Assistance à l’élaboration d’offres du produit au service ...
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27èmes Journées STP du GDR MACS12 – 13 février 2020
Assistance à l’élaboration d’offres du produit au service : proposition d’un
modèle générique centré connaissances et d'une méthodologie
de déploiement et d’exploitation
Delphine GUILLON
Soutenance de thèse en vue de l’obtention du doctorat de l’université de Toulouse délivré par IMT – École Nationale Supérieure des Mines d’Albi-Carmaux
Assistance à l’élaboration d’offres du produit au service : proposition d’un modèle générique centré connaissanceset d'une méthodologie de déploiement et d’exploitation
présentée par Delphine GUILLON
Soutenue le lundi 7 octobre 2019
Sous la direction de : Élise VAREILLES et Christophe MERLO
Encadrants : Éric VILLENEUVE et Michel ALDANONDO
3
Appel d’offres
Entreprise 1 Entreprise 2 Entreprise 3
Sou
rce
imag
e : h
ttp
s://
pix
abay
.co
m/f
r/p
ho
tos/
po
rt-t
ran
spo
rt-i
nd
ust
rie
l-3
24
63
12
/
4
Achat de grue « clef en main »
Achat d’un service de
déchargement
Achat de grue + formation + maintenance
Location de grue
Formation
Besoin : Augmenter la capacité de déchargement du port
Agenda
5
Positionnement des travaux
Contribution 1 :
Modélisation d’offres du produit au service
Contribution 2 :
Méthodologie de déploiement et d’exploitation
Conclusion et perspectives
Positionnement des travaux
6
Présentation du contexte de travail
Positionnement des travaux
7
Contexte de la recherche
Présence d’incertitudes et
imprécisionsKrömker et al., 1997
Benaben, 2009
Les entreprises soumissionnaires doivent élaborer des offres1. Conformes aux exigences clients2. Attractives 3. Réalisables
Tout en optimisant les quantités de ressources et de temps
1er contact client
Benaben, 2009
Ressources et temps perdus en cas de
refusSylla, 2018
Concurrence forte
Sylla, 2018
Demande croissante de produits
personnalisésSylla, 2018
Réponse en anticipation
Benaben, 2009
Temps de réponse court
Krömker et al., 1997Benaben, 2009
Compromis coût qualité
Krömker et al., 1997
Positionnement des travaux
Boughton, 1987 ; Krömker et al., 1997 ; Chalal et al., 2006 ; Benaben, 2009 ; Sylla, 20188
Processus de réponse à appel d’offres
(A1)Analyse de
l’opportunité
(A2)Élaboration
de l’offre technique et commerciale
Go
No Go Offregagnée
Offre perdue
(A4)Transmission
de la proposition
au client
Détection d’une
opportunité
Bid
No Bid
(A3)Rédaction de l’offre
(D1) (D2)
(A21)Élaboration
d’une à plusieurs
offres techniques
(A22)Sélection de
l’offre technique la
plus intéressante
(A23)Estimation de
la marge et élaboration
de l’offre commerciale
Positionnement des travaux
Hypothèses de travail
H1 : Le besoin du client est identifié et documenté.
H2 : L’entreprise soumissionnaire a préalablement évalué l’opportunité de l’appel
d’offres et décidé d’y répondre (Go).
H3 : Nous nous limiterons aux entreprises industrielles, qui travaillent en B2B.
H4 : La réponse à appel d’offres est en grande partie un travail de conception routinière.
H5 : L’entreprise soumissionnaire se limite à une pré-conception.
9
Positionnement des travaux
10
Problématique
(Grundstein, 2002)
Comment maîtriser et assister l’élaboration d’offres ?
ConnaissancesPréserver
Repérer
Actualiser
Valoriser
Manager
Positionnement des travaux
2. Comment déployer un système d’aide à base de connaissances pour l’élaboration d’offres dans une
entreprise ?11
Axes de recherche
Comment maîtriser et assister l’élaboration d’offres ?
1.1 Quels sont les élémentsnécessaires à l’élaboration
d’une offre ?
1.2 Comment formaliser et exploiter la connaissance liée
aux éléments précédents ?
Préserver
Valoriser
Repérer
Actualiser
1. Comment modéliser et exploiter la connaissanceliée à une offre ?
Positionnement des travaux
12
Facteurs à prendre en compte
F1 : Des indicateurs devront permettre à l’entreprise
soumissionnaire d’évaluer les offres.
F2 : Une offre est composée d’une solution technique et du processus de réalisation associé.
Solution technique
Processus de réalisation
F4 : Les offres peuvent concerner des produits, des services ou des
systèmes produit-service (PSS).
F3 : Le risque de ne pas parvenir à fournir au client la solution technique proposée dans l’offre doit être évalué.
Botero Lopez, 2014Sylla, 2018
Botero Lopez, 2014Sylla et al., 2017
Boughton, 1987
Travaux originaux
Proposer des outils opérationnels pour aider la réponse à appel d’offres
Positionnement des travaux
13
Projet Outil d’assistance à l’élaboration d’offres permettant
aux soumissionnaires de (1) formaliser et propager la connaissance des experts
(2) réutiliser facilement les cas passés pertinents
MérignacAlbi
ToulouseBidart Tarbes
3 thèses
Lot 0 Gestion de projet
Lot 1 Besoins & Cas d’étude
Lot 2 Élaboration d’offres
Lot 3 Ingénierie des risques
Lot 4 Intégration
Lot 5 Tests & Validation
Positionnement des travaux
14
Entreprise partenaire
Bureau d’étude de 6 personnes, Marchés publics ou privés, Uniquement sur la partie électrique, Collaboration avec un partenaire pour la partie mécanique.
15
Axe de recherche n°1 :
Comment modéliser et exploiter la connaissance liée à une offre ?
Modélisation d’offres du produit au service
Modélisation d’offres du produit au service
16
Axe de recherche 1.1
→ Comment modéliser des offres produit, service et PSS ?
Quels sont les éléments nécessaires à l’élaboration d’une offre ?
F1 F2
F4
F3
Solution technique
Processus de réalisation
Modélisation d’offres du produit au service
17
Définition et modélisation de produits
Solution technique tangible répondant à un besoin.
Définition : Produit
Gero et al., 2014Approche FBS
Shostack, 1982
Vue comportementale
Réseau de Petri
Formules mathématiques
𝑓 = 𝑚𝑎
Vue fonctionnelle
Analyse fonctionnelle externe
Analyse fonctionnelle interne
Vue structurelle
Nomenclature
Hegge et al, 1991
Modélisation d’offres du produit au service
18
Définition et modélisation de services
Qu’est-ce qu’un service ?
Processus
« Une activité de service se caractérise essentiellement par
la mise à disposition d’une capacité technique ou
intellectuelle. »
Grönroos, 2000
INSEE, 2019
I H I P
Performance
Intangibilité
Hétérogénéité
Inséparabilité
Périssabilité
Lovelock et Gummesson, 2004Edvardsson et al., 2005
Felfernig et al., 2014
Capacité
Parasuraman et al., 1985
Modélisation d’offres du produit au service
Décomposition d’un service B2B enmodules
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Définition et modélisation de services
Solution technique intangible s’appuyant sur des processus et desressources pour répondre à un besoin client.
Définition : Service
Service configuration seems similar to that of physical products but the results may not be directly applicable.
Felfernig et al., 2014
Service = combinaison d’élémentsphysiques et non physiques, intégrésselon des combinaisons spécifiques àchaque client. Carlborg et Kindström, 2014
Böttcher et Klingner, 2011
→ Décomposition structurelle en éléments intangibles→ Représentation du processus de réalisation et des ressources associées
Modélisation d’offres du produit au service
20
Définition et modélisation de PSS
Un système produit service est un ensemble de produits (tangibles) etservices (intangibles) conçus et combinés de manière à ce qu’ensemble, ilssoient capables de répondre aux besoins du client.
Définition : Product Service System (PSS)
Tukker et al, 2006
Shen et al., 2012
Configuration de PES
• Ontologie service• Ontologie client• Ontologie produit
→ Pas de distinction de la modélisation service / processus
→ Restriction au cas des PES
Positionnement des travaux
21
Cas d’étude : grue
Diversité des demandes client
→ Proposition d’un modèle d’offre unifié permettant de modélisertoute la diversité des offres
Produit
F4
Système Produit-Service (PSS) Service
Vente de grue « clef en main »
Service de déchargement
de bateau à quai
Vente de grue + formation + maintenance
Service orienté produit
Service orienté résultat
Service orienté usage
Location de grue
Formation
Modélisation d’offres du produit au service
22
Modèle de P⋎SS
Ensemble d’artefacts tangibles et intangibles. L’utilisation de l’opérateur ⋎(ou inclusif) signifie que le P⋎SS peut être composé de produits et / ou deservices.
Définition du terme P⋎SS
Artefact tangible (produit)
Artefact intangible (service)
P⋎SS
Artefact
Artefact mixte
Intangible
Mixte
Tangible
Modélisation d’offres du produit au service
23
Exemple de P⋎SS
Grue avec formation et maintenance
Formation initiale
FormationMouvementsContrôle
commandeDistribution électrique
Formation continue
TransformateurGroupe
électrogène
Moteur
Variateur
1 11 [4, 8]
[1, 2] [0, 1] 1 1[1, 30][1,4]
Moteurs avec maintenance
Maintenance
1 1
Modélisation d’offres du produit au service
24
Axe de recherche 1.1
Quels sont les éléments nécessaires à l’élaboration d’une offre ?
F1 F2 F3
Solution technique
Processus de réalisation
F4
Modélisation d’offres du produit au service
25
Processus de réalisation
Processus de préparation
Processus opérationnel
(P1)Processus de
réponse à appel d’offres
(P2)Processus de
réalisation
Offregagnée
Offre perdue
Fin du contrat
Processus de préparation
Processus opérationnel
Fin du contratAcceptation de
l’offre par le client
Modélisation d’offres du produit au service
26
Exemple de processus de réalisation
Maintenance FormationMise en service
Préparation de la
formation
Expédition et installation
Fabrication et tests
Analyse fonctionnelle
Dossier électrique et programmation
Approvisionnement
Modélisation d’offres du produit au service
27
Axe de recherche 1.1
Quels sont les éléments nécessaires à l’élaboration d’une offre ?
F1 F2
F4
F3
Solution technique
Processus de réalisation
Modélisation d’offres du produit au service
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Modèle générique de structure d’offre
Artefact tangible
Artefact intangible
Exigence
Ressource
Activité
Risque
Indicateur
Contexte
Offre
ProcessusP⋎SS
Artefact
F1
F2
Solution technique
Processus de réalisation
F3
F4Artefact mixte
Activité de préparation
Activité opérationnelle
1
1..*1..* répond à
est proposée dans
permet d’évaluer
10..*
1..*1..*
1..*0..* 0..*
Modélisation d’offres du produit au service
29
Modèle générique de structure d’offre
Exigence IndicateurContexte
ProcessusP⋎SS
Modélisation d’offres du produit au service
30
Exemple d’offre
Exigence IndicateurContexte
ProcessusP⋎SS
• Nombre d’engins• Types d’engins• Puissance de l’engin
• Client connu ?• Confiance partenaire
mécanicien
• Coût• Prix• Durée• Confiance
Modélisation d’offres du produit au service
Deux types de connaissances :
31
Axe de recherche 1.2
Comment formaliser et exploiter la connaissance liée aux éléments précédents ?
Formalisation et exploitation des règles métier
→ Connaissance générale
Réutilisation des offres d’une fois sur l’autre
→ Connaissance contextuelle
Structure des connaissances commune
Modélisation d’offres du produit au service
Un CSP peut être défini comme un triplet (V, D, C ) où :• V est un ensemble de variables,• D est l’ensemble des domaines de définitions des variables V,• C est un ensemble de contraintes liant ces variables
• sous forme de formule mathématique• sous forme de table de compatibilité
32
Formalisation et exploitation des règles métier
Montanari, 1974
Utilisation d’une approche par contraintes : formalisation sous forme de problème de satisfaction de contraintes (CSP)
Variable 1 Variable 2 Variable 3
Valeur 1
Valeur 2
Valeur 3
Valeur 2
Valeur 1
Valeur 3
Valeur 2
Valeur 1
c1 c2
Modélisation d’offres du produit au service
33
Exemples de contraintes
Contrainte sous forme de formule mathématique
Contraintes sous forme de table de compatibilité
Nom du mouvement
Type de mouvement
Direction Horizontal
Translation Horizontal
Levage Vertical
Relevage Vertical
𝑃𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑡𝑒𝑢𝑟 ≥
𝑘=1
30
𝑃𝑚𝑜𝑡𝑒𝑢𝑟
Type de mouvement
Nombre de variateurs
Horizontal 1
Horizontal 2
Horizontal 3
Vertical 1
Modélisation d’offres du produit au service
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Réutilisation des offres d’une fois sur l’autre
Raisonnement à partir de cas → Utilisation d’une base de cas passés
Chaque cas C est décrit par un ensemble de variables valuées V dont on apréalablement fixé le domaine de définition Dv. L’ensemble des variables
d’un cas permet de décrire le problème rencontré et la solution proposée.Lorsqu’un cas est stocké en base de données, chacune de ses variables doitêtre renseignée et valuée à une valeur unique.
Kolodner, 1993
Nouveau cas
Cas retrouvéRECHERCHER
Base de connaissances
Cas précédentCas précédentCas précédentCas précédentCas précédent
RÉUTILISER
Nouveau cas complété
Modélisation d’offres du produit au service
35
Exemple de base de cas
N° offre Type d’enginNb de
mouvementsType de
ressourcePrix
Date de livraison
Cas 1 Grue 4 Junior 1 000 000 € 31/10/19
Cas 2 Grue 6 Expert 1 500 000 € 07/10/19
Cas 3 Portique 5 Expert 1 200 000 € 31/10/19
Cas 4 Portique 4 Junior 1 000 000 € 28/11/19
Cas 5 Portique 6 Expert 1 800 000 € 07/10/19
Exigences Produit Ressource Indicateurs
N° offreNom du
mouvementType de
mouvementNombre de variateurs
Puissance des variateurs
Prix unitaire variateur
Cas 1 Direction Horizontal 3 200 kW 20 000 €
Cas 1 Translation Horizontal 2 200 kW 20 000 €
Cas 1 Levage Vertical 1 400 kW 30 000 €
Cas 1 Relevage Vertical 1 200 kW 20 000 €
Cas 2 Levage Vertical 1 400 kW 30 000 €
Cas 2 Relevage Vertical 1 200 kW 20 000 €
Modélisation d’offres du produit au service
36
Nécessité de structurer la connaissance
Utilisation d’une taxonomie
Les concepts de bas niveaux héritent des propriétés des concepts de haut niveau
Commune au problème de satisfaction de contrainte et à la base de cas
Gruber, 1993
Être vivants
Animaux
Mammifères
Lions
Chats
Oiseaux
Insectes
Reptiles
Poissons
Félins
Canidés
Plantes
Plantes à fleurs
Conifères
Modélisation d’offres du produit au service
37
Exemple de taxonomie
Contexte
Exigence
Artefact
Processus
Activité
Ressource
Risque
Indicateur
Artefact
Artefact tangible
Engin de levage portuaire
Grue
Portique
Mouvement
Distribution électrique
Contrôle commande
Moteur
Frein
Variateur
Artefact intangible
Formation
Maintenance
Ω
Nouveau
Nouveau
Nouveau
Modélisation d’offres du produit au service
38
Synthèse sur l’axe de recherche n° 1
Comment modéliser et exploiter la connaissance liée à une offre ?
1.1 Quels sont les élémentsnécessaires à l’élaboration
d’une offre ?
1.2 Comment formaliser et exploiter la connaissance liée
aux éléments précédents ?
Modélisation d’offres du produit au service
(1) Cadre de modélisation et d’exploitation pour l’élaboration d’offres
(1.1) Modèle générique de structure d’offre
(1.2) Modèle de formalisation et d’exploitation des connaissances
Taxonomie pour structurer la connaissance
Problème de satisfaction de contraintes pour formaliser et
exploiter la connaissance explicite
Base de cas passés pour formaliser et exploiter la connaissance des cas
passés
1.1 Quels sont les élémentsnécessaires à l’élaboration
d’une offre ?
1.2 Comment formaliser et exploiter la connaissance liée aux éléments
précédents ?
39
Synthèse sur l’axe de recherche n°1
Comment modéliser et exploiter la connaissance liée à une offre ?
Conclusion
40
Rappel des contributions
Perspectives de recherche
Conclusion
(2) Méthodologie ISIEM
41
Rappel des contributions
Comment maîtriser et assister l’élaboration d’offres ?
(1) Cadre de modélisation et d’exploitation pour l’élaboration d’offres
(1.1) Modèle générique de structure d’offre
(1.2) Modèle de formalisation et d’exploitation des connaissances
Taxonomie pour structurer la connaissance
Problème de satisfaction de contraintes pour formaliser et exploiter la
connaissance explicite
Base de cas passés pour formaliser et exploiter la connaissance des cas passés
4. Exploitation 5. Maintienet actualisation
3. Implémentation
1. Initialisation
2. Spécialisation
Conclusion
(2) Méthodologie ISIEM(1) Cadre de modélisation et
d’exploitation
42
Perspectives de recherche
Lim
ites a
ctu
ell
es
No
uve
lles
ap
pli
cati
on
s
Gestion des risques
Relation client-fournisseur Élaboration d’offres en situation
non routinière Cycle de vie du P⋎SS
Actualisation du modèle
Validation des dernières phases de la méthodologie
Quantification des bénéfices liés au déploiement d’
Accompagnement au changement
F3
Phase 5
Merci de votre attention
Assistance à l’élaboration d’offres du produit au service : proposition d’un modèle générique centré connaissanceset d'une méthodologie de déploiement et d’exploitation
présentée par Delphine GUILLON
Soutenue le lundi 7 octobre 2019
Sous la direction de : Élise VAREILLES et Christophe MERLO
Encadrants : Éric VILLENEUVE et Michel ALDANONDO
27èmes Journées STP du GDR MACS12 – 13 février 2020
Delphine GUILLON
Centre Génie IndustrielIMT Mines Albi
Campus Jarlard81 000 ALBI
delphine-guillon-gi
En savoir plus sur le projet OPERA :https://research-gi.mines-albi.fr/display/OPERA