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1 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 1 Chapitre 5 Con

1 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 1 Chapitre 5 Conception mécanique Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 2 La conception Ça sert à quoi exactement? Concevoir un produit nouveau Améliorer un produit existant Améliorer une partie d’un produit existant 2 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 3 Un produit Ça sert à quoi exactement? Répondre à un besoin Matériel Immatériel La nature d’un produit? Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 4 Un besoin C’est quoi exactement? Envie ou nécessité ressentie par un utilisateur Service marketing Identifier 1. Définition (analyse) du besoin 2. Etude de faisabilité / Créativité 3. Avant-projet (pré-développement) Principales étapes d’un projet / cycle de vie d’un produit: 6. Logistique 4. Développement 5. Industrialisation 7. Après vente 8. Fin de vie / Recyclage 3 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 5 Le produit A qui le produit rend il service? Sur quoi agit il? Dans quel but? - Diagramme: bête à cornes. - Exprimer correctement le besoin du client. - Validation par le client. 1. Définition du besoin: Un chargeur L’utilisateur Batterie Charger la batterie d’un appareil Un crayon L’utilisateur Support: papier ou autres Laisser une trace Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 6 2. Etude de faisabilité / Créativité: - Analyse de l’existant. - Moyens techniques, économiques et humains mis à disposition. - Phase de créativité en tenant en compte des contraintes client (délais, coûts,…). Proposer un ensemble de solutions répondant au besoin client 3. Avant-projet: - Choisir une solution à partir de l’étude de faisabilité (analyse des coûts, des délais, des risques…). - Dessins d’avant-projet. - Evaluation du coût de la solution retenue. - Planning prévisionnel. 4 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 7 L’analyse fonctionnelle: - Très utilisée dans les premières phases d’un projet. - Déterminer et identifier les fonctions d’un produit. - Structurer la recherche de solutions. - Communiquer avec le client via des diagrammes. 1. Diagramme pieuvre (méthode APTE): Produit - Inventorier les éléments extérieurs (environnement) en relation avec le produit. - Identifier la nature de la relation entre le produit et ces éléments. 1 5 2 4 3 6 FC FP FP FP Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 8 Produit 1 5 2 4 3 6 FC FP FP Fonction principale: fonction pour laquelle le produit à été créé. Un même produit peut avoir plusieurs fonctions principales. Fonction contrainte: fonction complémentaire imposant des limites aux fonctions principales. Fonction complémentaire: fonction que le produit peut réaliser en plus des fonctions principales. Formuler les fonctions: - FP1: commence par un verbe à l’infinitif. - FP2: - ….. - FC1: - FC2: - ….. FP 5 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 9 2. Critères d’appréciation: - Critère d’appréciation: grandeur retenu pour évaluer si une fonction est bien réalisée. - Niveau d’un critère: performance attendue d’une fonction (quantitatif). - Flexibilité: variation possible pour un critère d’appréciation (quantitative ou F0 à F3). - F0: non négociable - F1: peu négociable - F2: négociable - F3: très négociable Fonctions Critères d’appréciation Niveaux Flexibilités FP1:….. Poids min 1500 Kg F0 FC1:…. Vitesse max 180 Km/h ±5% Les critères d’appréciation sont fixés par le client ou bien ils sont proposés par le concepteur et validés par le client Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 10 3. Diagramme FAST : (Function Analysis System Technique) - Ordonner et décomposer chacune des fonctions (FP ou FC) pour aboutir aux solutions techniques. - Se construit de gauche à droite dans une logique interrogative: - Pourquoi? pourquoi cette fonction doit-être assurée? - Comment? comment cette fonction doit-être assurée? - Quand? quand cette fonction doit-être assurée? - Quand « ET » : fonctions devant être réalisées en même temps. - Quand « OU » : fonctions alternatives possibles. 6 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 11 Fonction de service 1 Fonction technique 1 Fonction technique 2 Fonction technique 11 Fonction technique 12 Fonction technique 13 Fonction technique 21 Fonction technique 22 Solution technique A Solution technique B Solution technique C Solution technique D Solution technique E Fonction technique 11 Comment? Pourquoi? Quand? Schéma: Principe: Participer à la réalisation de la fonction technique 1 En utilisant la solution technique A En même temps que les fonctions techniques 12 et 13 Fonction technique 11 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 12 Exemple: vélo Fonction de service Se déplacer Fonctions techniques Avancer (créer le mouvement) Freiner (arrêter le mouvement) Tourner (diriger le mouvement) Utiliser l’énergie de l’utilisateur Utiliser une source d’énergie Modifier la direction des roues Dissiper l’énergie cinétique Frein à disque Frein à patin Système fourche/guid on Transformer l’énergie de l’utilisateur Transmettre l’énergie de l’utilisateur Système pédalier Chaine de transmission Batterie Solutions techniques 7 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 13 - Utilisée pour calculer le coût global d’un produit. - Appliquée généralement en avant-projet. Analyse de la valeur (AV): Produit ou service Besoin du client Satisfaction Insatisfaction Inutile Satisfaction Coût: -étude; -matières premières; -fabrication; -maintenance; -logistique; -… Satisfaction: -fonctions; -caractéristiques; -fiabilité; -ergonomie d’utilisation; -durée de vie; -… Valeur = Satisfaction Prix Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 14 Trouver le meilleur compromis entre les performances du produit (satisfaction client) et son prix de revient.  Concevoir des produits parfaitement adaptés aux besoins du client;  Adapter des produits aux besoins d’un client;  Améliorer la qualité d’un produit: sans augmenter les coûts et sans réduire les performances (parfois en réduisant les coûts). But AFNOR Principe l'Analyse de la Valeur est une méthode de compétitivité, organisée et créative, visant à la satisfaction de l'utilisateur, par une démarche spécifique de conception, à la fois fonctionnelle, économique et pluridisciplinaire. La valeur d'un produit est une grandeur qui croit lorsque la satisfaction du besoin augmente et/ou que le coût du produit diminue. La valeur peut donc être considérée comme le rapport entre l'aptitude aux fonctions divisée par le coût des solutions. Méthode de travail en groupe: équipe de conception ou d’optimisation d’un produit; Choisir les meilleurs solutions techniques aux meilleurs coûts (satisfaire au mieux les besoins des utilisateurs). 8 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 15 Cahier des Charges Fonctionnel (CdCF): - Le cahier des charges fonctionnel est un document par lequel le demandeur exprime son besoin en termes de fonctions principales (FP) ou de contraintes (FC); - Pour chacune d’elles sont définies les critères d’appréciations et leurs niveaux; - Chacun de ces niveaux doit être assorti d’une flexibilité. Définition suivant l’AFNOR: C’est un document évolutif Contenu d’un CdCF: - Introduction au problème posé; - Expression fonctionnelle du besoin; - Solutions proposées pour répondre au besoin. C’est un document contractuel Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 16 Lunettes de vue : Paire de lunettes Personne ayant des problèmes de vue Yeux / Visage Améliorer la vision du porteur 9 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 17 Lunettes de vue : - FP1: permettre d’améliorer la vue de l’utilisateur. - FC1: être légère. - FC2: être confortable. - FC3: plier la paire de lunettes. - FC4: entretenir facilement la paire de lunettes. -FC5: monter différents types de verres. Pochette Utilisateur Les yeux Verres Poids Visage Produits d’entretien Paire de lunettes Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 18 Véhicule automobile Utilisateur Le sol Se déplacer Véhicule automobile: 10 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 19 - FP1: permettre aux utilisateurs de se déplacer sur le sol. - FC1: s’adapter a la nature du sol. - FC2: contribuer au respect de l’environnement. - FC3: être esthétique. - FC4: résister au milieu extérieur. -FC5: utiliser les énergies disponibles. - FC6: respecter les réglementations. - FC7: être confortable. Véhicule automobile: Véhicule automobile Sol Observateur Environne ment Milieu extérieur Energie Législation Utilisateur FP1 FC1 FC2 FC3 FC4 FC5 FC6 FC7 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 20 - Besoin : Automatiser l’orientation d’un vidéo projecteur (partie mécanique) - Critères : - Rotation autour de l’axe OZ (minimum 200° et maximum 300°); - Inclinaison de ±30° par rapport au plan horizontal OXY(+5°); - Poids minimum supporter (10Kg - F0); - Les vitesses d’inclinaison et de rotation modérées; - Sans l’utilisation de vérin. Projet N°1: Automatiser l’orientation d’un vidéo projecteur (partie mécanique) Cahier des Charges Fonctionnel: - Client : ENSAM - Casablanca 11 Chapitre 5 Conception mécanique A. Mikdam – ENSAM Casablanca 21 Bibliographie: - Guide du dessinateur industriel – HACHETTE Technique. - La conception mécanique : méthodologie et optimisation – DUNOD. - Liaisons, mécanismes et assemblages – DUNOD. - Systèmes mécaniques : théorie et dimensionnement – DUNOD. - Manuel de construction mécanique – DUNOD. - Construction mécanique et dessin industriel – DUNOD. - Guide des sciences et technologies industrielles – NATHAN. - Génie mécanique – DUNOD. - Construction mécanique : transmission de puissance; tome 1 – DUNOD. - Construction mécanique : transmission de puissance; tome uploads/Ingenierie_Lourd/ csmt-chapitre-5.pdf