Tentatives de définition

Un ingénieur système, comme un ingénieur tout court d’ailleurs, concrétise dans son travail un subtil équilibre entre génie, science, mathématiques, technologie et art. La dimension système augmente l’emprise de chacune des connaissances et savoir-faire précités. Elle souligne aussi la nécessaire maîtrise des relations et interdépendances entre ces disciplines, domaines et technologies. Ceci ne nous donne pas véritablement une compréhension effective du rôle d’un ingénieur système. Pour ajouter à la difficulté, Sarah Sheard, dans un article de référence au sein de l’INCOSE (International Council on Systems Engineering, association de référence dans le domaine de l’ingénierie des systèmes) [She96] en définit douze différents ! Des rôles avec à la fois un contenu technique, scientifique ou méthodologique (concepteur, analyste, vérificateur) ou un contenu managérial (coordinateur, interface/cohésion entre équipes).

Le métier d’ingénieur est souvent comparé à celui d’un chef d’orchestre. Cette analogie, bien que limpide, n’en est pas moins restrictive. Si le chef d’orchestre exécute, ou plutôt conduit l’exécution d’une œuvre par un ensemble d’interprètes à partir d’une partition, c.-à-d. un plan normé de l’œuvre orchestrale, et si sa valeur ajoutée est indéniable, l’aspect création ou démarche de recherche d’un idéal à atteindre est oublié. Pour être plus complet, et toujours en gardant cette analogie musicale, l’ingénieur système peut être, suivant son implication et suivant l’avancement dans le cycle de vie du système :

• le compositeur, celui qui transforme une idée en le plan d’une œuvre orchestrale traduisant au mieux cette idée ;

• le chef d’orchestre, celui qui comprend, restitue l’œuvre, la réalise par la direction des différents interprètes.

Nous pourrions également recourir à l’analogie avec le monde cinématographique [LMW14] qui mon- trerait peut-être plus de facettes et de rôles, en proposant que le rôle d’ingénieur système recouvre les rôles du scénariste, du metteur en scène et du réalisateur, voire dans certains cas du producteur.

Nous voyons poindre au travers de ces différents rôles et facettes de l’ingénieur système une possible dichotomie entre un ingénieur système compositeur et ingénieur système orchestrateur, et quelque part entre architecture et ingénierie. Admettons que les savoirs et les savoir-faire pour endosser ces différents rôles sont de natures variées et potentiellement disparates. Et que cela ouvre la porte à particulariser un rôle particulier s’appuyant sur un art et des techniques propres.

L’AFIS, toujours dans son ouvrage de référence [MF12], définit l’ingénierie système comme : « [. . . ] une démarche méthodologique coopérative et interdisciplinaire, fondée sur la science et l’expérience, qui englobe l’ensemble des activités adéquates pour concevoir, développer, faire évoluer et vérifier un ensemble de produits, processus et compétences humaines apportant une solution économique et performante aux besoins des parties prenantes et acceptables par tous. »

Le tableau 2.1 donne d’autres définitions de l’ingénierie système issues de sources diverses, à la fois normes, standards, ou ouvrages de référence.

Table 2.1:Quelques définitions de l’ingénierie système extraites de [LRW15]

Référence Définition

NASA Systems Engineering Handbook Rev1 [NAS07]

“An interdisciplinary approach encompassing the entire technical effort to evolve and verify an integrated and lifecycle balanced set of system people, product, and process solutions that satisfy customer needs. Sys- tems engineering encompasses (a) the technical efforts related to the development, manufacturing, verification, deployment, operations, sup- port, disposal of, and user training for, system products and processes; (b) the definition and management of the system configuration; (c) the translation of the system definition into work breakdown structures; and (d) development of information for management decision-making.” NASA Systems Engineering

Handbook Rev2 [NAS17]

“At NASA, “systems engineering” is defined as a methodical, multi- disciplinary approach for the design, realization, technical management, operations, and retirement of a system. [. . . ] systems engineering is a logical way of thinking. Systems engineering is the art and science of developing an operable system capable of meeting require- ments within often opposed constraints. Systems engineering is a holistic, integra- tive discipline, wherein the contributions of structural engineers, elec- trical engineers, mechanism designers, power engineers, human factors engineers, and many more disciplines are evaluated and balanced, one against another, to produce a coherent whole that is not dominated by the perspective of a single discipline.”

Référentiel du modèle SE- CMM (Systems Engineering Capability Model of Matu- rity) [BKW+95]

“System engineering is the selective application of scientific and engi- neering efforts to: – transform an operational need into a description of the system configuration which best satisfies the operational need ac- cording to the measures of effectiveness; – integrate related technical parameters and ensure compatibility of all physical, functional and tech- nical program interface in a manner which optimizes the total system definition and design; – integrate the efforts of all engineering disciplines and specialties into the total engineering effort.”

Derek Hitchins, fondateur du chapitre britannique de l’IN- COSE [Hit13]

“– The Art and Science of creating effective systems, using whole system, whole life principles.

– The Art and Science of creating optimal solution systems to complex issues and problems.”

Table 2.1: Quelques définitions de l’ingénierie système (suite)

Référence Définition

J.-P. Meinadier et S. Fiorese, Découvrir et comprendre l’in- génierie système [MF12]

« Processus collaboratif et interdisciplinaire de résolution de problèmes, s’appuyant sur les connaissances, méthodes et techniques issues des sciences et de l’expérience, mis en œuvre pour définir un système qui satisfasse un besoin identifié, et soit acceptable pour l’environnement, en cherchant à équilibrer l’économie globale de la solution, sur tous les aspects du problème dans toutes les phases du développement et de la vie du système. »

Harry H. Goode et Robert E. Machol, System enginee- ring : an introduction to the design of large-scale sys- tems [GM57]

“The concept from the engineering standpoint is the evolution of the engineering scientist, i.e., the scientific generalist who maintains a broad outlook. The method is that of the team approach. On large-scale- system problems, teams of scientists and engineers, generalists as well as specialists, exert their joint efforts to find a solution and physically realize it [. . . ] The technique has been variously called the systems approach or the team development method.”

Harold Chestnut, Systems Engineering Tools [Che65]

“The systems engineering method recognizes each system is an inte- grated whole even though composed of diverse, specialized structures and sub-functions. It further recognizes that any system has a number of objectives and that the balance between them may differ widely from system to system. The methods seek to optimize the overall system functions according to the weighted objectives and to achieve maximum compatibility of its parts.”

George Muller et Simon Ramo (programme Apollo), Doing the Impossible : George E. Mueller and the Management of NA- SA’s Human Spaceflight Program [Slo12]

“System engineering is a discipline which involves all of engineering and [. . . ] has to be applied to a particular system [. . . ] A system engineer is a peculiar form of generalist with the faculty of understanding enough of each of the pieces and good at communications.”

Définition officielle de l’IN- COSE [Inc18]

“Systems Engineering is an interdisciplinary approach and means to en- able the realization of successful systems. It focuses on defining cus- tomer needs and required functionality early in the development cycle, documenting requirements, then proceeding with design synthesis and system validation while considering the complete problem: Operations, Performance, Test, Manufacturing, Cost & Schedule, Training & Sup- port, Disposal.

Systems Engineering integrates all the disciplines and specialty groups into a team effort forming a structured development process that pro- ceeds from concept to production to operation. Systems Engineering considers both the business and the technical needs of all customers with the goal of providing a quality product that meets the user needs.”

Il ressort de ces différentes définitions un point fondamental : l’ingénierie système est une démarche multidisciplinaire, voire interdisciplinaire orchestrant les différentes contributions dans un effort global et cohérent. Les normes ou standards récents [ISO15, IEE05, EIA03] ou le guide de référence servant de base à la certification en ingénierie système [INC15] découpent le processus d’ingénierie systèmes en diverses activités ou sous-processus (pas moins de trente dans la ISO/IEC/IEEE 15288 :2015, la norme de référence

en ingénierie système à ce jour), diverses étapes ou phases, mais n’abordent pas la manière de les coordonner, de les orchestrer tous ensemble. De manière un peu provocante, nous pourrions affirmer que le processus manquant dans l’ingénierie système . . . c’est l’ingénierie système, c.-à-d. comment orchestrer dans un effort global et cohérent les différentes composantes disciplinaires qui forment l’ingénierie des systèmes.

Reprenons l’analogie musicale évoquée dans cette section. Tout groupe musical pour jouer une musique de qualité a besoin de se reposer sur un socle de départ : dans une forme aboutie, à savoir la partition d’un compositeur, telle quelle ou avec arrangements, ou dans une forme plus esquissée (un motif, une mélodie, une ritournelle, un refrain, un riff. . . ). Même dans le cas de groupes jouant sans partition et laissant une grande place à l’improvisation, il y a toujours un point de départ : une mélodie, un tempo, un rythme, des règles (non visibles) entre les joueurs pour se synchroniser.

Nous prétendons qu’il en est de même pour l’ingénierie des systèmes. Sa mise en œuvre requiert un point de départ, une orientation, à savoir une architecture. La conception architecturale devient alors un aspect fondamental de la maîtrise et du développement des systèmes artificiels complexes.

! Point important 2.1 [L’architecture, clé de voûte de l’ingénierie des systèmes] La capacité à mettre en œuvre une ingénierie des systèmes artificiels complexes repose sur la disponibilité et le partage d’une architecture, plus ou moins aboutie.