Très utilisé pour tous types de projets, le cahier des charges est un document fondamental, qui s'élabore en faisant une analyse précise du besoin auquel devra répondre un produit. 

Dans cet article, nous allons voir ce qu’est un cahier des charges et comment on l’élabore grâce la méthode APTE, aussi appelée analyse fonctionnelle. Nous prendrons l'exemple d'une manette de jeu vidéo, et je vous donnerai quelques astuces pour réussir tes analyses fonctionnelles sans te tromper.

Le cahier des charges fonctionnel

Pour commencer regardons ce qu'est un cahier des Charges.  Il s'agit un document qui accompagne le produit depuis l’idée jusqu’à la production, en précisant ses caractéristiques. On le présente la plupart du temps sous la forme d’un tableau.  On peut réaliser un cahier des charges pour tout type de produit, ça peut-être un objet simple,  une partie d’un objet ou alors un bien immatériel c’est à dire un service. 

La méthode pour élaborer un cahier des charges

La construction se fait en 3 étapes :

1- Définir le besoin : La bête à cornes

La première étape consiste à définir précisément le besoin pour justifier la nécessité du produit. On représentera le besoin à l’aide d’un graphique qu’un appelle « bête à corne ».  Pour le construire on répondra à 3 questions : 

• A qui le produit rend-il service ?
• Sur quoi agit-il ?
• Dans quel but existe-til ?
  Cela nous permettra d’obtenir la fonction d’usage du produit.

2- Identifier les fonctions : la pieuvre

Ensuite, on va s’intéresser à tout ce qui entoure l’objet que nous étudions. On va pour cela tracer un diagramme des interactions (qu’on appelle aussi « pieuvre »), qui va représenter graphiquement toutes les fonctions qui lient le produit à son environnement : les fonctions de service. 

3- Préciser les fonctions : le tableau des fonctions

Dans la dernière étape, on va reprendre les fonctions dans un tableau en précisant quel est l’objectif à atteindre. On déterminera pour chaque fonction un ou plusieurs critères, et on fixera à chaque fois  un niveau d’exigence qui devra être respecté.

A chaque étape de la conception et de la réalisation du produit, on vérifiera si ces exigences sont respectées. 

Exemple d'une manette de jeu vidéo pour PC

Prenons maintenant l’exemple d’une manette de jeu vidéo pour PC, dont on va préparer le cahier des charges fonctionnel. Tout commence par une idée de départ, qu’on va développer dans un texte :

1- Etude du besoin

Nous allons commencer notre étude en faisant la description du besoin. On trace pour cela le diagramme « bête à cornes ». On place notre manette au centre, et on se pose les 3 questions :

- A qui le produit rend-il service ?
- Sur quoi agit-il ?
- Dans quel but ?

De toute évidence, la manette rend service à une personne qui joue aux jeux vidéo sur ordinateur. Pour simplifier, on va dire un joueur. 
 
Sur quoi agit-elle ? Directement sur le comportement du jeu vidéo à l’écran. 

Le but, c’est de permettre au joueur de commander son jeu vidéo. 

2- Analyse fonctionnelle

Nous venons d’identifier la fonction principale de la manette. On va maintenant pouvoir passer à la suite, qui consiste à réaliser l’analyse fonctionnelle de la manette. Il s’agit d’étudier son lien avec son environnement. Pour commencer le diagramme pieuvre, on place la manette au milieu, et on va dresser la liste de tous les éléments de son environnement. 

On peut déjà placer l’utilisateur, le joueur, qu’on a déjà identifié dans la première étape. 

Ensuite, on va reprendre notre petit texte et on va repérer dedans les mots qui peuvent nous intéresser.

Nous souhaitons mettre sur le marché une nouvelle manette de type gaming pour jouer à des jeux-vidéo

Ça c’est un mot qui nous intéresse. La manette agit directement sur le jeu vidéo, il a toute sa place ici. 

Elle doit être confortable, et bien adaptée a la morphologie des mains. 

On pourrait garder ce mot et le mettre dans une bulle. Mais de quelles mains s’agit-il ? Celles du joueur, bien sûr, on va donc utiliser la bulle qui existe déjà. 

La manette doit pouvoir se connecter sans fil a tous types d’ordinateurs PC ou Mac.

Ça c’est un élément de l’environnement. 

Elle doit pouvoir se recharger rapidement depuis une prise ou un ordinateur.

On aurait pu mettre une prise dans la bulle, mais la fonction ne pourra relier qu’un seul élément de l’environnement. La il faut se poser la question : que vont apporter la prise ou l’ordi à notre manette. C’est de l’électricité, autrement dit de l’énergie. 

Pour être raisonnable, le prix de vente doit être compris entre 30 et 40 euros.

On conserve le prix de vente. On aurait aussi pu raisonner en termes de coût de production. 

Nous avons repéré les éléments de l’environnement, on peut maintenant faire la liste des fonctions de service que notre manette devra respecter, c’est à dire la fonction principale et les fonctions de contrainte. 

• La fonction principale, nous l’avions déjà repérée lors de l’étude du besoin. C’est « permettre à un joueur de contrôler un jeu vidéo». Elle fait le lien entre le joueur et le jeu vidéo. C’est toujours le cas des fonctions principales qui relient 2 éléments de l’environnement en passant par l’objet étudié. 
• La première fonction de contrainte FC1 : « Doit s’adapter à tous types de jeux » va faire le lien entre la manette et le jeu vidéo. 
• La fonction de contrainte FC2 « Doit être alimenté en énergie » reliera la manette à la source d’énergie
• La contrainte FC3  sera « doit avoir un prix raisonnable ».
• La fonction de contrainte FC4 « Doit se connecter à tous types d’ordinateurs » va relier la manette à l’ordinateur. 
• Et enfin la fonction FC5 « doit être confortable et ergonomique » mettra en lien la manette avec le joueur. 

Nous avons terminé notre diagramme pieuvre, et la rédaction des fonctions. On va maintenant pouvoir passer au cahier des charges fonctionnel. 

3- Cahier des Charges Fonctionnel

Comme on l'a dit au dessus, le cahier des charges se présente sous la forme d’un tableau. Dans ce tableau, on va placer les fonctions de service qu’on a déjà trouvées, la fonction principale, et les 5 fonctions de contrainte. Ensuite on va préciser chaque fonction en fixant des critères qui permettront de vérifier qu’elle sont bien validées, et pour chaque critère on définira un niveau à respecter.  

Plus on va avancer vers la droite et plus on va préciser nos attentes vis à vis de la future manette. 

Pour la fonction principale « permettre à un joueur de contrôler un jeu vidéo », on souhaite que l’action sur le jeu se fasse en temps réel, et on va limiter la latence à 15 millisecondes. La latence c’est le temps qui s’écoule entre le moment ou on appuie sur un bouton, et le moment ou l’action se produit dans le jeu. 

Pour la fonction « doit s’adapter à tous types de jeux », on fixe comme critère les commandes disponibles, et on les précise : 2 joysticks, 4 touches d’action, 4 boutons L et R pour les index et un pavé multidirectionnel. 

Pour la fonction « être alimenté en énergie », on va fixer plusieurs critère :
- La tension d’alimentation, qui sera de 5 volts, c’est la norme USB
- Le temps de charge, qui devra être inférieur à 1 heure
- L’autonomie de la manette, qui devra permettre de jouer pendant 12 heures.
- et le connecteur, qui sera un USB type C

On précise la  fonction « doit avoir un prix raisonnable » en fixant un prix de vente maximun de 40€. Ce prix est déterminé en faisant une étude de marché ou une comparaison avec les produits concurrents. 

Pour la fonction « doit se connecter à tous types d’ordinateurs », il faut choisir un protocole de communication sans fil. On opte pour le bluetooth, présent sur la plupart des ordinateurs.
Enfin pour la FC5, on va fixer 2 critère :
- La forme de la manette, qui devra être adaptée à celle de la mains
- Et la texture du revêtement, qui devra avoir un touché antidérapant.

Astuces pour bien réussir ses analyses fonctionnelles

Nous avons fini de rédiger le cahier des charges de notre manette de jeu vidéo. Je vais maintenant vous donner quelques conseils pour bien réussir vos analyse fonctionnelles. Prenons l’exemple d'un stylo. On souhaite identifier des éléments de son environnement. 

Premier conseil : ne pas oublier l'utilisateur !

N’oublie pas l’utilisateur, on va dire un élève dans cet exemple. Je vois souvent des pieuvres ou l’utilisateur est absent. Ce n’est généralement pas possible car la raison d’être de nombreux produits et de rendre un service à l’utilisateur, qui va donc être en lien avec un autre élément de l’environnement. C’est le cas ici, le stylo va faire le lien entre l’élève et une feuille de papier. On a notre fonction principale : permettre à un élève de laisser une trace écrite sur une feuille. 

Deuxième conseil :

N’écris pas de verbes dans les bulles de la pieuvre. Il n’y a pas d’action dans les éléments de l’environnement. C’est la fonction qui définira une action, et la fonction est représentée par un trait reliant 2 bulles. 

Troisième conseil :

Rédige toujours tes fonctions principales en commençant par « permettre de » ou « permettre à ». Un objet technique est généralement conçu pour permettre de faire quelque chose. Cela se voit dans les fonctions principales. 

Quatrième conseil :

Rédige toujours tes fonctions de contrainte en commençant par « doit » suivi d’un verbe à l’infinitif. Dans cet exemple on a « doit avoir », « doit être », « doit respecter ». La fonction de contrainte exprime une obligation que l’objet doit respecter. Ce n’est pas négociable. 

Le cahier des charges s’apparente à un contrat passé entre le demandeur d’une part, et le concepteur puis le  producteur  d’autres part. Ces derniers s’engagent à honorer le contrat. 

Toute la méthode en vidéo :