SCIENCES DE L`INGENIEUR

ANALYSE FONCTIONNELLE
2SMB
SCIENCES DE L’INGENIEUR
2SMB
2013/2
014
ANALYSE DU BESOIN
ANALYSE FONCTIONNELLE EXTERNE
ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE
CHAINE FONCTIONNELLE
EXERCICES
[email protected]
0699717946
Par Glioula
1
ANALYSE FONCTIONNELLE
AI.
2SMB
Généralités et Définitions:
Présentation :
Pour se développer et survivre, l’entreprise doit
vendre ses produits
Client
Produit
Le client achète le produit si celui-ci répond à
un besoin et qu’il le satisfait
Le client achète le
produit s'il satisfait
son besoin
Ajuster le produit en fonction du besoin
du client est un enjeu vital pour
Entreprise
L'analyse fonctionnelle est une méthode d'analyse
appliquée par les entreprises industrielles pour
Optimiser la conception ou la reconception de produits
en s’appuyant sur les fonctions que doit réaliser le
produit afin de satisfaire le besoin du client
II.
Historique :
Les premières méthodes assimilables à de l’AF ont été mises en pratique aux Etats Unis en 1947
chez (General Electric). La méthode APTE est développée dans les années 1960.
L’outil SADT est développé en 1977 et se généralise dans les années 1980.
III.
Etapes de l’Analyse Fonctionnelle :
Analyse du
Besoin
Analyse Fonctionnelle
du Besoin
Analyse Fonctionnelle Externe
Analyse Fonctionnelle
Technique
Analyse Fonctionnelle Interne
Cahier des charges fonctionnel
IV.
Solutions
Technologiques
Le Produit
L’Analyse Fonctionnelle (A.F.) en quelques questions
A qui s’adresse l’A.F. ?:
L’AF s’adresse aux concepteurs de produits.
Quand utiliser l’AF ?:
L’AF n’a de sens que si elle est menée au début d’un projet.
Pourquoi utiliser l’AF ? :
L’AF permet d’éviter certains pièges classiques de la
conception (aveuglement, manque d’objectivité, mauvaise gestion des priorités …).
Par Glioula
2
ANALYSE FONCTIONNELLE
B-
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Analyse Fonctionnelle Externe : (Méthode APTE)
I. Analyse du Besoin (A.B.)
Qu’est­ce qu’un besoin ?
1) Définition AFNOR : (norme NF X50‐150)
« ………..……………………………………..…………………
« ………..………..…………………..…………………
……………………………………………………………….. »
………………………………………………………………
Pour faire un bon produit, il faut avoir identifié le vrai besoin
On recense deux formes principales de besoin ……………….., ……………….. (Pouvant être détecté
ou suscité et enfin exprimé).
2) La verbalisation du besoin
Les trois questions à se poser :
La méthode d'expression du besoin repose sur trois questions :
Questions
« A qui le produit rend-il service ? »
« Sur quoi le produit agit-il ? »
« Dans quel but ? » (pour_quoi faire ?)
Réponses (à détailler)
Au client
Sur la matière d’œuvre
Pour satisfaire le besoin
(préciser)
(préciser)
(préciser)
3) Le schéma du besoin
Traditionnellement, on représente le besoin grâce à un outil graphique :
(la « Bête à cornes »© de la méthode APTE) :
Le système (Produit) agit sur ………..………….. ……………. en lui apportant une ………..……… …..……………
et satisfait ainsi ……..……..…….. exprimé par ………………………...
Par Glioula
3
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4) L’énoncé du besoin :
Les réponses à ces trois questions aboutissent à un énoncé du besoin, qui doit être rédigé de
la façon suivante :
«………………………………………………………………………………………………………. »
5) Illustration : Verbalisation de besoin
Besoin exprimé : « On souhaite permettre à une femme de foyer de laver le linge »
Questions
« A qui le produit rend - il service ? »
« Sur quoi le produit agit - il ? »
« Dans quel but ? » (pour _ quoi faire ?)
Réponses
……………………………………………….
……………………………………………….
……………………………………………….
Graphe des prestations – "bête à cornes"
Sur quoi agit-il ?
A qui rend-il service ?
………………………
…....................…
…………………
……......….
Machine à
laver
Dans quel but ?
……......................………………………….
6) Le besoin énoncé :
« …………………………………………………………………………………………………………………… ».
Par Glioula
4
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7) Applications : Compléter les graphes de prestation bête à cornes pour les produits
suivants :

Grille Pain.
Sur quoi agit-il ?
A qui rend-il
………………
………………
…………………
..
Eléments de réponse
Tanches de pain
Utilisateur
Chauffer le pain
Chauffer les tranches du pain
Griller les tranches du pain
Grille Pain
Avoir du pain chaud
………………
…
Dans quel but ?
………………………………………….

Station automatique de lavage
Sur quoi agit-il ?
A qui rend-il service ?
………………
……………………
…….
Eléments de réponse
L’eau
L’automobiliste
Le garagiste
Laver la voiture
Le produit de lavage
Station automatique de
lavage
……………….
………………….
………………..
Dans quel but ?
…………………………………………..
Par Glioula
5
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 Positionneur d’antenne parabolique
Sur quoi agit-il ?
A qui rend-il service ?
………………
……………………
…….
Eléments de réponse
Satellite
Télévision
Emission TV
Utilisateur
Tourner l’antenne parabolique
Positionner l’antenne parabolique
Antenne parabolique.
Positionneur d’antenne
parabolique
……………….
………………….
………………..
Dans quel but ?
…………………………………………..
 Grue de chantier : Bacalaureat 2012
Les grues sont des systèmes utilisés par les entreprises de construction des bâtiments et des travaux publics.
Elles sont des éléments incontournables dans les chantiers. Leur fonction principale est de déplacer une charge.
Les grutiers doivent appréhender l’environnement du système par l’exploitation des outils de l’analyse
fonctionnelle dont le but est d’exprimer la fonction globale de la grue et identifier ses fonctions de service.
Après avoir pris connaissance du sujet :
1.1. Compléter le diagramme bête à cornes.
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
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8) Validation du besoin
Pour valider l'expression du besoin, il reste à poser trois questions complémentaires :
………………………………………………… ?
Cette question permet de valider l’effet de l’utilisation du produit sur la matière d’œuvre. Le
produit existe pour faire évoluer la matière d’œuvre.
(Pour Une machine à laver ):
Permettre à l’homme de respecter des principes d’hygiène
Supprimer la tâche du lavage à la main
……………………………………………………………. ?
Cette question permet d’anticiper les évolutions du besoin et valider la stabilité du besoin
Machine à laver autonome sans besoin d’apport d’eau, de produits lessiviels, ou encore
d’électricité
Le besoin est donc réel et stable.
…………………………………………………………………….. ?
Cette question permet de valider la pérennité du besoin. Elle assure la pertinence de l’étude qui
débute.
Innovation en matière de fabrication de vêtements et de textiles contre la poussière et la
saleté.
Ex : Revêtement nano structuré innovant protège les textiles contre l’infiltration d’eau, de la saleté
9) Conclusion :
Le besoin est exprimé, et validé, on parle de Prestation, il est maintenant possible de procéder à
……………………………………………………………….. :
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
II.
2SMB
Analyse fonctionnelle du besoin
1. Présentation :
L’analyse fonctionnelle du besoin est une méthode qui a pour objectifs :



L’identification des fonctions de service que doit satisfaire le système afin de répondre au
besoin et s’adapter aux contraintes de son environnement.
L’expression de ces fonctions (verbe d’action + complément).
La caractérisation de ces fonctions (critères, niveaux, flexibilité).
2. Notion de Fonctions de Service (F.S.)
(Suivant la norme AFNOR X50‐151)
« ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ».


La formulation doit être indépendante des solutions susceptibles de la réaliser
Les (EME) doivent se retrouver dans la désignation de la fonction
3. Eléments du Milieu Extérieur (E.M.E.)
Toutes les entités qui sont identifiées comme extérieures au produit sont appelées Eléments du Milieu
Extérieur : E.M.E.
Les Eléments du Milieu Extérieur (EME) peuvent être de différente nature :




……………….………. (matières en contact, milieu ambiant…)
……………...……….. (Ergonomie, poids, maintenance Sécurité, Esthétique…)
…………..…………… (Source d'énergie…)
……………………….. (Coût, maintenance, garantie…)
4. Identification des F.S.
« Diagramme Pieuvre »
Méthode:
 Lister les éléments du milieu extérieur directement en contact avec le produit.
 Définir les interactions. (Il y en a deux types :)
 Lister les fonctions que devra remplir l’objet technique
Fonction Principale
Action d’un élément du milieu extérieur sur un autre élément du milieu extérieur par l’intermédiaire
de l’objet technique = FP : ………………………………….
Fonction Contrainte
Action d’un élément du milieu extérieur sur l’objet technique ou action de l’objet technique sur un
élément du milieu extérieur = FC : ………………………………………
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ANALYSE FONCTIONNELLE
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Exemple Système : lave-linge :

Diagramme des interactions

Fonctions :
Fp1
Permettre à l’utilisateur de Laver le Linge
Fp2
Optimiser l’efficacité des produits lessiviels sur le linge
Fc1
Communiquer les informations de fonctionnement à l’utilisateur
Fc2
Offrir différents modes de lavage à l’utilisateur
Fc3
Contenir le linge
Fc4
Contenir les produits lessiviels
Fc5
Se raccorder sur le réseau d'eau
Fc6
S’adapter au réseau d'électricité
Fc7
Etre agréable à l’œil
Fc8
Respecter les normes (bruits, dimensions, sécurité électrique)
5. Classification des Fonctions de Service
Fonctions Principales : Fp
« Fonction de service qui met en relation ……………………………………………………….»
Les fonctions principales traduisent obligatoirement des actions réalisées par le produit.
Fonctions contraintes : Fc
« Fonction de service qui met en relation le …………………………………………………….»
Elles traduisent la plupart du temps une adaptation du produit à son milieu extérieur.
Fonctions d’Usage (Souvent Fp)
Liée au service ou l’usage d’un produit
Ex : « Corriger la vue » Ex : Fonction d’Usage d’une paire de lunette.
Fonction d’Estime (Souvent Fc)
Décrit ce qui peut plaire ou être agréable à l’utilisateur (Esthétisme, image, style,….)
Ex :« Avoir une image sportive » Fonction d’Estime d’une voiture.
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
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6. Caractérisation des Fonction de Services :
La seule verbalisation ne suffit pas, le degré de satisfaction attendu du client doit être quantifié.
Pour chaque fonction de service on définit :
 Un ou plusieurs Critères associés à des grandeurs physiques mesurables.
 Pour chaque Critère une valeur correspondant au Niveau attendu de satisfaction du besoin.
 Pour chaque Niveau la Flexibilité qui correspond à la limite d’acceptation (écart admissible
entre le niveau qui sera réellement atteint et le Niveau attendu)
Tableau de caractérisation des FS :
Fonction:
Critère
Niveau:
Flexibilité:
Fs : être rapide
Fc2 : S’adapter au réseau électrique
………………………………………..
………………………………………..
………………..
………………..
……………………
……………………
III.
Le Cahier des Charges Fonctionnel (CdCF)
1. Qu’est ce qu’un CdCF
Le Cahier des Charges Fonctionnel (CdCF) est le document qui récapitule la démarche et les
résultats de l’Analyse Fonctionnelle du Besoin. Il porte donc essentiellement sur les Fonctions de
Service.
Cahier des Charges Fonctionnel
1. Identification des phases de vie du produit
2. Pour chaque phase de vie :
 …………………………………….
 ……………………………………
 …………………………………….
.
L’ensemble des Fonctions de Service
qui doivent être réalisées et leurs
caractéristiques sont regroupées dans
le Cahier des Charges Fonctionnel
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
IV.
2SMB
Cycle de vie du produit
Le cycle de vie est l’ensemble de toutes les phases de l’existence d’un produit, de sa naissance à
sa disparition.
………………………………….
1) Besoin + marché
2) Fonctions de service
3) Recherche et choix des solutions
4) Définition
…………………………………..
…………………………..
17) Démontage et tri
18) Recyclage
19) Stockage
20) Destruction
5) Industrialisation
6) Fabrication
7) Contrôle
8) Conditionnement
…………………………………..
……………………………….
13) 1ère exploitation
14) Maintenance réparation
15) Arrêt de fonctionnement
16) Autres exploitations
9) Vente
10) Transport stockage
11) Installation
12) Mise en service
Remarque :
AFB doit prendre en compte toutes les situations du son cycle de vie du produit.
Dans ce cours on se limitera à la phase …………………………………….., dans son milieu environnant.
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
V.
2SMB
Activités :
1) Compléter les diagrammes pieuvre suivants :
 Mettre en place les termes suivants :
Eléments de réponse
Satellite
Fs1_Fs2
Le signal.
Fs3_Fs4
Programmation.
Fs5_Fs6
Utilisateur
Fs7_Fs8
Le réseau électrique
 Compléter le classement des fonctions de service : Cocher la bonne réponse.
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
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2) Compléter le diagramme des interactions (pieuvre) et la classification des fonctions
de service.
 Compléter par les termes suivants : Fs1 Fs2 Fs3 Fs4 Fs5 Fs6
 Compléter le classement des fonctions de service : Cocher la bonne réponse.
 Compléter le type de matière d'œuvre et la valeur ajoutée du grille pain.
(Matière
- Energie
– Information - Transformation
Matière d'œuvre :…………………………………………….
Valeur ajoutée :…………………………………………….….
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- Arrangement - Transfert)
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3) Sécateur électrique PELLENC
Pour réduire la fatigue de la main et du bras, la
société PELLENC commercialise un sécateur
électrique à commande électronique destinée
aux viticulteurs afin de les assister lors de la
taille de la vigne.
1. Compléter le diagramme des interactions « Pieuvre »
Viticulteur
Fc5
Fc4
Branche
Environnement
Fc6
Fp1
Fc1
Sécateur
Electrique
Esthétique
Fc3
Fc2
Batterie
………………
…..
2. Compléter le tableau suivant :
Fs
Description
Fp1
…………………………………………………
Fc1
…………………………………………………
Fc2
Etre conforme aux normes de
sécurité
Critère d’appréciation
Niveau
Flexibilité
22 mm
1000 N
60 coupes/min
20mm mini
±10°/°
Respect Total
sans limitation
Aucune
Code de travail
Durée d’autonomie
8h
7h min
Capacité de coupe
Effort de coupe
Cadence
Forme
Couleur
Fc3
…………………………………………………
Fc4
Avoir un poids et un
encombrement correct en mains
Etre intégralement portable
Masse en main
Longueur
800g
<320 mm
±50 g
………………………..
3,5 Kg
±100g
Résister aux conditions
d’Environnement
Température
Humidité, Poussière
Chocs
-10°à 50°c
Etanche
Chute < 1m
Fc5
Fc6
Par Glioula
14
±5°c
Aucune
F1
ANALYSE FONCTIONNELLE
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4) Grue de chantier Baccalauréat 2012
.
Compléter le diagramme partiel des
interacteurs (pieuvre) à partir de la
liste des fonctions de service présentée
dans le tableau Res1
FC1 . Etre réglée et commandée par le grutier
FC2 .
Respecter la charge limite en fonction de la position
FC3 .
Respecter la réglementation en vigueur
FC4 .
S’installer et maintenir la position d’équilibre
FC5
S’adapter à l’énergie électrique du réseau ONE
FC6
Résister à l’environnement.
FC7 .
Respecter la vitesse limite du vent
Fp
……………………………………………………………………………..
5) Cisaille Hydraulique Baccalauréat 2010
Pour augmenter sa productivité et être compétitive sur le marché de la construction métallique, une
entreprise opte pour l’acquisition d’une cisaille hydraulique. Dans le but de l’étude d’une préinstallation et d’une exploitation future, elle vous a chargé de découvrir la machine en réalisant les
tâches suivantes :
Après avoir pris connaissance de la présentation du support, on vous demande de découvrir la
cisaille hydraulique et son environnement à travers les outils de l’analyse fonctionnelle du besoin:
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
2SMB
1. Afin d'énoncer le besoin qui justifie l’acquisition du produit (cisaille hydraulique), répondre aux
questions du diagramme « bête à cornes
2. Pour la phase d’exploitation, compléter le graphe matérialisant les interactions entre la cisaille
et le milieu extérieur ainsi que la liste des fonctions de service correspondante,
Fp : permettre à l’utilisateur de découper la tôle.
Fc1 :……………………………………………………………. …....
Fc2 : s’adapter à l’énergie électrique disponible.
Fc3 :…………………………………………………………………….
Fc4 : s’adapter aux dimensions de la tôle.
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
CI.
2SMB
Analyse Fonctionnelle Interne : Analyse Fonctionnelle Technique
Généralités
1. But de l’analyse fonctionnelle interne :
«choisir les solutions techniques »
Elle permet de s’intéresser aux constituants du système appelés « solutions techniques »pour
réaliser les fonctions de service et donc satisfaire le besoin.
2. Système technique :
Un système technique est un ensemble organisé destiné à apporter, suivant un Processus
déterminé, une valeur ajoutée à la matière d'œuvre sur laquelle il agit afin de répondre à un
besoin.
les interactions entre ces constituants sont de formes différentes (échanges de matières, d’énergies
ou d’informations) : on parle alors de Système pluritechnologique
3. Matière d’œuvre :
Elément d’entrée sur lequel le système agit ; elle peut être :
 ………………………………..


………………..………………
……………………..…………
4. Valeur Ajoutée :
Valeur supplémentaire apportée à la matière d’œuvre après passage dans le système elle peut
être :
 ……………………………………………………………………………………………………..


…………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………….
5. fonction technique
Une fonction technique est une …………………………………………………………………………... Elle représente
une solution technique pour assurer totalement ou partiellement les fonctions de service.
6. Outils d’analyse Interne :
Elle utilise deux outils de description :
Diagramme F.A.S.T.(Function Analysis System Technic),
Diagramme S.A.D.T.(Stuctured Analysis and Design Technic).
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
II.
2SMB
La méthode F.A.S.T
Le diagramme FAST met en évidence toutes les fonctions techniques permettant de répondre à
chacune des fonctions de service du produit et d'associer à chaque fonction technique la solution
choisie.
Chaque Fonction Technique (Verbe à l’infinitif + complément) est concrétisée par une ou
plusieurs solutions techniques
1) Application Le FAST descriptif d’un aspirateur ménager
Fonction de service
Fs
Enlever la
poussière
Solutions Techniques
Fonctions Techniques
Ft-1
……………
………….
Ft-1.1
Ft-1.1.1
Créer un
flux d’air
Transformer
l’énergie
Ft-1.1.2
Quand?
Comment?
Distribuer
l’énergie
Ft-1.1.3
Entraîner l’air
Ft-1.1.4
Pourquoi?
Canaliser l’air
Ft-1.2
Ft-1.2.1
Régler la
dépression
Ouvrir en partie le
tuyau
Ft-1.2.2
Régler la vitesse
du moteur
Ft-2
Isoler la
poussière
………..
St-2
Contacteur
St-3
………….
St-4
Tuyau
St-5
Trappe
St-6
Variateur
St-7
Ft-2.1
Ft-2.1.1
Séparer la
poussière
…………………
………………..
Ft-2.2.1
Ft-2.2
Récupérer la
poussière
Par Glioula
St-1
18
……………………
……………………
………………..
Porosité
du sac
St-8
Sac
ANALYSE FONCTIONNELLE
III.
La méthode S.A.D.T
1) Définition :
2SMB
System Analysis and Design Technic : Méthode mise au point par la
société Softech aux Etats Unis.
L’analyse descendante permet de …………………………………………………………….. ……………. …
…des Systèmes
techniques en utilisant des boites et des flèches représentant des flux (d’énergie,de matière ou d’
information) entrant ou sortant de ces boites en allant du plus général au plus détaillé.
2) Contraintes de Pilotage :
Liées à un module d’activité, elles Modifient, Déclenchent et Contrôlent l’ACTIVITE de la fonction :
 Contraintes de configurations (C) : Capacité à changer d’activité.. La configuration du
système peut être modifiée soit par le logiciel (programme d’automat
d’automate), soit par le matériel.
 Contraintes de réglages (R) : Ajustement
justement d’un ou plusieurs paramètres, sans modification de
l’activité (réglage
réglage d’une vitesse, d’une température….).
 Contraintes d’exploitation (E) : Mise
ise en marche ou l’arrêt du système. (Bouton, départ
cycle)
 Contraintes énergétiques (W) : Force motrice du système. (Energie électrique…)
3) Actigrammes :
La méthode de décomposition SADT permet de hiérarchiser les actigrammes (graphiques d'activité)
selon la convention suivante :

Le niveau A-0 : c'est le niveau le plus élevé; il présente le contexte générale dusystème
(Fonction globale Matière d’œuvre…)


Le niveau A0 : ce niveau se décompose ne 3 à 6 boîtes repérées A1, A2, A3 … A6.
Le niveau A1 : La boite A1 se décompose en boîtes A11, A12 …Et ainsi de suite
Par Glioula
19
ANALYSE FONCTIONNELLE
2SMB
4) Méthode.

Le diagramme de plus haut niveau
représente la finalité du système
technique.

Chaque diagramme de niveau inférieur
définit les sous fonctions du système
ainsi que leurs relations, leurs
agencements dans le système.

Chaque diagramme s’intègre
exactement dans le diagramme de
niveau supérieur en préservant les
relations de chaque composant avec son
environnement.
Remarque :
Selon le système Une donnée de contrôle pour une boîte mère peut devenir une entrée pour une boîte
enfant. Une sortie de boîte enfant peut constituer l’entrée ou le contrôle d’une autre boîte enfant.
Par Glioula
20
ANALYSE FONCTIONNELLE
5) Application :
a. Système : Store automatique
Le système de manœuvre de store automatique
est constitué par :


Des capteurs pour capter le vent et le soleil.

Un tambour moteur permettant de dérouler
ou enrouler le store.
Une carte électronique pour traiter les
informations venant des capteurs et gérer le
système.

Modèle fonctionnel A-0 du store automatique

Modèle fonctionnel A0
Par Glioula
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2SMB
ANALYSE FONCTIONNELLE
b. Activité 2 : Système : Machine à laver.
Compléter les actigrammes et A0 en utilisant les données suivantes
Donné :
Configuration
Programmateur
Pompe
Resistance
Tambour
Electrovanne
Par Glioula
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2SMB
ANALYSE FONCTIONNELLE
2SMB
a. Activité 3 :Système : « Barrière automatique »
Compléter les actigrammes A-0 et A0 en utilisant les données suivantes.
Données :
Ordre
Mouvement de rotation
Informations
Traiter les informations
Présence de véhicule
Moteur
Autoriser l’accès
Programme
Energie électrique
Véhicule en attente
Véhicule passé
Information d’état
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
IV.
2SMB
Architecture fonctionnelle des systèmes techniques Aotomatisés
1) Système automatisé :
Un système automatisé est composé de plusieurs éléments qui exécutent un ensemble de
tâches Programmées …………………………………………………………………….
L’ensemble de ces constituants organisés représente une Chaine Fonctionnelle que l’on peut
décomposer en deux parties :
2) Modèle général
3) Chaîne d'énergie
Chaine d’Energie
………….
………….
…………..
……………..
……………..
L’ensemble des procédés qui réalise une action à partir d'énergies disponibles (Agissant sur les
flux de matières et d’énergies.) Elle regroupe les unités réalisant les fonctions génériques :

Alimenter : Mise en forme de l’énergie externe en énergie compatible pour créer une action.

Distribuer: Distribution de l’énergie à l’actionneur réalisée par un distributeur ou un contacteur.

Convertir : L’organe de conversion d’énergie appelé actionneur peut être un vérin, un moteur…

Transmettre: Cette fonction est remplie par l’ensemble des organes mécaniques de
transmission de mouvement et d’effort : engrenages, courroies, accouplement, embrayage…..
Par Glioula
24
ANALYSE FONCTIONNELLE
2SMB
4) Chaîne d'information
L’ensemble des procédés qui réalise l'acquisition, le traitement et la communication des
informations (Agissant sur les flux de données.)
Chaine d’Information
…………….
………….….
……….……..

Acquérir: Fonction qui permet de prélever des informations à l’aide de capteurs.

Traiter: C’est la partie commande composée d’un automate ou d’un microcontrôleur.

Communiquer: Cette fonction assure l’interface l’utilisateur et/ou d’autres systèmes.
5) Chaîne fonctionnelle :
1) Remarque :
Dans un système industriel complexe, on peut rencontrer un nombre
important de chaînes fonctionnelles.
Exemple : dans une Station de lavage automatisée de voiture, on peut
identifier une chaîne fonctionnelle pour le lavage de la carrosserie, une pour le
lavage des roue, une pour le séchage.
Par Glioula
25
ANALYSE FONCTIONNELLE
2SMB
2) Activité : Système Station de lavage automatique
L’utilisateur gare sa voiture à l’emplacement prévu à cet effet et demande le lavage de sa voiture en entrant un
jeton ou une carte sur le pupitre (Consignes).
Le système possède de nombreux capteurs qui détectent la présence de la voiture (sans laquelle le système ne
doit pas démarrer), les formes extérieures de la voiture (pour ne pas l’endommager), la position des éléments
de la partie opérative, etc. Tous ces capteurs transmettent les comptes-rendus.
A partir des ces informations, la partie commande (ici un automate programmable industriel) informe
l’utilisateur du déroulement du programme (par un afficheur et des voyants) et donne ses ordres à la partie
opérative pour organiser la succession des opérations de lavage.
La partie opérative est alimentée en énergie électrique grâce à un opérateur d’électricité et l’énergie est
distribuée aux moteurs et aux pompes (actionneurs) par l’intermédiaire de contacteurs (préactionneurs).
Le lavage effectif de la voiture est réalisé par les brosses (effecteurs) qui frottent sur la carrosserie pendant que
l’eau et les produits sont pulvérisés grâce à des buses (non représentées).
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
V.
2SMB
Exercices de synthèse : Baccalauréat 2011
Présentation du support
Le premier réseau de tramway à traction électrique est devenu opérationnel cette année (2011)
pour relier les deux pôles de l’agglomération Rabat Salé. Ainsi deux lignes de tramway, totalisant
32 stations d’arrêt sur un parcourt de 19,5 Km, sont réalisées.La société d’exploitation de ce
réseau de transport en commun assurera aussi l’entretien des rames dans ses ateliers de
maintenance.Pour effectuer les différentes interventions : contrôles, réglages, remplacement des
éléments défectueux…, l’atelier de maintenance peut être équipé de systèmes de levage de
trame (objet de notre étude) pour soulever les rames du tramway.
Problématique :
Comment soulever une rame de tramway de 45 tonnes et de 30 mètres de long à une hauteur
suffisante (de l'ordre de 1m70) pour réaliser la maintenance des boggies et divers matériels se
trouvant sous le tramway ?
Le système de levage est constitué d’une armoire de commande (nommée PC) munie d’un
pupitre decommande, d’un API (Automate Programmable Industriel), de contacteurs et cartes
de commande pour moteurs. Cette PC peut gérer jusqu’à 10 colonnes de levage. Ces colonnes de
levage (voir photo D.Res 1) sont des unités indépendantes mobiles que l’on peut déplacer
manuellement grâce à des roues escamotables. Elles sont constituées d’un chariot de levage (voir
figure1 D.Res 2) guidé par 4 galets roulant à l’intérieur d’une colonne (rails en tôle pliée).
L’entraînement du chariot se fait par une vis à filet trapézoïdal (voir figure2 D.Res2), mise en
rotation par un moto-réducteur-frein asynchrone triphasé. On met en place les colonnes au
niveau de la plateforme de la rame de tramway à soulever, aux endroits prévus à cet effet.
Pour soulever une rame de tramway de 45 tonnes et de 30 mètres de long, le service de
maintenance utilise 8 colonnes de levage d'une capacité unitaire maximale de 8,2 tonnes
commandées simultanément (voir photo D.Res 1).
Lorsque les colonnes sont en place, on démarre le cycle de levage : l’opérateur peut choisir un
fonctionnement manuel ou automatique par l’action sur un sélecteur (commutateur). En mode
automatique, on affiche sur le pupitre la consigne de hauteur à atteindre, la PC pilote alors
chaque moteur des 8 colonnes jusqu’à ce que cette hauteur soit atteinte et signalée par
l’allumage d’une lampe verte. Chaque colonne est équipée d’un codeur incrémental informant
la PC de la position du chariot de levage de la colonne. Pour unfonctionnement en toute sécurité,
il faut assurer une certaine hor izontalité de la rame soulevée.
Situation d’évaluation n°1
La société d’exploitation du tramway, souhaite acquérir les systèmes de levage à colonnes pour
équiper son atelier d’entretien et de maintenance. Un commercial a proposé à la société un
modèle de système de levage. Vous êtes invités à découvrir ce système et son environnement.
Votre travail consiste à réaliser les tâches suivantes en étudiant le produit uniquement lors de sa
phase d'utilisation.
Après avoir pris connaissance de la présentation du support ; on vous demande de découvrir le
système de levage à colonnes et son environnement à travers les outils de l’analyse fonctionnelle
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
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1.1. A partir de la liste présentée dans le tableau 1, D.Res2 , compléter sur le document
D.Rep1 le modèle fonctionnel du système ( actigramme A-0) par les éléments qui conviennent.
1.2. A partir de la liste des fonctions de service présentées dans le tableau 2, D.Res2 , compléter
sur le D.Rep1 le diagramme partiel des interacteurs (pieuvre).
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
2SMB
1.3. Sur le document D.Rep2, compléter le diagramme FAST de la fonction principale Fp, par
les solutions technologiques retenues.
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
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1.4. Sur le document D.Rep3, compléter la chaîne fonctionnelle (structure générale) d’une
colonne du système de levage.
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
Document ressources D.Res1
Par Glioula
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ANALYSE FONCTIONNELLE
Document ressources D.Res2
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