10 ème Congrès International de Génie Industriel CIGI13 EIGSI La Rochelle, 12-14 juin 2013 F. LE...

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VERS UNE EXTENSION DE LA MODÉLISATION

D’ENTREPRISE POUR LA RÉTRO-CONCEPTION DE

SITES INDUSTRIELS DISPARUS :

F. LE PAVIC, F. LAROCHE, J-L. KEROUANTON 1

CAS D’ÉTUDE DE L’ARSENAL DE LA

MARINE DE LORIENT

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DÉROULEMENT Les auteurs Une introduction Le contexte Un état de l’art Des enjeux et finalités de la modélisation

pour la rétro-conception de sites industriels anciens

L’application à l’Arsenal de Lorient

F. Le Pavic, F. Laroche, J-L. Kerouanton 2

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LES AUTEURS Fabrice Le Pavic

Doctorant en Histoire des techniques - Laboratoire Centre François Viète

Florent Laroche Maître de conférences en Génie Industriel, Génie

Mécanique - Département IPSI (Ingénierie des Produits et Systèmes Industriels), laboratoire IRCCyN

Jean-Louis Kerouanton Maître de conférences en Histoire des techniques -

Laboratoire Centre François Viète

3F. Le Pavic, F. Laroche, J-L. Kerouanton

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INTRODUCTION L’historien peut questionner les méthodes des ingénieurs Un Arsenal naval, un système Modélisation. L’état de l’art fait paraître l’existence de plusieurs méthodes

de modélisation d’entreprise. Nécessité de faire un choix : IDEF0 (Integrated Definition for

Function Modeling) Ce choix impose de fixer les enjeux et les limites de l’étude.


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LE CONTEXTE Historiquement, Arsenal signifie « maison où l'on construit ». Approche plus contemporaine : l’Arsenal est un

établissement militaro-industriel, une entreprise constituée par plusieurs zones industrielles.

Modèle Le modèle représente la structure et le fonctionnement d’un

système. Suivant l’utilisateur, elle offre des visées différentes : scientifique -manager - ingénieur.

Ajoutons une quatrième vision : capitaliser un des buts de l’historien est de rendre compréhensible ses travaux.


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LE CONTEXTE L’existence d’une multitude de travaux impose de faire un

choix ce choix limite le champ d’études, il évite le problème de

vocabulaire soulevé par Daumas [1] :

« des termes identiques peuvent être interprétés différemment d’une théorie à une autre ».

Portant notre attention sur l’histoire de l’Arsenal, compris comme une entreprise, une organisation industrielle deux écoles se dégagent : 1/ l’école systémique, 2/ l’école de la contingence.

[1] Daumas, M., (1969) L'histoire des techniques : son objet, ses limites, ses méthodes. Revue d'histoire des sciences et de leurs applications, 22(1). pp. 5-32.


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ETAT DE L’ART : MÉTHODES ET DÉMARCHE DE LA MODÉLISATION D’ENTREPRISES

La modélisation d’entreprise La modélisation d’entreprise pour :

Réaliser des modèles d’une ou plusieurs de ses parties, Offrir une meilleure compréhension du système.

La modélisation d’entreprise couvre un ensemble d’activités, de méthodes et d’outils.

Des méthodes Les méthodes de modélisation : un langage graphique intuitif

et compréhensible. Les méthodes de modélisation couvrent une grande variété

de modèles types : IDEF, GRAI, CIMOSA, PERA, etc. Chacune dispose de points forts et de points faibles [2].

[2] Spérandio, S., (2005) Usage de la modélisation multi-vue d’entreprise pour la conduite des systèmes de production. Thèse de doctorat de l'Université de Bordeaux 1, spécialité productique.

[3] Donnadieu, G., (2004) Systémique et science des systèmes : quelques repères historiques, http://www. afscet.asso.fr/.


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La lecture d’archives révèle l’existence, dès les années 1940-1950, des représentations fonctionnelles.


ETAT DE L’ART : MÉTHODES ET DÉMARCHE DE LA MODÉLISATION D’ENTREPRISES APPLIQUÉES AU PATRIMOINE

DSD3

Synchro E1

Synchro E2

Synchro indicateurs

Présynchro Déclenchement

TR

Déclenchement modulateur

Déclenchement modulateur

CES1

ESV2

ESV2

Tableau de feux

Navigation circuit 24V

Tableau de charge

Signalisation discrète et indiscrète

Batterie 24 V 20 AN

LOCAL DES VENTILATEURS

ΔL Impossibilité de manœuvreΔL Feu tribordΔL Feu BâbordΔL Feu de hune

Alimentation 115v

ΔL Projecteurs Bd et TdΔL Compas magnétiqueΔL Fanaux Aldis

ABRI DE NAVIGATION

Figure 1. Radar DBR-II d’escorteurs construits à Lorient [4]

Figure 2. Ensemble de secours à 24 volts sur un escorteur côtier type Fougueux [5]

[4] Service historique de la défense de Lorient, cote 1A8/41, circulaire n° 771.186 STCAN. Synchronisation de deux images sur un même écran piloté par un DSD-3, le 26 mars 1954. [5] Service historique de la défense de Lorient, cote 1A2487, référence PL 76. Ensemble de secours à 24 volts, le 9 décembre 1954 .

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IDEF0 est l’une des techniques les plus connues de modélisation fonctionnelle des activités.

Marca et McGowan [6] la présente comme la seule capable de représenter « facilement » les caractéristiques des systèmes.

Avec IDEF0, le système est constitué par un ensemble d’activités ou de processus opérationnels : une tâche se réalise en transformant un état d’entrée en un état de

sortie par l’utilisation de ressources de l’entreprise.

[6] Marca, D.A., McGowan, C.L., (1993) IDEF0/SADT : Business process and enterprise modeling. Eclectic solutions : San Diego.

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ETAT DE L’ART : MÉTHODES ET DÉMARCHE DE LA MODÉLISATION D’ENTREPRISES

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ENJEUX ET FINALITÉS DE LA MODÉLISATION POUR LA RÉTRO-CONCEPTION DE SITES INDUSTRIELS ANCIENS

Enjeux et finalités de notre modélisation pour la rétro-conception de sites industriels anciens.

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Figure 3. Enjeux et finalités


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Système réel

Expliquer le système

Situer le système par rapport à

son origine ou mode de

production

« Aller-retour » entre discours et modèle

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Processus de modélisation

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Représentation « simplifiée » du systèmeRendre le système compréhensible

Discours

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APPLICATION À L’ARSENAL DE LORIENT En 2010, Nayme, Derne et Laroche réalisent une étude

incluant la modélisation d'un site militaire en utilisant le formalisme de IDEF. Le processus de modélisation du système a deux dimensions.

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Action Action Action...

Action Action ...

Action

Action Action Action... Action Action Action...

Action

Dimension transversale

Dimension longitudinale

Figure 4. Les deux dimensions du processus de modélisation


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Notre projet propose un dispositif semblable à Nayme, Derne et Laroche : Ajoutons la dimension « types d’opérations du cycle de vie du

projet ». Avec les « types d’opérations », il est possible de

progressivement affiner le modèle, pour aboutir à un niveau de précision suffisant au niveau du site-atelier dans lesquelles s’effectuent les opérations.

Notre processus de modélisation suit comme principe :1. dimension longitudinale : 4 à 5 niveaux avoir une vision

d’ensemble du système ;

2. dimension transversale : 4 à 5 niveaux de détail ;

3. dimension « types d’opérations du cycle de vie du projet » ;

4. dimensions opérations/sites-ateliers.

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APPLICATION À L’ARSENAL DE LORIENT


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Représentation : du général au particulier.

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Salle de dépôt (magasin), parc à matériaux

EssaisAchèvement à flot ou en bassinBâtiments en fer , terre-plein avec hangars mobiles, Forme et Cale

Bureau d’études, Service des marchés, Salle à tracer

Secrétaire d’Etat etChef d’Etat-major

A0

Construire un nouveau bâtiment (1er de série)

DCCANProgramme de construction

(ou tranche navale)

Contrôle(s)

Documents transmis par le STCAN

Matières premières & sous-ensembles (accessoires, tuyautages, etc.)

Matériels, machines, etc.

Personnels

A1

Etudier les plans pour effectuer le tracer des formes, réaliser les plans d'exécution,

confectionner les lattes et gabarits, et passer les commandes (matériaux, accessoires,

tuyautages, câblages, etc.) A2

Préparer et usiner les matériaux, préfabriquer et monter les ensembles

de la coque (blocs de fonds, panneaux, cloisons, etc.)

A4

Finir le navire (auxiliaires, mâture, armes militaires, etc.)

A5

Effectuer les essais, la croisière longue durée, le contrôle au retour

et procéder à la recette

A3

Emmnénager les compartiments (peintures intérieures, câblages

électrique, tuyautages)

Ingénieur chargé du navire, Chef de chantier et Chef adjoint

Procédures des essaisDessinateurs

et traceursMatériels de dessin

et de traçage

Chef du groupe (Bureau d’études)Chef de la Salle à tracerResponsable des marchés

Chefs d’atelier et chefs d’équipeService contrôle des constructions soudées

Mouvements Généraux

Machines à usiner, à former, poste de soudure, matériels de manutention, gabarits, lattes

Personnels

Chefs d’atelier et chefs d’équipe

Matériels, outillages Personnels

Matériels et matériels de manutention

Personnels navigant

Bâtiment pour la Marine Nationale

Personnels

Matières premières (tôles, profilés)Matières premièresMatières premières, sous-ensembles


Matières premières (bois)


STCAN


Commission permanente des essais Commission locale des essais

Commission permanente des essais (CPE) et Commission

locale des essais (CLE)



Personnels d’encadrement (chefs d’atelier, chefs d’équipe, chef de groupe, etc.)

Fournisseurs

Plans et notice transmis au STCAN de Paris pour validation, avant envoi à l’atelier d’usinage

Salle à tracerService des marchés Bureau d’études

A13

Réaliser les plans et les notices d'exécution

DessinateursMatériels de dessin


Chef du groupe (Bureau d’études)

A12

Réaliser le tracé des formes et confectionner les

lattes et gabarits

Traceurs et menuisiersMatériels de traçage et de menuiserie

Devis de tracéBois pour lattes

et gabarits

A11

Passer les commandes

PersonnelsFournisseur

Responsable des marchés Chef de la salle à tracer


STCAN

lattes et gabarits pour l’atelier d’usinage

Salle à tracer

Bureau d’études

A131

Réaliser les plans d'exécution

A133

Etablir les notices


Dessinateurs

Chef du Groupe (Bureau d’études)

Devis de tracé



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Niveau 0 : une des missions de l’Arsenal de Lorient, construire.

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A0


DCCAN (Direction centrale des constructions et armes navales)

Programme de construction (ou tranche navale)

Contrôle(s)Documents transmis par le STCAN (Service techniques des constructions et armes navales)



Personnels




Ministre Ingénieur chargé du navire, Chef de chantier et Chef adjoint


Personnels d’encadrement (chefs d’atelier, chefs d’équipe, chefs de service, chef de groupe)

Fournisseurs


Les constructions neuves en 1966

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Photo 1. Les constructions neuves (1966)


Bâtiments en fer

Salle à tracer

Cale n°5

Terre-plein

Forme de construction

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Documents transmis par le STCAN : Réalisation des plans d’exécutions ; Confection des lattes et gabarits ; Passation de commandes.

Essais et recette

EssaisAchèvement à flot ou en bassinBâtiments en fer , terre-plein avec hangars mobiles, Forme et Cale



A0


DCCANProgramme de construction

(ou tranche navale)

Contrôle(s)




Personnels

A1


confectionner les lattes et gabarits, et passer les commandes (matériaux, accessoires,

tuyautages, câblages, etc.) A2

Préparer et usiner les matériaux, préfabriquer et monter les ensembles

de la coque (blocs de fonds, panneaux, cloisons, etc.)

A4

Finir le navire (auxiliaires, mâture, armes militaires, etc.)

A5

Effectuer les essais, la croisière longue durée, le contrôle au retour

et procéder à la recette

A3

Emmnénager les compartiments (peintures intérieures, câblages

électrique, tuyautages)


Procédures des essaisDessinateurs

et traceursMatériels de dessin

et de traçage


Chefs d’atelier et chefs d’équipeService contrôle des constructions soudées


Machines à usiner, à former, poste de soudure, matériels de manutention, gabarits, lattes

Personnels


Matériels, outillages Personnels

Matériels et matériels de manutention

Personnels navigant


Personnels

Matières premières (tôles, profilés)

Matières premièresMatières premières, sous-ensembles


Matières premières (bois)


Salle de dépôt (magasin), parc à matériaux

STCAN


Commission permanente des essais Commission locale des essais



Phase préparatoire

Fabrication et montage Armement

Phase clôturePhase mise en oeuvre



Personnels d’encadrement (chefs d’atelier, chefs d’équipe, chef de groupe, etc.)

Fournisseurs


Emménagement des compartiments


Niveau 1 : situer les activités de construction de la coque d’un bâtiment, des études jusqu’aux essais.

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Achèvement du bâtiment

Montage des ensembles

Préparation et usinage des matériaux ;Préfabrication des ensembles.

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Niveau 2 : identifier les opérations fonction du « type d’opération ».



Salle à tracerService des marchés Bureau d’études

A13

Réaliser les plans et les notices d'exécution



Chef du groupe (Bureau d’études)


A1


confectionner les lattes et gabarits (et maquette) et passer les commandes (matériaux,

accessoires, tuyautages, câblages, etc.)

Dessinateurs, traceurs, charpentiers

Matériels




STCAN

A12

Réaliser le tracé des formes et confectionner les

lattes et gabarits

Traceurs et menuisiersMatériels de traçage et de menuiserie

Devis de tracéBois pour lattes

et gabarits

A11

Passer les commandes

PersonnelsFournisseur

Responsable des marchés Chef de la salle à tracer


STCAN





Exemples de photos et figures- Activité A12 -

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Photo 2. Tracé sur plancher d’un vertical d'un escorteur d'union française (mai 1957)

Figure 5. Gabarit (haut) et latte (bas) [5]

Retour

[5] Le Chuiton., La construction du navire. Mise à sec et réparation du navire : le sous-marin, Cours de charpentage, Tome IV, Marine Nationale, Ecole technique normale, 1945.

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Niveau 3 : distinguer pour un site l’ensemble des opérations réalisées en son sein.



Exemples de photos- Activités A212 et A213 -

Bâtiments en fer

Bâtiments en ferBureau d’études

A213

Tracer sur les tôles Préparation des tôles avant usinage

TraceursOutils de traçage

Plans et notices d'exécution

Chef d’atelier et chef d’équipe

A211

Décaper les tôlesMatériaux (tôles)

A212

Planer les tôles

Machines de projection de sable sous pression

Personnels PersonnelsPlaneuse

Parc à matériaux

Ingénieur chargé du navire et Chef de chantier

Mouvements généraux

A21

Préparer les tôles pour l'usinage

Bureau d’étudesPlans et notices d'exécution

Matériaux (tôles)Parc à matériaux Préparation des tôles

avant usinage

Chef d’atelier et chefs d’équipes

Ingénieur chargé du navire et Chef de chantierMouvements généraux

PersonnelsMachines et outillages

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Photo 4. Traçage d’une tôle à la pointe (août 1951) (gabarit au-dessus)

Retour

Photo 3. : Planeuse Leflaire (mars 1948)

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Niveau 3 : distinguer pour un site l’ensemble des opérations réalisées en son sein.



Exemples de photos- Activité A241 -

Forme de Construction ou Cale n°5


Chef d’atelier et chefs d’équipe

A241

Presenter l’ensemble pré-assemblé à son poste

Ensemble pré-assemblé

A242

Installer l’ensemble à poste avec des attaches

temporaires

Ensemble (panneau, pont, bloc, etc.) monté

Mouvements généraux

A243

Réaliser les différents joints entre les

ensembles

Eléments pour les attaches temporaires

Outils Personnel(soudeurs, riveurs, mateurs)

Outils

Magasin

Contrôle qualité

Pont roulant, portique

Forme de Construction ou Cale n°5

A24

Monter les ensembles pré-assemblés

Chef d’atelier et chefs d’équipes


Machines et outillages

Ensemble pré-assemblé

Eléments pour les attaches temporaires

Magasin

Contrôle qualité

Ensemble (panneau, pont, bloc, etc.) monté

Personnel (Ouvriers)

Personnel (ouvriers)

Personnel (ouvriers)

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Photo 6 . 11e jour de montage d’un escorteur rapide (août 1952)

Photo 5. Mise en place d'un bloc de fond d’un escorteur rapide (août 1952)

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Avant que les modèles servent l’explication, il faut procéder à leur « vérification » puis à leur « validation » : vérifier que le modèle construit soit cohérent et qu’il respecte les

règles de présentations (syntaxe, sémantique) ; puis, selon les attentes de(s) l’utilisateur(s), valider sa pertinence.

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IDEF0 à ses propres limites - modélisation statique du système discours de l’historien.

IDEF0 tient compte du facteur multidimensionnel , mais ne peut être projeté par un facteur multi-temporel : discours de l’historien.

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POUR CONCLURE


Figure 6. Enjeux et finalités

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Saisir les

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’une

situ

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n ou

d’un

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Système réel

Expliquer le système

Situer le système par rapport à

son origine ou mode de

production

« Aller-retour » entre discours et modèle

Com

prendre

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« M

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élis

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ur »

« H

isto

rien »

Processus de modélisation

« Lecteur »

Lire

Lire

Expliq

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Représentation « simplifiée » du systèmeRendre le système compréhensible

Discours

Écha

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avec

Écha

nge

avec

Photographies : Service historique de la défense de Lorient.

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