il faut tenir compte de toutes ses fonctions et des diagrammes FAST associés.


4.2 Méthode S.A.D.T.


Cette méthode procède par analyse descendante : L’étude interne se fait progressivement, structurée par niveaux.
Le premier niveau est en général très abstrait.

Il définit la finalité du système.
Chaque actigramme de niveau inférieur définit les « sous-fonctions » du système, leurs relations et agencement.
On définit ainsi successivement :

La boîte-mère A-0 (lire « A moins zéro »).

Le diagramme enfant de premier niveau A0.
Les diagrammes enfants : A1, A2, A23,...



Exemple : Analyse Descendante d’un sécateur




niveau A-0 d’un sécateur.

Ce type de schéma ne vous rappelle rien ?

Alors foncez relire le §2.3 !!!


Niveau A0 du sécateur :


5.Architecture fonctionnelle d’un système automatisé


L’étude globale des systèmes automatisés conduit à distinguer 2 chaînes :

- la chaîne d’information (qui transfère, stocke, transforme l’information) ;

- la chaîne d’énergie (qui transforme l’énergie et permet d’agir)
Ces 2 chaînes interagissent de la manière suivante :


Composants qui permettent de transmettre l’action et d’agir sur l’élément à transformer





Capteurs

Calculateurs


Interface homme / machine

Calculateur / calculateur


Mécanique

Electrique

Hydraulique

Pneumatique

Chimique


Contacteurs

Interrupteurs

Distributeur

Moteur thermique, électrique

Pompe

Variateur

BV…




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