Transcript Cours2
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Organisation interne du produit
L’analyse fonctionnelle d’un système existant aboutit à représenter le
passage du ’’pourquoi?’’ (fonctions de service) au ‘’comment?’’ (fonctions
techniques) puis au ‘’quoi?’’ (solutions constructives) c’est-à-dire comment
chacune des fonctions de service :
* se décline de plus en plus finement en fonctions techniques;
* est réalisée par l’association de solutions, puis matérialisée sous
forme de composants et de constituants.
Cette manière de procéder, part donc d’une fonction de service pour aboutir
aux solutions constructives en passant par les fonctions techniques.
Plusieurs outils peuvent être utilisés dans l’analyse fonctionnelle dont les plus
connus sont le FAST et le SADT.
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Le FAST
L’outil FAST (de l’anglais Function Analysis System Technic) se présente sous
forme d’un ‘’arbre’’ de fonctions partant de la fonction globale ou d’une fonction
de service. Sa lecture est basée sur une technique interrogative:
pourquoi cette fonction doit-elle être assurée?
Comment ?
et quand ?
Quand ?
Pourquoi ?
FONCTION
Quand ?
Comment ?
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Que peut-on faire avec un FAST ?
Le FAST est un outil qui permet de:
* Ordonner les fonctions suivant une logique fonctionnelle.
* Se servir de cette logique fonctionnelle pour:
+ rechercher, réécrire, compléter les fonctions;
+ ‘’remonter’’ (vers la gauche) aux services attendus, au besoin de
l’utilisateur;
+ ‘’descendre’’ (vers la droite) aux fonctions techniques;
+ définir les limites du produit soumis à l’analyse;
+ rechercher des alternatives aux solutions ou principes de
solutions déjà appliqués ou envisagés;
+ constituer une démarche pédagogique.
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Une représentation FAST peut se limiter à décrire la décomposition
fonctionnelle des fonctions ou déboucher sur les solutions détaillées.
Exemple: exploitation du fast dans l’analyse fonctionnelle d’un produit existant :
l’aspirateur ménager
dépoussiérer
Aspirer la
poussière
Éliminer la
poussière
Créer un
flux d’air
Slide 5
Pourquoi ?
Q
u
a
n
d
?
comment ?
Q
u
a
n
d
?
Nettoyer
un local
Enlever la
poussière
du local.
Fonction de service
Aspirer la
poussière
Créer un
flux d’air
Séparer la
poussière
Filtrer la
poussière
filtre
Evacuer la
poussière
Stocker la
poussière
Sec ou
réservoir
Fonctions techniques
Créer un
flux d’air
Source de
courant
Solutions constructives
Le FAST descriptif d’un aspirateur ménager
(produit existant)
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Chaînes de fonctions
La chaîne fonctionnelle est l’ensemble des constituants nécessaires pour
réaliser une fonction de service.
Elle se caractérise par un agencement en forme de chaîne allant du capteur
à l’effecteur.
Elle est formée par:
Une chaîne d’information qui regroupe les unités réalisant les
fonctions génériques : acquérir, traiter et communiquer.
Sa mission consiste à prélever l’information source et à élaborer son
image informationnelle compatible avec les énergies utilisées par l’unité
de traitement (pneumatique, électrique, électronique…) et de
communiquer le résultat.
Une chaîne d’énergie qui regroupe les unités réalisant les fonctions
génériques : alimenter, distribuer, convertir et transmettre.
Elle assure, à partir des ordres élaborés au sein des constituants de
l’unité de traitement, les animations nécessaires aux actions sur la
matière d’œuvre.
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Représentation des chaînes d’énergie et d’information:
messages
CHAÎNE D’INFORMATION
Grandeurs
physiques,
consignes
Acquérir
Traiter
informations
Communiquer
Ordres
Alimenter
Distribuer
Convertir
énergie
CHAÎNE D’ENERGIE
Transmettre
Agir
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la chaîne d’énergie :
Fonctions génériques, flux d’énergie et composants
Énergie disponible
pour agir sur l’effecteur
Ordres,
messages
Énergie
électrique,
hydraulique,
pneumatique.
Source
d’énergi
e
Alimenter
- Réseau ONE
- Groupe
électrogène
-Pile, batterie,
- carburant
Énergie mécanique,
énergie
thermique,...
Énergie adaptée
Distribuer
- contacteur
- Relais et relais
statique
- Variateur
- distributeur
Convertir
- Machines à
courant continu
- Machines
asynchrones
- vérins
Transmettre
-Accouplement:
embrayage, frein, pouliecourroie, système visécrou, engrenage
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la chaîne d’information :
Fonctions génériques et flux d’information et composants
Grandeurs
physiques et
consignes
Images informationnelles
Acquérir
- Capteurs analogiques
- Capteurs numériques
- Interface
homme/machine
- Système num. d’acq.
de données
Ordres,
Informations traitées
Traiter
Messages.
Communiquer
Matériel:
- Circuits de commande câblés
- Modules logiques
- microcontrôleurs
- ordinateurs
- Automates programmables
Logiciels:
- Système d’exploitation
- Logiciels spécifiques
- Modeleurs volumiques
- Commandes Tor
- Interface
homme/machine
- Système num. d’acq.
de données
- Liaisons de
transmission
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Acquérir
Traite
r
Communiquer
La fonction générique:
Acquérir
Acquérir est en général l’action de capter, détecter ou saisir une
grandeur physique.
Dans un processus, l’unité d’acquisition est l’ensemble des
éléments qui prélèvent les informations sur la partie opérative
(constituants de la chaîne d’énergie en approche structurelle) ou du
milieu extérieur (environnement du processus) et les transmettent à
l’unité de traitement.
Les éléments technologiques utilisés sont les capteurs, le
détecteurs, les claviers…
Clavier, scanner
Capteurs, détecteurs
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Acquérir
Traite
r
Communiquer
La fonction générique:
Traiter
Traiter c’est faire subir aux données un traitement suivant une logique
préétablie dans le but d’atteindre un résultat donné.
L’unité traitement dans un processus a pour fonction de conditionner les
informations reçues de l’unité ou élément d’acquisition selon la nature du
récepteur auquel ils seront communiquées.
Cette unité est à base d’électronique et d’informatique.
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Acquérir
Traite
r
Communiquer
La fonction générique:
Communiquer
Communiquer c’est transmettre des données résultat d’un traitement d’une unité de
traitement à une autre unité réceptrice.
Dans un processus l’unité de communication est formée par les constituants
d’interfaçage et de liaison entre les constituants du processus et entre le processus
et les éléments du milieu extérieur.
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Alimenter
Distribuer
Convertir
Transmettre
La fonction générique:
Alimenter
Alimenter c’est fournir au système l’énergie (électrique, pneumatique,
hydraulique) dont il a besoin pour fonctionner.
Pour réaliser ce but, cette fonction générique est toujours associée aux fonctions
génériques distribuer et convertir.
Si l’énergie électrique peut être transportée sur de très grandes étendues
géographiques, le besoin en énergie pneumatique ne peut être satisfait qu’à l’aide
de sources locales.
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Alimenter
Distribuer
Convertir
Transmettre
La fonction générique:
Distribuer
Distribuer l’énergie est l’action qui consiste à délivrer l’énergie
nécessaire en fonction des actions attendues au niveau des effecteurs
(ou les actionneurs).
La distribution se fait en fonction de la nature de l’énergie à distribuer
par des éléments tels que contacteur, relais, distributeurs pneumatique
ou hydraulique.
Ces éléments sont appelés pré-actionneurs.
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Alimenter
Distribuer
Convertir
Transmettre
La fonction générique:
Convertir
Convertir l’énergie est l’action de transformer sa forme en
fonction de la nature de l’effet souhaité au niveau de l’effecteur.
Dans la plupart des cas de processus la conversion porte sur
l’énergie électrique pour la transformer en énergie mécanique ou
thermique.
L’élément principal de l’unité de conversion est appelé actionneur.
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Alimenter
Distribuer
Convertir
Transmettre
La fonction générique:
Transmettre
Transmettre l’énergie est l’action de faire écouler l’énergie mécanique
entre l’actionneur et l’effecteur.
La transmission de l’énergie électrique (signal information) entre
constituants de systèmes ou entre systèmes est assurée par des
interfaces: série, parallèle, usb, IR,… et des liaisons conductrices:
câbles, pistes de circuits imprimés...
La transmission de l’énergie mécanique entre constituants de systèmes
ou entre systèmes est assurée par des accouplements, des systèmes de
transformation de mouvement (bielle-manivelle, vis-écrou, pignoncrémaillère, poulie-courroie, engrenages, etc.)…
Organisation interne du produit
L’analyse fonctionnelle d’un système existant aboutit à représenter le
passage du ’’pourquoi?’’ (fonctions de service) au ‘’comment?’’ (fonctions
techniques) puis au ‘’quoi?’’ (solutions constructives) c’est-à-dire comment
chacune des fonctions de service :
* se décline de plus en plus finement en fonctions techniques;
* est réalisée par l’association de solutions, puis matérialisée sous
forme de composants et de constituants.
Cette manière de procéder, part donc d’une fonction de service pour aboutir
aux solutions constructives en passant par les fonctions techniques.
Plusieurs outils peuvent être utilisés dans l’analyse fonctionnelle dont les plus
connus sont le FAST et le SADT.
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Le FAST
L’outil FAST (de l’anglais Function Analysis System Technic) se présente sous
forme d’un ‘’arbre’’ de fonctions partant de la fonction globale ou d’une fonction
de service. Sa lecture est basée sur une technique interrogative:
pourquoi cette fonction doit-elle être assurée?
Comment ?
et quand ?
Quand ?
Pourquoi ?
FONCTION
Quand ?
Comment ?
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Que peut-on faire avec un FAST ?
Le FAST est un outil qui permet de:
* Ordonner les fonctions suivant une logique fonctionnelle.
* Se servir de cette logique fonctionnelle pour:
+ rechercher, réécrire, compléter les fonctions;
+ ‘’remonter’’ (vers la gauche) aux services attendus, au besoin de
l’utilisateur;
+ ‘’descendre’’ (vers la droite) aux fonctions techniques;
+ définir les limites du produit soumis à l’analyse;
+ rechercher des alternatives aux solutions ou principes de
solutions déjà appliqués ou envisagés;
+ constituer une démarche pédagogique.
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Une représentation FAST peut se limiter à décrire la décomposition
fonctionnelle des fonctions ou déboucher sur les solutions détaillées.
Exemple: exploitation du fast dans l’analyse fonctionnelle d’un produit existant :
l’aspirateur ménager
dépoussiérer
Aspirer la
poussière
Éliminer la
poussière
Créer un
flux d’air
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Pourquoi ?
Q
u
a
n
d
?
comment ?
Q
u
a
n
d
?
Nettoyer
un local
Enlever la
poussière
du local.
Fonction de service
Aspirer la
poussière
Créer un
flux d’air
Séparer la
poussière
Filtrer la
poussière
filtre
Evacuer la
poussière
Stocker la
poussière
Sec ou
réservoir
Fonctions techniques
Créer un
flux d’air
Source de
courant
Solutions constructives
Le FAST descriptif d’un aspirateur ménager
(produit existant)
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Chaînes de fonctions
La chaîne fonctionnelle est l’ensemble des constituants nécessaires pour
réaliser une fonction de service.
Elle se caractérise par un agencement en forme de chaîne allant du capteur
à l’effecteur.
Elle est formée par:
Une chaîne d’information qui regroupe les unités réalisant les
fonctions génériques : acquérir, traiter et communiquer.
Sa mission consiste à prélever l’information source et à élaborer son
image informationnelle compatible avec les énergies utilisées par l’unité
de traitement (pneumatique, électrique, électronique…) et de
communiquer le résultat.
Une chaîne d’énergie qui regroupe les unités réalisant les fonctions
génériques : alimenter, distribuer, convertir et transmettre.
Elle assure, à partir des ordres élaborés au sein des constituants de
l’unité de traitement, les animations nécessaires aux actions sur la
matière d’œuvre.
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Représentation des chaînes d’énergie et d’information:
messages
CHAÎNE D’INFORMATION
Grandeurs
physiques,
consignes
Acquérir
Traiter
informations
Communiquer
Ordres
Alimenter
Distribuer
Convertir
énergie
CHAÎNE D’ENERGIE
Transmettre
Agir
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la chaîne d’énergie :
Fonctions génériques, flux d’énergie et composants
Énergie disponible
pour agir sur l’effecteur
Ordres,
messages
Énergie
électrique,
hydraulique,
pneumatique.
Source
d’énergi
e
Alimenter
- Réseau ONE
- Groupe
électrogène
-Pile, batterie,
- carburant
Énergie mécanique,
énergie
thermique,...
Énergie adaptée
Distribuer
- contacteur
- Relais et relais
statique
- Variateur
- distributeur
Convertir
- Machines à
courant continu
- Machines
asynchrones
- vérins
Transmettre
-Accouplement:
embrayage, frein, pouliecourroie, système visécrou, engrenage
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la chaîne d’information :
Fonctions génériques et flux d’information et composants
Grandeurs
physiques et
consignes
Images informationnelles
Acquérir
- Capteurs analogiques
- Capteurs numériques
- Interface
homme/machine
- Système num. d’acq.
de données
Ordres,
Informations traitées
Traiter
Messages.
Communiquer
Matériel:
- Circuits de commande câblés
- Modules logiques
- microcontrôleurs
- ordinateurs
- Automates programmables
Logiciels:
- Système d’exploitation
- Logiciels spécifiques
- Modeleurs volumiques
- Commandes Tor
- Interface
homme/machine
- Système num. d’acq.
de données
- Liaisons de
transmission
Slide 10
Acquérir
Traite
r
Communiquer
La fonction générique:
Acquérir
Acquérir est en général l’action de capter, détecter ou saisir une
grandeur physique.
Dans un processus, l’unité d’acquisition est l’ensemble des
éléments qui prélèvent les informations sur la partie opérative
(constituants de la chaîne d’énergie en approche structurelle) ou du
milieu extérieur (environnement du processus) et les transmettent à
l’unité de traitement.
Les éléments technologiques utilisés sont les capteurs, le
détecteurs, les claviers…
Clavier, scanner
Capteurs, détecteurs
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Acquérir
Traite
r
Communiquer
La fonction générique:
Traiter
Traiter c’est faire subir aux données un traitement suivant une logique
préétablie dans le but d’atteindre un résultat donné.
L’unité traitement dans un processus a pour fonction de conditionner les
informations reçues de l’unité ou élément d’acquisition selon la nature du
récepteur auquel ils seront communiquées.
Cette unité est à base d’électronique et d’informatique.
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Acquérir
Traite
r
Communiquer
La fonction générique:
Communiquer
Communiquer c’est transmettre des données résultat d’un traitement d’une unité de
traitement à une autre unité réceptrice.
Dans un processus l’unité de communication est formée par les constituants
d’interfaçage et de liaison entre les constituants du processus et entre le processus
et les éléments du milieu extérieur.
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Alimenter
Distribuer
Convertir
Transmettre
La fonction générique:
Alimenter
Alimenter c’est fournir au système l’énergie (électrique, pneumatique,
hydraulique) dont il a besoin pour fonctionner.
Pour réaliser ce but, cette fonction générique est toujours associée aux fonctions
génériques distribuer et convertir.
Si l’énergie électrique peut être transportée sur de très grandes étendues
géographiques, le besoin en énergie pneumatique ne peut être satisfait qu’à l’aide
de sources locales.
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Alimenter
Distribuer
Convertir
Transmettre
La fonction générique:
Distribuer
Distribuer l’énergie est l’action qui consiste à délivrer l’énergie
nécessaire en fonction des actions attendues au niveau des effecteurs
(ou les actionneurs).
La distribution se fait en fonction de la nature de l’énergie à distribuer
par des éléments tels que contacteur, relais, distributeurs pneumatique
ou hydraulique.
Ces éléments sont appelés pré-actionneurs.
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Alimenter
Distribuer
Convertir
Transmettre
La fonction générique:
Convertir
Convertir l’énergie est l’action de transformer sa forme en
fonction de la nature de l’effet souhaité au niveau de l’effecteur.
Dans la plupart des cas de processus la conversion porte sur
l’énergie électrique pour la transformer en énergie mécanique ou
thermique.
L’élément principal de l’unité de conversion est appelé actionneur.
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Alimenter
Distribuer
Convertir
Transmettre
La fonction générique:
Transmettre
Transmettre l’énergie est l’action de faire écouler l’énergie mécanique
entre l’actionneur et l’effecteur.
La transmission de l’énergie électrique (signal information) entre
constituants de systèmes ou entre systèmes est assurée par des
interfaces: série, parallèle, usb, IR,… et des liaisons conductrices:
câbles, pistes de circuits imprimés...
La transmission de l’énergie mécanique entre constituants de systèmes
ou entre systèmes est assurée par des accouplements, des systèmes de
transformation de mouvement (bielle-manivelle, vis-écrou, pignoncrémaillère, poulie-courroie, engrenages, etc.)…