Comment utiliser un bloc-diagramme fonctionnel pour améliorer votre produit

Le bloc-diagramme fonctionnel est une représentation schématique de votre produit avec ses différentes parties et les actions qui les relient. Il vous aidera à mettre en évidence des axes d’améliorations techniques.

Lorsqu’on travaille sur un produit depuis longtemps, on a quelquefois du mal à faire « le pas de côté » qui permet de voir les problèmes sous un autre angle. On tourne facilement en rond autour des mêmes idées. On se résigne parfois à accepter les mêmes problèmes techniques sans même s’en rendre compte.

Ou au contraire, lorsqu’on découvre un nouveau produit, on a du mal à analyser en un coup d’œil toutes les actions qui relient les différentes parties du système. Du coup, on manque de recul pour savoir par quoi commencer.

Pourquoi utiliser un bloc diagramme fonctionnel

Le bloc diagramme fonctionnel est une représentation schématique de votre produit qui au détour d’une petite abstraction vous permettra de voir les choses sous un autre angle. Tout deviendra plus évident !

Vous visualiserez plus facilement sur votre produit :

• Où sont les actions néfastes qui perturbent son bon fonctionnement,
• Comment améliorer sa fonction principale,
• Quelles sont les contradictions qui limitent sa performance,
• Où se situent les gains potentiels en termes de coût.

Comprendre cette représentation schématique

Ce schéma diagramme fonctionnel se construit de manière très simple. Il se base sur les contacts et les actions qui relient les différents éléments de votre système – environnement extérieur compris. Il représente donc une photo de la mise en œuvre de votre produit.

De plus, les actions sont codifiées pour illustrer plus clairement le fonctionnement de votre système.

• Tout d’abord, les actions utiles donnant satisfaction : une flèche verte continue.
• Puis les actions utiles insatisfaisantes pouvant être améliorées : une flèche verte en pointillé,
• Enfin, les actions néfastes : une flèche rouge ondulée.

La lecture de ce diagramme apporte un nouveau regard sur le système complet. Sa représentation fait apparaître plusieurs stratégies d’amélioration sur lesquelles vous pouvez agir directement.

• Tout d’abord, le traitement d’une action néfaste vous aide à améliorer le bon fonctionnement de votre système. En supprimant – ou à minima en maîtrisant – des actions néfastes vous tendez à rendre votre système pleinement opérationnel,
• Ensuite, vous pouvez améliorer une action utile actuellement peu efficace. Cela contribue également à augmenter la performance globale de votre système,
• En analysant le flux de la fonction principale, vous pouvez agir sur des points clés pour le rendre pleinement opérationnel,
• En observant les boucles de contact entre les différents éléments de votre système, vous pouvez réfléchir à les simplifier pour en diminuer le coût,
• Enfin, en traitant une contradiction vous pouvez libérer votre système d’une contrainte qui limite son fonctionnement.

Comment construire un bloc diagramme fonctionnel

1 – Lister les parties de votre système et son environnement

Tout d’abord, le mieux est d’avoir le produit sous la main pour en définir une composition précise. Si vous découvrez le produit, je vous conseille vraiment de mettre les mains « sous le capot » car on a vite fait d’oublier quelque chose.

Ensuite, vous devez définir l’environnement proche qui interagit avec votre produit. Par exemple l’utilisateur, les substances en transit, l’objet sur lequel est posé votre produit, etc …

Enfin, en fonction de votre besoin d’analyse, vous pouvez décider de représenter :

• Toutes les pièces pour une analyse complète et détaillée,
• Uniquement les éléments principaux pour une analyse plus macro,

2 – Mettre en évidence les actions qui relient chaque élément

Au préalable, vous devez définir la phase de vie du produit sur laquelle vous voulez réfléchir. Généralement, on analyse la phase d’utilisation, mais cela pourrait être une autre phase de vie.

Ensuite, vous devez traduire chaque action par une flèche en suivant la codification vue précédemment.

Puis chaque flèche est associée à un verbe d’action conjugué au présent de l’indicatif permettant de traduire ce qui se passe dans le moment présent. Cherchez à traduire le plus fidèlement possible le fonctionnement de votre système.

J’attire votre attention sur le fait d’utiliser des verbes d’action qui ont du sens pour le concepteur. Éviter les verbes comme « gérer » par exemple.

De plus, si vous estimez qu’une action n’est ni vraiment utile et ni vraiment néfaste, ne la représentez pas car elle viendra surcharger inutilement votre diagramme.

Au début, vous serez sans doute obligé de vous y reprendre à plusieurs fois pour constituer votre diagramme de manière claire. Évitez de croiser les flèches pour une meilleure lecture.

Comment analyser votre bloc-diagramme fonctionnel

1 – Agir directement sur une action néfaste

Pour lutter contre une action néfaste, vous disposez de plusieurs leviers :

• Supprimer un des éléments,
• Protéger une partie,
• Contrôler l’effet de cette action néfaste.

Prenons le cas de la résistance qui chauffe la face avant. Vous pourriez par exemple :

– supprimer la face avant et imaginer l’évolution du système pour compenser cette absence,

– la protéger d’un revêtement intermédiaire,

– ou contrôler la consigne du thermostat pour que la température de dépasse pas un seuil critique.

2 – Améliorer une action utile actuellement peu efficace

Pour améliorer une action utile insatisfaisante, vous disposez aussi de plusieurs leviers de conception :

• Améliorer le rendement de la partie qui génère l’action,
• Vous inspirer d’analogies avec des domaines proches pour effectuer cette action différemment.

Prenons le cas de la résistance qui chauffe l’air. Vous pourriez par exemple :

– augmenter le rendement en allongeant la forme de la résistance dans le sens du flux d’air pour prolonger la durée de l’échange de chaleur.

– vous inspirer d’autres domaines proches concernés eux aussi par des transferts thermiques. Par exemple les décapeurs thermiques, les sèche-cheveux, les systèmes de soufflage d’air chaud intégrés dans les portes coulissantes à l’entrée des magasins, etc …

3 – Agir sur une boucle de contact

La suppression des boucles de contact permet souvent de simplifier un système. Voici deux moyens d’action :

• Diminuer la surabondance des liaisons,
• Supprimer un élément ou une partie.

Par exemple, si 3 éléments sont tous reliés entre eux par une action de maintien, cherchez à en supprimer un. Attention toutefois de ne pas trop complexifier les éléments restants.

4 – Agir sur le flux de la fonction principale

Il est toujours intéressant de visualiser par où passe le flux qui représente la transformation de la fonction principale de votre produit. Pensez à :

• Diminuer les conversions d’énergie,
• Améliorer le rendement de chaque partie,
• Agir pour mieux répartir la valeur de votre produit.

5 – Résoudre une contradiction

Quand une contradiction apparaît, il est opportun d’essayer de la résoudre, car elle limite la performance de votre système.

• Pour commencer, identifier une contradiction de votre système,
• Ensuite, utiliser la matrice de TRIZ pour suggérer des pistes de résolution.

Prenons le cas de l’interaction entre le moteur et l’hélice. Si la vitesse d’entraînement augmente, alors le flux d’air augmente lui aussi, MAIS le moteur fait vibrer de plus en plus l’hélice générant ainsi un bruit perturbant pour l’utilisateur.

La contradiction serait : vitesse +++ => effet induit – – –

L’utilisation de la matrice de TRIZ vous guidera vers 4 principes d’innovations qui vous suggéreront de nouvelles pistes de réflexion.

Et maintenant ?

Le fait de rendre votre système plus abstrait vous permettra de le voir et l’analyser différemment. Cela vous apportera un éclairage nouveau souvent utile pour une meilleure compréhension.

En réalité, l’abstraction facilite l’émergence du processus créatif en « cassant » la fixation que vous faites sur votre système sans même vous en rendre compte.

Cela vous permettra aussi de communiquer en groupe avec plus de clarté. Lorsque la représentation est partagée, elle ouvre une réflexion vers de nouveaux échanges fructueux.