Cadre de conception pour un RMS utilisant l’approche AD et FBS avec le domaine

AD et FBS avec le domaine de performance intégrée

Cependant le modèle développé par le MSDD/PSD est incomplet. En effet, ce modèle ne propose pas d’interface pour permettre le lien entre le niveau stratégique et le niveau physique ; il propose des interfaces entre les besoins fonctionnels du processus de conception et les activités de conception du système physique de production. L’approche MSDD vise à analyser comment l'investissement dans un DP aide à réaliser une FR (Cochran 2003). Il est important de remarquer que dans cette approche, les DPs sont les activités qui effectuent la définition de la solution physique. Par conséquent, un DP est une activité orientée pour réaliser l'objectif de la conception, mais pas la conception elle-même.

Nous avons observé quelques manques en appliquant l’approche axiomatique pour la conception d’un RMS : le lien entre le niveau stratégique (très développé dans le Lean Manufacturing) et les solutions physiques, et la notion de mesure de performance.

• Premièrement, nous nous intéressons à la construction des relations entre les

besoins fonctionnels du RMS et les éléments physiques du RMS. Les (FRs) sont décomposées et classifiées en termes de « étendu de la famille de produit », « capabilités » (qualité, caractéristiques géométriques, précision…), « temps » et « coût ». Donc la FR est une fonction du RMS et un DP est défini comme un élément du RMS.

• Deuxièmement, la notion de mesure de performance n’est pas incluse, c’est-à-

dire, on ne sait pas si le DP défini a complètement satisfait la FR sélectionnée ou non. Pour surmonter ce manque, on propose un nouveau domaine d’indicateur de performance (PI) intégré dans l'approche de conception. Ils sont associés aux FRs du RMS et aux DPs du processus de conception. Ils sont évalués à partir des DPs du RMS. La définition d'indicateurs de performances est rendue nécessaire afin d'évaluer les solutions entre elles, ou par rapport à des performances attendues pour effectuer des choix, mais aussi par la nécessité d’évaluer la pertinence d’une activité de conception.

2.2.1. Processus de Conception

Notre approche est basée sur les principes d'AD comme le PDS. Les indicateurs comme la famille de produit, la qualité, le délai de production et le coût sont les critères essentiels pour le système de fabrication. Par exemple, dans le cadre d’axiomatic design pour la conception d’un RMT, une des FRs est « Le système de

fabrication doit être capable de fabriquer tous les produits de la famille de produit »,

le DP correspondant est « L’architecture du système de fabrication ».

Dans le cadre du déploiement d’Axiomatic Design pour la conception du système physique du RMS, le passage des FRs aux DPs est fait directement et il n’y pas la définition des processus de fabrication nécessaires pendant la transition des FRs aux solutions de RMS. Le passage des fonctions du RMT à son architecture nécessite la définition des processus de fabrication. Pour remédier à ce manque, nous nous sommes intéressés à l’approche FBS.

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2.2.2. Intégration de l’approche FBS pour la conception du

RMS

Les trois composants principaux de l'approche sont définis (Gero, 1998) comme : Fonction : Elles sont les buts de la conception. « Les fonctions décrivent de manière abstraite les finalités d’un objet (processus, produit ou ressource). Les fonctions de service sont formulées indépendamment de toute solution particulière (en particulier de tout choix de structure), alors que les fonctions techniques sont tributaires d’un choix de solution ». (Labrousse, 2004)

Comportements : Ils sont les attributs dérivables de la structure ou prévus de la structure. « Le comportement décrit la dynamique d’un objet. Il peut comprendre un ensemble de lois et de règles (modèles continus) ainsi qu’une suite séquentielle d’états (modèles discrets) représentant l’évolution d’une structure suite à une excitation (ou stimulation) au cours d’un processus donné. » (Labrousse, 2004)

Structure : « Elle permet de spécifier les éléments qui composent l’objet modélisé ainsi que les attributs de ces éléments » (Labrousse, 2004)

Nous avons utilisé les notions de cette approche pour la conception d’un RMS/RMT. Nous avons proposé la formalisation du processus de conception du RMS via FBS (Figure 17) (Baqai et al, 2008). Une procédure d’application de l'approche FBS a été étudiée pour la conception d'une machine-outil reconfigurable à partir de la définition d’un groupe de pièces. La notion d’indicateur de performance (PIs) a été intégrée dans l'approche. Il utilise le concept de mesure de la différence dans la performance désirée /attendue et la performance réelle du système développé comme proposé par l'approche (Gero, 1990).

L’utilisation de l'approche de FBS nécessite l’étude de comment représenter et modéliser les 3 composants principaux dans le cas de la conception d’un RMS ou d’une RMT:

• Pour la conception d’une machine-outil reconfigurable ou d’un système de

fabrication reconfigurable, les fonctions sont les buts ou les possibilités prévues. Une partie de ces fonctions est basée sur le groupe de pièces à réaliser.

• Le comportement (Behaviour) décrit la dynamique d’un objet. Dans notre cas,

il s’agit principalement des processus que la machine ou le système doit être capable de faire. Ceci dépend des opérations d'usinage exigées pour réaliser complètement le groupe de pièces pour lequel la RMT ou le RMS est conçu. Ainsi le comportement est représenté en définissant / énumérant toutes opérations exigées, leurs conditions d’antériorité, degrés de liberté exigés et les directions probables d’usinage.

• Enfin, une structure représente l’ensemble des solutions proposées. Elle peut

être représentée par un ensemble de configurations probables de la RMT/RMS.

De plus, il est possible d’intégrer une distinction entre le Comportement attendu et le Comportement réalisé. Cette distinction entre le comportement attendu et le comportement réel (Structural) est proposée par Gero (Gero 1990). Le comportement attendu découle des fonctions. Il est essentiellement la traduction et la spécification

15 des fonctions. Le comportement réel découle de la structure et il est donc entièrement dépendant des choix de solution. Le but d’un processus de conception est de les faire coïncider autant que possible et de les ajuster si nécessaire. Dans le modèle original de FBS proposé par GERO, le comportement attendu et le comportement réalisable (structural) sont comparés. Mais dans notre cas proposé de la conception d'un RMS ou d'une RMT, la comparaison des processus de fabrication attendus et réalisables peut être très subjective. Par conséquent « comparer et évaluer » sera effectué au niveau fonction. En effet, les fonctions sont relatives aux produits que doit fabriquer le RMS ou la RMT, donc une comparaison peut être faite entre les fonctions attendues et les fonctions réalisables, c’est-à-dire entre les produits fabriqués attendus et les produits fabricables par le RMS ou la RMT. Dans un premier temps, nous nous sommes restreints aux indicateurs mesurant l’efficacité qui résultent de la comparaison entre les fonctions réalisables (qui sont représentatifs des résultats) et les fonctions attendues (qui résultent des objectifs ou des fonctions).

L’application de l’approche FBS peut être divisée en deux étapes (Figure 19): une phase de génération et une phase d’évaluation.

2.2.3. Intégration de domaine de performance

La définition des indicateurs de performance (PIs) est nécessaire afin d’évaluer les solutions par rapport la performance attendus pour faire des choix. Les PIs créent un lien entre MSDD/PDS et l’approche FBS (Figure 20).