Cours d’analyse fonctionnelle, établissement du cahier des charges

Objectif : Cerner les principaux concepts de l’Analyse Fonctionnelle (AF)

Ou comment bien poser les questions pour créer/améliorer un produit/service.

Qu’est ce qu’un produit ?

Un produit est constitué

1. Matériel: C’est un objet physique
2. Immatériel: mais également toute une série d’éléments immatériels comme un processus, un service, une organisation, un logiciel, ….

Exemples :

- Bouteille,

-Voiture (ainsi que d’autres services attachés à la voiture : reprise de l’ancienne voiture, garantie, crédit, assurance, SAV, …).

Lorsque l’on veut définir un produit il faut se poser les questions :

- A qui peut-il servir ? 

Exemple : bouteille ⇒ sert à l’utilisateur de fluide ou de substances diverses (formulation générique)

Il faudra identifier l’utilisateur (celui pour qui le produit a été crée) et l’usager (toute personne en relation avec le produit)

- Quel est l’environnement du produit ?

Exemple : bouteille ⇒ la substance contenue, la main et la bouche de l’utilisateur, l’air  ambiant, ...

⇒ Tous ces éléments de l’environnement sont les interacteurs du système

 - A quoi sert le produit ?

Exemple : bouteille ⇒ sert à contenir la substance contenue, à boire, à préserver, à transporter, à fournir des informations, ...

⇒ Il faudra inventorier et formuler les fonctions auxquelles va répondre le produit

 - Quelles contraintes doit satisfaire le produit ?

Exemple : bouteille ⇒ Respecter l’intégrité de l’utilisateur, ergonomique, Ne pas dégrader la substance contenue, résister aux chocs, ...

⇒ Identifier et formuler les contraintes que doit satisfaire le produit

 - Quelles sont les situations de vie du produit ?

Exemple bouteille ⇒

Celles liées à l’utilisation : remplissage, stockage, ouverture, versage, fermeture, nettoyage

Les autres situations : lors du transport, conception, fabrication, acquisition, élimination, recyclage

Qu’est-ce qu’un système ?

L’analyse fonctionnelle s’applique à :

• Tout ou une partie d’un ensemble
• Un produit existant ou nouveau

L’analyse fonctionnelle concerne un système. Un système est un ensemble d’éléments interagissant selon certains principes. Les caractéristiques d’un système:

• défini par ses         frontières et son environnement (= définir les limites du système étudié : Tout ce qui est à l’intérieur fera partie du système, tout ce qui est à l’extérieur fera partie de l’environnement)
• réalise une mission
• se maintient dans un environnement changeant

Exemple: thermostat d’ambiance: Lorsque la température est en dessous d’un certain niveau, le brûleur se déclenche et lorsque la température a atteint le bon niveau, le brûleur s’arrête.

Concept d’utilisateur

Lorsqu’on veut identifier à qui sert le produit il faut distinguer

• l’utilisateur (celui pour qui le produit a été créé)
• et l’usager (toute personne en relation avec le produit)

Concept de cycle de vie

Il s’agit de prendre le produit dans son intégralité depuis son étude jusqu’à sa fin de vie :

Dans la démarche d’Analyse Fonctionnelle ou d’Analyse de la Valeur, on doit prendre en compte le cycle de produit dans son intégralité (y compris la fin de vie).

Synthèse Approche intuitive :

• Un produit peut être matériel ou immatériel et souvent associé à des services. On parle de système.
• Il faut identifier à qui sert le produit: Utilisateur, mais aussi les usagers.
• Ce qui est autour du produit est son environnement composé de l’ensemble des “interacteurs”
• Identifier à quoi sert le produit permet de lister les fonctions qu’il réalise ; les contraintes doivent également être formulées.
• L’étude d’un produit doit prendre en compte toutes les situations de son cycle de vie.
• Les 3 étapes d’une analyse fonctionnelle sont :

1. définir le système
2. définir le(s) besoin(s)
3. pour chaque phase du cycle de vie

• inventorier les intéracteurs
• inventorier les fonctions
• valider les fonctions
• caractériser les fonctions

Voir Méthode APTE (Chapitre Outils avancés) Objectifs :

• Définir le concept de besoin
• Savoir faire une “Bête à cornes”

Besoin

Selon la définition de la norme NF X50-150 le besoin est la nécessité ou le désir éprouvé par un utilisateur

Exemple : un véhicule ⇒ déplacer les passagers (char, carriole, voiture…)

S’ajoutent des notions de confort, sécurité, économie, réduction d’impact sur l’environnement, besoin de rêver, d’esthétique… qui définissent précisément le besoin et donc le produit qui pourra y répondre au mieux.

Les caractéristiques du besoin sont  :

- il peut être exprimé ou implicite (oubliée, elles rendent le client insatisfait)

- il peut être avoué ou non

- latent

Évolution d’un besoin : Le besoin peut évoluer au cours du temps, il est donc important de valider la pérennité du besoin (ex. Fort Boyard)

La difficulté est la formulation du bon besoin, souvent on énonce la solution à la place du besoin : (exemple Besoin d’une lampe → besoin de lumière→ besoin de se déplacer dans le noir dans le jardin) → d’autres produits peuvent répondre à ce besoin

Lorsqu’un client exprime un besoin sous forme de solution, il faut lui demander la ou les raisons du besoin qu’il a exprimées.

Produit (Norme X50-150): c’est ce qui est fourni à un utilisateur pour répondre à un besoin (nécessité éprouvée par un utilisateur (pour qui le produit a été conçu))

Conclusion: Pour faire un bon produit, il faut avoir identifié le vrai besoin

Re/conception d’un produit

La conception d’un produit répond à une LOGIQUE DE RÉSOLUTION DE PROBLÈME :

1. Poser le besoin : quel est le problème à résoudre ?
2. Identifier les fonctions que le produit doit satisfaire : quelles sont les fonctions à assurer ?
3. Le produit sera une réponse concrète au besoin de départ.

Deux types d’analyse fonctionnelle

Notions! Pour une conception ou reconception de produit.

• ANALYSE FONCTIONNELLE EXTERNE: porte sur les Besoin+Fonctions - SANS présager d’une solution

• ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE: ne porte que sur le produit - pour une SOLUTION CONNUE (hors cours)

Les fonctions doivent satisfaire le besoin, dans le cas contraire, nous rencontrons :  - Une zone d’insatisfaction : non-réponse à des besoins exprimés ou non. - Une zone d’inutilité : des fonctions ne répondant pas à un besoin (inutiles) et représentant un surcoût (inutile) au produit

Étapes de l’analyse fonctionnelle (3 étapes)

Étape 1 : Définir le système étudié

• Ses frontières (surfaces du produit)
• Son environnement (interacteurs, ici : utilisateur, bouteille, bouchon)
• Lui donner un nom neutre, permettant de se soustraire à l’inertie psychologique (ici : TBDG)

Exemple : Tir-bouchon De Gaulle

Frontières : surfaces du produit

Environnement : utilisateur,  bouteille, bouchon

Nom neutre : TBDG

Étape 2 : Identification du Besoin = “bête à cornes”

• identifier les besoins

Le but est formulé par un verbe avec une référence aux “deux cornes”

Exemple : Tir-bouchon

A quels besoins répond ce produit ? ⇒ ôter le bouchon ou décapsuler des bouteilles

Dans notre exemple, on se limite au tir bouchon

A qui le système rend-il service ? ⇒ serveur de vin

Sur quoi le système agit-il ? ⇒ sur l’état de la bouteille (ouverture)

Dans quel but ? ⇒ permettre au serveur de vin d’ouvrir une bouteille munie d’un bouchon

Exemple : Treuil d’hélicoptère

Il est possible d’identifier plusieurs niveaux de système (SYS-LEVE, SYS-SECOURS)

Comment identifier le bon système ? ⇒ c’est celui qui rend directement service à l’utilisateur final.

Dans le cas où le blessé = utilisateur alors système = SYS-SECOURS

Si utilisateur = opérateur alors système = SYS-LEVE

• valider les besoins: risques d’évolution/disparaître

Cette étape permet de vérifier que le besoin ne va pas disparaître ou évoluer

 (voir Fort Boyard et la portée des canons)

P ? ⇒ Pourquoi ?

PQ ? ⇒ Pour Quoi ?

ED ? ⇒ Evolution et Disparition ?

2 questions à se poser :

• Pourquoi ce besoin existe-t-il ? Quelles sont ses origines ?
• Pour quoi (dans quel but) ?

Identifier les raisons qui justifient le besoin

• humaines et sociologiques
• économiques, technologiques, ...

Si une raison perdure, le besoin est pérenne.

Méthode: utiliser la négation des différentes formulations des besoins définies lors du POURQUOI et du POUR QUOI.

Synthèse de ce chapitre 2 Le besoin - La “bête à cornes” :

L’analyse fonctionnelle se focalise sur les fonctions (et non sur les solutions)

Démarche :

1. Définir le système étudié (frontière et environnement)
2. Donner un nom neutre
3. Définir le besoin (bête à cornes)
4. Valider le besoin dans le temps

 Voir Méthode APTE (Chapitre Outils avancés)

Objectifs :         

• Savoir définir l’environnement d’un produit (constitué de ses interacteurs en situation de vie)
• Savoir réaliser une “Pieuvre”

Etape 1 : Inventorier les “interacteurs” en contact avec le produit dans la situation de vie (utilisation)

→ On fait l’inventaire de “avec quoi” le produit est en contact

Exemple : Mousqueton d’alpinisme

Quels sont les interacteurs ? corde, piton montagne, l’alpiniste, le compagnon de l’alpiniste

Etape 2 : Inventorier les fonctions (FT, FC)

L’idée est de décrire le produit :

• non pas selon ses caractéristiques physiques
• mais indiquer ce que devra satisfaire une solution pour être une bonne solution

Définition de “Fonction” : “l’action d’un produit ou de l’un de ses constituants” Norme NF X50-150

Par conventions, elle est exprimé sous forme de finalité/ but indépendamment des solutions susceptibles de la réaliser ⇒ ce qui nous permettra d’innover.

• Fonctions de transfert : Correspond à une relation entre deux ou plusieurs “interacteurs” avec le produit (ex. : Sèche-mains interagit avec des mains humides et de l’énergie).

→ Libellé commence par un verbe et reprend les noms des interacteurs (“Sécher les mains de l’utilisateur en utilisant une source d’énergie”)
→ On évite de parler de solution et on évite également les formes passives ou négatives.

• Fonctions contraintes : Correspond à une relation directe entre un “interacteur” avec le produit (utilisateur ou usager) et le produit (“Prévenir les actes de malveillance de l’usager”)

L’inventaire des fonctions va être la pieuvre (dans le cas de la situation de vie). Elle va contenir

• Le produit
• Les interacteurs
• Les fonctions de transfert (FT) et fonctions contraintes (FC)

Synthèse L’environnement - La “pieuvre” :

• On fait un diagramme par situation de vie
• On utilise un nom de produit neutre au centre
• Les interacteurs (“si je suis le produit qu’est-ce que je vois ?”)
• Fonction de transfert (si le produit met en relation des interacteurs)
• Fonction contrainte (si le produit nécessite une contrainte par un des interacteurs)

Objectif : Savoir formuler les fonctions d’un produit

Suite de la 3ème partie de l’analyse fonctionnelle : Savoir définir l’environnement d’un produit (constitué de ses interacteurs en situation de vie)

Inventorier les fonctions FT et FC (suite)

Formuler chaque fonction entre chaque interacteur

Étape 3 Valider les fonctions

• Pourquoi : “P ?” → La fonction existe À CAUSE DE
• Dans quel but : “PQ ?” → La fonction existe DANS QUEL BUT
• Qu'est ce qui pourrait la faire Évoluer ou  Disparaître : “ED ?”

Étape 4 Caractériser les fonctions

• Critères d'appréciation d’une fonction : Caractère retenu pour apprécier si une fonction est remplie (OK ou Non)  ou si une contrainte est respectée

• Niveau : Grandeur repérée dans l'échelle adoptée par un critere d’appréciation d’une fonction (elle quantifie le critère et représente ainsi la performance attendue, le service a rendre)
• Flexibilité de chaque niveau(F0 : non flexible à F3 très flexible) Possibilité de moduler le niveau ensemble d’indication exprimées par le demandeur sur les possibilités de moduler le niveau recherché pour un critère d’appréciation
• Limite d’acceptation : Niveau de critère d’appréciation au delà duquel ou en deçà duquel suivant le cas le besoin est jugé non satisfait

Classe de flexibilité: indication littérale, placée auprès d’un critère d’appréciation permettant de préciser son degrés de négociation ou d’impérativité

flexibilité nulle = F0 : niveau impératif

Flexibilité faible = F1:niveau peu négociable

Flexibilité moyenne = F2 : niveau négociable

Flexibilité forte = F3 : niveau très négociable

Pour toutes les phases du cycle de vie du produit (conception jusqu’à recyclage), il faudra réaliser toutes ces étapes d’inventaire des interacteurs et de définition des fonctions FT et FC associées.

• Une fonction commence par un verbe et reprend comme attributs les interacteurs impliqués
• Les critères d'appréciation permettront de savoir si la fonction est satisfaite ou non
• Pour cela, un niveau doit être atteint (ou non dépassé)
• La flexibilité caractérise la tolérance sur la satisfaction d’un niveau de critère

Objectifs :

• Savoir rédiger un Cahier des Charges fonctionnel (CdCF)
• Connaître une méthode de choix multicritères

Pourquoi faire un Cahier des Charges Fonctionnel ?

”Il n’y a pas de vent favorable pour qui ne connaît pas son port.” (Sénèque)

• Définir une cible pour orienter l’effort de tous dans la même direction
• Définir un langage commun dans l’entreprise car chacun a son propre langage et/ou une culture différente
• Servir de cadre d’évaluation d’une solution (-> méthode de choix multicritères)
• Servir de cadre à un appel d’offres (préconisé dans le Code des Marchés, c’est un document contractuel)

Norme NF XF 50-150

• Cahier des charges fonctionnel : “Document par lequel le demandeur exprime son besoin en terme de fonction de service et de contraintes”
• Fonction de service : fonction attendue d’un produit  (ou réalisée par lui) pour répondre à un élément du besoin d’un utilisateur donné
• Contrainte : limitation à la liberté du concepteur-réalisateur du produit (normes, loi, propriété industrielle, environnement ..)

→ Pour rédiger un CdCF : suivre la démarche d’analyse fonctionnelle, et utiliser le document type fourni.

Démarche de l'analyse de valeur (AV)

7 phase successives :

1. Orientation de l’action (= dans quel domaine on se situe ?)
2. Recherche d’information
3. Analyse fonctionnelle, analyses des coûts, validation des besoins et objectifs
4. Recherche d’idées et de solutions
5. Études et évaluation des solutions (de manière itérative avec l’étape 4)
6. Bilan prévisionnel, présentations des solutions retenues, décision
7. Réalisation de la solution, suivi, bilan définitif

Les 4 intervenants d’une analyse de la valeur

• Décideur (prend les décisions importantes)
• Animateur (la personne qui connaît la démarche d’AV et AF et aide l’équipe à mener à bien son projet)
• Groupe de travail (nombre restreint de personnes issues de différents services)
• Services opérationnels (réponse aux sollicitations du groupe de travail)

Choix multicritères : étude de cas

Contexte : entreprise de vente à distance (www.distrihome.net) Question : Comment choisir un prestataire extérieur pour la livraison à domicile des colis de nos clients ?

• Quelle méthode utilisée pour choisir le prestataire ?
• Quels critères retenir ?
• Qui a son mot à dire dans le choix ?

Etapes : choix multi-crières

1. identifier les services concernés par la décision, qui délégueront des représentants, appelés ensuite acteurs (Service commercial, logistique, production, achats, financier, etc.)
2. Les acteurs définissent une liste de critères de choix (Zone géographique couverte, qualité de service {rapidité de livraison, respect des colis, propreté des véhicules, tenue des livreurs..}, prix de la prestation, solidité financière du prestataire, etc.)
3. Pondération des critères par les acteurs (chacun vote et on fait la somme les résultats, certains acteurs peuvent avoir un poids plus important selon les priorités de l’entreprise, on croise les critères avec la stratégie de l’entreprise)
4. Noter les offres des prestations au regard des critères (de façon transparente pour tous les acteurs, et même les faire participer à la notation)
5. Calcul le score de chaque proposition en fonction des critères sélectionnés
6. Classer les propositions et présenter le résultat aux participants (prestataire retenu)

Attention à faire valider la méthode par les décideurs AVANT de l’appliquer.

• Le Cahier des Charges Fonctionnel est un élément clé de la démarche de conception ou de choix d’un produit
• Il est élaboré en faisant l’analyse fonctionnelle
• Il est utile lors d’un appel d’offres ; ce dernier peut s’appuyer sur une méthode de choix multicritères pour déterminer la meilleure offre)