1-
Ce qu'il faut savoir
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a - Définition (Norme AFNOR NF X 50-151) L'analyse fonctionnelle (AF) est une démarche qui consiste à rechercher, ordonner, caractériser, hiérarchiser et/ou valoriser les fonctions du produit attendu par l'utilisateur. b - Objectif L'analyse fonctionnelle fonctionnelle est une étape essentielle afin de concevoir un produit au meilleur coût et au meilleur niveau de qualité requis. Elle est la donnée d'entrée de plusieurs outils de conception : - Cahier des charges fonctionnel - Dossier de consultation - Analyse de la valeur - AMDEC - etc... c - Quand l'utiliser ? Lorsqu'on parle d'analyse fonctionnelle, il faut différencier l'AF externe de l'AF interne. Ces deux analyses sont complémentaires, complémentaires, elles sont utilisées à des moments et avec des buts différents. - La première est indépendante de toute solution et permet d'exprimer exhaustivement le besoin du client. - La deuxième porte sur une solution afin de déterminer les fonctions techniques des différents composants.
2 - L'analyse L'analyse fonctionnelle externe - Retour au menu Tout système a une finalité sinon il n'aurait pas de raison d'être. On conçoit un système avec des objectifs de performances performances (résistance, endurance, plaisance …). Il faut donc avant de le concevoir connaître exactement exactement ce que l'on attend de lui. L'AF externe permet de traduire les attentes des utilisateurs en fonctions afin d'exprimer ce besoin sous forme de cahier des charges. a - But et limite de l'étude Avant d 'entrer dans le vif du sujet il est primordial de ne pas court-circuiter court-circuiter ces étapes afin d'atteindre tous les objectifs de départ. But
Il s'agit de savoir à quoi va servir cette étude. Veut-on diversifier la gamme de produits actuel, accrocher un
nouveau marché ou encore valoriser un savoir faire. Ceci aura des répercussions sur les mises en œuvre en terme de compétences, délais ou niveau de détail de l'étude qu'il faut prévoir depuis le début. Limite de l'étude
Si on ne pose pas de limite, cette étude pourrait durer 20 ans ou encore nécessiter 15 personnes. Il s'agit de bien faire connaître les contraintes comme : - Délais - Budget alloué - Normes applicables - etc... b - Démarche Juste avant de commencer la démarche il faut préciser les limites du produit. Exemple : prenons un client qui veut un système pour écouter de la musique avec comme source d'énergie " des piles ". Il faut savoir si les piles font partie du système étudié ou pas. En effet si les piles font parties de la limite du produit on pourrait concevoir des piles non standard (ce qui ne serait pas la même chose pour le client).
Exemple pour le cas d'une bouteille Lors de la représentation schématique, le mot bouteille est remplacé par le mot système (en effet le client veut un système pour contenir un liquide gazeux). Nous prendrons comme situation de vie le versement. Situations de vie - Stockage au frigo - Attente pendant repas, apéritif … - Manipulation sans versement - Versement - Recyclage - etc... Milieux extérieurs et fonctions du produit Cette recherche des milieux extérieurs se fait par situation de vie. Il s'agit de trouver tous les milieux en contact avec le système lors d'une utilisation spécifique de celui-ci. Une fois tous les milieux extérieurs déterminés il faut ensuite rechercher les fonctions du produit. Il y a deux sortes de fonctions : les fonctions principales qui sont les raisons d'être du produit et les fonctions de contraintes. - Une fonction principale est exprimée par 2 milieux extérieurs et un verbe. - Une fonction de contrainte est exprimée par 1 milieu extérieur et un verbe.
On peut noter qu'il y a 2 fonctions principales. Ce n'est pas toujours le cas et dans certaines situations de vie il peut ne pas y en avoir. Critères de performance performance Pour chaque fonction du produit (principale et de contrainte), il faut rechercher les critères de performances (ceux-ci sont souvent exprimés dans le cahier des charges du produit). Voici une proposition pour la fonction principale " permettre le versement du liquide dans le verre "
Liquide
Coca Taux d'acidité ? Volume : 1 litre
Permettre le versement
Précision : 3cm de diamètre à hauteur maximum Débit : 15 cl / seconde Hauteur maximum entre verre et liquide : 30 cm
Verre
Diamètre : entre 4 et 8 cm
Toutes ces caractéristiques permettent d'établir un cahier des charges fonctionnel du système en outre de savoir ce que l'on veut en faire. Par exemple ici on sait que le conteneur devra pouvoir contenir 1 litre de coca avec un taux d'acidité à définir. Il devra permettre le versement depuis une hauteur de 30 cm avec un débit de 15 cl par seconde dans un verre ayant un diamètre compris entre 4 et 8 cm. Cette analyse est une donnée d'entrée essentielle de l'AMDEC Produit. Elle permet au client de définir correctement correctement son cahier des charges et au fournisseur de s 'assurer qu'il a bien pris en compte tous les besoins du client. 3 - L'analyse L'analyse fonctionnelle interne - Retour au menu Une fois les attentes du client vis à vis du système connues, il faut concevoir ce système. Ce système va comprend comprendre re un ou plusieur plusieurs s composan composants. ts. Afin que le système système fonctionne, fonctionne, il faudra faudra que ces composants composants répondent à leur mission. Cette mission est tout simplement les fonctions que doit rendre chaque composant pour que le système fonctionne et rende le service demandé, au moment voulu par le client. Nous prendrons l'exemple du conteneur de liquide gazeux. Voici les différentes étapes pour la réalisation de l'AF interne :
a - Définition générale du produit Pour débuter l'AF interne il faut au minimum un premier jet de la définition générale générale du produit. En effet nous ne pouvons déterminer les fonctions techniques des différents composants si nous ne les connaissons pas et si nous ne savons pas comment ils sont positionnés dans le système. Pour le conteneur, nous retenons comme solution une bouteille décomposée comme il suit : - le corps de bouteille - le bouchon - le papier de publicité b - Schéma technique et fonctions des composants (Prenons comme situation de vie manipulation sans versement)
Ensuite il faut schématiser la fonction principale et les différentes liaisons entre composants. composants. (FP correspond à la fonction principale et L1…L6 aux liaisons)
La fonction principale pour cette situation de vie est " permettre à l'utilisateur de transporter du liquide ". Dans ce cas la fonction principale principale passe par tous les composants ce qui n'est pas toujours le cas. En effet ici l'utilisateur va être en contact avec le papier et le corps de la bouteille pour transporter un liquide qui sera en contact avec le corps et le bouchon. Une fois que l'on a une vision globale du système il devient aisé de déterminer les fonctions techniques des composants : Le papier Doit respecter le corps Dois se coller sur le corps Ne dois pas agresser l'utilisateur Le bouchon Dois se (dé)visser sur le corps Dois se maintenir sur le corps Le corps Dois résister au liquide Dois permettre le vissage du bouchon Dois respecter l'utilisateur Ceci est un exemple, on pourrait trouver d'autres fonctions techniques. On peut aussi schématiser les fonctions sur le schéma technique. c -Critères de performance Pour chaque fonction technique, il faut rechercher les critères de performances. Voici une proposition pour les fonctions techniques du corps : Dois résister au liquide Liquide Coca Taux d'acidité ?
Résister Pression : 0,5 bar Durée : 2 ans
Dois permettre le vissage du bouchon Bouchon
Permettre vissage
diamètre bouchon bouchon entre 1,5 et 2 cm etc ... Longueur pas de visse visse : .... Dois respecter l'utilisateur l'utilisateur Utilisateur Femme Homme Enfant dès 8 ans
4 - Conclusion
-
Respecter Pas d'arête vive Pas de surface granuleuse
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L'AF est un outil performant pour recenser, caractériser, caractériser, ordonner, hiérarchiser et valoriser les fonctions d'un produit. Elle permet d'avoir une vision claire des exigences attendues du produit. Ceci permet : - D'aboutir sur un cahier des charges précis du produit attendu - De démarrer une analyses des risques (AMDEC PRODUIT) afin d'éradiquer tout défaut potentiel engendrant une non tenue des spécifications, avant que la conception ne soit figée et part la même avant que le retour en arrière ne coûte trop cher. - De démarrer une analyse de la valeur afin d'obtenir le meilleur rapport Qualité/Prix. Qualité/Prix. C'est à dire obtenir un produit qui ne réponde qu'aux spécifications spécifications demandées. Il ne sert à rien d'avoir un produit ou composants de produit ayant plus de fonctions que nécessaire car celles-ci auront un
ETUDES
EXTERNE
Analyse Fonctionnelle
INTERNE
DECOUPAGE FONCTIONNEL
Analyse des Défaillances modes de défaillance Effet
Identifier toutes les fonctions que ce système doit remplir durant sa vie et de stockage A quoi doit servir ce système ? Qualité économique produit rendement Etude aspect économique solution optimisée Fiabilité Qualité Etude aspect technique (AMDEC) Mode de défaillance Causes – Effets - Criticité Objet à étudier Milieux extérieurs en contact avec le sujet (contact physique, mécanique,...) Fonction principale : FP Identifier à quel(s) milieu(x) extérieur(s) le sujet rend service. Et Identifier sur quel(s) milieu(x) extérieur(s) le sujet agit. Fonction contrainte : FC Identifier tous les critères de valeur associés à chaque FC et à chaque FP, le cahier des charges fonctionnel doit contenir les FP, FC, Critères de valeur On détaille les différents éléments qui vont être analysés dans l'A MDEC ainsi que leur participation dans la ou les fonctions principales. Pour cela, on définit les limites du système étudié On schématise chaque composant ou sous-ensemble par un bloc On représente les flux principaux (Trans ferts d'énergie au sein de l'équipement) et les flux bouclés (Consommation d'énergie lors de l'assemblage de l'équipement - Cheminement d'une fonction de conception qui existe pour les besoins de la conception choisie) Système Découpage fonctionnel S/s système AMDEC MOYEN DE PRODUCTION (4 niveaux de décomposition) Découpage organique appareil Elément Procédé Enchaînement des opérations Organisation AMDEC PROCESSUS décomposition en opérations simples Manutention Circuit de retouche Perte de la fonction Fonctionnement intempestif Refus de s'arrêter Refus de démarrer Fonctionnement dégradé Concrétise la conséquence est relatif à un mode de défaillance, dépend du type d'AMDEC réalisé : o mécontentement Conséquence sur l'utilisateur o sécurité des opérateurs o arrêt du flux de production Pour la SECURITE 1 - Sans influence (négligeable) 2 - Influence mineure sans blessure 3 - Influence moyenne avec blessure
FONCTIONS
4 - Influence important risque de mort 1 - Mineures 2 - Significatives 3 - Critiques 4 - Catastrophiques 1 - Arrêt de fonctionnement T1 et T2 et T3 1 - MTTR T1 et T2 et T3 anomalie initiale susceptible de conduire au MODE DE DEFAILLANCE s'exprime en terme d'écart par rapport à la norme Sous dimensionnement Absence de joint d'écrou manque de lubrifiant se répartit dans les domaines suivants (par exemple) : Les hommes Le milieu La documentation L'organisation La technique
Pour la FIABILITE
Pour la DISPONIBILITE
Pour la MAINTENABILITE
Cause
Evénement initiateur
c ri ri ti ti ci cit é
I l s 'a 'a gi git d' d' u un n e c ot ot at at io io n e t n on on d' d' u un n e qu an an ti ti fific at at io io n de s d éf éf ai ai llll an an ce ces
Cotation des Défaillances Actions correctives
La grille AMDEC
Nom
Fonctio n
Mod e
Effet s
Cause s
G
F
N C
Détection
•
En général, on remplit la grille dans l'ordre : Cause, Mode, Effet.
•
La détection intervient dès que la cause a été mise en évidence, elle permettra d'éviter les effets.
4 - Influence important risque de mort 1 - Mineures 2 - Significatives 3 - Critiques 4 - Catastrophiques 1 - Arrêt de fonctionnement T1 et T2 et T3 1 - MTTR T1 et T2 et T3 anomalie initiale susceptible de conduire au MODE DE DEFAILLANCE s'exprime en terme d'écart par rapport à la norme Sous dimensionnement Absence de joint d'écrou manque de lubrifiant se répartit dans les domaines suivants (par exemple) : Les hommes Le milieu La documentation L'organisation La technique
Pour la FIABILITE
Pour la DISPONIBILITE
Pour la MAINTENABILITE
Cause
Evénement initiateur
c ri ri ti ti ci cit é
I l s 'a 'a gi git d' d' u un n e c ot ot at at io io n e t n on on d' d' u un n e qu an an ti ti fific at at io io n de s d éf éf ai ai llll an an ce ces
Cotation des Défaillances Actions correctives
La grille AMDEC
Nom
Fonctio n
Mod e
Effet s
Cause s
G
F
N C
Détection
•
En général, on remplit la grille dans l'ordre : Cause, Mode, Effet.
•
La détection intervient dès que la cause a été mise en évidence, elle permettra d'éviter les effets.
•
Les effets du mode ainsi que la non détection s eront ressentis directement par l'utilisateur. La cotation de la détection, fréquence, gravité permettra une hiérarchisation des différentes défaillances.
•
Exemple d'effet Quelques exemples d'effet d'importance croissante pour quatre critères différents ( Sécurité - Fiabilité - Disponibilité - Maintenabilité) Pour la SECURITE 1 2 3 4
- Sans influence (négligeable) - Influence mineure sans bl essure - Influence moyenne avec blessure - Influence important risque de mort
Pour la FIABILITE 1 - Mineures 2 - Significatives 3 - Critiques 4 - Catastrophiques
Pour la DISPONIBILITE 1 - Arrêt de 2 - Arrêt de 3 - Arrêt de 4 - Arrêt de
fonctionnement fonctionnement fonctionnement fonctionnement
T1 et T2 et T3
Pour la MAINTENABILITE 1 2 3 4
-
MTTR MTTR MTTR MTTR
T1 et T2 et T3
•
Les effets du mode ainsi que la non détection s eront ressentis directement par l'utilisateur.
•
La cotation de la détection, fréquence, gravité permettra une hiérarchisation des différentes défaillances.
Exemple d'effet Quelques exemples d'effet d'importance croissante pour quatre critères différents ( Sécurité - Fiabilité - Disponibilité - Maintenabilité) Pour la SECURITE 1 2 3 4
- Sans influence (négligeable) - Influence mineure sans bl essure - Influence moyenne avec blessure - Influence important risque de mort
Pour la FIABILITE 1 - Mineures 2 - Significatives 3 - Critiques 4 - Catastrophiques
Pour la DISPONIBILITE 1 - Arrêt de 2 - Arrêt de 3 - Arrêt de 4 - Arrêt de
fonctionnement fonctionnement fonctionnement fonctionnement
T1 et T2 et T3
Pour la MAINTENABILITE 1 2 3 4
-
MTTR MTTR MTTR MTTR
T1 et T2 et T3
FEUILLE AMDEC FIAT NIVEAU IV
Indiquer le composant et son code relatif de niveau IV de la décomposition machine. De plus, reporter le n° du plan fournisseur fournisseur
MODE DE DEFAILLANCE
Indiquer le type de défaillance survenue survenue sur le composant identifié. Ex.: rupture, usure, corrosion.
CAUSES DE DEFAILLANCE
Indiquer les causes qui provoquent ce type de défaillance. Elles sont internes (générées à l'intérieur) ou externes(copeau, pièce usinée, défaut de maintenance, défaut de propreté)
SYMPTOMES
Reporter tous les indices qui annoncent la défaillance (Ex. : vibrations, tensions, température..)
DEFAILLANCES INDUITES
Signaler comment se propagent les défaillances sur d'autres composants
REGLAGES CHANGEMENTS
En se référant aux défaillances défaillances induites, indiquer quels composants doivent être changés, ceux qui nécessitent un éventuel plan de contrôle/inspection contrôle/inspection spécifique, non prévu, et les réglages nécessaires
INFO POUR LE DIAGN
Reporter tous les indices qui peuvent, une fois la défaillance survenue, survenue, accélérer le diagnostic
EFFET SUR LE FLUX DE PRODUCTION
1-Blocage total du flux 2- Ralentissement du flux 3-Maintien du flux 4-Flux inaltéré
INTERVENTION
Indiquer les remèdes à appliquer
EFFET SUR LE PRODUIT
1-Qualité non acceptable 2-Qualité altérée 3-Qualité inaltérée
FEUILLE AMDEC FIAT NIVEAU IV
Indiquer le composant et son code relatif de niveau IV de la décomposition machine. De plus, reporter le n° du plan fournisseur fournisseur
MODE DE DEFAILLANCE
Indiquer le type de défaillance survenue survenue sur le composant identifié. Ex.: rupture, usure, corrosion.
CAUSES DE DEFAILLANCE
Indiquer les causes qui provoquent ce type de défaillance. Elles sont internes (générées à l'intérieur) ou externes(copeau, pièce usinée, défaut de maintenance, défaut de propreté)
SYMPTOMES
Reporter tous les indices qui annoncent la défaillance (Ex. : vibrations, tensions, température..)
DEFAILLANCES INDUITES
Signaler comment se propagent les défaillances sur d'autres composants
REGLAGES CHANGEMENTS
En se référant aux défaillances défaillances induites, indiquer quels composants doivent être changés, ceux qui nécessitent un éventuel plan de contrôle/inspection contrôle/inspection spécifique, non prévu, et les réglages nécessaires
INFO POUR LE DIAGN
Reporter tous les indices qui peuvent, une fois la défaillance survenue, survenue, accélérer le diagnostic
EFFET SUR LE FLUX DE PRODUCTION
1-Blocage total du flux 2- Ralentissement du flux 3-Maintien du flux 4-Flux inaltéré
INTERVENTION
Indiquer les remèdes à appliquer
EFFET SUR LE PRODUIT
1-Qualité non acceptable 2-Qualité altérée 3-Qualité inaltérée
MATERIEL NECESSAIRE
Indiquer le matériel nécessaire pour effectuer l'intervention, en identifiant d'éventuels outils particuliers
TEMPS ARRET - MTTR
Indiquer la durée totale (hrs) de l'arrêt de la machine qui comprend réparation, diagnostic, rétablissement rétablissement du fonctionnement fonctionnement sans tenir compte des temps logistiques
INTERVENTION hr.ho
Indiquer la durée de l'intervention de maintenance en heure.homme (sans les temps logistiques)
TBF COMPOSANT
Indiquer la période de bon fonctionnement avec une proba de 90% (1an=5000 heures)
INDISPONIBILITE (hr.an)
Insérer les données de 2 cases précédentes dans la formule et reporter les résultats dans cette case INDS. = Arrêt/ TBF
INDICE DE CRITICITE
Indiquer la valeur obtenue à partir de la grille de criticité avec les valeurs de l'effet sur le flux de production et l’indisponibilité
Analyse Fonctionnelle
Analyse des Défaillances
Cotation des Défaillances
Actions correctives
