Prise en compte simultanée de données hétérogènes

Selon Darses, les concepteurs ne prennent pas en compte l'ensemble des données disponibles pour concevoir et se fondent sur un ensemble limité pour évoquer une solution [Dar 00]. C'est une des raisons des itérations dans le processus de conception.

Le terme d'utilisateur fait souvent référence à la situation de vie "utilisation". Mais plus globalement, plusieurs "acteurs" sont confrontés au produit durant son cycle de vie, et l'appréhendent de manière différente [LeC 92] : concepteur, utilisateur final, designer, ergonome, producteur, vendeur, réparateur, etc.

Pour la seule situation de vie "conception", ces acteurs génèrent des points de vue différents, qu'il est nécessaire d'intégrer pour que le produit satisfasse ses fonctions d'usage, d'estime, de productibilité durant ses différentes positions d'utilisation.

De plus, chaque métier à sa propre idée de la conception et ses spécificités [Dar 00]. La transversalité et la coopération entre métiers se heurtent souvent à l'inadéquation des

outils. Héritiers d'une problématique séquentielle [Jea 98], ils ne permettent difficilement la prise en compte simultanée :

- des différentes exigences et restrictions imposées par les phases du cycle de vie produit; - des différents points de vue et règles métiers [Bri 98].

Intégrer simultanément l'ensemble des connaissances provenant des différents des acteurs métiers est une réelle difficulté; leurs exigences peuvent être en conflit [Sco 96].

Ces connaissances constituent des contraintes de nature hétérogènes et sont souvent intégrées à des stages différents du processus de conception; ce qui conduit à des itérations.

Il faudrait donc pouvoir concevoir en utilisant simultanément des données hétérogènes c'est à dire en provenance de divers métiers ou exigées par différentes situations de vie.

Ces données doivent être préalablement exprimées.

2.5 Synthèse

▪ Afin que nous proposions une approche complémentaire qui s'insère dans les démarches existantes, nous avons décrit dans ce chapitre :

- Les processus de conception existants;

- Les objets intermédiaires de conception rencontrés durant ces processus.

Nous avons constaté que la plupart des modèles de processus de conception proposent, après une phase de traduction du besoin, une phase de conception préliminaire (du CdCF aux spécifications techniques). Vient ensuite la conception détaillée.

Toutefois, certains modèles font apparaître l'état de concept pertinent durant la conception préliminaire, laquelle se poursuit au-delà des spécifications techniques, jusqu'à l'étape définissant une architecture : C'est la phase de conception architecturale qui est comprise entre concept et topologie validée; et qui est concernée par la démarche d'aide à la décision que nous proposons.

▪ Les pratiques actuelles de la conception préliminaire et les difficultés rencontrées ont également été abordées dans ce chapitre.

Tout d'abord, la recherche d'architecture est souvent réalisée par une démarche itérative et du type "essai-erreur", coûteuse en temps [LeC 92].

Plusieurs itérations sont nécessaires pour trouver une combinaison de paramètres qui satisfait les exigences listées, mais qui n'est pas forcément celle respectant au mieux le cahier des charges, les règles métiers, les contraintes de fabrication, etc.

A ce stade de la conception, toutes les connaissances nécessaires à la conception du produit ne sont pas toutes identifiées ni prises en compte simultanément. De plus, les comportements physiques ne sont pas toujours intégrés à ce stade de la conception puisque les outils existants de calculs de validation nécessitent des modèles avancés en définition.

Figure 20: Choix réalisés durant la conception préliminaire, durant une démarche classique.

Ensuite, beaucoup de difficultés en conception préliminaire proviennent des choix à effectuer. Il est en effet nécessaire de prendre des décisions à plusieurs stades (Figure 20), alors que les connaissances sur le produit sont faibles : choix d'un concept, choix de valeurs pour des variables de conception (composants et topologie), etc.

Pour l'instant, la phase de conception préliminaire est réalisée grâce aux habitudes professionnelles et à l'expérience des concepteurs [Mat 02]. La causalité dans la détermination d'architecture amène à prendre des décisions a priori. Ces décisions irréversibles occultent une part de l'espace des solutions et, peut être, une solution plus intéressante.

La décision doit être repoussée à un stade où le concepteur dispose de plus d'éléments; la comparaison et le choix seront plus objectifs, et aucune solution n'est écartée d'ici là.

Pour éviter les décisions arbitraires, Bocquet suggère de définir des espaces admissibles pour les paramètres, et de décider en fin de développement des valeurs à leur affecter. Il précise toutefois que cette stratégie ne peut pas être totalement appliquée car elle nécessite des changements de comportements et des outils particuliers [Boc 98].

Afin d'évaluer une alternative de conception, il faudrait pouvoir évaluer les "champs de performance" de concepts, plutôt que de se restreindre à évaluer ensuite les performances d'une solutions particulière, souvent arbitrairement valuée [Yan 01]. Des stratégies qui réduisent de manière importante l'espace des solutions sont nécessaires [Cha 90].

Ainsi, l'aide à la décision en conception préliminaire est nécessaire pour aider à la recherche d'architectures réalisables et pour fournir les moyens au concepteur de choisir parmi elles.

D'autre part, les connaissances sur le produit étant faibles, l'approche du problème n'est pas aisée. Il apparaît nécessaire de proposer une aide à l'analyse et structuration du problème de conception afin de lister les connaissances nécessaires et suffisantes à prendre en compte au début de la conception architecturale. Le produit conçu doit en effet tenir compte des connaissances fonctionnelles, organiques, physiques, techniques, métiers, environnementales, économiques et industrielles. itérations Concepts de solution Un concept Composants Variables de conception Recherche de concepts, créativité Conception architecturale Do ss ie r d e dé fin iti on C on ce pt CdCF Ar ch ite ct ur e Conception détaillée Expression du besoin

Les besoins recensés durant ce chapitre pour un système d'aide à la décision en conception architecturale sont les suivants :

- Pour ne pas nécessiter de choix préalable de concept, il doit permettre la comparaison des concepts de solution;

- Permettre la modélisation des données imprécises;

- Permettre la prise en compte simultanée des exigences des différents métiers; - Générer toutes les architectures réalisables;

- En préalable à la recherche d'architecture, une démarche d'analyse du problème de conception doit être menée pour en identifier ses caractéristiques structurantes.

Pour qu'une comparaison soit possible entre les concepts de solution, les architectures réalisables obtenues, cette démarche doit également permettre d'exprimer des critères permettant de les hiérarchiser.

La démarche d'aide à la décision en conception préliminaire doit permettre la réduction des itérations et éviter au concepteur d'avoir à prendre des décisions importantes dès le début de cette phase.

Pour l'instant, certains choix sont réalisés trop tôt et limitent fortement les solutions possibles. Nous proposons d'utiliser un système d'aide à la décision permettant la recherche de toutes les architectures solutions à partir de plusieurs concepts de solution et s'insérant dans les différentes visions du processus de conception (universitaires et normatives).

Ce système d'aide à la décision va être défini dans le chapitre suivant. Il nécessite une démarche préalable d'identification des caractéristiques structurantes du problème de conception, liées aux diverses connaissances nécessaires à intégrer. Cette démarche est l'objectif principal de ce travail de thèse.

Cette démarche devra permettre également d'exprimer des objectifs pour fournir un moyen de comparaison des solutions obtenues en fin de conception architecturale.