INGENIERIE SYSTEME 1 : ANALYSE FONCTIONNELLE

1. Définitions
Les Sciences Industrielles de l'Ingénieur portent sur l'étude de tous les systèmes que l'homme a un jour conçu et fabriqué. C'est ce qu'on appelle un PRODUIT.

Un PRODUIT est le résultat d’un processus visant à répondre à un besoin, il n’est que le support des fonctions de service.

Le BESOIN correspond à une nécessité ou un désir éprouvé par un utilisateur. Il est à l’origine de l’intention, pour le producteur, de concevoir et réaliser un produit.

Pour être compréhensible, on traduit un besoin en un ensemble de FONCTIONS que doit respecter le produit. Elles s’énoncent toujours avec un verbe à l’infinitif et un complément.
Dans une démarche de conception durable du produit, on s’intéresse à l’environnement et à l’usage du produit dans l’ensemble des différentes étapes de sa vie, de l’identification du besoin jusqu’au recyclage.
2. Modélisation SysML
La MODELISATION est la recherche d’une expression simplifiée des systèmes complexes, qui permet de prévoir son comportement dans un intervalle de temps et d’échelle de grandeur.
En simplifiant le Réel, le modèle donne accès à l’essentiel en vue de simplifier la complexité d’un système.

Le langage SysML est basé sur la modélisation par des blocs. Il veut être un langage unique utilisé par des équipes hétérogènes permettant ainsi d’améliorer la communication entre les différents membres de l’équipe.

Pour présenter l'ensemble des diagrammes SysML, nous allons utiliser un système commun et connu : une bouilloire électrique, dont voici la description :
Une bouilloire est généralement composée d’un pot pour recevoir l’eau à chauffer ou à faire bouillir, et d’un socle, sur lequel on pose la bouilloire pour faire chauffer l’eau.

L’eau est chauffée grâce à une résistance électrique placée au fond du pot. Un cordon électrique lié au socle permet de brancher la bouilloire et la mise sous tension est réalisée grâce au bouton Marche-Arrêt.

Un voyant précise à l’utilisateur si le système est sous tension. Un capteur de température détecte lorsque l’eau bout et coupe la mise sous tension en déclenchant le bouton Marche-Arrêt. L’utilisateur peut interrompre le chauffage à tout moment en mettant le bouton sur Arrêt.

Enfin, un couvercle permet de verser l’eau à chauffer, tandis qu’un bec et un filtre permettant de filtrer l’eau chaude que l’on souhaite utiliser.
2.1. Diagramme SysML de Contexte
Le premier aperçu que le consommateur a du produit est son enveloppe extérieure, sa peau. C’est l’INTERFACE entre le produit et son environnement.

Le DIAGRAMME SysML de CONTEXTE permet de visualiser :
  • Le MILIEU INTERNE : organes, éléments, pièces constitutives du produit. C’est la partie technique.
  • Le MILIEU EXTERNE : utilisateur, et tout environnement humain, diversifié et non maîtrisé par le concepteur.
Pour un concepteur, il est donc important de concevoir la partie technique comme au service de l’interface, et non pas l’interface comme un accessoire de la partie technique.
2.2. Diagramme SysML des Exigences
Une EXIGENCE permet de spécifier une capacité ou une contrainte qui doit être satisfaite par le produit ou le système.

Une exigence est représentée par :
Pour une exigence (Id="1"), on peut avoir un ensemble de sous-exigences (Id="1.n").

La FONCTION énoncée dans le titre du bloc est toujours rédigé avec un verbe d'action et un complément.
Cahier des charges fonctionnels
Le CAHIER DES CHARGES FONCTIONNELS reprend les mêmes informations que le diagramme des exigences.
Professionnellement parlant, c’est un document contractuel liant le demandeur du besoin aux concepteurs du produit. Un Cahier des Charges Fonctionnels comprend 3 colonnes :
  • Fonction : titre des exigences ;
  • Critères : titre des sous-exigences ;
  • Niveaux : quantification ou qualification des critères présent dans les textes des exigences.
2.3. Diagramme SysML des Cas d'Utilisation
Le DIAGRAMME SysML de CAS D'UTILISATION permet d’identifier les possibilités d’interaction entre le système et les intervenants extérieurs au système, c’est-à-dire toutes les fonctions que doit fournir le système.
L’ACTEUR représente un rôle (tenu par un humain ou n’importe quel autre système). Il indique avec quoi le système est en interaction.

L’ACTEUR PRINCIPAL (à gauche) est celui pour qui le cas d’utilisation produit un résultat concret.

Les ACTEURS SECONDAIRES (à droite) sont ceux qui participent indirectement à la fonctionnalité.

Chaque CAS représente un ensemble de séquence d’actions réalisées par le système, défini par un verbe d’action et un complément.