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9 2- L'analyse fonctionnelle externe d’un produit L'analyse fonctionnelle exter

9 2- L'analyse fonctionnelle externe d’un produit L'analyse fonctionnelle externe consiste à analyser le besoin auquel devra répondre le produit, les fonctions de service qu'il devra remplir, les contraintes aux- quelles il sera soumis et à caractériser ces fonctions et ces contraintes. C'est la base de l'élaboration du Cahier des Charges Fonctionnel. 1 Analyse du besoin 2 Etude de la faisabilité 3 Conception 4 Définition 5 Industrialisation 6 Homologation 7 Production 8 Commercialisation 9 Utilisation du produit 10 Elimination du produit Informations technico-commerciales Matière d'œuvre réutilisable Matière d'œuvre C.d.C.F Dossier d'avant projet - Dossier industriel - Postes et outillages Dossier de qualification - Dossier de suivi - Déchets Dossier projet 1- Cycle de vie d'un produit 10 Un produit peut être considéré comme le support matériel d’un certain nombre de fonctions techniques. L’analyse fonctionnelle interne d’un produit dégage chaque fonction technique per- mettant d’assurer les fonctions de service et permet la matérialisation des concepts de solutions techniques.C’est le point de vue du concepteur. Ce type d’analyse consiste à rechercher les fonctions techniques, les solutions opti- males et les composants qui doivent satisfaire une fonction de service. 1- L'analyse fonctionnelle interne d'un produit 2- La démarche Pour aboutir au dossier «avant-projet» à partir du C.d.C.F.d'un produit, il faut pas- ser par l’étape (ou l’activité) concevoir du diagramme des activités décrivant le cycle de vie d'un produit.Celle-ci se décompose et se structure selon les phases suivantes: 3- Rechercher des idées et des solutions : Cette phase importante fait appel aux outils de créativité ; elle a pour objectif de recenser le maximum de solutions possibles. Sachant que le problème est globalement complexe d'une part, et que le produit est conçu pour assurer des services à l'utilisateur, il est de loin préférable de raisonner fonction par fonction, c'est-à-dire : Rechercher le maximum de solutions possibles permettant de satisfaire chacune des fonctions de service ; Ne figer aucune solution avant d’analyser toutes les fonctions ; Combiner toutes les solutions. Concevoir Rechercher des idées et des solutions Etudier les (ou la) solutions Evaluer les (ou la) solutions Besoin exprimé (CdCF) Solutions antérieures Dossier avant-projet 11 4- Recherche des solutions pour chaque fonction : Pour rechercher le maximum de solutions : Il est nécessaire de procéder à une recherche progressive et descendante des fonctions techniques à partir de chacune des fonctions de service. L'outil permettant de réaliser de visualiser cet enchaînement s'appelle le F.A.S.T. signifiant : Function Analysis System Technic, que l'on peut traduire par : Technique d'Analyse Fonctionnelle et Systématique Le modèle F.A.S.T. se présente sous forme d'un arbre fonctionnel établi à partir de la fonction globale ou d'une fonction de service, en répondant aux questions : Pourquoi ? Cette fonction doit-elle être assurée ? Comment ? Quand ? NB : Dans tout ce qui suit on se limitera à l’étude de la tâche «rechercher des solutions pour chaque fonction». Fonction Comment ? Quand ? Quand ? Pourquoi ? Rechercher des idées et des solutions Rechercher des solutions pour chaque fonction Combiner les solutions Sélectionner les solutions Besoin exprimé (CdCF) Solutions antérieures Propositions de solutions 12 Pourquoi ? Cette question concerne la fonction précédente, la réponse commence par "pour ". Quand ? Cette question s'applique à une ou des fonctions situées au même niveau. La réponse commence par "si simultanément ". Comment ? Cette question s'adresse à la fonction suivante, la réponse commence par "en". Les réponses à ces questions permettent de décomposer en plusieurs niveaux la fonction étudiée. Le dernier niveau fait apparaître des fonctions élémentaires aux- quelles on associe des solutions techniques. Chaîne fonctionnelle La phase de recherche des solutions relatives aux fonctions de service (en utilisant l’outil F.A.S.T.) conduit à plusieurs cheminements ou «chaînes fonctionnelles». La comparaison et l’évaluation de ces chaînes fonctionnelles conduit à identifier la chaîne la mieux adaptée dite «Chaîne fonctionnelle optimale». FT21 FT32 FT22 FT31 FT211 FT321 FT311 FT213 FT212 FT11 FT1 FT2 FT3 Fonction de service Chaîne fonctionnelle optimale ET OU 13 Pompe à pied L’analyse fonctionnelle externe a permis d’aboutir au diagramme suivant : Diagramme d'interaction FS Expressions Critères Niveaux-Flexibilité FP Permettre à l’utilisateur d’aspirer l’air ambiant et le refouler à une pression voulue dans une enceinte - L’effort de l'utilisateur - Pression d’air - Durée de vie - Effort mini - ≤6 bars - ≥10 ans ± 5 ans FC2 Ne pas présenter de danger pour l’utilisa- teur - Sécurité Respect des normes de sécurité FC1 Être stable - Centre de gravité - Surface d’appui - Le plus bas possible - 3 points mini FC3 Coût minimal - Prix abordable ≤15 dinars FC4 Plaire à l'œil - Couleur - Forme Choix en fonction de la sensibilité de l’utilisateur Cahier des charges fonctionnel Pour illustrer ce qui précède, prenons l’exemple : « la pompe à pied » La pompe à pied figure ci-contre permet d'emmagasiner dans une enceinte fermée un fluide (air) sous une pression maximale de 6 bars. Exemples : Chambre à air, bateau pneumatique, etc. Pompe à pied Oeil Coût Sécurité Stabilité Air ambiant Utilisateur FP FC4 FC3 FC2 FC1 Enceinte 14 Vue éclatée 15 Diagramme F.A.S.T. relatif à la fonction FP: A partir de ce diagramme : En posant la question : Comment permettre à l’utilisateur d’aspirer l’air ambiant et le refouler à une pression voulue? (Fp) Nous répondons : En transmettant et ampli- fiant l’effort de l’utilisateur, (Ft1) en transformant l'énergie mécanique en énergie pneu- matique (Ft2) et en indiquant la valeur de la pression (Ft3). On peut répondre à la question : Pourquoi transmettre et amplifier l'effort de l'utili- sateur? par : Pour permettre à l'utilisateur d’aspirer l’air ambiant et le refouler à une pression voulue. En posant la question : Quand faut il indiquer la valeur de la pression d’air ? nous répondons par : Si seulement si on a transmis et amplifié l’effort de l’utilisateur et on a transformé l’énergie mécanique en énergie pneumatique. Transmettre et amplifier l’effort de l’utilisateur. Utiliser un système articulé. Pédale articulé Ramener le mécanisme à sa position initiale. Ressort Permettre à l’utilisateur d’aspirer l’air ambiant et le refouler à une pres- sion voulue. Transformer l’énergie mécanique en énergie pneumatique. Vérin Indiquer la valeur de la pression d’air. Manomètre Fp Ft1 Ft11 Ft12 Ft2 Ft3 Fonction de service Fonctions techniques Solutions technologiques 16 10 2 Clavette parallèle forme A 9 1 Support 19 1 Arbre moteur 8 1 Anneau élastique pour arbre 18 1 Coussinet 7 1 Vis de manoeuvre 17 2 Vis à tête cylindrique à six pans creux ISO 4762-M4 6 1 Cale oblique 16 1 Anneau élastique pour arbre 5 1 Galet 15 4 Vis à tête cylindrique à six pans creux ISO 4762-M3 4 1 Axe 14 1 Moteur 3 1 Chape 13 1 Boîtier 2 1 Axe 12 2 Vis sans tête à six pans creux à bout plat ISO 4726-M5 1 1 Bride 11 1 Douille Rep Nb Désignation Rep Nb Désignation DISPOSITIF DE SERRAGE Nomenclature Dispositif de serrage (voir dessin d’ensemble suivant) Le dispositif de serrage est utilisé dans un poste automatique de fraisage en vue de fixer une pièce à usiner. Le dispositif est fixé sur la table de la fraiseuse par quatre vis non représentées. Le serrage et le desserrage de la pièce à usiner sont obtenus grâce à la rotation de la vis de manœuvre (7) (liée à l'arbre moteur (19)) qui provoque la translation de la cale (6) assurant le pivotement de la bride (1) autour de l'axe (2). Dispositif de serrage en 3D 1 2 6 Moteur 9 17 18 FT1 : Transmettre l’énergie motrice à la bride (1) FT11 : Interposer une liaison hélicoïdale FT12 : Interposer un système articulé FP : Fixer la pièce à usiner FT111 : Assurer la rotation à la vis (7) FT112 : Assurer la translation de la cale (6) FT121 : Fixer la chape (3) au support (9) FT122 : Guider la bride en rotation FT1111 : Lier la vis (7) à l’arbre moteur FT1112 : guider la vis (7) en rotation FT1121 : prévoir une forme prismatique Accouplement (10 ;11;12 ) ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ............................... ................................ En se référant au dessin d’ensemble fourni (page 17) du dispositif de serrage, on demande de : ➣ Compléter le diagramme F.A.S.T. relatif à la fonction principale : FP «fixer la pièce à usiner» ➣Compléter le schéma cinématique en précisant l’emplacement de chaque fonction technique figurant dans le F.A.S.T. (2 ème solution) Moteur .................. .................. .................. .................. .................. FT11 Travail demandé Proposer une autre solution technique (composants) pour la fonction FT122 «guider la bride en rotation» Composants Schéma cinématique 19 FT111 : Assurer la rotation à la vis (7) FT112 : Assurer la translation de la cale (6) FT121 : Fixer la chape (3) au support (9) FT122 : Guider la bride en rotation FT1111 : Lier la vis (7) à l’arbre moteur FT1112 : guider la vis (7) en rotation FT1121 : prévoir une forme prismatique Accouplement (10 ;11;12) - Forme cylindrique - Coussinet (18) - Anneau élastique (8) - Rainure sur (9) uploads/s1/ ion-fonctionnelle-d-x27-un-produit.pdf