Concevoir en contexte multi-sites et multi-métiers : les méthodes en Conception Intégrée

Des activités de conception et de production mondialisées

Il est maintenant prouvé que l'innovation en conception, l'usage de processus de fabrication avancés et un bon marketing peuvent donner un réel avantage compétitif à l'économie. Depuis 20 ans, les systèmes de production ont dû faire face à des évolutions majeures en devant s'adapter très rapidement à deux facteurs clés: la mondialisation et la concurrence. Dans ce contexte, face à des règles changeantes, les compagnies se doivent d'investir les dernières avancées dans les méthodes de conception et les techniques de production afin de rester concurrentielles.

Les activités technologiques et de production sont de plus en plus distribuées sur différents sites, parfois distants de plusieurs milliers de kilomètres. Une communication à distance a donc été la première chose à régler mais ceci a été rapidement suivi d'une forte demande pour de réels outils de collaboration et de méthodes en contexte multiculturel. La prise en compte de la globalisation en conception est un élément clé de compétitivité.

En marché concurrentiel, la maîtrise de solutions et de produits innovants impose aux compagnies d'être au plus tôt sur le marché. Ceci leur demande de parfaitement maîtriser les connaissances sur les technologies mises en œuvre. Ce travail de capitalisation n'ayant pas toujours été réalisé, cela les oblige à travailler collectivement.

En supplément des attentes de la société pour une prise en compte environnementale et donc du cycle de vie complet du produit, le besoin d'innover a accentué le besoin de gérer la connaissance afin de favoriser l'intégration très tôt dans le processus de conception. Les technologies de l'information et de la communication sont vraisemblablement un des vecteurs ayant soutenu cette évolution, permettant ainsi l'augmentation de la création de valeur. Internet, un des piliers de la société de l'information, est le support de technologie donnant la capacité de connecter quiconque et donnant l'accès à une information sans limite. Dans le domaine du traitement de l'information, des améliorations ont été apportées par la recherche, fournissant à l'industrie des outils de modélisation, de simulation et des outils de gestion des données.

Repenser les méthodes de conception traditionnelles

Le but traditionnel de la conception est de définir une correspondance directe entre des conditions fonctionnelles et des caractéristiques physiques des produits. Elle doit prendre en compte des contraintes de production et d'usage, en intégrant peu à peu le cycle de vie entier du produit, en donnant par exemple une part croissante à la fin de vie du produit ou aux acteurs de la chaîne d'approvisionnements. Elle doit prendre en compte également l'intégration de nouveaux fournisseurs de services. Le but de la conception se déplace alors de la conception de produits vers la conception d'un système global « produit-services-système » de production. Dans ce contexte global, on postule que l'intégration et la collaboration sont les facteurs principaux de succès pour les compagnies industrielles, et pour cette raison des méthodologies de conception doivent inclure des outils et des méthodes soutenant des activités d'intégration et de collaboration.

L'enjeu est double :

• comment la conception doit-elle s'effectuer dans un environnement en équipe distribuée, d'intégration et de collaboration, en dépassant les frontières des disciplines, des organisations et géographiques?
• comment développer des environnements pour soutenir efficacement ce processus de conception distribué, intégrateur et de collaboration?

Méthode et outils pour des processus de conception intégrée performants

Les travaux de l'équipe Conception Intégrée ont proposé une méthodologie de conception basée sur:

• le travail coopératif
• l'intégration des différents acteurs intervenant sur le cycle de vie du produit
• l'émergence d'une solution par apport de contraintes successives
• la notion de juste besoin
• le travail préliminaire hors projet permettant de créer du langage véhiculaire, support d'objets intermédiaires de médiation et de négociation

et des outils de conception intégrée comportant:

• la description de connaissance factuelle basée sur les entités
• la description de connaissance temporelle basée sur les règles de production
• la mise à disposition d'un modeleur de conception collaboratif multi-acteurs et multi-vues
• l'intégration des outils métiers spécifiques
• la traduction et la propagation d'information entre les vues

Ces travaux ont donné lieu à plusieurs projets de recherche réalisés en étroite collaboration avec des entreprises industrielles :

- COPEST: intégration de la forge en conception de pièce estampée (Renault, Renault VI, SAFE)

- Intégration du recyclage dans la conception de véhicule automobile (Renault)

- Conception de matrices d'extrusion de profilés aluminium (Softal Pechiney, Alumnet)

- Conception de meubles en panneaux de fibres ou de particules (Space Home & Office Furniture)

Quelques dates clés :

1990-1997: Intégration du métier de forgeron (J.F Boujut, Ph. Marin, L. Cung, M. Berlioz)

1991-1997: Modèle produit (Ph. Belloy, E. Chapa Kasusky)

1995-1999: Modeleur de conception coopérative (S. Mer, L. Roucoules)

1995-2000: Intégration dans l'industrie automobile (Th. Gaucheron)

2000-2006: Conception de matrice d'extrusion de profilés d'aluminium (N. Ravaille, C. Noomtong)

2004-2007: Conception de meuble en panneaux de particules (K. Pimapunsri)

Contact: Serge Tichkiewitch

Publications

• Tichkiewitch S., "De la CFAO à la conception intégrée", Int. J. of CADCAM and Computer Graphics, Vol 9, n°5, (1994), pp 609-621
• Tichkiewitch S., Chapa Kasusky E., "Méthodes et outils pour l'intégration et la conception holonique", Int. J. of CADCAM and Computer Graphics, Vol 12, N° 6, 12, (1997), pp 647-667
• Roucoules L., Tichkiewitch S., "CODE: A Cooperative Design Environment - A new Generation of CAD Systems", Concurrent Engineering : Research and Applications, Academic press, Vol 8; N0. 4; pp 263-280, (2000)
• Methods and Tools for Co-operative and Integrated Design, Tichkiewitch S., Brissaud. Editeurs, Kluwer 2004, Academic Publishers,  488 pages
• Methods and Tools for Effective Knowledge Life-Cycle-Management, Bernard A;, Tichkiewitch S. Editeurs, Springer 2008, 586 Pages
• Design of Sustainable Product Life Cycles, Niemann J., Tichkiewitch S., Weskämper E. Editeurs, Springer 2009, 209 pages