Contributions to the development of supports for the function of system architect : coupling modular product architectures and design project organizations.
Contributions à l'instrumentation du métier d'architecte système : de l'architecture modulaire du produit à l'organisation du système de conception.
Résumé
Eric Bonjour is an associate professor at the University of Franche-Comté in Besançon (France).
He has been a mechanical engineer since 1993. He received his PhD degree in Automation and Industrial Engineering in 1996.
>From 2000 to 2006, he had led a research project in collaboration with a French car manufacturer. This project had involved researchers from human sciences and mechanical engineering. It concerned the modelling and management of engineering competencies mobilised in the development of mechatronic systems (in particular, chassis, car engines and robotized gearboxes).
Since 2007, he is the co-leader of a National Research Group affiliated to CNRS concerning "the management of knowledge and competency in industrial enterprises". He is involved in the teaching of engineering design, project management, systems engineering, competency management and production management (levels: Licence and Master).
His current research project aims at developing methods and tools to assist project managers and system architects in designing complex products.
He is particularly interested in coupling the modular product architectures and the organization of design project, to globally improve project performance. Key words of his research are: product architecture, modularity, product family, project organization, competency modelling and competency management, team building.
He has been a mechanical engineer since 1993. He received his PhD degree in Automation and Industrial Engineering in 1996.
>From 2000 to 2006, he had led a research project in collaboration with a French car manufacturer. This project had involved researchers from human sciences and mechanical engineering. It concerned the modelling and management of engineering competencies mobilised in the development of mechatronic systems (in particular, chassis, car engines and robotized gearboxes).
Since 2007, he is the co-leader of a National Research Group affiliated to CNRS concerning "the management of knowledge and competency in industrial enterprises". He is involved in the teaching of engineering design, project management, systems engineering, competency management and production management (levels: Licence and Master).
His current research project aims at developing methods and tools to assist project managers and system architects in designing complex products.
He is particularly interested in coupling the modular product architectures and the organization of design project, to globally improve project performance. Key words of his research are: product architecture, modularity, product family, project organization, competency modelling and competency management, team building.
Ce mémoire constitue une synthèse de nos activités de recherche, d'animation scientifique, d'enseignement et de responsabilité pédagogique entre 1998 et 2008.
Depuis une dizaine d'années, les concepteurs de systèmes mécatroniques doivent satisfaire des exigences de plus en plus sévères et nombreuses. Pour cela, ils doivent créer des solutions qui tendent à se complexifier, pour porter de multiples fonctions de service ou intégrer les dernières technologies innovantes. La conception d'un système mécatronique passe par la conception architecturale qui réalise l'identification de l'architecture du système. Cette activité requiert l'implication d'un métier émergent et stratégique : l' "architecte système". En même temps que l'ingénierie technique, l'architecte système doit assurer l'ingénierie organisationnelle de la conception, c'est-à-dire, définir une organisation adéquate du système de conception. Ce double rôle est critique lors de la phase de conception préliminaire, car les décisions prises auront un impact fort sur les performances de l'ensemble du projet.
La finalité de nos travaux est de développer des modèles, méthodes et outils d'aide à la décision permettant de supporter les activités à la fois technique et organisationnelle d'un architecte système. L'originalité majeure de notre projet réside dans le couplage que nous recherchons entre les architectures du système-produit, du système-projet et du système de compétences de conception.
Nous avons structuré nos contributions selon trois thématiques et répondu aux questions suivantes :
T1 - Identification d'une architecture modulaire du produit : comment identifier une architecture modulaire ? Comment modéliser l'architecture d'une famille de produits et générer la diversité ?
T2 - Organisation du système de conception : comment constituer des équipes compétentes ? Comment piloter les systèmes de compétences ?
T3 - Co-conception des architectures produit-projet : Comment propager des évolutions des modules du produit vers l'organisation du système de conception ? Comment coupler l'architecture du produit et l'organisation du système de conception ?
Des perspectives sont proposées propres aux deux thématiques majeures de notre projet (T1 et T2), ainsi que quatre extensions possibles :
1) Vers une conception collaborative consciente,
2) Vers une performance durable du système de conception,
3) Vers un système agile de systèmes de conception,
4) Vers une conception intégrée de systèmes micro-mécatroniques.
Depuis une dizaine d'années, les concepteurs de systèmes mécatroniques doivent satisfaire des exigences de plus en plus sévères et nombreuses. Pour cela, ils doivent créer des solutions qui tendent à se complexifier, pour porter de multiples fonctions de service ou intégrer les dernières technologies innovantes. La conception d'un système mécatronique passe par la conception architecturale qui réalise l'identification de l'architecture du système. Cette activité requiert l'implication d'un métier émergent et stratégique : l' "architecte système". En même temps que l'ingénierie technique, l'architecte système doit assurer l'ingénierie organisationnelle de la conception, c'est-à-dire, définir une organisation adéquate du système de conception. Ce double rôle est critique lors de la phase de conception préliminaire, car les décisions prises auront un impact fort sur les performances de l'ensemble du projet.
La finalité de nos travaux est de développer des modèles, méthodes et outils d'aide à la décision permettant de supporter les activités à la fois technique et organisationnelle d'un architecte système. L'originalité majeure de notre projet réside dans le couplage que nous recherchons entre les architectures du système-produit, du système-projet et du système de compétences de conception.
Nous avons structuré nos contributions selon trois thématiques et répondu aux questions suivantes :
T1 - Identification d'une architecture modulaire du produit : comment identifier une architecture modulaire ? Comment modéliser l'architecture d'une famille de produits et générer la diversité ?
T2 - Organisation du système de conception : comment constituer des équipes compétentes ? Comment piloter les systèmes de compétences ?
T3 - Co-conception des architectures produit-projet : Comment propager des évolutions des modules du produit vers l'organisation du système de conception ? Comment coupler l'architecture du produit et l'organisation du système de conception ?
Des perspectives sont proposées propres aux deux thématiques majeures de notre projet (T1 et T2), ainsi que quatre extensions possibles :
1) Vers une conception collaborative consciente,
2) Vers une performance durable du système de conception,
3) Vers un système agile de systèmes de conception,
4) Vers une conception intégrée de systèmes micro-mécatroniques.
Mots clés
product architecture
modularity
product family
project organization
competency modelling
competency management
team building
DSM.
DSM
algorithme de clustering
techniques d'optimisation
logique floue.
logique floue
Conception de systèmes complexes
architecture modulaire
famille de produits
organisation d'un système de conception
constitution d'équipe de projet
pilotage des compétences et des connaissances
couplage des architectures produit-projet-compétence
techniques de modélisation et traitement
Design Structure Matrix