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Auteur(s)
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Alain FAISANDIER : Directeur, MAP système
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L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
conception architecturale | architecture de système | architecture fonctionnelle | architecture organique | architecture physique | pattern d'architecture
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Présentation
La conception de l'architecture fonctionnelle élabore la logique de fonctionnement du système basée sur les services et performances attendus.
L'architecture fonctionnelle et dynamique est constituée d'un ensemble de fonctions liées, de scénarios, de modes opérationnels ; éléments déduits des exigences techniques.
La conception de l'architecture physique élabore des solutions concrètes permettant d'exécuter l'architecture fonctionnelle du système.
L'architecture physique est une structure de constituants (sous-systèmes et/ou composants technologiques) et de liens physiques qui les connectent ; ces éléments respectent les contraintes requises.
Cette fiche vous aidera à :
- concevoir l'architecture optimale d'un système complexe qui satisfait ses exigences techniques ;
- connaître les éléments qui composent une architecture fonctionnelle et une architecture physique ;
- savoir comment ces architectures sont obtenues et quelles sont leurs relations.
Étapes :
- 1 - Établissez l'architecture fonctionnelle « idéale » du système (indépendante de la solution physique)
- 2 - Établissez l'architecture physique du système
- 3 - Reprendre la conception architecturale et les exigences techniques
- 4 - Préparez les éléments techniques pour l'acquisition des constituants et/ou des (sous-) systèmes du système étudié
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Fiches à lire
Faq
Pourquoi a-t-on besoin d'exigences pour concevoir un nouveau produit ou un nouveau service ? Ne peut-on pas concevoir « librement » un futur produit ou service ?
Nous définissons correctement les constituants de notre futur système, mais nous rencontrons des problèmes ou difficultés lors de l'intégration. Est-ce normal ? N'y a-t-il pas un moyen ou une méthode permettant d'éviter ces difficultés ?
Un système a une connotation fortement fonctionnelle. Pourquoi vaut-il mieux définir des sous-systèmes en groupant des constituants plutôt que de grouper directement des fonctions ?
Aller plus loin
Références réglementaires
Il n'y a pas de règlement pour la conception des systèmes en général. Seuls les secteurs industriels possèdent des règlements sur la question : aéronautique, ferroviaire, médical, biologie médicale, etc.
Bibliographie
Standards internationaux :
- ISO/IEC/IEEE 42010:2011. Systems and software engineering - Architecture description. Geneva, Switzerland : International Organization for Standardization (ISO)/International Electronical Commission (IEC)/Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
- ISO/IEC 15288:2008. Systems and software engineering - system life cycle processes. Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization (ISO)/International Electronical Commission (IEC)
Manuels/handbooks :
- INCOSE systems engineering handbook, version 3.2, San Diego, CA, USA : International Council on Systems Engineering (INCOSE), INCOSE-TP-2003-002-03.2
- NASA Systems engineering handbook, Washington, D.C.: National Aeronautics and Space Administration (NASA), NASA/SP-2007-6105
Livres :
- Maier M. et E. Rechtin, The art of systems architecting, 3rd ed., Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2009
- Oliver D., T. Kelliher et J. Keegan, Engineering complex systems with models and objects, New York, NY: McGraw-Hill, 1997
- Faisandier A., Engineering and architecting multidisciplinary systems, 2011 (publié début 2012)
- MODAF, « MOD Architecture Framework », UK MOD, 2010, version 1.2.004 available from UK MOD at http://www.mod.uk/DefenceInternet/AboutDefence/WhatWeDo/InformationManagement/MODAF/
- DODAF, « DOD Architecture Framework », DOD, 2010, version 2.02 available from US DOD at http://cio-nii.defense.gov/sites/dodaf20/
Sites Internet
- www.incose.org : the International Council on Systems Engineering (INCOSE) is a not-for-profit membership organization founded in 1990. Its mission is to share, promote and advance the best of systems engineering from across the globe for the benefit of humanity and the planet (site en anglais)
- www.afis.fr : site de l’Association française de l’ingénierie système
Produits et fournisseurs
SUPÉLEC formation continue : Ingénierie des systèmes complexes : conception des architectures fonctionnelle et organique
www.mapsysteme.com : transfert de connaissances méthodologiques et assistance aux maîtres d'ouvrage, maîtres d'œuvre et fournisseurs de systèmes à caractères technique, organisationnel ou stratégique
Abréviations et acronymes
- eFFBD : enhanced Functional Flow Block Diagram
- SoS : System of Systems
- SysML : System Modelling Language
Glossaire
Décomposition structurée de la fonction principale du système en ses fonctions élémentaires. L'arborescence fonctionnelle est décrite à l'intérieur d'un bloc système uniquement et se limite à 2-3 niveaux de décomposition (afin de maîtriser la complexité).
Décomposition structurée d'un système en ses constituants. L'arborescence physique est décrite à l'intérieur d'un bloc système uniquement et se limite à un seul niveau de décomposition.
Présentation d'une fonction principale identifiant les fonctions de son arborescence fonctionnelle avec leur séquencement et leurs échanges de flux d'entrée, de sortie ou de déclenchement.
Présentation d’un système identifiant les constituants de l'arborescence physique avec leurs liens/interfaces physiques (géométriques, mécaniques, électriques, protocoles, etc.).
Élément physique/concret (opérateur, matériel, logiciel) composant un système. Un synonyme est le terme « organe ». Un constituant peut à son tour être vu comme un système et faire l'objet d'une conception complète dans un bloc système de niveau inférieur.
C'est une des caractéristiques importantes des systèmes complexes. Une propriété émergente est une propriété du système qui n'existe pas dans ses constituants, mais qui émerge du réseau d'interactions entre les constituants.
Entrée ou sortie d’une fonction. Un flux peut être de la matière, de l’énergie ou de l’information.
Une fonction est une action qui traite des flux entrants et qui génère des flux sortants. La fonction s'exprime sous la forme d'un verbe d'action traduisant exclusivement une action de transformation, de stockage ou de transport.
Une interface fonctionnelle est constituée d'un flux d'entrée ou d'un flux de sortie entre deux ou plusieurs fonctions, de façon à ce qu'elles puissent échanger. Une interface physique est un lien physique entre deux constituants ou sous-systèmes qui leur permet de travailler ensemble de façon compatible. Dans un système, une interface inclut généralement des éléments fonctionnels et physiques.
Un pattern est un modèle générique de base connu des concepteurs, plus ou moins sophistiqué selon la complexité de traitement. Il peut être représenté à l'aide de différentes notations. La reconnaissance de patterns dans un problème donné permet de gagner du temps et de garantir une solution réalisable.
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Documents types - modèles
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Plan type dossier de conception
Le Dossier de Conception présente les éléments d'architecture du système XX : - l'architecture fonctionnelle idéale (indépendante de la solution physique) déduite des exigences ; - l'architecture physique composée des constituants et de leurs liens ; - l'architecture fonctionnelle allouée sur les constituants. Utilisez-le comme un modèle pour formaliser votre propre dossier de conception. -
Plan type dossier justificatif
Ce document contient les éléments de justification des choix et des décisions techniques relatives au développement du Système XX. Utilisez-le comme un modèle pour formaliser votre propre dossier justificatif.
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