G. Beuchot - 20/04/2004
L’analyse d’un système permet d’en établir un modèle pertinent qui reflète convenablement l’activité du système et ses relations avec son environnement.
L’étude des variantes d’un système complexe clos par des environnements variés et devant satisfaire à des objectifs en partie différents nous a conduit à analyser les systèmes en suivant des étapes successives bien définies :
Description de l’activité
Analyse de l’environnement
Analyse fonctionnelle
Analyse structurale (ou organique)
Analyse des interactions
L’ordre de ces étapes doit être respecté.
En effet un système étant « un ensemble d’éléments en interactions en fonction d’un but », ce but est l’élément essentiel qui permet de définir l’activité du système, donc sa destination.
Un système (ouvert) est en relation permanente avec son environnement dont il reçoit des entrées ou auquel il fournit des sorties. Cet environnement conditionne le système et son comportement. Il doit donc être analysé d’abord en relation avec le système pris dans sa globalité.
Le système peut être considéré comme une « boite noire » exerçant une activité. Celle-ci est réalisée en exécutant un ensemble de fonctions qui peuvent être déduite de cette activité, des entrées issues de l’environnement et des sorties à fournir à cet environnement.
Chaque fonction peut être réalisée par un (ou plusieurs) composant(s) de différents types. Par exemple la transmission d’un mouvement peut être fournie par un arbre, une chaîne, une courroie, la sustentation d’un aéronef peut être assuré par une aile (pouvant prendre différentes formes) ou une hélice dans le cas d’un hélicoptère.
C’est l’interaction entre les composants d’un système qui assurent l’activité de celui et fait qu’un ensemble de composants constitue un système. Cependant les interactions élémentaires entre les composants ne peuvent être décrites tant ceux-ci ne sont pas définis. Cette étape est donc la dernière (et la plus fondamentale) du processus.
Lors de l’analyse d’un système, l’exécution des étapes successives peut conduire à mieux comprendre le fonctionnement du système.
Par exemple l’analyse fonctionnelle peut conduire à mieux préciser la description l’activité du système ou l’analyse des interactions à mieux définir les fonctions en fournissant une meilleure connaissance des entrées et de sorties des composants.
Le processus d’analyse est donc récursif, chaque phase de l’analyse étant constitué des cinq étapes définies ci-dessus ; certaines étapes pouvant être volontairement omises si aucune modification de la modélisation n’est envisagée.
Il n’est souhaitable que le modèle établi lors de l’analyse d’un système soit si complexe il ne puisse être utilisé ou permettre une bonne compréhension du système.
L’étude de la complexité des systèmes montre que la décomposition de ceux-ci doit conduire à un nombre suffisamment faible d’éléments en interactions. Ceci conduit nécessairement à une décomposition hiérarchique (ou arborescente) tant au plan fonctionnel qu ‘au plan structural.
L’activité d’un système est un ensemble cohérent d’actions élémentaires dans la poursuite d’un but défini. Notion récursive, un ensemble d’activités concourant à un même but est lui-même une activité.
Pour s’exécuter une activité utilise des composants ; elle est donc aussi l’association évolutive de composants concourant à la poursuite d’un but commun.
L’activité globale du système peut être décomposé activités partielles, l’activité élémentaire étant appelé « fonction ». Les activités partielles sont souvent aussi appelées fonctions.
L’étude du système « voiture » nous a ainsi conduit à décomposer l’activité des la voiture en plusieurs activités ou fonctions complexes : fournir l’énergie mécanique, déplacer le véhicule, diriger le véhicule, alimenter en carburant ,…..
Chacune de ces activité eut être décomposée en fonction ou activité plus élémentaire. Par exemple « alimenter en carburant » peut se décomposer en : remplir le réservoir, pomper le carburant du réservoir vers le moteur, injecter le carburant et enflammer le carburant.
Notons qu’une fonction ou une activité est exprimée ou formulée par un verbe à l’infinitif suivi d’un ou plusieurs compléments.. (Norme AFNOR X50-151…)
Cette décomposition est plus usuelle et « naturelle ». Elle consiste à décomposer le systèmes en composants ou sous-sous-systèmes décomposable s’il est trop complexe.
Si l’on recherche la description d ‘une voiture dans une encyclopédie c’est généralement cette décomposition qui apparaît. Ainsi dans une encyclopédie en ligne, la voiture est décomposée en un habitacle, un moteur, transmission, quatre roues suspendues, des dispositifs de commande, un éclairage et une signalisation. Le corps de l’article étudie décrit ces composants séparément et aussi des fonctions comme le freinage ou le refroidissement qui font appel à des composants non situés dans la décomposition initiale…
Une telle décomposition n’est pas cohérente, mêlant parties fonctionnelle et partie organique sans permettre de décrire convenablement les interactions entre les composants ou quels composants sont mis en œuvre à un moment donné pour assurer une fonction. Elle ne permet pas d’avoir une connaissance structurée et raisonnée de ce qu’est une voiture.
Par conséquent la décomposition organique doit être menée à partir de la décomposition fonctionnelle pour faire apparaître quels composants participent à une fonction. Cette approche est d’autant plus nécessaire que le système est complexe ou que des composants participent à l’exécution de plusieurs fonctions successivement (composants réutilisables)
Nous avons déjà noté dans un chapitre précédent la nécessité de disposer d ‘une ontologie du domaine analysé.
Il faut aussi disposer d’un langage de description, le langage courant ayant souvent un pouvoir d’expression insuffisant. Ainsi il faudra souvent associer des schémas à la description du modèle organique établi. Pour décrire les systèmes techniques, des langages graphiques spécifiques ont été créés dans de nombreux domaines : mécanique, tuyaux/robinetterie, électricité/électronique, chimie, génie chimique, logiciel, audit, etc.