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Comment rédiger un cahier des charges ?

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Objectifs

• Formaliser sans ambiguïté une description du besoin ;
• Énoncer et décrire sous forme graphique des fonctions que l’objet technique doit satisfaire ;
• Définir les critères d’appréciation que l’objet technique doit satisfaire ;
• Rédiger ou compléter un cahier des charges simplifié de l’objet technique ;
• Dresser la liste des contraintes à respecter.

1. Qu'est-ce qu'un cahier des charges ?

Le cahier des charges est un document par lequel un demandeur (entreprise, organisme privé ou public) exprime les besoins auxquels un objet ou un service à concevoir doit répondre. Pour cela, il précise les fonctions de service qu'il doit assurer et les contraintes à respecter. C'est un contrat qui engage le concepteur.

Ce cahier des charges contient :

– la présentation générale du projet ;
– l'expression fonctionnelle du besoin.

2. La présentation générale du projet

La présentation générale du projet précise :

– le contexte général (l'environnement, l'enjeu, etc.) ;
– le produit et son marché, c'est-à-dire à qui le produit est destiné ;
– l'énoncé du besoin, c'est-à-dire à quoi il va servir.

Le besoin se définit comme un manque de ce qui est perçu comme nécessaire. Ce manque ou cette envie (se nourrir, se distraire, se déplacer, etc.) est comblé en partie par des objets techniques fabriqués pour des conditions d'utilisation précises.

► Le besoin peut s'exprimer sous forme d'un diagramme appelé « la bête à cornes » :

Le diagramme « bête à cornes » est un outil d'analyse qui permet d'identifier le besoin auquel répond un objet technique sous forme d'un diagramme répondant à trois questions :

→ « À qui rend service l'objet technique ? » ;
→ « Sur quoi l'objet technique agit-il ? » ;

→ « Dans quel but existe-t-il ? ».

► Pour formuler correctement le besoin, on peut utiliser la méthode QQOQCPC pour « Qui ? Quoi ? Où ? Quand ? Comment ? Pourquoi ? Combien ? ». Il peut se présenter sous cette forme :

Exemple des enceintes :

QQOQCPC	Suggestions de questions	Exemple de réponses
Quoi ?	→ Quel est le besoin ?	Écouter la musique sans mettre son appareil auditif en danger.
Qui ?	→ Quelles personnes sont concernées par ce besoin ?	Toutes les personnes écoutant la musique à l'aide d'un baladeur.
Où ?	→ Dans quel secteur est exprimé ce besoin ? → Dans quelle(s) condition(s) ? → À quel endroit ? → Dans quelle(s) région(s) ?	À l'intérieur, dans une maison ou un appartement.
Quand ?	→ À quel moment ? → À quelle(s) période(s) ? → À quelle(s) époque(s) est exprimé ce besoin ?	Pendant les moments de loisir où l'on désire écouter la musique.
Comment ?	→ Dans quel cas apparaît / est ressenti le besoin ? → Sous quelles formes ?	Cet appareil se présentera sous forme d'un boîtier pouvant se poser sur un meuble avec le design d'un appareil d'intérieur.
Pourquoi ?	→ Quelle est l'origine de ce besoin ?	Le besoin d'écouter la musique pendant longtemps sans détruire son appareil auditif (perte des aigus, vieillissement, etc.)
Combien ?	→ Combien de personnes ce besoin concerne-t-il ?	Tous les jeunes qui écoutent très fort la musique et pendant longtemps chez eux.

3. L'expression fonctionnelle du besoin

L’expression fonctionnelle du besoin détaille tous les services que le produit doit fournir à l’utilisateur et les contraintes liées à sa fabrication et à son utilisation.

L’expression fonctionnelle énonce :
• Les fonctions de service dites aussi fonctions principales (FS) et les fonctions de contraintes (C) ;
• Les critères d’appréciation de ces fonctions ;
• Les niveaux des critères d’appréciation.

L'expression fonctionnelle peut être présentée sous forme de tableau.

a. Les contraintes

Les contraintes sont généralement liées au fonctionnement du produit, il existe d’autres types de contraintes :

• Les contraintes liées aux aspects économiques : budget, coût.

Un objet technique doit être adapté au budget de l'utilisateur de lors son acquisition (prix d'achat) et de son utilisation (coût de fonctionnement).

• Les contraintes liées à l'impact environnemental et au développement durable.

Tout au long de sa durée de vie, de sa conception à sa destruction, un objet technique doit limiter son impact sur l'environnement.

• Les contraintes liées à l'esthétique et à l'ergonomie.

Un objet technique doit être adapté aux utilisateurs pour leur faciliter l'usage avec le maximum de confort et d'efficacité. Son aspect visuel et ses formes doivent plaire à l'utilisateur.

b. Les critères d'appréciations

Un critère est une caractéristique observable ou mesurable (dureté, dimension, luminosité, masse, coût, etc.) qui permet de porter un jugement sur une fonction ou une contrainte.

c. Le diagramme des fonctions

Le diagramme des fonctions permet d'énoncer les différentes contraintes et critères que doit respecter l'objet technique.

Exemple : diagramme des fonctions d'un baladeur mp4.

• FS1 : permettre à un utilisateur d’écouter du son.
• FS2 : permettre à un utilisateur de regarder des vidéos.

• C1 : respecter la sécurité vis-à-vis du volume sonore.
• C2 : être de forme et de couleur agréable à l'œil.
• C3 : être de prise en main facile.
• C4 : permettre de relier un casque.
• C5 : pouvoir se connecter à un ordinateur pour échanger des données.
• C6 : être alimenté en énergie.
• C7 : permettre de stocker de la musique (son).
• C8 : permettre de stocker des vidéos.

4. Exemple d'application : cahier des charges d'un robot aspirateur

Cahier des charges Robot aspirateur
Description générale du projet	Le robot aspirateur doit permettre de réduire le temps consacré au ménage en réalisant de manière automatique le nettoyage.
Besoin	Aspirer la poussière au moindre effort pour l'utilisateur
Budget	150 euros
Sur qui agit-il ?	Sur les personnes faisant le ménage.
Sur quoi agit-il ?	Sur la poussière et la saleté.

	Fonctions de service et de contraintes	Critères d'appréciation
FS1	Aspirer la poussière au sol sans intervention de l'utilisateur	Surface à couvrir et durée
C1	Aspirer la poussière sous les meubles	Hauteur du robot aspirateur
C2	Aspirer le long des murs et des obstacles	Distance entre l'aspirateur et l'obstacle
C3	Éviter les obstacles en douceur.	Pression lors de l'impact
C4	Passer sur des obstacles (tapis, seuil de porte, etc.)	Hauteur de l'obstacle devant être franchi
C5	Ne pas tomber dans les escaliers	Position du robot en débord d'une marche
C6	Stocker la poussière aspirée	Capacité de stockage de la poussière
C7	Assurer la sécurité des personnes et des animaux	Temps de mise hors service automatique
C8	Être esthétique	Adapté à un intérieur
C9	Être transportable	Poids
C10	Pouvoir être rangé dans un placard	Dimension

L'essentiel

Le cahier des charges est un document par lequel un demandeur exprime le besoin devant être satisfait par un objet ou un service à concevoir. Il précise les fonctions de service qu'il doit assurer et les contraintes à respecter. Ce cahier des charges contient :

• la présentation générale du problème ;
• l'expression fonctionnelle du besoin.

L’expression fonctionnelle précise :

• les fonctions de service, dites aussi fonctions principales (FS) et les fonctions de contraintes (C) ;
• les critères d’appréciation de ces fonctions.

Les contraintes sont généralement liées au fonctionnement du produit, il existe d’autres types de contraintes :

• les contraintes liées aux aspects économiques (budget, coût) ;
• les contraintes liées à l'impact environnemental et au développement durable ;
• les contraintes liées à l'esthétique et à l'ergonomie.

► Mots-clés

L'ergonomie est une contrainte visant à adapter les objets techniques aux utilisateurs pour en faciliter l'usage avec le maximum de confort et d'efficacité.

Les fonctions de service sont les actions ou services attendus par les utilisateurs d'un objet pour répondre à un besoin.

Le diagramme « bête à cornes » est un outil d’analyse qui permet d’identifier le besoin auquel répond un objet technique sous forme d’un diagramme répondant à trois questions :

→ « À qui rend service l’objet technique ? »
→ « Sur quoi l’objet technique agit-il ? »
→ « Dans quel but existe-il ? »

Un critère est une caractéristique observable ou mesurable (dureté, dimension, luminosité, masse, coût, etc.) qui permet de porter un jugement sur une fonction ou une contrainte.

Le diagramme des fonctions permet d’énoncer les différentes contraintes et critères que doit respecter l’objet technique.

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