Soutenance mémoire
Gestion du processus de conception
Le troisième élément contextuel de ces travaux de recherche aborde la gestion du processus de conception. La gestion des processus est définie comme « l’application des connaissances, des compétences, des outils, des techniques et des systèmes pour définir, visualiser, mesurer/évaluer, contrôler, signaler et améliorer les processus dans le but de répondre aux exigences des clients et d’une manière rentable » (Pomffyova 2010). Dans ces travaux de recherche, deux aspects de la gestion du processus de conception sont considérés :
L’aspect statique, qui correspond à la définition, la modélisation et la génération du squelette du processus de conception. La génération de processus est le point de vue statique du processus de conception qui comprend la sélection des acteurs, des outils, la structure et du séquençage des activités. La génération implique également l’ébauche de la planification des ressources et finalement l’évaluation/validation du processus ainsi généré. Une fois que le squelette du processus est généré et validé, l’aspect dynamique de la gestion du processus est démarré.
L’aspect dynamique, correspond au pilotage du processus de conception lorsque ce dernier est en cours de fonctionnement. Le pilotage de processus comprend le contrôle et lagestion des acteurs, des outils et de leurs interactions. Le pilotage assure l’avancement correct du processus de conception quelles que soient les perturbations ou les modifications rencontrées telles que : le changement d’un acteur ou d’un outils de conception. Ainsi, aux cours de son déroulement, le processus peut comprendre une activité non prévue initialement mais devenue nécessaire. A l’inverse, une activité prévue qui n’est plus nécessaire peut se voir supprimée. Les perturbations peuvent également être causées par les impacts des éléments du processus les uns sur les autres au fur et à mesure de son déroulement. Par exemple, les erreurs dans les informations fournies d’un concepteur à l’autre peuvent provoquer des difficultés dans la réalisation des activités de conception. La quantité de travail de l’activité de pilotage est bien évidement dépendante de la capacité d’évaluation du processus piloté. En effet, cette dernière doit être capable d’évaluer le modèle généré du processus afin de minimiser les perturbations dans l’avancement du processus. Dans ces travaux de recherche, l’accent est mis sur le squelette de ce modèle, prévu par l’entreprise. Ce squelette comprend les activités de conception, leurs liens, leur ordonnancement, ainsi que leurs ressources. En réalité, il est considéré que l’entreprise est capable de définir ces informations (hypothèse 3). Cette hypothèse définit le périmètre de ces travaux de recherche concernant le cycle de vie de processus. Les périmètres de ces travaux de recherche peuvent être appréhendés avec une approche systématique telle que « la théorie du système général, théorie de la modélisation » de Le Moigne, introduite en 1977 (Le Moigne 2006). Compte tenu de cette théorie, les processus d’une entreprise peuvent être divisés en trois systèmes principaux qui interagissent (Figure 1- 3) :
le système opérant qui correspond au processus de conception dans ces travaux.
le système décisionnel qui génère et pilote le système opérant (le processus de conception).
le système informationnel qui a le rôle de stocker, gérer et de fournir les informations nécessaires pour le système décisionnel. Ces informations sont extraites à partir du système opérant. Concernant les systèmes mentionnés ci-dessus, ces travaux se concentrent sur les interactions entre le système décisionnel (le processus de pilotage) et le système opérationnel (le processus de conception). L’accent est mis sur le moment où le pilotage interagit avec le processus de conception en vue de l’évaluation et de ce dernier.
Analyse des définitions du concept de collaboration
Dans cette étude du concept de collaboration, trois bases documentaires scientifiques (ScienceDirect ®, Springer, et TEL, de 2011, à Avril 2013) sont utilisées. Cette recherche est basée sur les mots clés suivants : « collaboration is defined », « la définition de la collaboration »,« definition of collaboration », « defines collaboration ». Cette recherche aboutit à de nombreuses définitions. Quatre définitions de quatre décennies différentes sont données ici à titre d’exemple :
« Collaboration is defined as a mutual sharing and working together to achieve a common goal in such a way that each person’s contribution is recognized and professional growth is encouraged » (Lancaster & Lancaster, 1982).
« Collaboration is a process of shared planning and action toward common goals with joint responsibility for outcomes. » (Lindeke & Block 1998)
« Collaboration is defined as the process of communicating with the purpose of sharing information that will result in a mutually agreed upon decision. » (Baxter 2007)
« La collaboration relève d’une activité de travail collaboratif entre les parties prenantes, au sens large, intervenant durant le processus de conception des produits. » (Rio 2012) La liste complète des définitions est regroupée dans l’annexe A. Ces définitions ont été étudiées afin d’identifier les principaux éléments de la collaboration. Dans un premier temps, ces définitions ont été fusionnées dans un fichier textuel, puis analysées en utilisant des outils d’analyse de texte. Ces outils permettent alors à l’identification des principaux composants de définition de la collaboration. Les analyses de cette section nécessitent l’hypothèse selon laquelle les mêmes termes utilisés dans les différentes définitions ont des significations corrélées (hypothèse 4).
Normes dans le cycle de vie du produit
Dans ces travaux, l’accent est mis sur les normes utilisées dans l’échange de données de produits dans les processus de conception. En effet, on se focalise sur les formats de fichiers comme XML qui sont basés sur des normes génériques (indépendantes du domaine d’application), ou sur des formats spécifiques qui sont basés sur les normes (par exemple STEP) développés dans le domaine du développement de produits. Selon (STEP Tools Inc. 2013), dans la conception et la fabrication, de nombreuses applications avec leurs propres formats de données sont utilisées pour gérer les données techniques des produits. En utilisant ces applications hétérogènes, des données identiques peuvent être saisies plusieurs fois en plusieurs applications ce qui peut provoquer des incompatibilités des données, des erreurs et des malentendus entre les concepteurs. (Tursi 2009) indique également que les hétérogénéités entre les applications métiers sont provoquées par des différences entre les structures et les formats de données ainsi que les structure des systèmes d’information de ces applications. Les problèmes d’hétérogénéité sont mentionnés comme étant un enjeux important pour l’industrie manufacturière depuis plus d’une décennie par l’Institut National des Normes (Tassey et al. 1999). Suite à l’apparition de ces problèmes, des normes ont été mises au point pour résoudre ces problèmes d’échanges d’information à grande échelle entre les organisations (Söderström 2003). « Une norme est le fruit du long travail collaboratif de nombreux experts » (Paviot 2010). En effet, l’implémentation d’une norme demande la constitution d’énormes efforts humains (Choquet 2011). Les communautés de normalisation et les chercheurs travaillent ensemble afin de définir les procédure de formalisation des échanges de données (Sarraipa et al. 2009). Ce travail collaboratif, appelé processus de normalisation, est basé sur un consensus entre les différents acteurs clés du domaine d’application (Choquet 2011). Dans le domaine du développement de produits, différentes normes sont proposées pour l’interopérabilité des systèmes d’entreprise et de leurs applications métiers. Un grand effort d’unification a été lancé par l’Organisation Internationale de Normalisation (ISO) afin de produire une norme internationale de gestion des données techniques du produit qui est nommée STEP (ISO 1994). Les différents types d’application qui utilisent STEP sont présentés dans la Figure 2- 16. Actuellement, plusieurs applications CAO / FAO contiennent un module pour lire et écrire des données définies par l’un des Protocoles d’Application de STEP (les APs) (STEP Tools Inc. 2013).
Ontologie dans les échanges de données
Les problèmes d’interopérabilité sémantique, comme les pertes d’information ou les incohérences sémantiques, ont conduit à l’émergence d’approches essentiellement basées sur des normes au cours des dix dernières années. Le manque de flexibilité, le dynamisme et l’automatisation de ces approches et l’augmentation du volume des données ont conduit à l’élaboration d’approches basées sur les ontologies (Fortineau et al. 2013). Les champs d’application des ontologies portent principalement sur les aspects suivants : la gestion des connaissances, l’évolution du commerce électronique (e-commerce) basé sur les réseaux et la réalisation de l’interopérabilité et (Lu 2012). Ces travaux de recherche focalisent sur cette dernière. L’interopérabilité basée sur les ontologies a deux approches principales : l’enrichissement sémantique des normes techniques des produits existants et le développement de modèles de référence ad hoc. En effet, l’ontologie peut être extraite à partir des normes existantes (ceci pourrait même finalement créer une nouvelle version des normes), ou l’ontologie peut être juste développée comme un modèle ad hoc approprié pour un domaine. Selon (Tursi 2009), une ontologie du produit, en obéissant aux règles du domaine, fournit la possibilité d’exprimer et de partager les données Produit entre les acteurs, les application métiers et les systèmes d’informations. Selon Cheutet, l’une des utilisations des ontologies dans le cadre de l’interopérabilité se fait lorsque les bases de données sont limitées dans la modélisation des informations et de leurs liens, particulièrement en conception (Cheutet 2013). En outre, « dans un environnement collaboratif, les ontologies jouent un rôle primordial dans l’interopérabilité des différents systèmes d’un domaine particulier en mettant en relief l’aspect sémantique d’intégration de données » (Abdul Ghafour 2009). En effet, les rôles d’une ontologie sont particulièrement observés dans :
La proposition d’une compréhension commune : les ontologies offrent la possibilité de partager un vocabulaire commun, en formalisant une compréhension commune des symboles et les termes utilisés. Elles favorisent finalement les échanges de données et la communication entre les différentes parties prenantes d’un produit (Giménez et al. 2008). Selon Coma, une ontologie fournit une conceptualisation explicite qui décrit la sémantique des données et facilite le partage de connaissances (Coma et al. 2010)
La réalisation des traductions et des mappings de données : l’ontologie fournit la possibilité de traduire les données ainsi que celle du mapping des données entre les différentes méthodes de modélisation, les langues, les logiciels et les outils (Lu 2012).
L’intégration de l’information : à travers l’ontologie, l’information provenant de sources différentes et disperses peut être intégrée. En effet, l’ontologie peut soutenir l’intégration et l’acquisition automatique de l’information lorsque les applications distribuées ont besoin d’échanger les connaissances possédant des formes et des granularités différentes (Lu 2012).
L’annotation des sources de données : l’ontologie peut être utilisée dans l’annotation de plusieurs sources de données telles que les pages Web, les documents XML et les bases de données (Lu 2012). Il est donc constaté que les ontologies sont censées surmonter les barrières sémantiques de l’interopérabilité en affectant les sémantiques des données échangées. Dans cette recherche cet aspect est abordé par la compatibilité des abstractions de fichiers échangés qui sont les variables de mesure dans l’évaluation de l’interopérabilité. La question soulevée ici est : Comment les ontologies et leurs élément impactent les sémantiques des données échangés dans un processus collaboratif ? Afin de répondre à cette question, dans un premier temps les éléments principaux d’ontologie sont étudiés.
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Table des matières
INTRODUCTION
1. CONTEXTE & DÉMARCHE DE RÉFLEXION
1.1. CONTEXTE
1.1.1. Processus de conception
1.1.2. Collaboration via les échanges d’information
1.1.3. Gestion du processus de conception
1.2. BESOIN D’ÉVALUATION DE LA PERFORMANCE DES COLLABORATIONS
1.3. CONCLUSION DU CHAPITRE
2. ÉTAT DE L’ART
2.1. ÉVALUATION DE PERFORMANCE
2.2. PROCESSUS DE CONCEPTION COLLABORATIVE
2.2.1. Étude bibliographique du concept de collaboration
2.2.1.1. Analyse des définitions du concept de collaboration
2.2.1.2. Analyse individuelle des définitions de « collaboration »
2.2.1.3. Communication dans la collaboration
2.2.2. Adaptation au cadre de la conception
2.3. CRITÈRE D’ÉVALUATION DE LA PERFORMANCE DES COLLABORATIONS
2.3.1. Classification des collaborations et leurs critères
2.3.2. Caractère multidimensionnel de l’interopérabilité
2.3.2.1. Barrières de l’Interopérabilité
2.3.2.2. Préoccupations de l’Interopérabilité
2.3.2.3. Approches d’Interopérabilité
2.3.3. Synthèse : l’interopérabilité, critère de performance de collaboration
2.4. VARIABLES D’ACTIONS DANS L’ÉVALUATION DE LA PERFORMANCE DES COLLABORATIONS
2.4.1. Normes d’échange de données
2.4.1.1. Normes dans le cycle de vie du produit
2.4.1.2. Différents niveau des normes
2.4.1.3. Ontologie dans les échanges de données
2.4.1.4. Annotation de données
2.4.1.5. Synthèse : les variables d’actions apportées aux processus collaboratifs par les normes
2.4.2. Transformation de modèles
2.4.2.1. La Transformation de modèles et ses éléments clés
2.4.2.2. Transformation de modèles basée sur ontologie
2.4.2.3. Transformation et Conversion
2.4.2.4. Synthèse : les variables d’actions apportées aux processus collaboratifs par la transformation
2.4.3. Synthèse de l’état de l’art sur les variables d’actions
2.5. ÉVALUATION D’INTEROPÉRABILITÉ ET MÉTHODE DE MATCHING
2.5.1. Matching, comme approche de mesure de compatibilité
2.5.1.1. Processus de Matching et ses éléments clés
2.5.1.2. Classification des méthodes et approches de Matching
2.5.2. Technologies et outils de matching
2.5.2.1. Comparaison des modèles via Matching
2.5.2.2. EMF Compare
2.5.3. Synthèse : Matching comme méthode de mesure adaptée
2.6. CONCLUSIONS DE L’ÉTAT DE L’ART
3. CADRE OUTILLÉ D’ÉVALUATION DES PERFORMANCES DANS LES ÉCHANGES DE DONNÉES
3.1. LE CADRE D’ÉVALUATION
3.2. MODÉLISATION DE PROCESSUS
3.2.1. Tâche IA : Génération du modèle de processus
3.2.2. Tâche IB : Validation du modèle de processus
3.3. MESURE DE PERFORMANCE
3.3.1. Tâche IIA : Identification des Collaborations Par Paires (CpPs)
3.3.2. Tâche IIB : Matching Syntaxique
3.3.2.1. Matching syntaxique manuel
3.3.2.2. Matching syntaxique à l’aide des contraintes OCL
3.3.3. Tâche IIC : Matching sémantique
3.3.3.1. Matching sémantique manuel
3.3.3.2. Matching sémantiques outillé par EMF Compare
3.4. ILLUSTRATION SUR UN CAS DE CONCEPTION
3.4.1. Modélisation du processus
3.4.2. Mesure de la performance des collaborations
CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES
BIBLIOGRAPHIE
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