EADS Centre Commun de Recherche Institut National Polytechnique de Grenoble Laboratoire Gestion...

EADS Centre Commun de Recherche

Institut National Polytechnique de GrenobleLaboratoire Gestion Industrielle Logistique et Conception

GESTION DE CONFIGURATION & GESTION DES MODIFICATIONS DE GRANDS PRODUITS COMPLEXES

EN INGENIERIE CONCOURANTE

- Cas d’application aéronautique -

Arnaud RIVIERE

Grenoble, le 11 Mai 2004

2

Contexte

St Nazaire

StadeHamburg

Toulouse

Broughton

Nantes

FiltonBremen

Madrid

Meaulte

Seville

Varel

PRODUITS COMPLEXES ORGANISATION DISTRIBUEE

PROCESSUS DE DEVELOPPEMENT ET INGENIERIE CONCOURANTE

3

Contexte

NACELLES

MATS

AILES : Dev : GB Fab. : GB

MATS : Dev : France Fab. : France Co-développement Fournisseurs

NACELLES : Dev : France Fab. : France

A340-500/600 : 50 cas de modifications Conception / Definition hors itérations Natures Criticités

4

Causes et conséquences des modifications

Adaptation aux contraintes internes

Adaptation aux contraintes externes

Relations avec la clientèle

Emergence de problèmes

Initiation d’évolutions

Influences sur les programmes / projets

Influences sur les produits

Influences sur l’organisation et son réseau

de nouvelles modifications

Un processus de traitement des modifications

CA

US

ES

CO

NS

EQ

UE

NC

ES

5

Opportunités de traitement des modifications

Spécificatio

ns

Conception

Définitio

n

DéveloppementSérie

En Service

Phase(s) du cycle de vie impactée(s)

Décision et “gel” des choix

Coûts

Réduction possible des coûts

Volume de modifications

Coûts des modifications

6

Comment optimiser les performances du processus de traitement des modifications ?

Problématique

OBJECTIFS

Temps et coûts de traitement des modifications

Performances des solutions produites

RESULTATS

Méthodes génériques, réutilisables et adaptables

Implémentables dans des outils informatisés

CONTRAINTES

Objectifs du projet

Méthodes et pratiques existantes

7

Processus de gestion de configuration et SGDT

Disciplines rattachées à la gestion de configuration :

– Identification de la configuration

– Maîtrise des évolutions

– Enregistrement de l’état de la configuration

– Audit de la configuration

Des programmes militaires et spatiaux vers l’industrie

Limitations des SGDT pour le traitement des modifications :

– Représentation du produit pour le traitement des modifications

– Processus de traitement des modifications

Adaptation des processus

Pilotage et supervision

– Support aux utilisateurs

Accès aux informations pertinentes

Aide à la décision

Gestion des connaissances

Les Systèmes de Gestion des Données Techniques

8

Enjeux industriels et académiques

ENJEUX INDUSTRIELS

Délais de développement

Coûts de développement

Aléas en aval du cycle de vie du produit

Fiabilité du produit dès son entrée en service

Flexibilité par rapport aux évènements internes et externes

Réactivité par rapport aux demandes des compagnies clientes

ENJEUX ACADEMIQUES

Processus de conception et processus de gestion de configuration

Modifications en conception

Optimisation du traitement des modifications en conception

9

Démarche

Situation actuelle et besoins

Description de la proposition

Synthèse

Illustration

Développement de CM-EC

Étude bibliographique

10


11

Revue des contributions existantes

PHENOMENE +

TRAITEMENTEXIGENCES

AMELIORATIONS GLOBALES DU TRAITEMENT

AMELIORATIONS LOCALES DU TRAITEMENT

Apparition et comportements des modifications [DAL82] [WAT84] [ECK01]

Réponses industrielles [COU92] [HUA99] [KID00 ]

+ Compréhension du phénomène

+ Revue des réponses industrielles

- Focalisés sur l’interface conception / fabrication

- Identification des problèmes mais pas d’améliorations majeures

PHENOMENE +

TRAITEMENT

Normes de gestion de configuration [ISO95] [DOD97] [BNA97]

Identification de stratégies [FRI00]

+ Exigences et recommandations

+ Objectifs au niveau de l’organisation

- Guide d’application et d’amélioration

- Pratique liée à la qualité

EXIGENCES

12

Revue des contributions existantes

PHENOMENE +

TRAITEMENTEXIGENCES

AMELIORATIONS GLOBALES DU TRAITEMENT


Organisation / Processus / Outils [HUA98] [LIN98] [HUA01] [EGE03] [RIV03]

+ Supervision et pilotage des processus

+ Support des outils

+ Dimension collaborative du processus

- Evaluation sur cas réel

PHENOMENE +

TRAITEMENT

Analyse d’impacts centrée sur le produit [COH98] [CLA01] [JAR02] [SUT03]

Analyse d’impacts centrée également sur les processus et/ou l’organisation [COL01] [MA03] [ROU03]

+ Modélisation

+ Identification des propagations des modifications

- Intégration industrielle

EXIGENCESAMELIORATIONS GLOBALES DU TRAITEMENT


13



14

Situation actuelle et description des besoins

Déclencher les processus de traitement adéquats

Adaptés aux modifications Adaptés à l’organisation

Contrôler le processus de traitement des modifications

Superviser Piloter

Aider les acteurs impliqués

Analyser les répercussions S’assurer de l’intégrité des fonctions Supporter les prises de décisions Supporter la collaboration Permettre la réutilisation Faciliter l’accès aux informations S’assurer de la traçabilité des informations

15




16


FAIT TECHNIQUE CONSTATE

OUVERTURE DE LA RESOLUTION ?

NONNON

SELECTION D’UNESOLUTION

PAS DE SELECTION POSSIBLE

OUI

ORDONNANCEMENTDE LA RESOLUTION

EVALUATIONDES SOLUTIONS

RESOLUTION DU PROBLEME (CONCEPTION GENERALE DES SOLUTIONS)

ELABORATIONDES CONCEPTSDE SOLUTIONS

FORMALISATIONDU PROBLEME

DEFINITION DU PERIMETRE DU

PROBLEME

DEFINITION DES

OBJECTIFSDE LA RESOLUTION

CONCEPTION DETAILLEE DE LA SOLUTION

SELECTION D’UNE ALTERNATIVE

ARCHIVAGE DU PB, DE LA RESOLUTION ET DE LA SOLUTION

IMPLEMENTATION PHYSIQUE DE LA SOLUTION

FAIT TECHNIQUE CONSTATE


NONNON



OUI







PROBLEME

DEFINITION DES






PROCESSUS GENERIQUE DE TRAITEMENT

Méthode d’analyse d’impacts

Définition de bibliothèques de traitements

Méthode d’évaluation des solutions

Support à la collaboration

17

Proposition : CadreFAIT TECHNIQUE CONSTATE


NONNON



OUI







PROBLEME

DEFINITION DES






GESTIONNAIRE DE CONFIGURATION

ACTEUR METIER

COMITE DE CONTRÔLE DE LA CONFIGURATION

PROCESSUS D’ANALYSEDU PROBLEME

PROCESSUS DECONCEPTION

PROCESSUS DECOORDINATION




PROBLEME

DEFINITION DES









18

Contribution : Méthode d’analyse d’impacts

OBJECTIFS

Supporter les investigations des acteurs

Analyse qualitative des impacts des modifications centrée sur le produit

MODE DE PROPAGATION :

vision du produit orientée “structure” vision du produit orientée “réseau”

Liens de composition

Liens d’association

Liens de dimensionnement

Liens de positionnement

Liens de dépendance organisationnelle

Liens de dépendance fonctionnelle

Proposition d’enrichissement

19

Contribution : Méthode d’analyse d’impacts

Comp. 0

Comp. 1 Comp. 2Comp. 2 Comp. 3

Lien de Composition Lien de Dimension. Lien de Positon. Lien de Dep. Fonct.

Comp. n

Comp. 8 Comp. 9 Comp. 2

Lien d’Association Lien de Dep. Org.Lien de Positon.

racine

“Check-list ” pour les acteurs

Historique des investigations

Performances : profondeurs et dépendances

20

Contribution : Définition de bibliothèques de traitements

OBJECTIFS

Optimiser le processus de traitement des modifications

Définir et gérer des stratégies de traitement ainsi que des processus opérationnels

Demande de modification

Caractéristiques

Contexte d’émission

Typologie des demandes de modifications

demandes de type X demandes de type Y demandes de type Z

stratégie de traitement

“Squelette”de processus de traitement + indicateurs

21

Contribution : Définition de bibliothèques de traitements

Apparition d’une nouvelle demande de modification

Prise en compte de la demande par le GDC Typage de la demande

Définition de la stratégie à mettre en oeuvre

C’est une demande de type nQuelle stratégie mettre en oeuvre ?

BibliothèqueDe

Traitements

Appliquer

la stratégie n°i

A la stratégie n°i, correspondent :• Le squelette de processus n°j • Les indicateurs X, Y, Z

Adaptation du squelette proposé par le GDC

Allocation des ressources

Déclenchement du traitement et supervision du processus par le GDC

22

Contribution : Méthode d’évaluation des solutions

OBJECTIFS

Supporter le processus de sélection d’une solution parmi les alternatives proposées

Mesurer l’influence des solutions

CRITERES D’EVALUATION

PERFORMANCES DU PRODUIT

Poids

Interchangeabilité

Sûreté de fonctionnement

Consommation d’énergie

...

EXPLOITATION DU PRODUIT

Standardisation

Accessibilité

Réparabilité

Maintenabilité

...

COÛTS D’INTRODUCTION DE LA SOLUTION

Coûts récurrents (Δ Matériaux, Δ Transport, Δ Achat,, etc...)

Coûts non Récurrents (SD, NSD, Δ documentation, Δ Tests, etc...)

Risques (Certification, Acceptation par les compagnies)

Délais (Développement, Séries, etc.)

4 Très favorable

3 Favorable

2 Équivalent

0 Très défavorable

1 Défavorable

23

Contribution : Méthode d’évaluation des solutions

PROCESSUS D’EVALUATION

Agrégation des résultats au niveau des critères (moyenne)

Présentation des résultats pour chaque alternative

Consolidation des

résultatsPondérationdes

sous-critères

Assignation des valeurs aux sous-critères

alternatives documentées

Confrontation des évaluations

alternatives documentées et définies

24

Contribution : Technologies TCAO

OBJECTIFS

Simplifier la communication et le partage d’informations au sein d’un groupe

Favoriser la coordination d’activités tout en privilégiant l’auto-organisation

ESPACES VIRTUELS PARTAGES [ELL91] [BEN02]

Référentiel informationnel

Application multi-rôles mais environnement de travail adapté au profil

Gouvernabilité et observabilité

ESPACES VIRTUELS PARTAGES POUR LE TRAITEMENT DES MODIFICATIONS

1 demande de modification = 1 processus de traitement = 1 espace

Durée du processus = cycle de vie de l’espace

Présentation de l’espace selon les rôles (Gestionnaire, Acteur ou CCC)

ADAPTATION AU CAS

25


Description de la proposition Développement de CM-EC


26


OBJECTIFS

Illustration des contributions

Validation des contributions

DEVELOPPEMENT DE CM-EC : « Collaborative Management of Engineering Changes »

Projet de développement

Concepts et fonctions illustrées

Démonstration et validation

NAVIGATEUR “LEGER”Internet Explorer

Requêtes HTTP

SERVEUR D’APPLICATION CM-EC

APACHE +PHP

Requêtes PHP

USER DBUSER DB

PROCESS DBPROCESS DB

WORKSPACE DBWORKSPACE DB

PRODUCT DBPRODUCT DB

SERVEUR DE BASES DE DONNEESMySQL

Requêtes SQL

27

CM-EC : Spécifications fonctionnelles

Login

Communication

Access Workspaces

USER

Access Product Information

CAS D’APPLICATION GENERIQUE

Product DB Management

User DB Management

Process DB Management

Workspace DB Management

ADMIN

CAS D’APPLICATION ADMINISTRATEUR

CCC Decisions Validation

Analysis Validat ion

Solutions Synthesis Storage

Process Supervision

CM

Change Proposal Creation

CAS D’APPLICATION GESTIONNAIRE

Change Proposal Study in the Light of Modification Openi...

CCC Member

Proposed Solution Assessment for Implementation Decision

Communication Login

<<include>><<include>><<include>>

CAS D’APPLICATION COMITE DE CONTROLE DE CONFIGURATION

Login Access to Workspace Access to Product Information

Change Proosal Analysis

ACTOR

Solutions Development

<<include>>

<<extend>><<extend>>

<<include>><<extend>>

<<extend>>

CAS D’APPLICATION ACTEUR

28

ADMIN CCC Member

MAIL

MAIL ID : StringCONTENT : StringSUBJECT : StringTO : StringFROM : StringDATE : String

NOTIFICATION

FINAL EVALUATION

DIMENSION DEPENDENCY

COMPOSITION DEPENDENCY

FONCTIONAL DEPENDENCY

LOCATION DEPENDENCY

ORGANIZATION DEPENDENCY

ASSOCIATION DEPENDENCY

CRITERIA

EXPLOITATION : StringPERFORMANCES : StringRISKS : StringLEAD TIMES : StringRC COSTS : StringNRC COSTS : String

PRODUCT

PRODUCT ID : StringPRODUCT NAME : String

DECISION

DECISION ID : StringSTATE : StringDESCRIPTION : StringDATE : StringTYPE : String

FILE

FILE ID : StringDATE : StringNAME : StringPATH : String

PROCESS LIBRARY

NAME : StringDESCRIPTION : StringPROCESS ID : StringFIRST TASK ID : String

ACTOR

JOB : StringCATEGORY : String

RESULT

DESCRIPTION : StringRESULT ID : StringTASK ID : String

1

1

1

1

can be

1..*

1

1..*

1 can be

TASK

TASK ID : StringDESCRIPTION : StringSTATE : StringEND DATE : StringBEGINNING DATE : StringPLANNED END : StringPLANNED BEGINNING : StringUSER ID : StringPROCESS ID : String

1..n

1..n

1..n

1..n

provides

1..n

1..n

1..n

follows

1..n

ACTOR

JOB : StringCATEGORY : String

1..n

1..n

1..n

1..n realize

SOLUTION

SOLUTION ID : StringDESCRIPTION : StringSTATE : String 0..1

1..n

0..1

1..n

can be associated to

EVALUATION

EVALUATION ID : Stri ngUSER ID : Stri ngDATE : Str ingDESCRIPT ION : StringTYPE : String

1

1

1

1

must be

CCC Member

1..n1..n 1..n1..n

carry out

CHANGE PROPOSAL

CHANGE PROPOSAL ID : StringEMERGENCY : StringDATE : StringORIGIN : StringSTATE : StringDESCRIPTION : StringPRODUCT ID : String

1..n

1

1..n

1is answered by

0..1 1..n0..1 1..ncan be associated to

PROCESS

TYPE : StringNAME : StringDESCRIPTION : StringPROCESS ID : StringFIRST TASK ID : String

1 11 1

is extracted from

USER

USERID : StringNAME : StringFIRSTNAME : StringCOMPANY : StringDEPARTMENT : StringLOGIN : StringPWD : StringEMAIL : StringROLE : String

CM

1..n

1

1..n

1

triggers

IMPACT

IMPACT ID : StringCOMPONENT ID : StringIMPACTED COMPONENT ID : StringIMPACT TYPE : String

C OMPON ENT DEPENDENCY

COMPONENT

NUMBER : StringCOMPONENT NAME : StringNATCO : StringLAYER : StringLOCATION : StringVERSION : StringITERATION : StringSTATE : StringTYPE : StringCREATOR : StringCREATION DATE : DateLAST MODIFICATOR : StringLAST MODIF DATE : DatePRODUCT ID : String

n1..n

n1..nis made of

IMPACT ANALYSIS

IMPACT ANALYSIS ID : Stri ngDESC RIPTION ID : StringDATE : Stri ng

1..n

1

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1

provides

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1..n

uses

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1

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is based on

VIRTUAL WORKSPACE

ID : Str ingNAME : StringINVESTIGATION PROCESS ID : StringEVALUATION PROC ESS ID : Stri ngINVESTGATION DECISION ID : StringEVALUATION DECISION ID : Stri ngFINAL EVALUATION ID : String

1

1

1

1

is associated to

1..n 11..n 1is supported by

1..n

1..n

1..n

1..nacess

1..n

1

1..n

1

is responsible of

1

1..*

1

1..*

contains

CM-EC : Spécifications fonctionnelles

PRODUITORGANISATION

ESPACE VIRTUEL PARTAGES

29



Illustration



30


MODULE D’ANALYSE D’IMPACTS

Composant initialement impacté

Propagations possiblesau premier niveau

Composant sélectionnépour investigation

Propagations possiblesau second niveau

Propagations possiblesau troisième niveau

Composant sélectionnépour investigation

31


SUPERVISION DES PROCESSUS DE TRAITEMENT

32


MODULE D’EVALUATION DES SOLUTIONS

33


SUPPORT A LA COLLABORATION

34

Retour d’expérience

ILLUSTRATIONS DISPONIBLES

Analyse qualitative des impacts

Supervision du processus de traitement des modifications

Support à la décision

Support à la collaboration

Sauvegarde

ILLUSTRATIONS NON-DISPONIBLES

Adaptation des processus de traitement

Mise en place des indicateurs

INVESTIGATIONS A POURSUIVRE

Analyse d’impacts (propagations simultanées / Fonctions)

Évaluation des solutions (Analyse multi-critères)

Enrichissement des modèles produits

Intégration et architecture de CM-EC

Démonstration sur un cas réel

35

Retour d’expérience

36



Synthèse

illustration



37

Synthèse : Apports industriels

Mise en évidence des limitations PLM pour le traitement des modifications

Définition d’un référentiel de besoins industriels et d’exigences opérationnelles

Amélioration du processus de traitement d’une modification

Couvert

Couvert (en partie)

Non Couvert

BESOINS CONTRIBUTIONS CM-EC

Adapter le processus aux modifications à traiter

Adapter le processus à l’organisation

Piloter et contrôler le processus de traitement

Analyser l’impact des modifications

S’assurer de l’intégrité des fonctions

Supporter les prises de décisions

S’assurer de la traçabilité des informations

Permettre la réutilisation des informations

Mettre en place des dispositifs de collaboration

Faciliter l’accès aux informations

38

Synthèse : Contributions scientifiques

PROPOSITION

Modèle de processus de traitement

Gestion des bibliothèques de processus

Méthode d’analyse d’impact

Méthode d’évaluation des solutions

Espaces virtuels et partagés pour le traitement des modifications

PROCESSUS DE CONCEPTION ET GESTION DE CONFIGURATION

Intégration des produits complexes

Normes et procédures

PHENOMENE DES MODIFICATIONS

Causes et conséquences des modifications

Comportement et propagation des modifications

Revue des propositions d’optimisation

39

Synthèse : Portées & Limites

Périmètre

Aspects génériques

Robustesse et analyse de faisabilité

Intégration et influences sur les méthodes / procédures organisationnelles

Améliorations globales et améliorations locales

40

Synthèse : Perspectives

Analyse d’impacts des modifications

Analyse quantitative des impacts des modifications

Simulation des modifications

Gestion des connaissances

Consolidation des analyses

Analogies et réutilisation des analyses et des solutions

Gestion d’une modification Vs Gestion des modifications

Vue d’ensemble des problèmes à traiter

Analyse des « effets » des modifications au niveau de l’organisation

Groupement des modifications (efficacité)

Support à la décision (efficience)

41

MERCI DE VOTRE ATTENTION !

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