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Axiomatic Design - Poly Montréal

Présentation des principes généraux
by

Aurelian Vadean

on 31 March 2017

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Transcript of Axiomatic Design - Poly Montréal

AXIOMATIC DESIGN
C'est quoi le Design ?
Processus interdépendant et itératif contenant plusieurs actions :
connaître et comprendre les besoins du client
définir le problème à résoudre pour satisfaire ces besoins
élaborer et choisir un concept
analyser la solution pour l'optimiser
confronter la solution avec les besoins définis initialement
Quoi?
Comment?
ce qu'on veut obtenir --------- comment on veut l'obtenir

réduire la recherche aléatoire des solutions
minimiser les itérations essai-erreur
déterminer le meilleur design parmis les concepts
rendre le designer plus créatif en utilisant un processus structuré
permettre de garder la trace du processus de design
implanter les changements plus rapidemment et affecter le minimum de sous-systèmes
Éléments de base de AD
AXIOMES
STRUCTURES
PROCESSUS
A1: Indépendance des requis fonctionnels
A2 : Minimiser le contenu d'information
- évite les itérations et les intéractions multiples (couplages)
- permet un ajustement rapide et augmente le contrôle sur la solution
- maximise les chances de succès
- associe robustesse et flexibilité
S1 : Domaines de design
S2 : Hiérarchies de design
P1 : Décomposition en ziz-zag
P2 : Intégration physique
CON
Domaine du client
Domaine des fonctions
Domaine physique
Domaine des processus
CN
FR
DP
PV
customer needs
functional requirements
design parameters
process variables
Quoi?
Comment?
mappage
Le domaine du client est caractérisé par les besoins (attributs du produit)
Dans le domaine des fonctions, les besoins du client sont traduits dans des requis fonctionnels FR
Pour satisfaire les FR spécifiques, on conçoit des paramètres de design DP dans le domaine physique
Afin de fabriquer le produit spécifié par les DP, on developpe un processus caractérisé par les PV dans le domaine des processus
mappage
mappage
Décomposition verticale
Décomposition horizontale
!!! Les requis fonctionnels FR doivent être exprimés en termes neutres sans suggérer une solution spécifique - DP !!!
Références :
Suh - 2001 - Axiomatic Design : Advances and Applications
Brown - 2006 - Elements of Axiomatic Design
Lee&Suh - 2005 - Axiomatic Design and Fabrication of Composite Structures...
Brown - 2005 - Teaching Axiomatic Design to Engineers - Theory, Applications and Software
Exemple : le robinet
FR1 - température
FR2 - débit
Exemple : la canette
12 FR - supporter la pression, supporter un léger impact, accès au liquide, etc
3 corps physiques - couvercle, corps, anneau d'ouverture
(Suh 1990, 2001)
mappage
Processus de combinaison des solutions (DP) dans :
de sous-systèmes ou
une seule entité
Constraints
rien n'est nouveau; il découle du niveau supérieur
chaque parent à besoin d'au moins deux enfants
la décomposition doit respecter le principe CEME
Principes directeurs de la décomposition verticale :
tout ce qui doit être inclus est inclus
s'assurer que rien n'est oublié
chaque item est distinct
il n'y a pas de chevauchement, donc couplage possible
Collectivelly Exhaustive and Mutually Exclusive
1. Identifier les besoins du client - CN
2. Déterminer les FR0 et DP0 - objectifs supérieurs en accord avec CN
3. Déterminer les niveaux supérieurs des FR
4. Sélectionner les DP correspondants
5. Vérifier le respect des axiomes A1 et A2 et des contraintes par les FRs et les DPs développés
6. Modifier ou déterminer autres alternatives si le point 5 n’est pas satisfait
7. Aller au niveau inférieur ou branche voisine et reprendre depuis le point 1
8. Répéter les étapes précédentes jusqu’à ce que la solution soit évidente
Étapes :
Principes directeurs pour formuler les FRs, les DPs et les CONs
FR
Liste de ce que le design devrait accomplir
Commencent avec des verbes
Satisfont les besoins du client – CN
Sont indépendantes des autres FRs
Ont des tolérances fonctionnelles
Exigent un DP
La liste est minimale
Éviter les conjonctions
DP
Liste de composantes de design
Commencent avec des substantifs ou adjectifs
Satisfont les requis fonctionnels – FR
Un DP correspond à un FR
Ont de tolérances physiques
CON
Liste de qui doit se conformer à quoi
Définissent des bornes
Peuvent être reliées à plusieurs FRs
Mission de l'AD
Matrice de design par ACCLARO : Exemple du vélo
Couplage des FRs et Dps :
matrice découplé - diagonale
matrice quasi-couplé - triangulaire inférieure
matrice couplé - le principe de l'Axiome 1 n'est pas satisfait
Nombre de FRs vs nombre DPs
nbrDps < nbrFR ...........design couplé
nbrDps > nbrFR ...........design redondant
nbrDps = nbrFR ...........design idéal
Théorème 1
Théorème 2
Théorème 3
Remarques :
P2 - justifié par l'Axiome 2 : minimiser l'information
!!! Aux couplages que les combinaisons peuvent engendrer!!! Vérifiez l'Axiome1!!!
Constituent de filtres pour orienter le choix/rejet d'une solution
Peuvent constituer de sources pour des sous requis-fonctionnels FR, donc chaque CON pourrait être directement connecté à un subset FR
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