16 Janvier 2012

Spécification Technique de Besoin - I-2

Exprimer les besoins en termes d'exigences et de contraintes techniques pour le concept retenu

A. Objet

La Spécification Technique de Besoin (STB) est un document à caractère contractuel établi par le demandeur d'un produit à l'intention du concepteur et par lequel il exprime son besoin (ou celui qu'il est chargé de traduire) en termes d'exigences techniques.

La STB doit être suffisante pour qu'un concepteur puisse élaborer une définition du produit qui y réponde sans ambiguïté.

Avec le Dossier de Définition (DD) (cf. I-4) et le Dossier Justificatif de la Définition (DJD) (cf. I-7), elle forme un ensemble de documents destinés à fournir la base du système documentaire relatif à tout produit matériel ou logiciel.

Ce document s'appuie sur le document du RNC « RNC-CNES-E-HB-10-504 Contenu type de la Spécification Technique de Besoin (STB) ».

B. Principes d'élaboration

Phase de faisabilité (phase A) :

La STB préliminaire transcrit le besoin en termes techniques précis, directement utilisables par le concepteur.

Phase de définition (phase B) :

La STB préliminaire a été progressivement complétée sur les points ayant nécessité des études plus détaillées relatives aux conditions d'environnement, aux exigences d'interfaces, aux exigences de qualification, etc. Elle est figée à l'issue de cette phase.

Cette édition finale de la STB devient contractuelle pour les travaux de développement (phase C).

Cette STB fait partie des Clauses Techniques du contrat de développement.

C. Contenu type

1. Objet

Dans ce chapitre doivent figurer les informations générales qui définissent le but et le domaine d'application de la spécification.

Exemple

« Cette spécification définit les exigences relatives aux performances, à la conception et à la qualification du spectromètre R2D2. Elle est applicable au modèle de vol ... »

2. Documentation

2.1 Documents applicables

Il s'agit de l'ensemble des documents qui doivent impérativement être appliqués pour la définition du produit.

En général, ces documents sont émis au titre du système par le CNES ou par le client-satellite (ESA, NASA, ...).

Exemple

EIDA Document d'Expérience d'interface/ ESA.
Plan d'Assurance Produit.

2.2 Documents de référence

Ils constituent la bibliographie nécessaire à l'élaboration de la STB.

2.3 Glossaire

La terminologie et les sigles utilisés dans le document seront explicités dans ce paragraphe.

3. Présentation générale du produit

3.1 Le produit et son concept

Ce paragraphe synthétise les informations données dans le CDCF du produit et décrit le concept retenu.

Exemple

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 ...

3.2 Profil de vie

Ce sous-paragraphe doit décrire l'utilisation, les missions et les situations du profil de vie du produit, en les caractérisant sommairement.

3.3 Constituants principaux

On fournira ici la décomposition arborescente du produit en ses principaux constituants.

4. Exigences

4.1 Exigences fonctionnelles

Elles sont directement déterminées par le service attendu du produit.

Ce sont les performances et les caractéristiques fonctionnelles exigées du produit dans tout son profil de vie et avec les durées minimales requises et les conditions d'événement associés.

  • Exigences fonctionnelles

Elles correspondent aux critères de valeur spécifiques des fonctions de service identifiées dans le CdCF. Elles découlent de chacune des fonctions que le produit doit remplir et sont indépendantes de la solution technique adoptée.

Les exigences fonctionnelles doivent être vérifiables :

  • par mesures en fin de fabrication ou, si au stade final, la grandeur correspondante n'est plus accessible à la mesure, en cours de fabrication,
  • par démonstration de conformité ou de compatibilité,

 

  • Exigences techniques

Elles découlent de la solution technique adoptée :

  • système d'axes de référence,
  • contraintes d'alignement,
  • champ de vue,
  • dimensions,
  • centre de gravité / masse / inertie,
  • raideur,
  • perturbations dynamiques émises par le produit,
  • puissance consommée,
  • perturbations EMC émises par le produit.

 

  • Exigences d'environnement

Exigences concernant la tenue aux ambiances (climatique, mécanique, etc.) et aux diverses agressions susceptibles d'être rencontrées dans le profil de vie du produit.

4.2 Exigences opérationnelles

Elles concernent les aspects opérationnels identifiés comme suit :

  • Sûreté de fonctionnement
  • disponibilité,
  • fiabilité,
  • maintenabilité,
  • sécurité,
  • Ergonomie,
  • Facteur humain.

 

  • Durée de vie

Dans cette partie figurent les durées de vie du produit en stockage, à l'état intégré et en fonctionnement.

  • Modes de fonctionnement

Chaque mode de fonctionnement correspond à une phase du profil de mission du produit.

L'ensemble des modes de fonctionnement sera décrit ici, assortis de leurs caractéristiques propres.

L'enchaînement des modes sera également précisé.

  • Logistique
  • Contraintes concernant la maintenance : Périodicité, durée, outillage, etc.
  • Exigences concernant les emballages, le transport, la manutention, le stockage.

 

Exemple

1. Mode de lancement : ce mode correspond à la phase de poussée du lanceur ; l'instrument n'est pas alimenté.

2. Mode opérationnel : le spectromètre est actif ; télémesures et télécommandes sont actives.

  • Télémesures

Ce paragraphe précisera :

  • la nature des données scientifiques à fournir par le produit ;

 

Exemple

L'instrument doit acquérir les données suivantes pour chaque photon :

  • localisation du détecteur,
  • datation de l'évènement avec une précision de 100 ms,
  • niveau d'énergie.

 

Le débit de télémesure maximum est de 42 bits/s.

  • la nature des télémesures de servitude servant à vérifier le bon fonctionnement du produit.

 

Exemple

  • mesure de température,
  • puissance consommée,
  • ...

 

  • Télécommandes

Seront indiquées ici les télécommandes requises pour le fonctionnement du produit.

Exemple

Les paramètres suivants doivent être pilotables par télécommandes :

  • seuil de détection des détecteurs,
  • ...

 

4.3 Exigences d'interface

Elles restituent toutes les contraintes d'interface du produit avec les éléments extérieurs déjà identifiées dans le CDCF.

Ces exigences doivent être cohérentes avec les documents d'interface émis par le niveau supérieur.

Elles concernent les domaines suivants :

  • mécanique,
  • thermique,
  • électrique,
  • optique,
  • logiciels,
  • équipement de test.

 

N. B. : dans le cas où il existe un document d'interface qui émet des exigences du niveau supérieur, ce document doit être mentionné ici en tant que document applicable.

Exemple

EIDA pour l'ESA.

4.4 Exigences d'études et solutions imposées

Il convient dans ce paragraphe de la STB, de traiter des exigences réglementaires, des normes à appliquer et des prescriptions du client (solutions imposées ou interdites, moyens de développement à mettre en oeuvre, etc...).

Ces exigences concernent :

  • Contraintes principales de conception
  • Spécifications -Normes et standards
  • Matériaux - Procédés - Composants
  • Protection - Préservation du produit

 

4.5 Exigences de conception et de réalisation

  • Exigences de conception

Elles correspondent à des exigences imposées par le client au concepteur (en d'autre terme ce sont des solutions de conception imposées pour la définition du produit).

Exemple

Le plan de détection est défini par 19 détecteurs hexagonaux en germanium de 7 cm de haut.

  • Règles de conception

Ce paragraphe énumère les règles générales (normes ou standards) ou spécifiques applicables à la définition du produit.

  • Exigences de réalisation

Ce sont les exigences liées à l'accessibilité, la démontabilité et la testabilité du produit.

4.6 Exigences d'environnement

Elles concernent la tenue aux ambiances et aux diverses agressions que le produit est susceptible de rencontrer dans tout son profil de mission.

  • Environnement naturel

Cette partie spécifie l'environnement naturel auquel est soumis le produit dans toutes les phases de sa vie.

  • vide,
  • ambiance climatique (température / pression / humidité),
  • propreté,
  • radiations.

 

  • Environnement en service

Seront spécifiés ici les efforts généraux, les efforts locaux, les flux cinétiques, les domaines de température, les ambiances mécaniques, les ambiances dynamiques, ... que le produit doit pouvoir supporter au cours de sa mission normale sans compromettre les objectifs de fiabilité spécifiés, les siens propres et ceux des autres produits.

  • environnement mécanique : niveaux de vibration, chocs, perturbations dynamiques (micro vibrations) subies, charges quasi-statiques, acoustique, ... ;
  • environnement thermique : flux solaires, albedo, ... ;
  • environnement EMC.

 

Risques

RisquesNon adéquation besoin-solution
 RecommandationsDETERMINER LE JUSTE BESOIN FONCTIONNEL
Cahier des Charges Fonctionnel (CDCF)
EXPRIMER CLAIREMENT LES EXIGENCES ET CONTRAINTES TECHNIQUES
Spécification Technique de Besoin (STB)

 

Activités / documentation