16 Janvier 2012

Plan de Développement - M-4

Décrire la démarche pour assurer le développement et la qualification du produit

A. Objet

Le Plan de Développement décrit la démarche mise en place pour assurer le développement d'un système ou d'un produit et en vérifier les performances. Il précise la logique de déroulement des tâches de développement et de vérification, les raisons de cette logique et les dispositions prises pour la maîtriser compte tenu des évènements clés et des interfaces.

Le Plan de Développement est initié en phase A. Il constitue, à cette étape, une version préliminaire qui correspond au développement de la solution préconisée en regard du CDCF (cf. I-1) et de la STB (cf. I-2).

Le plan de développement s'appuie sur le document du RNC « RNC-CNES-M-HB-10-504 Établissement d'un Plan de Développement (PDV) »

B. Principes d'élaboration

L'élaboration du Plan de Développement s'effectue selon quatre étapes :

  • identification des tâches de développement,
  • identification des contraintes,
  • identification des activités de vérification et de qualification,
  • planification des activités

Initié en phase A, le Plan de Développement est finalisé en fin de phase B selon le tableau ci-après. Document évolutif, il sera régulièrement mis à jour durant les phases C et D.
Il constitue alors la version de référence pour le développement du produit en conformité avec la Spécification Technique de Besoin.

 

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C. Contenu type

1. Objet

Ce chapitre rappelle les principaux objectifs fixés en termes de performances et de délais, et décrit les hypothèses adoptées pour que le Plan de Développement soit en conformité avec les niveaux supérieurs.
Il indique également le champ d'application du Plan de Développement.

Exemple

Ce document s'applique à tous les laboratoires impliqués dans le projet.

 

2. Documentation

2.1 Documents applicables

Ce sont tous les documents contractuellement applicables au développement du produit.

Exemple

Plan Assurance Produit
STB

 

2.2 Documents de référence

Ils constituent la bibliographie nécessaire à l'élaboration du Plan de Développement.

2.3 Glossaire

Il fournit la définition de la terminologie et des sigles utilisés dans le document.

3. Présentation du produit

Une description succincte du produit et de ses fonctionnalités sera donnée ici, notamment le principe de la solution, ses principales caractéristiques et les nouvelles technologies éventuellement utilisées. Il est recommandé de réaliser un découpage en grande fonction qui généralement fait appel à des technologies différentes (voir exemple).

Exemple

Description produit : le spectromètre doit transformer les caractéristiques des photons reçus d'une source localisée dans un champ de vue donné en données numériques.
La caractérisation concerne :

  • l'énergie du photon,
  • la position de la source dans le champ de vue,
  • le temps de détection du photon.

Concept : la radiation est interceptée par un masque passif, composé de pixels hexagonaux, qui bloque les rayons gamma ou les laisse passer ...

Description fonctionnelle : Le spectromètre est constitué de trois blocs fonctionnels principaux.
La caractérisation concerne :

  • l'optique constituée des miroirs, filtres et mécanisme de motorisation de ceux ci
  • le détecteur CCD, barrette, autres et son électronique de proximité
  • l'électronique de gestion et d'interface avec son système intégré de régulation de température.

 

 

4. Contraintes et analyse de risque

4.1 Contraintes

Le développement du produit est soumis à des contraintes multiples qui doivent être identifiées et intégrées dans le Plan de Développement. Ce paragraphe énonce les contraintes prises en compte, en particulier :

  • les contraintes techniques incontournables induites par ou sur le niveau supérieur ;

 

Exemple

Afin de respecter le budget de masse, des matériaux composites seront utilisés pour la structure.
L'instrument ne doit pas générer un environnement (par exemple micro vibratoire, magnétique&) supérieur à la spécification (que l'on rappellera)
Les performances ne seront garanties que dans un environnement (par exemple micro vibratoire, magnétique, etc..) dont on rappellera les caractéristiques

 

  • les contraintes d'organisation (découpage entre coopérants, sous-contractants et responsabilités respectives, ...) ;

 

Exemple


Le laboratoire Andor est responsable du développement, de la qualification et de la livraison du boîtier électronique BE1.Le laboratoire " Nom " est responsable de la modélisation thermique du développement/réalisation de la carte " Référence " qui sera qualifiée conformément à sa spécification/ qualifiée sur équipement BE1

 

  • les contraintes liées au calendrier (date de livraison imposée, date de disponibilité des moyens d'essais, ...).

 

Exemple

La livraison du modèle de vol du mécanisme de balayage doit être compatible avec le Plan de Développement de l'instrument c'est-à-dire effectuée en mai 99.

 

4.2 Analyse de risques

Avant d'établir le Plan de Développement, il importe de procéder à une analyse aussi exhaustive que possible des risques qui menacent les objectifs du projet (performance, coûts, délais, etc...) et de déterminer, en fonction de la gravité de leurs conséquences, le type d'événements qui sont inacceptables ou dont la probabilité d'apparition doit être inférieure à un certain seuil. Pour cela, il sera pris en compte :

  • l'évolution de l'expression du besoin,
  • la complexité des produits,
  • l'importance des développements nouveaux à entreprendre et leurs délais,
  • les incertitudes concernant certains aspects du projet comme la mise en oeuvre des technologies nouvelles, la disponibilité de moyens spécifiques, les délais d'approvisionnement...,
  • la compétence et les ressources des participants,
  • etc...

 

Il en résultera une analyse des principaux risques, classés par ordre de criticité, et la définition pour chacun d'entre eux de leurs causes, des conséquences pour le programme.

Le Plan de Développement doit être alors construit de manière à maîtriser les principaux risques en définissant les dispositions propres à les ramener à un niveau acceptable (par exemple travaux pour en diminuer la probabilité d'occurrence, réduire la gravité des conséquences ou développer des solutions de repli). Il devra être suffisamment flexible pour permettre, sans bouleversement, de faire face aux événements redoutés.

4.2.1 Risques liés au projet

Les risques sont multiples et de nature diverse :

  • risques associés à l'organisation même du projet : responsabilités mal définies, complexité de la gestion des interfaces, ... ;
  • risques associés à la gestion des coûts et délais : sous-estimation, dérive ;
  • risques techniques ayant un impact direct sur le développement ;

 

Chaque risque peut être caractérisé par les conséquences qu'il entraîne sur tous les aspects du développement et de l'exploitation du produit :

  • augmentation des coûts,
  • retard de livraison,
  • insatisfaction de l'utilisateur,
  • ...

 

Les risques sont identifiés dans les « fiches de risques projet » (cf. FM-5) et analysés dans le document « Analyse Préliminaire de Risques Projet » (cf. M-10).
Les actions en diminution de risque seront identifiées et gérées dans la fiche « Actions en diminution de risques » (cf. FM-6).

4.2.2 Risques liés au produit ou "techniques"

L'analyse des risques techniques est réalisée dans le cadre des études de Sûreté de Fonctionnement.

Ces risques techniques ayant un impact sur le fonctionnement sont précisément identifiés dans les « fiches de risques projet » (cf. FM-2) et analysés dans le document « Analyse Préliminaire de Risque Techniques » (cf. FAP-2).
Les actions en diminution de risque seront identifiées et gérées dans la fiche « Actions en réduction de risques » (cf. FM-6).

5. Description des travaux

5.1 Activités de développement

Le Plan de Développement doit présenter le scénario retenu du développement et ses variantes éventuelles, c'est-à-dire tous les éléments caractéristiques majeurs permettant la maîtrise du déroulement du projet et donnant l'assurance d'atteindre les objectifs visés. A partir de l'organigramme des tâches, le fournisseur présente :

  • la logique de développement proposée, cohérente avec les événements clés, conformément à la "Logique du Déroulement", applicable au projet,
  • les principes d'intégration, de vérification et de qualification proposés,
  • les principales activités et événements clés.

 

5.2 Politique des modèles

Ce paragraphe décrit les différents modèles qui seront développés et leur rôle respectif :

  • caractéristiques du modèle et de ses sous-ensembles,
  • finalité (qualification, vol, ...),
  • représentativité de chaque sous-ensemble vis-à-vis du modèle de vol.

 

5.3 Fabrication et contrôles

Ce chapitre présente l'ensemble des tâches permettant de fabriquer et de contrôler les produits destinés à être livrés aux clients ainsi que les durées de ces tâches.
Il présentera aussi la préparation de la phase d'utilisation des produits réalisés (réalisation des éléments de formation, mise en oeuvre et maintenance).

5.4 Logique de Qualification/vérification

Ce chapitre du plan de développement (qui pourra renvoyer à un document séparé) justifiera la façon dont il est prévu de valider les exigences qui sont applicables au produit.

Selon la nature du projet, le paragraphe logique de qualification/vérification peut porter sur les aspects suivants :

  • performances,
  • calibration,
  • architecture mécanique et thermique,
  • architecture électrique et informatique,
  • logiciels,
  • spécifications d'environnement (EMC, niveaux de vibration, ...),
  • sous-système,
  • système,
  • interfaces.

 

Ce paragraphe présente et détaille :

  • une méthode de qualification/vérification pour chaque exigence identifiée dans la STB (ou en découlant). La méthode proposée est selon le cas : T : Test ; I : Inspection ; D : Design ; AN : ANalyse ; AU : Autres . Pour le cas des tests, on précisera la méthode utilisée.
  • les moyens à mettre en ouvre pour l'exécution de ces travaux en précisant pour chacun d'eux s'il s'agit d'un moyen existant ou d'un moyen à créer ;
  • les modèles utilisés,
  • les dates objectives d'acquisition des moyens, et de tenue des points clés, revues, BT, CRE (voir calendrier de développement);
  • les responsables des travaux de qualification/vérification.

 

NB : La logique de validation détaillera en particulier performances jugées critiques dans l'analyse de risques et/ou dépendant :

  • d'un environnement qui ne peut pas être reproduit au sol
  • d'interfaces (mécaniques, électriques, logicielles, opérationnelles.) que l'on ne prévoit pas de représenter
  • de validations qui ne sont réalisables qu'à un niveau supérieur
  • ...

 

Ce paragraphe permet d'établir la matrice de qualification/vérification qui servira de traçabilité pour l'ensemble des résultats (voir matrice de qualification/vérification FI-5)

Exemple

Qualification mécanique :
le modèle mécanique et thermique de l'instrument sera utilisé pour vérifier la tenue aux vibrations lors des essais satellites.

 

5.5 Moyens sol

Les moyens utilisés pour le développement du produit seront décrits ici. Ce sont :

  • les moyens mécaniques, MGSE,
  • les moyens électriques, EGSE,
  • les moyens optiques, OGSE.

 

Une précision particulière sera apportée quant aux moyens à développer spécifiquement pour l'élaboration du produit y compris les moyens de transport.
Les plans de développement de ces moyens spécifiques seront rendus applicables ici.

Exemple

Les éléments MGSE nécessaires pour les essais mécaniques sont :

  • une structure spécifique pour l'intégration de la caméra,
  • trois théodolites,
  • un banc de calibration,
  • un container de transport,
  • ...

 

 

5.6 Validation des technologies

Ce paragraphe indiquera la liste et la logique de validation des technologies critiques identifiées.
Pour toutes technologies, les éléments de qualification des technologies seront fournis. Des fiches de qualification technologique seront élaborées sur les technologies nouvelles (voir fiche qualification technologique FAP-1) au fur et à mesure de l'avancement des travaux. Ces fiches seront complétées lors des réunions spécialisées et nécessite un accord sur l'identification de la criticité, sur le plan d'essais à dérouler et sur l'acceptation des résultats.

6. Calendrier de développement

Le calendrier de développement permet de réaliser l'enchaînement des tâches vis-à-vis des évènements clés imposés par les niveaux supérieur et inférieur tels que revues, dates de livraison ... Il indique également les objectifs à atteindre au cours de chaque phase.
Il est généralement concrétisée sous les formes complémentaires d'un synoptique et d'un planning à barres :

  • le planning à barres affiche le calendrier des activités (que revues, essais, livraisons des modèles et des matériels, ..., évènements clés de la conduite du projet qui feront l'objet d'une description précise) ;
  • le synoptique définit la logique de leur enchaînement ; il sera présenté dans le plan AIE.

 

7. Description des fournitures

Ce chapitre énumère les fournitures livrables au niveau supérieur assorties des dates de livraison correspondantes et des hypothèses et contraintes d'entrée associées.
Les types de fourniture sont au nombre de trois :

  • modèles livrables au client,
  • moyens hors modèles livrables au client,
  • documentation associée.

 

D. Politique des modèles

1. Définition des modèles

Au cours du déroulement du projet, le produit est l'objet de plusieurs modélisations physiques qui sont essentiellement :

  • le modèle d'identification, MI,
  • le modèle structurel et thermique, MSTH,
  • le modèle de qualification, MQ,
  • le modèle de vol, MV.

 

NB : Des maquettes supplémentaires pourront être initialisées pour renforcer la crédibilité de la faisabilité du développement d'un instrument.

1.1 Modèle d’identification

Il se construit avec des constituants électriques et mécaniques représentatifs du modèle de vol mais avec des composants standards et sans redondance des équipements.

Sa vocation est de vérifier la définition, les interfaces électriques et la tenue aux EMC.

1.2 Modèle structurel et thermique

Ses constituants mécaniques et thermiques sont représentatifs du modèle de vol en masse, volume et inertie.

Il est utilisé pour vérifier le comportement du produit en environnement mécanique et thermique.

1.3 Modèle de qualification

Il est représentatif du modèle de vol y compris quant à la définition des composants.

Il permet la qualification du produit et la validation des procédés d'assemblage et des procédures d'intégration.

1.4 Modèle de vol

Il est conforme à la définition qualifiée. Toute modification par rapport à la définition qualifiée doit faire l'objet d'une justification de qualification.

Il est soumis à des essais de recette et réalise la mission réelle.

2. Approche alternative

Dans le cadre d'un projet scientifique, en regard des contraintes de coût et de délai, tous les modèles types définis précédemment ne seront pas systématiquement réalisés.
Des approches alternatives peuvent être envisagées qui consistent à cumuler sur un même modèle divers objectifs.

Ainsi trois solutions peuvent être proposées :

1) MIQ ; MV ; (MSTH éventuellement)

2) MI ; MQV ; (MSTH recommandé)

3) MIQV ; (MSTH fortement recommandé)

En 1), le MIQ est un modèle sol appelé « protosol ». Les composants des équipements sont de niveau standard ; ce modèle n'est pas lancé.

En 2), le MQV est un modèle de vol appelé « protovol ».

En 3), le MIQV est un modèle unique, apparenté au protovol.

Page suivante, le tableau fait apparaître les trois solutions regroupées en deux tendances :

  • MIQ + MV très proche de la philosophie MI + MQ car parfaitement compatible avec la logique de vérification mais moins coûteuse ;
  • MI + MQV ou MIQV.

 

Ces deux solutions ne se distinguent que par des motivations de coût minimum. Les préoccupations de stress et de fatigue accumulées au sol par les modèles lançables sont identiques.

NB : En fonction du découpage physique de l'instrument, les sous-ensembles peuvent avoir des logiques de développement différente liés à leur criticité.
Par exemple microscope :

  • Mécanisme très critique : MI ; MQ ; MV
  • Electronique non critique : MI ; MQV

 

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Risques

RisquesComplexité du schéma de coopération internationale
Multiplicité des interfaces
 RecommandationsDEFINIR LE PARTAGE DES RESPONSABILITES
Note d'organisation du projet
DECOMPOSER LE PRODUIT EN ELEMENTS GERABLES
Arborescence Produit
DECOMPOSER LE PROJET EN TACHES ELEMENTAIRES
Organigramme des Tâches
RisquesEcarts entre documentation et matériel
Méconnaissance des évolutions et des modifications
Non-représentativité des modèles
Modifications "sauvages" incontrôlables
 RecommandationsIDENTIFIER LES CONSTITUANTS DU PRODUIT
Arborescence Produit
IDENTIFIER ET CONTROLER LA CONFIGURATION
Plan de Gestion de la Configuration (PGC)

Activités / documentation