ion Fonctionnelle d'Un Produit

8/7/2019 ion Fonctionnelle d'Un Produit

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2- L'analyse fonctionnelle externe dun produit

L'analyse fonctionnelle externe consiste analyser le besoin auquel devrarpondre le produit, les fonctions de service qu'il devra remplir, les contraintes aux-quelles il sera soumis et caractriser ces fonctions et ces contraintes. C'est la basede l'laboration du Cahier des Charges Fonctionnel .

1 Analyse du besoin

2 Etude de la faisabilit

3 Conception

4 Dfinition

5 Industrialisation

6 Homologation

7 Production

8 Commercialisation

9 Utilisation du produit

10 Elimination du produit

Informations technico-commerciales

Matire d'uvre rutilisable

Matired'uvre

C.d.C.F

Dossier d'avant projet

- Dossier industriel- Postes et outillages

Dossier de qualification

- Dossier de suivi- Dchets

Dossier projet

1- Cycle de vie d'un produit


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Un produit peut tre considr comme le support matriel dun certain nombre defonctions techniques.

Lanalyse fonctionnelle interne dun produit dgage chaque fonction technique per-mettant dassurer les fonctions de service et permet la matrialisation des conceptsde solutions techniques.Cest le point de vue du concepteur.

Ce type danalyse consiste 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 dmarchePour aboutir au dossier avant-projet partir du C.d.C.F.d'un produit, il faut pas-

ser par ltape (ou lactivit) concevoir du diagramme des activits dcrivant le cyclede vie d'un produit.Celle-ci se dcompose et se structure selon les phases suivantes:

3- Rechercher des ides et des solutions :Cette phase importante fait appel aux outils de crativit ; elle a pour objectif de

recenser le maximum de solutions possibles.Sachant que le problme est globalement complexe d'une part, et que le produit est

conu pour assurer des services l'utilisateur, il est de loin prfrable de raisonner fonction par fonction, c'est--dire :

Rechercher le maximum de solutions possibles permettant de satisfairechacune des fonctions de service ;Ne figer aucune solution avant danalyser toutes les fonctions ;Combiner toutes les solutions.

Concevoir

Rechercher des ides etdes solutions Etudier les(ou la)

solutions Evaluer les(ou la)

solutions

Besoin exprim(CdCF)

Solutionsantrieures Dossier

avant-projet


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4- Recherche des solutions pour chaque fonction :

Pour rechercher le maximum de solutions :Il est ncessaire de procder une recherche progressive et descendante des

fonctions techniques partir de chacune des fonctions de service.L'outil permettant de raliser de visualiser cet enchanement s'appelle le F.A.S.T.signifiant :Function Analysis System Technic, que l'on peut traduire par :

Technique d'Analyse Fonctionnelle et SystmatiqueLe modle F.A.S.T. se prsente sous forme d'un arbre fonctionnel tabli partir

de la fonction globale ou d'une fonction de service, en rpondant aux questions :Pourquoi ? Cette fonction doit-elle tre assure ? Comment ? Quand ?

NB : Dans tout ce qui suit on se limitera ltude de la tcherechercher des solutions pour chaque fonction.

Fonction

Comment ?

Quand ?

Quand ?

Pourquoi ?

Rechercher des ides etdes solutions

Rechercher dessolutions pour

chaque fonction Combiner lessolutions Slectionner

lessolutions

Besoin exprim(CdCF)

Solutionsantrieures Propositions

de solutions


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Pourquoi ? Cette question concerne la fonction prcdente, la rponse commencepar "pour ".

Quand ? Cette question s'applique une ou des fonctions situes au mmeniveau. La rponse commence par "si simultanment ".

Comment ? Cette question s'adresse la fonction suivante, la rponse commencepar "en".

Les rponses ces questions permettent de dcomposer en plusieurs niveaux lafonction tudie. Le dernier niveau fait apparatre des fonctions lmentaires aux-quelles on associe des solutions techniques.

Chane fonctionnelle

La phase de recherche des solutions relatives aux fonctions de service (en utilisantloutil F.A.S.T.) conduit plusieurs cheminements ou chanes fonctionnelles.

La comparaison et lvaluation de ces chanes fonctionnelles conduit identifier lachane la mieux adapte dite Chane fonctionnelle optimale.

FT21

FT32

FT22

FT31

FT211

FT321

FT311

FT213

FT212

FT11

FT1

FT2

FT3

Fonctionde service

Chane fonctionnelleoptimale

ET

O U


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Pompe pied

Lanalyse fonctionnelle externe a permis daboutir au diagramme suivant :

Diagramme d'interaction

FS Expressions Critres Niveaux-Flexibilit

FPPermettre lutilisateur daspirer lair ambiantet le refouler une pression voulue dans uneenceinte

- Leffort de l'utilisateur - Pression dair - Dure de vie

- Effort mini- 6 bars- 10 ans 5 ans

FC2 Ne pas prsenter de danger pour lutilisa-teur - ScuritRespect des normes descurit

FC1 tre stable - Centre de gravit- Surface dappui- Le plus bas possible- 3 points mini

FC3 Cot minimal - Prix abordable 15 dinars

FC4 Plaire l'il - Couleur

- Forme

Choix en fonction de la

sensibilit de lutilisateur

Cahier des charges fonctionnel

Pour illustrer ce qui prcde, prenonslexemple : la pompe pied

La pompe pied figure ci-contrepermet d'emmagasiner dans uneenceinte ferme un fluide (air) sous unepression maximale de 6 bars.Exemples : Chambre air, bateaupneumatique, etc.

Pompe pied

Oeil

Cot

ScuritStabilit

Air ambiant

Utilisateur

FP

FC4FC3

FC2FC1

Enceinte


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Vue clate


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Diagramme F.A.S.T. relatif la fonction FP:

A partir de ce diagramme :En posant la question : Comment permettre lutilisateur daspirer lair ambiant et

le refouler une pression voulue? (Fp) Nous rpondons : En transmettant et ampli-fiant leffort de lutilisateur,(Ft1)en transformant l'nergie mcanique en nergie pneu-

matique (Ft2) et en indiquant la valeur de la pression (Ft3).On peut rpondre la question : Pourquoi transmettre et amplifier l'effort de l'utili-sateur ? par : Pour permettre l'utilisateur daspirer lair ambiant et le refouler unepression voulue.

En posant la question : Quand faut il indiquer la valeur de la pression dair ? nousrpondons par : Si seulement si on a transmis et amplifi leffort de lutilisateur et ona transform lnergie mcanique en nergie pneumatique.

Transmettre etamplifier leffort de

lutilisateur.Utiliser un

systme articul. Pdale articul

Ramener lemcanisme saposition initiale.

Ressort

Permettre lutilisateur daspirer lair ambiant etle refouler une pres-sion voulue.

Transformer lnergiemcanique en

nergie pneumatique.Vrin

Indiquer la valeur de lapression dair. Manomtre

FpFt1 Ft11

Ft12Ft2

Ft3

Fonction de service Fonctions techniques Solutionstechnologiques


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10 2 Clavette parallle forme A9 1 Support 19 1 Arbre moteur 8 1 Anneau lastique pour arbre 18 1 Coussinet7 1 Vis de manoeuvre 17 2 Vis tte cylindrique six pans

creux ISO 4762-M46 1 Cale oblique 16 1 Anneau lastique pour arbre

5 1 Galet 15 4 Vis tte cylindrique six panscreux ISO 4762-M34 1 Axe 14 1 Moteur 3 1 Chape 13 1 Botier 2 1 Axe 12 2 Vis sans tte six pans creux

bout plat ISO 4726-M51 1 Bride 11 1 Douille

Rep Nb Dsignation Rep Nb Dsignation

DISPOSITIF DE SERRAGE

Nomenclature

Dispositif de serrage (voir dessin densemble suivant)Le dispositif de serrage est utilis dans un poste automatique de fraisage en vue

de fixer une pice usiner.Le dispositif est fix sur la table de la fraiseuse par quatre vis non reprsentes.Le serrage et le desserrage de la pice usiner sont obtenus grce la rotation de

la vis de manuvre (7) (lie l'arbre moteur (19)) qui provoque la translation de lacale (6) assurant le pivotement de la bride (1) autour de l'axe (2).

Dispositif de serrage en 3D

1

2

6

Moteur 9


9/17

17


10/17

18

FT1: Transmettre

lnergie motrice

la bride (1)

FT11: Interposer

une liaison

hlicodale

FT12: Interposer

un systme

articul

FP: Fixer la

pice usiner

FT111: Assurer la

rotation 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) larbre moteur

FT1112: guider la

vis (7) en rotation

FT1121: prvoir

une forme

prismatique

Accouplement

(10 ;11;12 )

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....

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En se rfrant au dessin densemble fourni (page

17) du dispositif de serrage, on demande de :

Complter le diagramme F.A.S.T. relatif la fonction

principale : FPfixer la pice usiner

Complter le schma cinmatique en prcisant

lemplacement de chaque

fonction technique figurant

dans le F.A.S.T.

(2me

solution)

Moteur

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.

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FT11

Travail demand

Proposer une autre solution technique (composants) pour la

fonction FT122 guider la bride en rotation

Com

posants

Schma cinmatique


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19

FT111 : Assurer larotation la vis (7)

FT112 : Assurer latranslation de

la cale (6)

FT121 : Fixer lachape (3) ausupport (9)

FT122 : Guider labride en rotation

FT1111 : Lier la vis(7) larbre moteur

FT1112 : guider lavis (7) en rotation

FT1121 : prvoir une forme

prismatique

Accouplement(10 ;11;12)

- Forme cylindrique- Coussinet (18)- Anneau lastique (8 )

- Rainure sur (9)- Forme de (6)

- 2 vis tte cylin-drique six panscreux M4 (17)

- Axe (2)- Anneau lastique (16 )

- Chape (3)

- Axe (2)- Anneau lastique (16 )- Coussinet

(2 me

solution)

Moteur

FT1111FT1112FT11

FT1121FT121

FT122

Schma cinmatique

Diagramme FAST


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1- FonctionProduire automatiquement des pices de rvolution.

2- DescriptionLa pice, fixe dans le mandrin est entrane en rotation par le moteur de broche.Deux chariots (un chariot longitudinal et un chariot transversal) guids en translationpar queue daronde permettent l'outil de se dplacer dans deux directions perpen-diculaires.

Les deux chariots sont entrans par des vis commandes par des moteurs pas pas.

3- Description du fonctionnement : Voir dessin densemble page suivante.La rotation du moteur de broche (1) est transmise au mandrin porte-pice (18) par lin-

termdiaire des deux poulies (9-2) et la courroie (5).

TOUR SEMI-AUTOMATIQUE

Mandrin porte pice

Moteur de la broche

Tourelle porte-outil

Chariot transversal

Chariot longitudinal(tranard)

Moteur du chariotlongitudinal

Moteur du chariottransversal

Banc du tour

Zone dtude


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21


14/17

22

14 1 Coussinet

13 1 Botier 27 4 Vis tte cylindrique six panscreux ISO 4762-M6

12 1 Broche 26 1 Ergot11 1 Coussinet 25 1 Bague de centrage10 1 Rondelle 24 1 Support moteur 9 1 Poulie rceptrice 23 1 Arbre moteur 8 1 Carter 22 1 Rondelle plate

7 1 Clavette parallle 21 1 Vis tte cylindrique six panscreux ISO 4762-M4

6 1 Anneau lastique pour arbre 20 4 Vis tte HexagonaleISO 4014-M8

5 1 Courroie trapzodale 19 1 Glissire4 1 crou 18 1 Mandrin

3 1 Vis tte HexagonaleISO 4014-M8 17 4Vis tte cylindrique six panscreux ISO 4762-M5

2 1 Poulie motrice 16 1 Plaque

1 1 Moteur 15 2 Pied de centrage

Rep Nb Dsignation Rep Nb Dsignation

TOUR SEMI-AUTOMATIQUE

FS Expressions Critres

FP Permettre lutilisateur dusiner des pices.- Avoir 3 vitesses diffrentes de la broche- La puissance

FC1 Supporter les actions mcaniques dveloppespendant l'usinage.- Rigidit- Stabilit

FC2 Respecter lenvironnement.- Lencombrement- Ltanchit- Dchets

FC3 Plaire l'il.- Couleur - Forme

Extrait du cahier des charges fonctionnel

FP : Permettre lutilisateur dusiner des pices

FT1 : Animer la pice dun mouvement de rotation continue

FT2 : Animer loutil dun mouvement de translation

Nomenclature


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Composant(s)

En se rfrant au dessin densemble du tour semi-automatique (page 21), ondemande de : Complter le diagramme F.A.S.T. relatif la fonction technique :FT1 Animer la pice d'un mouvement de rotation continue en indiquant les nomsdes composants.

Travail demand

FT1112 : Lier lapoulie rceptrice

la broche

FT1113 :Interposer un lienflexible entre les

deux poulies

FT1111 : Lier lapoulie motrice larbre moteur

........................

........................

........................

........................

........................

........................

........................

........................

........................

.......................

...........................

...................

.......................

...........................

...................

...........................

...........................

...............

FT11 : Transmettrela rotation de

larbre moteur aumandrin en 3

vitessesFT1 :Animer lapice dun

mouvementde rotationcontinue.

FT111 :Interposer deux poulies

tages+courroie

FT112 : Rgler la tension de la

courroie

FT13 : Assurer leguidage en rotationde la broche (12)

FT12 : Fixer lemoteur


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Lanalyse fonctionnelle externe dun produit a pour objectif de prsenter ce produitcomme un ensemble cohrent de satisfactions aux besoins noncs par lutilisateur cest dire un ensemble de fonctions de service.

Lanalyse fonctionnelle interne dun produit consiste rechercher le maximum desolutions chacune des fonctions techniques permettant dassurer les fonctions deservice avant de choisir la solution la mieux adapte et la moins coteuse en utilisantles outils daide adapts la dcision.

Loutil utilis pour rechercher les solutions dune fonction technique sappelle leF.A.S.T.

Son laboration seffectue en rpondant aux questionssuivantes : Pourquoi cette fonction existe-t-elle ? Comment cette fonction existe-t-elle ? Quand cette fonction existe-t-elle ?

Demandeur Utilisateur

CdCF

Concepteur Ralisateur

BESOIN

FONCTIONS DE SERVICE

FONCTIONS TECHNIQUES

SOLUTIONS

COMPOSANTS

FonctionComment ?

Quand ?

Quand ?

Pourquoi ?

ANALYSE

FONCTIONNELLE EXTE

RNE

DUN PRODUIT

ANALYSE

FONCTIONNELLE INTERNE

DUN PRODUIT


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Etude ConceptionAnalyseCdCF

DMARCHE DE CRATION DUN AVANT PROJET

Rechercher des solutions

Rechercher des solutionspour chaque

fonction

Combiner les solutions

Evaluation technico-conomiqueEvaluation fiabilit

Travailler avec des rgles descurit suffisantes.Rechercher la simplicit.Utiliser de prfrence des solu-tions dja mise lpreuve.Intgrer la fabrication le pluttpossible.tre fiable.

Slectionner les solutions

Etudier dessolutions

Evaluer dessolutions

Dossier davant projet

Dossier davant projetOptimisation

Besoin exprimCdCF

Choix descritres

Valorisationpar critre

Valorisationglobale

Analyse desrsultats

Solutionsantrieures

Synergie

Outil F.A.S.T

FonctionComment ?

Quand ?

Pourquoi ?

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