Manques relatifs à la rétro-conception

L’importance donnée à la maquette numérique dans le contexte de développement de produits, véhiculée par les bureaux d’études contraint la vision de conception de produits et la limite dans un premier temps à l’élaboration d’un modèle CAO représentant l’objet [Noël & al. 08]. Le modèle CAO revêt certes, une grande importance, puisqu’il permet d’élaborer des prototypes virtuels sur la base desquels seront réalisés différents tests (optimisation de la conception et de l’ingénierie, plans d’expériences numériques, etc.), et facilite la visualisation ainsi que le partage d’informations, tout en réduisant les coûts. Il reste néanmoins incomplet au regard des informations et connaissances relatives au produit. Il ne permet de représenter qu’une partie de celles-ci, notamment la géométrie et la topologie.

La rétro-conception est très souvent définie dans le domaine de la mécanique, comme étant l’élaboration d’un modèle CAO à partir de données brutes issues de la digitalisation d’objets physiques réels. Cela est dû à deux raisons principales, la première étant celle évoqué ci-dessus, la deuxième étant l’historique de la rétro-conception, puisque cette activité consistait initialement à refabriquer des pièces à l’identique, et donc le besoin d’aller vers la fabrication le plus rapidement possible. Cette vision délimite donc le produit à sa représentation géométrique et topologique qui est une représentation de bas niveau, là où il peut intégrer des représentations de niveaux différents comme les représentations fonctionnelles, ou encore les représentations comportementales.

Bâtir une méthodologie de rétro-conception en intégrant des données issues de sources différentes, et qui sont de formes différentes, nécessite d’élargir le champ d’action des systèmes d’information responsables de sa réalisation. En effet, à l’état actuel, la rétro-conception utilise les données géométriques et topologiques.

1. Prise en compte des données hétérogènes

Afin de proposer une vision globale du produit, les données analysées lors de la réalisation du processus de rétro-conception doivent être de natures différentes et ne doivent pas être restreintes à la seule représentation de forme de l’objet.

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Les méthodologies classiques de rétro-conception permettant d’automatiser le processus, proposent toujours de le commencer par l’acquisition des données géométriques et topologiques de l’objet à travers sa digitalisation : c’est ici que commence la limitation du processus de rétro- conception. En effet, si les données en entrées ne concernent que la géométrie et la topologie, le système ne pourra pas en sortir une représentation complète au regard des différents aspects du produit, et selon les connaissances qu’il souhaite y intégrer.

Dans certains cas, notamment dans les systèmes interactifs présentés précédemment, l’ajout d’autres types de données est possible tout en restant restreint, comme dans MERGE où on utilise les plans 2D pour faire la segmentation des nuages de points, ou encore dans VPERI avec les annotations manuelles dans l’interface ASU-DAL [VPERI].

Cependant, on traite toujours un seul type de représentation du produit : la représentation topologique et géométrique. Les finalités de la rétro-conception ne se restreignant pas à la seule refabrication du produit, il serait donc nécessaire d’arriver à proposer d’autres types de représentation, notamment la représentation fonctionnelle (pour une reconception par exemple) ou bien la vue dynamique (pour le reengineering). Sur la base de ces systèmes, la représentation fonctionnelle du produit ne pourra se faire qu’à travers l’analyse de l’objet par l’homme, et donc risque de rendre le travail de rétro-conception aussi fastidieux qu’une rétro-conception sans système d’information.

Pour cela, il faudra intégrer des informations sur le produit, complémentaires aux informations géométriques. Cela ne sera rendu possible qu’en intégrant des données de sources et de natures différentes traitant ces différentes informations sur le produit. Ces données seront essentiellement issues du corpus des livrables de l’entreprise et qui prendra en compte des documents de natures différentes, telles que des données textuelles, virtuelles, schématiques, etc.

Cela engendrera une première évolution du processus de rétro-conception avec l’élargissement de son périmètre d’application, passant ainsi du traitement de données géométriques, au traitement de données en tous genres.

2. Intégration des connaissances

L’utilisation de données hétérogènes pour l’analyse du produit supposera alors des traitements sur ces données qui seront utilisées pour reconstruire une représentation de celui-ci. Cette étape d’analyse consistera en l’interprétation des données de bas niveau pour reconstruire un ensemble d’informations et de connaissances du produit à un haut niveau. Cette étape d’interprétation ne peut être réalisée qu’en utilisant des connaissances capables de fournir une interprétation qui s’intégrera à la représentation visée par la rétro-conception. Dans le contexte d’automatisation du processus de rétro-conception, il s’agira de proposer des algorithmes permettant de réaliser l’interprétation des données en entrée, en se basant sur un ensemble de connaissances (base de connaissances), c’est d’ailleurs une de nos hypothèses de départ. Ces algorithmes peuvent utiliser plusieurs technologies déjà existantes, notamment le traitement du langage naturel pour les données textuelles, en effectuant un apprentissage machine basé sur une stratégie d’apprentissage supervisé [Collobert & al. 08], ou encore, les techniques de vision d’ordinateur à travers l’utilisation de la SFM (Structure From Motion) [Häming & al. 10], ou

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de la SFS (Shape From Silhouette) [Cho & al. 03] pour faire une reconstruction 3D à partir d’images bidimensionnelles.

Concernant l’aspect d’intégration des connaissances dans le processus de rétro-conception, le but étant de développer une méthodologie qui permet à partir de la modélisation des connaissances formalisées sur le produit, d’élaborer des systèmes d’aide à la rétro-conception capables de prendre en compte l’hétérogénéité des connaissances et informations inhérente au développement de produit. En effet, l’élaboration du processus global de rétro-conception sera non pas basé sur un seul type de connaissances (géométriques et topologiques), mais plutôt sur un ensemble de connaissances représentants le produit sur tous les axes possibles. De ce fait, la mise en place d’un cadre conceptuel, pour décomposer le processus d’acquisition et d’interprétation des informations en sous-processus afin de traiter chaque type de connaissance, est nécessaire. Ce cadre conceptuel permettra donc de faciliter l’intégration des connaissances dans un modèle global décrivant le produit.