de conception collaborative
Farouk Belkadi* — Eric Bonjour* — Maryvonne Dulmet*
* Laboratoire d’Automatique de Besançon UMR CNRS 6596 - ENSMM/UFC
24, rue Alain Savary F-25000 Besançon
{fbelkadi;ebonjour;mdulmet}@ens2m.fr
RÉSUMÉ. Le caractère collectif des activités de conception nécessite le développement de méthodes et d’outils pour la maîtrise des processus de conception et des activités collaboratives. Le groupe de travail est assimilé à un système constitué d’entités en interactions de différentes natures et régi par des mécanismes de régulation et de coordination. Nous nous intéressons ici à la modélisation d’une situation de conception collaborative. Après une définition de la situation et la description de différentes perceptions de ce concept, nous proposons un modèle de situation dans lequel nous caractérisons les entités de différentes natures qui sont en interactions. Une classification des relations entre ces entités est proposée. Les perspectives de ce travail sont de contribuer à l’amélioration d’outils permettant de supporter une situation de conception collaborative et de capitaliser ces connaissances en vue d’une réutilisation efficace.
ABSTRACT. The collective character of design activities requires the development of methods and tools in order to control the design process and the collaborative activities. The workgroup is assimilated to a system composed of entities which are in various interactions and who is governed by mechanisms of coordinating and control. Here we take an interest in a model of a collaborative work situation. First, we give the definition of the situation concept and the description of various perceptions of this concept. After, we propose a situation model composed by a set of entities in interaction. We propose also a classification of the different relations between these entities. The prospects of this work are to contribute to the improvement of support tools for the collaborative design situation and knowledge capitalisation for an effective re-use.
MOTS-CLÉS : conception, activité collaborative, situation, capitalisation des connaissances.
KEYWORDS: design, collaborative activity, situation, knowledge capitalisation.
1. Introduction
Les entreprises se trouvent de plus en plus confrontées à une concurrence mondiale très rude les incitant à rechercher une meilleure productivité de leurs systèmes industriels. Il s’agit de concevoir et de produire avec une meilleure qualité, au moindre coût et dans les délais les plus brefs. Dans ce contexte, un intérêt particulier a été porté au développement de méthodes et de moyens pour la maîtrise du processus de conception. Cette activité, créatrice de valeur ajoutée, est à la charnière des autres activités car elle prend en compte les différentes phases du cycle de vie du produit.
Au milieu des années quatre-vingts, l’industrie japonaise a vu émerger une nouvelle forme d’organisation qui est l’ingénierie simultanée dite aussi ingénierie concourante (Concurrent Engineering) (Foulard, 1994 ; Kosanke, 1997 ; Stadzisz, 1997 ; Bonnevault et al., 2001) et qui consiste en une mise en parallèle des activités de développement du produit et du système de production ayant pour but principal de réduire les coûts et les délais et aussi d’améliorer la qualité. L’idée est de faire participer tous les acteurs du projet, directs ou indirects, y compris en aval les clients, destinataires du produit final ou en amont le fournisseur. Cette idée repose sur deux grands principes : la simultanéité et l’intégration. Le premier consiste à développer en même temps différentes activités concourant à la conception du produit et de son système de production, le second principe est caractérisé par l’établissement d’une interdépendance étroite entre les différentes phases de projet dans le dessein de prendre en compte à chaque niveau de développement, des considérations relatives à l’ensemble du cycle de vie du produit
Dans cette organisation, le groupe de travail est assimilé à un système en interactions permanentes afin de dépasser les limites du travail individuel (rationalité limitée selon Simon (Simon, 1991)) et de regrouper les efforts élémentaires dans des actions conjointes. Ceci nécessite des mécanismes de régulation et de coordination entre les différents acteurs. Dans ce sens, chaque acteur du collectif doit avoir une vision globale de l’environnement de travail auquel il participe et dans lequel il interagit. C’est à travers le modèle de cette situation, qu’il identifie les attentes des autres partenaires ainsi que l’impact de ses actions et de celles des autres sur l’environnement. La représentation de ce contexte peut être établie sous forme d’une carte dite cognitive (Picard, 2003).
Après un aperçu sur les différents aspects de la conception collaborative (section 2), nous analyserons le concept de situation (section 3) et enfin nous formaliserons notre modèle de la situation (section 2).
2. La conception collaborative
La conception est une activité complexe nécessitant l’intégration de multiples points de vue (cognitif, technique, social, économique, organisationnel, temporel… )
Les travaux dans ce domaine couvrent de nombreux aspects depuis l’étude théorique du concept (Hatchuel et al., 2002 ; Micaëlli et al., 2003), jusqu’à la modélisation du processus et des activités de conception (Eynard, 1999), en passant par la capitalisation des connaissances produites au cours du processus de conception (Harani, 1997 ; Bernard, 2000). Certains travaux concernent l’organisation de la conception (Midler, 1997), le pilotage des processus (Girard et al., 2002), et l’intégration des compétences et des métiers dans le processus de conception (Boucher, 1999 ; Lefebvre et al., 2002). D’autres travaux ont pour but de développer des supports pour aider les concepteurs dans leur travail (Vargas et al., 1995 ; Bouchard et al., 1997)…
Une conséquence de la complexité est que cette activité n’est jamais individuelle mais présente un caractère collectif et distribué (Blanco, 1998). L’effort collectif est une réponse à la complexité. Les acteurs ou sujets de la conception proviennent d’univers disciplinaires et culturels différents, d’où la nécessité d’avoir des mécanismes de compréhension. Il est donc clair que le rôle de la coopération est déterminant dans les processus de conception (Boujut, 2000b).
De plus les informations circulant en conception sont le plus souvent non structurées (Menand 2002). Il est parfois difficile pour un concepteur de disposer d’informations à la fois complètes et pertinentes, au moment opportun, d’où une nécessité d’interaction avec les autres acteurs.
2.1. Objectifs de la coopération
Différents objectifs de la coopération en conception peuvent être identifiés à savoir :
– obtenir une meilleure qualité de l’organisation du projet, et par conséquent une meilleure gestion de ce dernier. Cette organisation tente au mieux d’optimiser le par l’efficacité de toutes les compétences qui interviennent. Cette organisation est obtenue (Perrin et al., 2001) soit par répartition d’une tâche de même nature sur différents acteurs (pour réduire le temps de réalisation, dans ce cas on a une augmentation des efforts par composition des efforts élémentaires), soit par répartition des tâches de conception de différentes natures selon les compétences requises, disponibles dans l’entreprise afin d’avoir une meilleure qualité ;
– disposer du maximum de connaissances disponibles dans l’entreprise et à l’extérieur de l’entreprise. Ces connaissances sont distribuées sur différents niveaux, réparties dans différents services et détenues par différents acteurs de métiers différents (Mer et al., 1998) ;
– harmoniser des décisions (coordination et synchronisation) : dans l’activité de conception, plusieurs centres de décision coopèrent entre eux afin de prendre en compte l’impact d’une décision issue d’un centre amont sur un centre aval et inversement, le retour d’informations vers un centre amont suite à une décision
donnée d’un centre aval. Il s’agit aussi de faire face aux événements imprévus ou partiellement inconnus résultant des différentes décisions ;
– contribuer à l’intégration et la régulation de la dynamique des métiers de la conception (apprentissages croisés), cette dynamique est souvent perturbée par trois principaux facteurs (Lefebvre et al., 2002) à savoir la dynamique des connaissances, la création de nouvelles compétences et l’influence de l’identité et du parcours professionnel de chaque concepteur.
2.2. Quelques remarques à propos de la conception collaborative
L’évolution des technologies de l’information et de la communication contribue à favoriser les interactions en conception (Tarpin-Bernard, 1997). Les logiciels de CAO traditionnels sont maintenant dotés de systèmes d’aide au travail collaboratif (Bernard et al., 2003) reliant les services de l’entreprise entre eux et avec leurs partenaires externes.
Les travaux de recherche dans le domaine de la conception collaborative présentent deux difficultés : trouver un vocabulaire commun à différentes disciplines et élaborer des modèles et outils plus efficaces pour le travail collaboratif.
Par exemple, le terme coopération est utilisé dans des sens différents, selon les disciplines et les besoins. Pour notre part, nous considérerons qu’il s’agit d’une forme d’interaction parmi d’autres (coopération, coordination, collaboration et concertation), chacune possédant ses propres spécificités. Il n’existe pas de définitions unanimes de ces différentes interactions (Leplat, 1997 ; Dillenbourg et al., 2002 ; De La Garza et al., 2000).
Les modèles et outils développés sont faits pour assister la coopération entre acteurs et ne permettent pas toujours de répondre à un certain nombre de questions :
– Quelles sont les conséquences de l’activité collective sur les connaissances, les décisions et les activités de chaque acteur et inversement, l’influence de chacun sur l’activité collective et sur la performance globale de l’acteur collectif ? On sait qu’une conséquence importante des interactions entre acteurs est l’apprentissage croisé (Hatchuel, 1996) ou l’apprentissage collectif (Le Boterf, 2000 ; Dillenbourg et al., 2002). L’intérêt qui se développe pour le concept de compétences et l’évolution de celles-ci (Bonjour et al., 2002) nécessite de s’intéresser aux différents modes de l’apprentissage collectif. L’étude des interactions peut permettre d’analyser les dynamiques de production, d’acquisition et de transfert des connaissances et des compétences.
– Quelles sont les motivations individuelles qui conduisent à l’instauration d’une relation de coopération ? (Compagne, 2000). Au-delà d’un besoin formalisé, la situation réelle de l’acteur génère un besoin d’interactions (régulation). Ceci nécessite une vision globale de chacun sur l’ensemble de ce collectif.
Un des objectifs d’un dispositif de pilotage est de trouver les moyens ou les leviers d’actions qui permettent d’augmenter l’occurrence des interactions accroissant la performance à court terme (résultats de l’activité) ou à long terme (apprentissage et évolution des compétences). Il s’agira de créer les conditions favorisant l’émergence de ces interactions. Le concept de situation (l’environnement) devient un concept de base pertinent qui permettra de répondre aux questions soulevées et de contribuer à l’amélioration de la conception collaborative.
3. Le concept de situation
Le concept de situation est un concept abordé par plusieurs disciplines. En psychologie sociale, la situation représente une organisation de la perception avec laquelle les gens assemblent les objets et les actions d’une façon logique selon eux.
La situation est définie par un ensemble de rôles interconnectés qui donnent les liens-clés entre les perspectives et les comportements de l’individu. Cet ensemble de rôles doit permettre à l’individu d’anticiper l’action de ceux avec qui il interagit ou de donner un sens à l’action des autres, à défaut de pouvoir l’anticiper. Toutefois, la situation n’a pas de signification absolue et unanime (Thomas, 1923). Plus concrètement, l’action de l’acteur n’est pas le résultat de l’état brut de son environnement mais de la représentation qu’il se construit de son environnement.
Nous distinguerons trois niveaux de description d’une situation :
Situation Concrète SC : la situation concrète est représentée par l’ensemble des entités réelles existantes qu’elles soient observées ou non par les acteurs.
Situation Observable Soi :elle est représentée par l’ensemble des entités et relations qui peuvent être observées par un acteur. La différence entre la situation concrète et la situation observable chez un acteur est un indicateur du niveau de perception de ce dernier.
Situation Utile Sui : c’est une représentation de l’ensemble des entités et relations observées et considérées comme pertinentes par un acteur i à un moment donné au cours de la réalisation de sa tâche. La différence entre la situation observée par un acteur et sa situation utile peut être un indicateur de comportement de l’acteur. Les degrés de pondération (les poids P) affectés aux attributs des entités et des relations (cf. section 4) permettent de prendre en compte le degré de pertinence que donne un acteur à chaque élément de la situation et par conséquent construire sa définition de la situation utile.
On notera que la situation utile est en soi une manifestation extérieure de la représentation cognitive que s’est construit l’acteur de son environnement. Cette dernière n’est pas directement observable. Elle peut être déduite par une analyse de l’activité ou par distanciation (Piaget, 1973).
A ces niveaux, on associe aussi une autre forme qu’on notera Situation modélisable Sm et qui contient l’ensemble des entités et relations observées ou
explicitées par un modélisateur externe qui a une vision globale de l’environnement.
Le modèle de cette situation regroupe l’ensemble des entités et relations observables par tous les acteurs.
4. Le modèle de la situation
Le modèle de la situation donne une spécification des relations existantes entre les différentes composantes de cette situation qui rentrent en jeu dans le problème à résoudre. Selon Penalva (Penalva, 1999), trois éléments de base sont à considérer dans le modèle d’une situation complexe : l’action, l’acteur qui effectue cette action et l’objet de cette action. Cependant, l’activité n’est pas le seul « élément déterminant » dans une interaction et dans ce sens, le modèle de Penalva nous semble limitatif. En effet, la nature de la participation de chaque acteur dépend de son interprétation de ses tâches et de celles de ses partenaires, ainsi que son interprétation de leurs activités.
Le modèle de situation que nous proposons (figure 1) couvre les différents aspects de l’environnement de travail à savoir :
– l’aspect structurel renseigne sur la façon dont sont reliés les différents éléments de l’environnement ;
– l’aspect opérationnel décrit ce que fait chacun des éléments ; – l’aspect dynamique renseigne sur l’évolution de cet environnement.
Figure 1. Les différentes facettes du modèle de la situation
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Coopérer, c’est agir vers un but commun, c’est une interaction dont le but est bien identifié à savoir participer à une œuvre commune, directement ou indirectement. Cependant les différents objectifs individuels ne sont pas forcément en dépendance totale. Chaque acteur peut être concerné par les résultats d’un autre acteur sans avoir à réaliser la même tâche élémentaire. La coopération est donc un mécanisme de transaction plus complexe qui utilise la communication comme
moyen. L’entité coopération donne donc un sens à l’entité communication, car sans communication, la coopération ne peut exister.
La coordination
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T¸che T¸che (3)
T¸che(4)
support client
client
OCPCIGT
Individu (1) Entità (2) Entità objet acteur
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