Mthodologies de conception

La littrature propose un ensemble de travaux pour dvelopper une architecture de familles de produits qui rationalise le dveloppement de produits pour la customisa-tion de masse. L'ide de base est de passer de la concepcustomisa-tion d'un produit unique la conception d'une famille de produits, en utilisant une architecture gnrique qui permette d'obtenir une famille de produits robuste1.

Le postulat de ces travaux est qu'une architecture de produit:

" cr un environnement stable o& chaque composant peut tre dvelopp en parallle avec des risques manags,

" permet de remplacer un composant par un autre composant ayant une interface identique, dans le but de satisfaire les besoins des consommateurs. Certains

1. Dans le sens d'tre capable de satisfaire une large varit de besoins sans modier ses propres caractristiques.

48 CHAPITRE3. RALISATION DESFAMILLES DEPRODUIT

composants n'ont pas de variantes et sont alors communs pour la famille de produit, ces composants sont un facteur relativement stable dans la conception, " est gnralement plus stable que les composants qui la composent. Ceci peut tre utilis pour crer une nouvelle version d'un produit en rempla'ant des composants par une version plus rcente.

La majorit des travaux repose sur une sparation des aspects stables et variables de la conception pour assurer la robustesse de la famille de produits. Nanmoins les travaux divergent quelque peu sur la fa'on de traiter cette sparation.

Pour Erens et Verhulst 31] comme pour Jiao et Tseng 53] la mthodologie propose s'appuie sur le couplage entre les domaines fonctionnel et technique. Les auteurs considrent aussi un domaine physique qui correspond la ralisation physique des dirents composants, mais la structure de famille de produits ne se base pas sur ce domaine.

Erens et Verhulst 31] reprsentent le couplage entre fonctions et modules techniques l'aide du lien fonction/module technique (gure 3.1). Les direntes cardinalits de ce lien donnes dans le tableau 3.1 permettent de reprsenter l'ensemble des cas possibles.

Fonction ^Module

technique

Fig. 3.1 " Lien fonction/module technique. cardinalits description dnition

1: 1 1 fonction est aecte 1

mo-dule technique ^{conception modulaire} 1: N 1 fonction est ralise par N

modules techniques ^{conception intgre avec dis-}tribution d'une fonction sur plusieurs modules

N: 1 N fonctions sont ralises par

1 module technique ^{conception intgre avec par-}tage des fonctions N: M fonctions distribues et

parta-ges ^intgration

Tab. 3.1 " Cardinalits du lien fonction/module technique. Les cardinalits 1:1 reprsentent une conception stable et optimise.

En ce qui concerne N:1, un grand nombre de fonctions sont ralises par un pe-tit nombre de modules, les cots initiaux pour une conception multi-fonctionnelle sont suprieurs aux cots d'une conception modulaire, mais les cots oprationnels (fabrications, utilisation) sont relativement faibles.

Dans les cas 1:N et N:M, il y a ambigu-t sur la part de la fonction ralise par chaque module technologique, il est alors prfrable de transformer ces conceptions

3.2. CONCEPTIONDESFAMILLES DEPRODUITS 49 de manire se ramener des cardinalits en 1:1 ou N:1 dans des niveaux plus faibles de la hirarchie du produit

La varit d'un produit dpend de la varit de ses composants. Une famille de produit est caractrise par des relations 1:1 et N:1 entre domaines, la diversit dans une famille de produit est plus petite dans les domaines technologiques et physiques (ce qui satisfait le fabricant) que dans le domaine fonctionnel (ce qui satisfait le client). Au contraire les relations de type 1:N et N:M disqualient de famille de produits, la distribution d'une fonction sur dirents modules techniques implique que les modules techniques peuvent seulement tre choisis ensemble avec d'autres modules techniques.

Beaucoup de produits ne respectent pas strictement la dnition de famille de pro-duits, les variantes n'ont pas une interface identique dans les trois domaines. Ce-pendant une large varit de produits peut tre ralise partir d'un nombre limit de composants. Certains composants ne peuvent pas tre combins pour crer de nouvelles variantes de produit. Ce cas se prsente lorsqu'une fonction variable est distribue sur dirents composants.

Pour Erens et Verhulst 31], l'aspect stable est pris en compte pour augmenter le ratio performance/cot, l'aspect variable pour augmenter le ratio varit/cot. Pour Jiao et Tseng 53], la varit fonctionnelle plus rattache la satisfaction du consom-mateur, doit tre encourage dans le dveloppement du produit, alors que la varit technique mle la fabrication et aux cots doit tre rduite.

A travers un ensemble de travaux 39, 41, 102, 103, 104], l'Engineering Design Re-search Laboratory (K. Otto, J.P. Gonzalez-Zugasti, E. Zamirowski, J.S. Yu et J. Baker) a cherch raliser une structure de famille de produits partir de l'analyse des besoins. Ils dduisent de l'analyse des besoins des clients une liste d'exigences pour le produit raliser.

An de connatre les besoins des clients (ou d'un groupe de clients cibls), il est de-mand plusieurs fois dans le temps ces clients cibles de dnir les valeurs qu'ils sou-haiteraient sur des caractristiques particulires de produits donns (Cf gure 3.2).

Attribut A Temps Futur Passé _Présent t1 Nombre de client Valeur souhaitée t2 Nombre de client Valeur souhaitée t3 Nombre de client Valeur souhaitée

50 CHAPITRE3. RALISATION DESFAMILLES DEPRODUIT

A partir de ces donnes, deux distributions sont constitues:

" la premire,

a(

i

) reprsente l'tendue des valeurs des attributs pour chaque caractristique

i

un instant

t

i donn,

" la seconde

t(

i

)considre l'volution des attributsen fonction du temps (

t

1

t

2

t

3) pour chaque caractristique

i

.

L'architecture de famille de produit doit permettre de suivre ces deux variations (diversit des besoins des clients et variation dans le temps), des rgles de conception sont alors dnies:

" si les deux distributions sont troites (

a(

i

)et

t(

i

) faibles) raliser un produit unique,

" si la distribution est large mais constante dans le temps (

a(

i

) grand et

t(

i

)

faible) concevoir des familles de produits avec variantes (les variantes intgrent

a(

i

)),

" si la distribution de la population change dans le temps (

t(

i

) grand), isoler la caractristique volutive et faire correspondre un module qui suivra cette volution dans le temps.

Suite cela Zamirowski et Otto 103] ainsi que Dahmus et al. 25, 26] proposent une mthodologie pour dvelopper une structure de famille de produits partir des besoins du consommateur et des fonctions du produit sur ces indices:

1. analyse des besoins des consommateurs et des usages des produits au niveau des fonctions raliser,

2. compilation des direntes fonctions du produit dans toutes les utilisations dans une structure de fonction commune,

3. regroupement des fonctions stables, 4. regroupement des fonctions qui varient.

Les points 3 et 4 isolent la varit, ceci permettant de dnir de nouvelles rgles de conception:

" pour les caractristiques qui varient prvoir une conception modulaire, ou alors des solutions technologiques robustes,

" pour les caractristiques qui ne varient pas dvelopper une plate-forme com-mune et intgrer au maximum les fonctions.

Gonzalez-Zugasti et al. 40, 42] proposent une mthodologie pour concevoir une plate-forme de produits et les variantes qui en drivent en prenant en considration la fois les performances techniques individuelles souhaites et le cot global de la famille de produit, une application la conception d'une familles de satellites est prsente.

3.2. CONCEPTIONDESFAMILLES DEPRODUITS 51 Il s'agit d'un problme d'optimisation o& les avantages lis la conception d'une plate-forme commune doivent quilibrer les contraintes de chaque variante indivi-duelle et les contraintes de la famille de produits dans son ensemble.

La mthodologie schmatise gure 3.3 est base sur un modle de ngociation qui se droule en quatre tapes 42]:

Fig. 3.3 " Mthodologie de ngociation.

1. Les besoins et contraintes de chaque variante de produits (A, B et C) sont dnis indpendamment les uns des autres. Ces contraintes contiennent entre autres les performances souhaites, les cots des modles, ...

2. A partir des besoins semblables, une plate-forme commune est dnie qui essaye de satisfaire au mieux chaque variante,

3. Autour de la plate-forme dnie, les quipes A, B et C con'oivent leurs variantes respectives,

4. Si la plate-forme n'est pas acceptable pour une des variantes, il y a rengociation de la plate-forme et rebouclage sur les variantes une nouvelle fois.

Martin et Ishii 71, 72] proposent une mthodologie pour dvelopper une architecture de famille de produits robuste dans le but de rduire les eorts de conception et de diminuer le temps de mise sur le march des direntes variantes.

Leur mthodologie s'appuie sur deux indices qui mesurent l'eort de reconception ncessaire pour adapter un composant aux direntes variantes (GVI: Generational

52 CHAPITRE3. RALISATION DESFAMILLES DEPRODUIT

Variety Index) et le couplage entre les composants (CI: Coupling Index). Ces in-dices permettent de distinguer les raisons externes des modications (GVI) et leur propagation dans le produit (CI), raisons internes la conception.

A partir de l, comme dans les travaux prcdents, les aspect stables et variables sont spars en valuant les deux indicateurs GVI et CI. CI est dcoupl en CI-R et CI-S selon qu'il subit (R: Receiving) ou cause (S: Supplying) la reconception. Les composants avec d'importants GVI, CI-R ou CI-S doivent tre reconcus pour diminuer la note, tous les composants avec une note proche de zero sont des lments stables sur lesquels reposera la structure de la famille de produits.

Nous ne prsentons pas ici l'valuation des notes GVI et CI des composants,le lecteur pourra se reporter 71] ou 72] selon le niveau de dtail souhait.

Dans le document Contribution à une méthodologie de conception de produits à forte diversité (Page 62-67)