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alain.daidie@insa-toulouse.fr Département Génie Mécanique Méthodes et outils de

alain.daidie@insa-toulouse.fr Département Génie Mécanique Méthodes et outils de conception dans le cadre d’une étude préliminaire 4ème année alain.daidie@insa-toulouse.fr 3 Année universitaire 2006-2007 alain.daidie@insa-toulouse.fr 4 Sommaire Introduction .........................................................................................................6 1 Les concepts de base.....................................................................................7 1.1 Le besoin .................................................................................................................... 7 1.2 Le produit................................................................................................................... 7 1.2.1 Caractéristiques .................................................................................................. 7 1.2.2 Interface produit / environnement...................................................................... 7 1.2.3 Performances...................................................................................................... 7 1.3 Projet .......................................................................................................................... 7 1.4 Cycle de vie................................................................................................................ 8 1.4.1 Approche marketing........................................................................................... 8 1.4.2 Approche R&D .................................................................................................. 9 1.4.3 Coûts................................................................................................................. 10 1.5 Qualité...................................................................................................................... 10 1.6 Valeur....................................................................................................................... 10 2 Analyse de la valeur ...................................................................................12 2.1 Présentation de l’analyse de la valeur ...................................................................... 12 2.1.1 Historique et développement............................................................................ 12 2.1.2 Les principes de l'analyse de la valeur ............................................................. 12 2.1.3 Caractéristiques ................................................................................................ 13 2.1.4 Les acteurs........................................................................................................ 13 2.1.5 Mode opératoire ............................................................................................... 14 2.2 Phase 1 : Orientation de l'action............................................................................... 14 2.3 Phase 2 : Recherche de l'information....................................................................... 15 2.4 Phase 3 : Analyse des fonctionnelle......................................................................... 15 2.4.1 Analyser le besoin ............................................................................................ 15 2.4.2 Déterminer le profil de vie du système ............................................................ 15 2.4.3 Recenser les fonctions...................................................................................... 16 2.4.4 Ordonner les fonctions ..................................................................................... 16 2.4.5 Caractériser et quantifier les fonctions............................................................. 16 2.4.6 Hiérarchiser les fonctions................................................................................. 17 2.4.7 Rédaction du cahier des charges fonctionnel ................................................... 17 2.5 Phase 4 : Recherche d'idées et de voies de solutions ............................................... 18 2.6 Phase 5 : Etude et évaluation des solutions.............................................................. 18 2.7 Phase 6 : Bilan prévisionnel - Présentation des solutions retenues – Décision........ 18 2.8 Réalisation – Suivi – Bilan....................................................................................... 19 alain.daidie@insa-toulouse.fr 5 3 Les outils de l’analyse de la valeur ...........................................................20 3.1 Les outils pour l’orientation de l’action ................................................................... 20 3.2 Les outils pour la recherche d’informations............................................................. 20 3.2.1 Le QQOQCCP.................................................................................................. 20 3.2.2 Le Diagramme d'ISHIKAWA (cause/effet) :................................................... 21 3.2.3 Les 5M ou 6M, voir les 7M : ........................................................................... 21 3.2.4 Méthode alternative : Les 5 Pourquoi : ............................................................ 21 3.3 Les outils de l’analyse fonctionnelle........................................................................ 22 3.3.1 Analyser le besoin ............................................................................................ 22 3.4 Les outils pour la recherche de solutions ................................................................. 26 3.4.1 Le brainstorming .............................................................................................. 26 3.4.2 La méthode TRIZ............................................................................................. 26 3.4.3 Présentation des solutions ................................................................................ 26 3.5 Les outils d’étude et d’évaluation des solutions....................................................... 28 3.5.1 Les outils du bilan prévisionnel ....................................................................... 28 4 Exemple d’application de la démarche AV : Moulinet de pêche...........31 4.1 Analyse fonctionnelle............................................................................................... 31 4.1.1 Recherche du besoin fondamental.................................................................... 31 4.1.2 Contrôle de validité des besoins....................................................................... 31 4.1.3 Recherche des Fonctions de services ............................................................... 32 4.1.4 Valider les fonctions de service ....................................................................... 32 4.2 Recherche de solutions technologiques.................................................................... 33 alain.daidie@insa-toulouse.fr 6 Introduction Conduire un projet revient à prendre les mesures nécessaires pour atteindre les objectifs du projet, à savoir développer et livrer un produit de qualité, en maîtrisant les ressources et les délais. On appelle conduite de projet l'organisation méthodologique mise en œuvre pour faire en sorte que l'ouvrage réalisé par le maître d'œuvre réponde aux attentes du maître d'ouvrage et qu'il soit livré dans les conditions de coût et de délai prévus initialement. Pour ce faire, la gestion de projet a pour objectifs d'assurer la coordination des acteurs et des tâches dans un souci d'efficacité et de rentabilité. La conduite de projet est un processus difficile à maîtriser car interviennent plusieurs facteurs de risques tels que les coûts et les délais à respecter, les technologies à maîtriser, les ressources humaines à gérer. Le choix d'une méthodologie pour conduire un projet est un atout permettant à tous les acteurs du projet de mener conjointement une action organisée selon des règles clairement exprimées. Cette méthodologie commune est d'autant plus importante que les acteurs du projet sont parfois amenés à changer en partie au cours du projet. La démarche de conception employée dans ce cours est basée sur la méthode dite d’Analyse de la Valeur. Le présent document, qui comporte quatre chapitres, est une compilation de données sur l’analyse de la valeur. Le premier chapitre est consacré à la présentation des concepts de base associés à l’Analyse de la Valeur (AV ou ANAVAL). Le second chapitre présente les caractéristiques fondamentales de la démarche AV et le plan de travail à suivre pour l’appliquer. Le troisième chapitre présente les outils dont dispose le groupe de travail à chaque étape de la démarche AV. Le dernier chapitre regroupe quelques exemples d’application de la démarche AV. alain.daidie@insa-toulouse.fr 7 Les concepts de base Le besoin Selon la norme NF X 50-150, le besoin se définit par : Nécessité ou désir éprouvé par un utilisateur. C'est en fait ce besoin de l'utilisateur qui est à l'origine de l'intention, pour le producteur, de concevoir et réaliser un produit. Ce besoin doit être caractérisé, traduit, sous forme de fonctions à remplir par le produit ou service. Ce besoin peut être exprimé ou implicite, avoué ou inavoué, latent ou potentiel. Le produit Au regard de la définition du besoin, le produit est le résultat d’un processus de conception visant à répondre à un besoin. Selon la norme NF X 50-100, « le produit n’est que le support des fonctions de service » issues de l’analyse fonctionnelle du besoin. Un produit peut être un service, un bien matériel, une application informatique, un processus industriel ou administratif, etc. 1.1.1 Caractéristiques Un produit est défini par ses caractéristiques : • d’usage : alimentaire, vestimentaire, équipement,… • de provenance : naturel, art, industriel, agricole,… • de constitution : mécanique, chimique, électrique, mixte (électromécanique),… 1.1.2 Interface produit / environnement Le premier aperçu que le consommateur a du produit est son enveloppe extérieure, sa peau. Elle est l’interface entre le produit et son environnement, et sépare deux milieux : • le milieux interne : ce sont les organes, les éléments, les pièces qui constituent le produit. C’est la partie technique qui a été pensée et définie par les concepteurs. • le milieu externe : c’est l’utilisateur et tout l’environnement humain. Il est diversifié et non maîtrisé par les concepteurs. Tout juste ont-ils pu tenter d’en prévoir la nature et les aléas. L’interface entre les deux milieux est ce que l’utilisateur achète. Il y a donc lieu de concevoir la partie technique comme au service de l’interface et non pas l’interface comme un accessoire de la partie la plus technique du produit. 1.1.3 Performances Il existe trois types de performances significatives du produit : • les performances techniques : elles concernent les relations entre éléments matériels internes et externes. • les performances usuelles : elles concernent les relations entre le produit et les êtres vivants, utilisateurs ou non. • les performances économiques : elles concernent les coûts ou gains monétaires engendrées par l’achat et l’utilisation du produit. Projet Selon la définition du dictionnaire, un projet est une « réalisation unique, limitée dans le temps et comportant un ensemble de tâches cohérentes, utilisant des ressources humaines, alain.daidie@insa-toulouse.fr 8 matérielles et financières en vue d'atteindre les objectifs prévus, tout en respectant des contraintes particulières (délai, coût)». Le projet vise donc à produire une création originale (caractère novateur) répondant à un besoin spécifique qu'il convient d'exprimer de manière rigoureuse. La coordination des tâches du projet implique la gestion du projet. Les grandes entreprises manufacturières, qui réalisent la conception d’ensembles complexes (automobile, avion,…) ont été les premières à modifier leur structure et à développer de nouveaux outils pour optimiser le triptyque «coûts délais qualité» (Figure 1), qui constitue l’enjeu de la gestion de projet. Cette recherche de l’optimum conduit à intégrer tous les paramètres du cycle de vie d’un produit dans le processus de conception et de réalisation. Figure 1 – Triptyque représentant la problématique d’un projet Chaque projet a un caractère unique. Il est encadré ou animé par un chef de projet, nommé par la direction ou le maître d’ouvrage du projet, qui gère une équipe pluridisciplinaire adaptée. Une méthode de gestion de projet est la CCO (Conception pour un Coût Objectif) ou DTC (Design To Cost). Cette méthode permet d'orienter la conception d'un produit afin qu'il réponde à un ensemble de performances déterminées en respectant des objectifs de coûts et délais pré-établis. Le coût objectif est fixé dès le départ indépendamment de toutes références à des coûts de solution. Si en théorie il n’existe pas de relation entre la CCO et l’AV, il est pratiquement indispensable de recourir à l’AV pour une conduite efficace du projet. Cycle de vie Il existe deux approches pour décrire le cylcle de vie d’un produit : • l’approche marketing • l’approche R&D (Recherche et Développement) 1.1.4 Approche marketing D’un point de vue marketing, le cycle de vie d’un produit comporte quatre phases : naissance, croissance, maturité et déclin. L’évolution des ventes et de la taille du marché d’un produit en fonction du temps présente l’allure suivante (Figure 2) : • Phase I - produit naissant : marché monopolistique ou oligopolistique, problèmes de mise au point, • Phase II - produit en plein développement (adolescent) : apparition de nombreux concurrents nouveaux, besoins d’investissements massifs pour acquérir ou conserver une part de marché, • Phase III - produit ayant atteint l’âge mûr : peu de concurrents nouveaux, produit très rentable, demandant peu d’investissements, • Phase IV - produit vieillissant : marché en régression. alain.daidie@insa-toulouse.fr 9 Figure 2 – uploads/Management/cours-analyse-valeur-pdf 3 .pdf