Fiche de révision : Analyse fonctionnelle des systèmes

📋 Plan du Cours

1. Définition et classification des systèmes
2. Points de vue sur un système
3. SysML et ses diagrammes
4. Objectifs de l’analyse fonctionnelle
5. Matière d’œuvre et fonctions
6. Expression du besoin et exigences
7. Cas d’utilisation et exigences SysML
8. Structure interne et flux

📖 1. Définition et classification des systèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Système : Assemblage structuré d’objets reliés ou branchés entre eux afin de former une entité remplissant une ou plusieurs fonctions.

★ À maîtriser

📌 Les systèmes de diffusion limitée sont souvent unitaires, constitués d’éléments standards assemblés et étudiés de façon réduite, tandis que les systèmes de grande diffusion sont produits en grande série et font l’objet d’études poussées pour optimiser les coûts.

Compléments

• Les systèmes techniques peuvent relever de:
  • l’automatique
  • l’informatique
  • la mécanique
  • l’électronique
  • l’électrotechnique

📖 2. Points de vue sur un système

📝 Points essentiels

• Un système automatisé se décrit par: ses fonctions, sa structure, les tâches effectuées pendant son fonctionnement

• 🔄 L’analyse descendante décompose successivement: les fonctions principales en fonctions composantes puis élémentaires, les sous-systèmes en constituants, les tâches en opérations puis en actions

💡 Astuce mémo

FST : Fonction, Structure, Tâches

📖 3. SysML et ses diagrammes

🔑 Notions clés & Définitions

• SysML : Langage de modélisation graphique standard permettant de regrouper les spécifications et les paramètres d’un système dans une représentation commune aux différents corps de métier.

★ À maîtriser

• SysML propose 9 types de diagrammes destinés à représenter les aspects fonctionnel, structurel et comportemental d’un système.

Compléments

• Les diagrammes fonctionnels sont le diagramme des cas d’utilisation UCD et le diagramme des exigences RD.

• Les diagrammes structurels sont:

  • le diagramme de définition de blocs BDD
  • le diagramme de blocs internes IBD
  • le diagramme de package
  • le diagramme paramétrique

• Les diagrammes comportementaux sont:

  • le diagramme de séquence SD
  • le diagramme d’état STM
  • le diagramme d’activité AD

📖 4. Objectifs de l’analyse fonctionnelle

📝 Points essentiels

📌 L’analyse fonctionnelle externe formalise le point de vue du client, tandis que l’analyse fonctionnelle interne exprime le point de vue du concepteur.

• L’analyse fonctionnelle externe exprime le besoin et établit le cahier des charges fonctionnel, puis l’analyse interne décompose les fonctions de service en fonctions techniques et définit des solutions constructives.

💡 Astuce mémo

Externe = client ; interne = concepteur

📖 5. Matière d’œuvre et fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Matière d’œuvre : Élément sur lequel agit un système afin de le modifier et pouvant être un produit, une matière, une énergie ou une information.
• Valeur ajoutée : Modification de la matière d’œuvre après son passage dans le système et vérifiant $\text{Valeur ajoutée} = \text{Matière d’œuvre sortante} - \text{Matière d’œuvre entrante}$.
• Fonction principale : Fonction qui justifie la création du produit et constitue la raison d’être du système.

📝 Points essentiels

• Pour un sécateur électrique, la fonction principale est couper une branche, la matière d’œuvre entrante est une branche non coupée, la matière d’œuvre sortante est une branche coupée et la valeur ajoutée est la découpe.

💡 Astuce mémo

Action sur la matière d’œuvre → valeur ajoutée

📖 6. Expression du besoin et exigences

🔑 Notions clés & Définitions

• Énoncé du besoin : Établissement de la liste des fonctions de service et définition des relations entre le système et son milieu environnant.

★ À maîtriser

• Pour le sécateur électrique, la fonction principale FP1 est de couper une branche avec un moindre effort, avec une capacité de coupe de 22 mm, un effort de coupe de 1000 N et une cadence de 60 coupes par minute.

• Pour le sécateur électrique, les exigences comprennent une autonomie de 8 h, une masse en mains de 800 g, une longueur inférieure à 320 mm et une masse totale de 3,5 kg.

Compléments

• La flexibilité des niveaux d’exigence est classée ainsi:
  • classe 0 : niveau impératif
  • classe 1 : niveau peu négociable
  • classe 2 : niveau négociable
  • classe 3 : niveau très négociable

📖 7. Cas d’utilisation et exigences SysML

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme des cas d’utilisation : Diagramme qui délimite la frontière entre le système et les acteurs qui interagissent avec lui, puis associe ces acteurs aux fonctions de service attendues par l’utilisateur final.
• Diagramme des exigences : Diagramme qui répertorie et organise les exigences du cahier des charges, notamment les contraintes fonctionnelles, les performances, les limites et les exigences commerciales.

📝 Points essentiels

• Les acteurs peuvent être:

  • des humains
  • des systèmes
  • des flux d’énergie et de matière

• Les relations d’exigences indiquent que:

  • « refine » précise une exigence
  • « deriveRqt » indique une exigence déduite
  • « satisfy » indique qu’un élément satisfait une exigence

📖 8. Structure interne et flux

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme de définition de blocs : Diagramme qui répertorie les constituants d’un système ou d’un bloc et peut préciser leur rôle, leur quantité, leurs propriétés, leurs opérations et leurs contraintes.
• Diagramme de bloc interne : Diagramme qui représente les liens, les flux et les informations échangées entre les ports d’un bloc ou d’un système.
• Port de flux : Élément symbolisant une entrée ou une sortie de bloc ; un port de flux correspond à l’entrée ou à la sortie d’un flux de matière, d’énergie ou de données.

📝 Points essentiels

• Dans le robot aspirateur Roomba, le sous-système de déplacement comporte 1 roue folle et 2 roues motrices.

📊 Tableaux de synthèse

Analyses fonctionnelles externe et interne

Familles de diagrammes SysML