Département de génie électrique
GEL−1001 Design I (méthodologie)
Conceptualisation et analyse de faisabilité
Hiver 2011
Rappel
Conceptualisation des
solutions
Développement des
concepts Définition
du problème
Analyse de faisabilité
Sélection du concept
Besoin Solution
Recherche d’information
Rappel
Méthodologie Dupuis
Définition du problème
Identification des besoins
Définition des objectifs
Cahier des charges
Conceptualisation de solutions
Analyse de faisabilité
Développement des solutions
Sélection du concept optimal
Rapport à livrer
Introduction Description
Besoins et objectifs Cahier des charges Conceptualisation et analyse de faisabilité Étude préliminaire Concept retenu
Plan
Analyse fonctionnelle
Recherche d’idées
Brainwriting
Brainstorming
Élaboration de concepts de solutions
Analyse de faisabilité
Rapport de projet - version 2
Analyse fonctionnelle
Identifier l’ensemble des fonctions du
système qui sont requises pour satisfaire les critères du cahier des charges
Pour chacune des fonctions
Nom simple
Intrants et extrants
Diagramme fonctionnel
Le diagramme fonctionnel
Fournit graphiquement les fonctions, intrants et extrants
Regroupe les fonctions en explicitant les liens
Permet une vue d’ensemble
Un diagramme fonctionnel pourrait ensuite être développé et détaillé pour chaque fonction,
sous-fonction, etc.
Exemple 1: pompe à motricité humaine
Exemple 2: circuit intégré
http://dalsemi.com/quick_view2.cfm/qv_pk/3728
Exemple 3: système ordiné
Recherche d’idées
S’assurer que le problème est bien défini
Se placer dans un état d’esprit ouvert
Objectif
Élaborer des idées diverses
D’abord seul (brainwriting), puis en
équipe (brainstorming)
Brainwriting
A pour point de départ le diagramme fonctionnel
Problème global séparé en sous-problèmes
Chaque individu
Fait l’inventaire des idées de solution pour chaque sous-problèmes
Génère des idées à un rythme accéléré
Consigne les idées ayant trait à chaque sous- problème sur des feuilles séparées
Règles de brainwriting
S’isoler du monde extérieur
Générer un maximum d’idées
Éviter de porter un jugement critique sur ses propres idées
Continuer à générer des idées le plus
rapidement possible jusqu’à épuisement
« Le processus dans son entier peut durer plusieurs heures et est généralement accompagné d’une forte migraine qui traduit une fatigue
extrême. »
Dupuis, D. (2006) « Ingénierie, design et communication », Notes
Brainstorming
Suite logique du brainwriting (complément oral)
Un animateur dresse l’inventaire des sous-problèmes
Il donne la parole à tour de rôle
Les idées sont lancées rapidement et sans
commentaire jusqu’à épuisement des idées (ou des participants)
Un secrétaire note toute nouvelle idée mais n’interdit pas de répéter ce qui a déjà été formulé
Règles de brainstorming
Être discipliné et attentif aux consignes de l’animateur
Générer un maximum d’idées
Éviter de porter un jugement critique sur les idées de ses partenaires
Éviter les séances de travail trop longues
Élaboration de concepts de solutions
Sous-problèmes
Correspondent aux éléments du diagramme fonctionnel
Concept
Amalgame d’idées qui collectivement semblent apporter une solution à un sous-problème
Combinaison de matériel et de logiciel pouvant être décrite par un diagramme physique (schéma ou organigramme)
Construction à partir
De connaissances, d’expérience, de logique, d’intelligence, d’imagination, de créativité, de gros bon sens, etc.
Transformer en
énergie mécanique
Description technique
Présentation générale
Texte
Diagrammes physiques
Description des différents éléments
Fonctionnement
Viabilité et originalité
Exemple: diagramme physique
Module récepteur Module émetteur
PIC16f88 Électrode LA
Électrode RA
Électrode RL
Amplificateur d’instrumentation
AD-620
Amplificateur non- inverseur
TL082
Filtre passe- bas fc=50Hz
Émetteur Linx TXM-900-HP3
900 MHz
Récepteur Linx RXM-900-HP3
900 MHz
Module USB DLP-USB232M
Affichage de la dérivation DII Affichage de la fréquence cardiaque Convertisseur A/N 10 bits
200Hz
Port série
Analyse de faisabilité
Objectif
Éliminer les concepts qui ne rencontrent pas les exigences minimales du cahier des charges
Étude rapide, sans examens poussés
Conservation ou rejet des concepts en fonction du respect ou non des contraintes (et peut-être des notes estimées pour les critères de poids élévés)
Étape capitale car il est inutile d’analyser et
d’évaluer des concepts qui ne vont pas satisfaire toutes les exigences de la définition du problème
Les aspects
L’analyse de faisabilité est divisée en fonction des quatre aspects suivants:
Physiques
Économiques
Temporels
Socio-environnementaux
Aspects physiques
Viabilité technique et scientifique
Lois de la nature
Contraintes physiques
Contraintes de fabrication
Contraintes d’entretien
Dimensions
Fiabilité, confort, accessibilité
Disponibilité de la technologie, etc.
Aspects économiques
Contraintes budgétaires
Coûts de développement
Coûts de fabrication
Coûts de mise en service
Coûts d’opération
Capital de financement requis
Embauche et formation de personnel, etc.
Aspects temporels
Contraintes temporelles
Moment opportun d’entrée sur le marché
Délais de design
Délais de livraison
Délais de fabrication
Recrutement du personnel
Date limite, etc.
Aspects socio-environnementaux
Sécurité du public et des utilisateurs
Respect des lois et règlements
Contraintes environnementales
Pollution
Esthétisme
Ergonomie
Etc.
Analyse du cahier des charges
Répartir les critères et contraintes en fonction des quatre aspects
Identifier les critères et contraintes pertinents à chaque sous-problème
Établir les seuils critiques à respecter
Tableau synthèse
Analyse du tableau
Un « oui » indique que tous les critères et les contraintes de l’aspect sont satisfaits
Un « oui mais » indique qu’il faut apporter certaines modifications pour que le concept devienne acceptable
Une seule mention « non » entraîne le rejet du
concept de solution
Analyse du tableau
Seules 3 décisions sont possibles
Retenu
Toutes les exigences sont respectées
Retenu mais
Le concept est retenu sous conditions
Possible d’améliorer le concept pour qu’il respecte la totalité des exigences
Fournir les détails des modifications
Rejeté
Impossible de modifier le concept de manière à respecter les exigences
Conseils
Aspects physiques
S’il y a lieu, faites des calculs simples
Si le concept est rejeté, inutile de faire d’autres calculs
Aspects économiques
Estimez le coût des composantes les plus onéreuses
Aspects temporels
Recherche d’un élément qui peut retarder le projet de sorte qu’il ne pourra être complété à temps
Aspects socio-environnementaux
La solution contrevient-elle à une norme, une loi, etc. ?
Analyse de faisabilité (résumé)
S’assurer que l’information du cahier des charges est mise à jour
Classifier les restrictions et les critères en fonction des quatre aspects
Analyser chaque concept (retenu, retenu mais ou rejeté)
Rassembler l’information dans un tableau synthèse
Justifier les décisions prises au terme de l’analyse de faisabilité
Rapport de projet – version 2
Analyse fonctionnelle
Concepts
3 ou 4 concepts par sous-problème
Documentation préliminaire des concepts
Analyse de faisabilité
Effectuée par sous-problème
Justifications des décisions
Un tableau synthèse par sous-problème
Conclusion
Analyse fonctionnelle
Recherche d’idées
Élaboration de concepts de solutions
