Prendre en compte le contexte de développement et les caractères spécifiques des MES

Dans le domaine de développement des systèmes de production et des machines spéciales, les études récentes [ABT 00], [MARTIN 99], [LOSSENT 97], démontrent un manque d’outil méthodologique pour la conception des produits unitaires. Selon eux, « les recherches actuelles dans le domaine de la conception s’intéressent essentiellement aux produits de grande série et rarement aux produits unitaires » [ABT 00]. Les moyens d’expérimentation en font partie et nos analyses dans le chapitre 2 renforcent cette constatation.

Une action AV nécessite un spécialiste interne à l’entreprise ou issu d’un cabinet de conseil. Pour être efficace, le groupe de travail pluridisciplinaire doit rassembler de 6 à 10 personnes qui souvent n’existe pas au sein des laboratoires.

On comprend qu’une telle importance de moyens occasionne un surcoût lié à l’action AV que le caractère unitaire des MES permet rarement d’amortir. Le contexte du laboratoire ne favorise pas non plus le recours à une Action AV dont le coût peut être comblé grâce aux quantités fabriquées et qui est donc surtout adaptée aux produits industriels.

Même dans les projets qui rassemblent les conditions favorables à l’application de l’AV, la cohérence dans la répartition du coût et des performances est confiée à l’expérience du concepteur. Dans les domaines émergents de la recherche et dans l’innovation technologique, les concepteurs des MES n’ont en général pas acquis suffisamment d’expériences sur le sujet. Ce qui explique les re-conceptions successives et la non-optimisation des MES développés.

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Conclusion - Problématique de notre recherche

L’étude bibliographique que nous avons présenté dans ce chapitre, a permis d’identifier les références méthodologiques sur lesquelles nous nous appuyons pour réaliser nos travaux de recherche. Ci- dessous quelques points essentiels :

Le processus de conception des MES n’est pas différent des autres produits. Il doit aussi être constitué de 4 grandes phases : la traduction du besoin, la recherche de concepts, la définition du produit et la validation du produit. Compte tenu du fait que le contexte de développement des MES est très proche de celui des petits projets dans les PME-PMI, l’approche systémique est très adaptée pour modéliser la conception de ce type de produit. Nous citons comme référence la démarche de conception « CPN ».

Mais le problème réside dans la façon de réaliser les différents phases de cette démarche. C’est au niveau des méthodes et des outils d’aide à la conception. L’objectif de notre recherche pour le développement des MES est le même que celui visé par la méthode d’Analyse de la Valeur. Mais les analyses effectuées dans ce chapitre démontrent que les normes NF X 50-150 à NF X 50-153 tel qu'elles sont pratiquées pour les produits industriels classiques, ne sont pas adaptées aux MES. Autrement dit, les méthodes et les outils de

conception présentés dans ces normes ne sont pas pertinents pour le développement des MES. Cette conclusion, avec la problématique du terrain expérimental, a permis d’établir la

Le manque d’outils méthodologiques adaptés au contexte de développement et aux caractères spécifiques des MES ne permet pas d’affronter les difficultés de conception à l’origine d’une qualité insuffisante. Les MES développés ne sont pas optimaux en terme de coût, de performance et de délai.

Les analyses ci-dessus nous ont permis, entre autres, d’identifier les voies de résolution du problème. Pour surmonter le manque d’expériences dans le développement des MES, il est essentiel d’avoir un support méthodologique qui permette au concepteur d’assurer la maîtrise et la capitalisation des informations scientifiques concernant l’expérimentation. Pour une meilleure traduction du besoin du chercheur, les concepteurs doivent se doter d’une méthode de communication structurée et ciblée qui leur permet d’acquérir les

connaissances nécessaires et suffisantes dans le domaine de la recherche expérimentale. Donc il est particulièrement nécessaire d’analyser préalablement l’expérimentation à réaliser avant de lancer une analyse fonctionnelle d’un MES.

Dans l’objectif d’améliorer le rapport coût – performance, la solution adéquate est de rendre cohérente la répartition du coût et des performances dans la structure du MES. Avec l’appuis de la méthode d’Analyse de la Valeur, les analyses doivent agir non pas au niveau fonctionnel mais au niveau des performances et des critères d’appréciation afin de détecter les incohérences en coût - performance du MES et de les équilibrer.

Le développement de ces idées nous a permis de construire nos hypothèses de résolution. Elles sont à l’origine d’une nouvelle démarche de conception pour les MES que nous présenterons dans la deuxième partie.

D e u x i è m e p a r t i e

Hypothèses - premier modèle de la

démarche

Introduction – hypothèse de base

Les analyses dans la première partie nous ont montré que le contexte du développement des MES dans les laboratoires de recherche et dans les PME-PMI n’est pas adapté à l’application des méthodes de conception trop sophistiquées par rapport à la rentabilité qu’elles sont susceptibles d’apporter. Ces structures ne disposent pas d’équipes spécialisées dans le

développement des MES, leur pratique méthodologique est occasionnelle, et leurs expériences en conception sont peu nombreuses. Ce contexte exige une application simple, pratique, flexible et peu coûteuse de la démarche de conception pour les MES. Ainsi, en répondant à la problématique énoncée dans la première partie, nous proposons l’hypothèse de base suivante : Proposition d’une démarche de conception adaptée aux moyens d’expérimentations spécifiques en tenant compte de leurs particularités, de leur niveau de complexité et du contexte de développement.

Cette proposition constitue un préambule à cette deuxième partie du document, consacrée à la recherche des solutions pour résoudre les problèmes cités ci-dessus.

L’étude de la problématique de terrain expérimental permet d’identifier deux problèmes majoritairement rencontrés dans le développement des MES : un écart entre le besoin expérimental et la capacité du MES développé ainsi qu’une non-optimisation en coût – performance – délai. C’est pour ces raisons que l’on décline l’hypothèse de base en deux sous-hypothèses, l’une propose une analyse de l’expérimentation visant l’élaboration du cahier des charges fonctionnel, l’autre propose une analyse de la répartition des performances. Elles débouchent sur deux outils nouveaux que nous les appelons : « l’ANalyse de

l’EXpérimentation Orientée Fonctionnelle » (ANEXOF) et « l’Analyse de la Cohérence en Coût - Performance » (ACCP).

L’ANalyse de l’EXpérimentation Orientée Fonctionnelle (ANEXOF) développée dans le chapitre 4 ci-après exploite le besoin du chercheur et définit le cahier des charges fonctionnel. Elle est basée sur l’analyse fonctionnelle, associée à l’analyse du modèle expérimental dans la démarche de l’expérimentation. Elle fait le lien entre les connaissances scientifiques du chercheur, les connaissances en conception et les savoir-faire technologiques du concepteur. L’ACCP, développée dans le chapitre 5, intervient à partir de la phase de conception

préliminaire. Son but est de rendre plus cohérent la structure d’un produit du point de vue des performances et des coûts qui leur sont dédiés.

Le premier modèle de la démarche, présenté dans le chapitre 6, est construit en intégrant ces nouveaux outils dans la méthode générale de conception de produits. Il permet de mieux prendre en compte les particularités des MES, de faciliter les échanges entre le chercheur et le concepteur, et ainsi de concevoir un MES « bon du premier coup ».

Nous verrons que cette démarche ne demande pas de formation lourde, qu’elle est adaptée au contexte de la recherche et de l’industrie. Elle est flexible au sens où elle peut également être adaptée à la stratégie budgétaire et au niveau de complexité du projet. Elle peut être

pragmatique mais permet aussi d’intégrer des outils de calcul et de simulation plus complexe. Grâce à l’association des deux outils méthodologiques que nous présenterons ensuite, cette démarche est un guide destiné aux équipes de développement des MES issues de différents domaines de la recherche.

chapitre 4

Analyse de l’expérimentation orientée fonctionnelle

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Introduction – Première sous - hypothèse

Le premier problème identifié dans le développement des MES est la mauvaise traduction du besoin et la définition incomplète et imprécise du cahier des charges fonctionnel.

Dans la démarche expérimentale, l’analyse de l’expérimentation permet une détermination claire du système à étudier et de son environnement. Afin d’élaborer le cahier des charges du MES, elle représente une source d’informations très pertinentes qui peuvent servir de

complément à l’analyse du milieux extérieur du MES et à l’analyse des séquences et des états de l’expérimentation. Une voie de résolution de notre problème est donc l’intégration de la phase « Analyse de l’expérimentation » de la démarche expérimentale dans le processus de conception des MES.

La première sous - hypothèse est donc :

Proposition d’une « analyse de l’expérimentation orientée fonctionnelle », qui permet d’associer l’analyse du modèle expérimental et l’analyse fonctionnelle afin d’élaborer un cahier des charges fonctionnel plus complet, plus précis et compréhensif.

Cet outil permet aux concepteurs d’acquérir des connaissances spécifiques dans le domaine de recherche, nécessaires et suffisantes, en vue d’améliorer sa compréhension du besoin des chercheurs. En rassemblant les deux acteurs principaux (chercheurs et concepteurs), nous éviterons les incompréhensions liées à une différence de vocabulaire technologique. Nous optimiserons les échanges de connaissances scientifiques et d’expériences technologiques. Dans ce chapitre, nous présenterons tout d’abord les fondements de notre outil, et puis son « mode d’emploi ».