Soutenance de thèse de doctorat

64
1 LASEM ENIS - Sfax le 02 Mars 2007 Soutenance de thèse de doctorat Soutenance de thèse de doctorat Dans le cadre d’une cotutelle de Dans le cadre d’une cotutelle de thèse entre l’université de Sfax et thèse entre l’université de Sfax et l’INP de Grenoble l’INP de Grenoble Laboratoire LASEM Laboratoire des Systèmes Eléctro-Mécaniques ENIS- USS BP W 3038 Sfax –Tunisie Laboratoire 3S Sol-Solide-Structure INPG. BP 53 38041Grenoble - France Laboratoire GILCO Gestion Industrielle,Logistique et COnception ENSGI-INPG. 46 Av Félix Viallet Grenoble France Intitulé : Vers la planification des buts de simulation Vers la planification des buts de simulation numérique en conception dans une démarche numérique en conception dans une démarche d’Ingénierie Système d’Ingénierie Système Directeurs : Directeurs : Michel TOLLENAERE & Aref MAALEJ Michel TOLLENAERE & Aref MAALEJ Co-Encadreurs : Co-Encadreurs : Franck POURROY & Habib BEN BACHA Franck POURROY & Habib BEN BACHA Présentée par Maher AIDI le 02 Mars 2007 LASEM

description

Soutenance de thèse de doctorat. Dans le cadre d’une cotutelle de thèse entre l’université de Sfax et l’INP de Grenoble. Intitulé :. Vers la planification des buts de simulation numérique en conception dans une démarche d’Ingénierie Système. Présentée par Maher AIDI le 02 Mars 2007. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Soutenance de thèse de doctorat

Page 1: Soutenance de thèse de doctorat

1

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Soutenance de thèse de doctoratSoutenance de thèse de doctorat

Dans le cadre d’une cotutelle de thèse entre Dans le cadre d’une cotutelle de thèse entre l’université de Sfax et l’INP de Grenoblel’université de Sfax et l’INP de Grenoble

Laboratoire LASEMLaboratoire des Systèmes

Eléctro-MécaniquesENIS- USS BP W 3038 Sfax –Tunisie

Laboratoire 3SSol-Solide-StructureINPG. BP 53 38041Grenoble -

France

Laboratoire GILCOGestion Industrielle,Logistique et

COnceptionENSGI-INPG. 46 Av Félix Viallet Grenoble France

Intitulé :Vers la planification des buts de simulation numérique en Vers la planification des buts de simulation numérique en

conception dans une démarche d’Ingénierie Systèmeconception dans une démarche d’Ingénierie Système

Directeurs :Directeurs : Michel TOLLENAERE & Aref MAALEJ Michel TOLLENAERE & Aref MAALEJCo-Encadreurs :Co-Encadreurs : Franck POURROY & Habib BEN BACHA Franck POURROY & Habib BEN BACHA

Présentée par Maher AIDI le 02 Mars 2007

LASEM

Page 2: Soutenance de thèse de doctorat

2

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Coopération de recherche entre:

Laboratoire des sciences pour la conception, l'optimisation et la

production.

Laboratoire des Systèmes Electro -Mécaniques

LASEM

Page 3: Soutenance de thèse de doctorat

3

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Contexte et problématique

Validation de l’approche méthodologique- Etude de cas

Plan de l’exposéPlan de l’exposé

Conclusion et perspectives

L’intégration de la simulation numérique dans la conception

Mécanisme d’identification et de caractérisation des EFQ

Processus de Vérification et de Validation des exigences

Les concepts de l’Ingénierie Système

L’Outil support de l’approche méthodologique

Page 4: Soutenance de thèse de doctorat

4

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

• Variation des produits techniques• Multi sites, multi organisation,• Développement sous contrainte de délais• Le concept de la chaîne de fournisseurs

Contexte IndustrielContexte Industriel

La conséquence est la délocalisation d'un savoir-faire qui n'est pas dans le cœur de métier vers les partenaires PME sous-traitantes.

Nouvelle typologie de contrats entre PME et Grands Groupes qui nécessite l’amélioration de

l’efficacité des équipes en charge de la conception de produits, incluant entre autres

les contraintes de mobilité des acteurs et l’externalisation des activités de simulation

PME PMI

Page 5: Soutenance de thèse de doctorat

5

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Le contexte d’évolution des méthodes et outils de l’ingénierie souligne une convergence des méthodes autour de "l'ingénierie système" et un concours des outils vers le support du produit virtuel et de l'usine numérique.

Ce partenariat amène de nombreux grands groupes industriels à partager leurs connaissances et savoir-faire avec ces PME. Ces dernières sont ainsi au centre des stratégies de maquette numérique des grands acteurs industriels.

Le partage d’information produits et de connaissances sur les processus associés devient alors un vecteur fondamental pour la collaboration au sein de la conception.

Enjeux industriels.Enjeux industriels.

Page 6: Soutenance de thèse de doctorat

6

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Une conception bonne du premier coup passe nécessairement par un

recours précoce à la simulation

Réduire l'avance de phase, le nombre de prototypes et les risques

d'égarement technique.

• aide aux meilleurs choix de conception • validation de solutions conçues vis-à-vis d'une spécification• compréhension de phénomènes techniques mal maîtrisés• ajustement et recalage de modèles en vue d'essais

Contextes d’utilisation de la simulation numériqueContextes d’utilisation de la simulation numérique

Conception

Simulation

Essais

Simulation Simulation

Page 7: Soutenance de thèse de doctorat

7

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Projet SG3C

Projet OSCAR Projet ISOCELE199

6200

0200

3200

6

Système de Gestion desConnaissances de Calcul

en Conception

Organisation des Simulations en Conception par la CApitalisation et la

Réutilisation 

Ingénierie des Systèmes d’information Ouverts pour

laConception collaborative

dans l’Entreprise virtuelLE

Contexte de rechercheContexte de recherche

Beaucoup d’acteurs, de modèles et de résultatsgarantir l’efficacité, capitaliser la connaissance

Processus hautement dynamique garantir la cohérence et la traçabilitéNombreux outils en constante évolution définir des objets génériques et stablesActeurs de culture et de niveau différents favoriser la coopérationformation des non-spécialistes, standardisation formaliser le processus de simulation

Objectifs du

Page 8: Soutenance de thèse de doctorat

8

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Le double enjeu du présent travail de recherche, tout autant scientifique qu'industriel, à partir duquel notre problématique est établie.

• L'enjeu industriel consiste à améliorer la productivité des acteurs impliqués dans l'activité de simulation numérique, par la mise à disposition des outils dont ils ont besoin pour réaliser leurs tâches et des méthodes pour gérer leur capital de connaissances.

• L’enjeu scientifique s’intéresse à surmonter un certain nombre de verrous sur des sujets centrés autour des méthodes et outils mis en oeuvre dans les processus de conception pour supporter l’intégration du métier de la simulation numérique et favoriser la coopération entre les acteurs de la conception

Problématique Problématique

Page 9: Soutenance de thèse de doctorat

9

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

La formulation des buts de simulation en cohérence avec les analyses fonctionnelles et le cycle de vie produit. Une structuration des connaissances de conception est conduite pour répondre à nos objectifs. Ces derniers se résument à :

Approche de la problématiqueApproche de la problématique

favoriser la coopération entre les acteurs de la conception et les acteurs de la simulation

faire évoluer les pratiques de réalisation des simulations dans le concept des démarches de l’Ingénierie Système.

assurer la traçabilité, la capitalisation et la réutilisation des démarches de simulation en prenant en compte l’ensemble du processus de calcul ainsi l’évolution de la phase de conception.

Un grand pas vers la planification des buts de simulation numérique en conception dans une

démarche d’Ingénierie Système

Page 10: Soutenance de thèse de doctorat

10

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Projet 2Projet 3

Capitalisation et réutilisation des connaissances

Approche de la problématiqueApproche de la problématique

Simulation Numérique

conception

Projet 1

Concepts de l’ingénierie

système

les approches

dans OSCARconception fonctionnelle

des produits

Processus de coopération par les BS

Interaction

But de simulation

ConcepteurAnalyste

Résultat de simulation

coopération

Intégration de la simulation dans la conception

Page 11: Soutenance de thèse de doctorat

11

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Contexte et problématique

Validation de l’approche méthodologique- Etude de cas

Plan de l’exposéPlan de l’exposé

Conclusion et perspectives

L’intégration de la simulation numérique dans la conception

Mécanisme d’identification et de caractérisation des EFQ

Processus de Vérification et de Validation des exigences

Les concepts de l’Ingénierie Système

L’Outil support de l’approche méthodologique

Page 12: Soutenance de thèse de doctorat

12

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

L’intégration de la simulation numérique dans la conceptionL’intégration de la simulation numérique dans la conception

Shepard, propose un environnement permettant de réaliser une idéalisation de géométrie en vue du calcul de façon fiable et favorisant le contrôle de l’analyse par la formalisation du processus de calcul ([SHE90a], [SHE90b], [SHE94]) et actualisé dans [Shephard 00].Les travaux proposés par Kurowski dans [KUR95] préconisent de fournir des outils méthodologiques au concepteur afin qu'il maîtrise les hypothèses comportementales nécessaires à la réalisation du calcul.O'bara et al, dans [O’bara & al. 02], supportent la nécessité d'utiliser des procédures pour la génération automatique de maillage, procédures qui interagissent directement avec la représentation géométrique du domaine Fine et al, décrivent, dans [Fine & al. 00], un processus de génération automatique de modèles d'analyse de type Eléments Finis (EF) adaptés à la géométrie du produit et au besoin de la simulation numérique. Turkiyyah et Fenves, dans [TUR96], proposent une aide à la construction de ce modèle dédié au calcul et à l'interprétation des résultats par la mise en évidence d'un but de simulation de haut-niveau

Ifaoui dans [Ifaoui & al. 02], précise que "pour apporter une amélioration dans les systèmes de conception actuels, il est nécessaire d'intégrer non pas des phases spécifiques du processus d'analyse, mais de considérer la démarche de calcul dans sa globalité, depuis l'identification d'un besoin de calcul au cours de la conception jusqu'à l'analyse des résultats et la validation des solutions de conception".

Page 13: Soutenance de thèse de doctorat

13

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Un constat ?l'efficacité de ces travaux relatifs à l'intégration du calcul en conception implique une liaison à caractère unidirectionnel entre la conception et la simulation numérique. Ces travaux s'intéressent seulement au passage d'un modèle de conception à un modèle d'analyse, alors que le retour d'information, de l'analyse vers la conception, est peu pris en compte malgré son intérêt certain.

L’intégration de la simulation numérique dans la conceptionL’intégration de la simulation numérique dans la conception

Page 14: Soutenance de thèse de doctorat

14

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Le développement d'environnements spécifiquesLe développement d'environnements spécifiques

VPDM pour Virtual Product Development Management [Macias & al. 00]

Des travaux qui s’intéressent à l'intégration des données et des processus de simulation

numérique dans le Systèmes d'Information Produit (SIP)

l'activité de conception à base de simulations ou SBD [Chang & al. 98] Bases de données qui utilisent le format STEP [Han & al. 02].

[Troussier & al 99], proposent une aide à l'intégration du calcul dans la conception par la méthode SG3C, développée au laboratoire 3S.

favoriser le passage d’un problème de conception à un problème de modélisation, assurer une réponse pertinente à ce problème initialement formulé.

Page 15: Soutenance de thèse de doctorat

15

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Positionnement par rapport aux principaux travauxPositionnement par rapport aux principaux travaux Objectifs Critères d’analyse

Automatiser le passage modèle CAO- modèle

idéalisé pour la simulation

Maîtrisé la qualité des simulations

Aider au choix de

modélisation

Prise en compte de

l’ensemble du

processus de calcul

Prise en compte de la multiplicité des

calculs

Prise en compte de l’évolution de

la conception

She 90a

Kur 95

Tur 96

Sza 96

Ben 98

Kur97

Rao 98

Fen86

Fine 00

She00

Lemaire00

Eckard 00

O’bara 02

Ifaoui 02

Lemaire 02

Trou 99

Page 16: Soutenance de thèse de doctorat

16

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Contexte et problématique

Validation de l’approche méthodologique- Etude de cas

Plan de l’exposéPlan de l’exposé

Conclusion et perspectives

L’intégration de la simulation numérique dans la conception

Mécanisme d’identification et de caractérisation des EFQ

Processus de Vérification et de Validation des exigences

Les concepts de l’Ingénierie Système

L’Outil support de l’approche méthodologique

Page 17: Soutenance de thèse de doctorat

17

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Le cycle en V de l’Ingénierie SystèmeLe cycle en V de l’Ingénierie Système

STB

STG

STD

STR

Définition composants des organes

Concrétisation des pièces

Fonctionsbesoins

Réponses solutions physiques

Branche conception

Tests Validationcomposants

Test Définition organes

Intégration organeet composants

Validation physiques

Intégration organe

Validation besoins

Branche intégration

Définition organes

Dossiers de validation

Plan de test

ISO15288, "Life Cycle Management & System Life Cycle Processes", ISO 15288 CD2, 2000,ISO/IEC.

IEEE1220, "IEEE Trial-Use Standard for Application and Management of the System R.Harwell, INCOSE UK 2001 EIA632, "Processes for Engineering a System", in ANSI/EIA-632-1998, 1998, EIA.

www.sedres.com www.nist.gov/sc4

Plan de test

Plan de test

Page 18: Soutenance de thèse de doctorat

18

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Les processus de l'ISO 15288 selon [INCOSE 06]Les processus de l'ISO 15288 selon [INCOSE 06] Il s’agit d’identifier le périmètre au sein duquel

correspond l’architecture du produit et l’organisation du projet.

Page 19: Soutenance de thèse de doctorat

19

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

(Systems Engineering Data Representation and Exchange Standardisation) Le projet SEDRES 

janvier 96 mars 99

De définir un modèle des données utilisé par l’I.S

Ce nouvel élément de travail vise à définir un protocole d'application de l’ingénierie système (AP)

débuté en janvier 2000

D’élaborer la norme STEP / AP233 qui doit aboutir aux spécifications standards relatives à l’ingénierie système

De présenter dans la norme ISO 10303, la représentation de données de l’I.S utilisée pendant la phase de conception du système

Le projet SEDRES 2 

STEP / AP 233STEP / AP 233

Architecture de systèmesReprésentation des exigences

Le modèle produit AP 233, comprend:Exigences sur les tests à réaliserL’allocation des besoins

Page 20: Soutenance de thèse de doctorat

20

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Contexte et problématique

Validation de l’approche méthodologique- Etude de cas

Plan de l’exposéPlan de l’exposé

Conclusion et perspectives

L’intégration de la simulation numérique dans la conception

Mécanisme d’identification et de caractérisation des EFQ

Processus de Vérification et de Validation des exigences

Les concepts de l’Ingénierie Système

L’Outil support de l’approche méthodologique

Page 21: Soutenance de thèse de doctorat

21

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Vers une définition consensuelle des exigencesVers une définition consensuelle des exigences Qu’est ce

qu’une exigence ? Une exigence prescrit une aptitude, une

caractéristique ou une limitation du système, d’un de ses constituants ou encore d’un

produit ou d’un processus contribuant à leur cycle de vie. [Harwell & al., 93]

« s’il est exigé que quelque chose doit être accompli, transformé, produit, ou fourni, c'est une exigence ».

Mais, une exigence est-elle une contrainte ou une

spécification  ?Une contrainte est une limitation ou exigence implicite qui contraignent

la solution de conception ou l'exécution du processus de l'Ingénierie Système.

Une spécification est un document qui décrit complètement un élément physique ou ses interfaces dans les termes de l’exigence (fonctionnelle,

performance, contraintes et caractéristiques physiques) et les conditions de qualification et les procédures pour chaque exigence.

Une exigence est une déclaration qui identifie une capacité, une caractéristique physique, ou un facteur de qualité qui borne un produit

ou le besoin du processus pour qu'une solution s’avère viable

l’IEEE Std 1220-1994

Page 22: Soutenance de thèse de doctorat

22

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Simulation d'un choc frontal de type Danner [Baizet 00].

Vérifier que la déformation limite <

4mm de l’élément avant de la carrosserie pour

un choc frontal de type Danner

MC

MM

MS

Résultat

BS

Besoins client, Analyse du

marché, Fonction

Exigences

Spécifications

Conception

Implémentation

Vérification et

Validation

Vérification et

Validation

Vérification et

Validation

validation

vérifier

vérifier

Synthèse

Pourquoi s’attache t’on aux exigences ?: Pourquoi s’attache t’on aux exigences ?:

Simulation

Re-conception

Page 23: Soutenance de thèse de doctorat

23

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Les méthodes et outils d’ingénierieLes méthodes et outils d’ingénierie

Partenaires & Fournisseurs

Expressionde besoins

Analyse Fonctionnelledu Besoin

Traçabilité des Exigences

Analyse FonctionnelleTechnique

ClientsCapitalisation

des connaissancesd’ingénierie

AMDEC Produit

Arbres de Défaillance

Architecture système

Réception client

Retrait de service

Exploitation &

maintenance

AMDEC Process

Cohérence des données d’ingénierie

Production des constituants

Gammesde contrôle

Recherche & Développement produit/process

Inté

grat

ion,

tes

ts &

val

idat

ions

Plan de validationPlan de validation

Dossier de justificationDossier de justification

CdCF

Plan de surveillance

TRIZ

Maîtrise Statistique

Produit (SPC)

Plans d’expériences

QFD

Page 24: Soutenance de thèse de doctorat

24

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Identification des EFQ: Identification des EFQ:

ProcessusIdentification des

Exigences

ProcessusIdentification des

Exigences

MéthodesAFE, AFI, QFD, AMDEC

MéthodesAFE, AFI, QFD, AMDEC

Outils TDC Need, TDC Structures,

TDC FMEA, QFD Capture

Outils TDC Need, TDC Structures,

TDC FMEA, QFD Capture

Quoi ?

Comment ?

Avec Quoi ?

Déterminent les Résultats attendus

Définissent les techniques de

réalisation

Améliorent l’efficacité dans la mise en œuvre

des méthodes

Failure Mode, Effects and Criticality Analysis

AMDEC

Quality Function DeploymentQFD

Analyse FonctionnelleAFL’aspect fonctionnel

L’aspect technique

L’aspect fiabilité

Exigences globales du cycle de vie

produit

Exigences testablesExigences Non testables

Page 25: Soutenance de thèse de doctorat

25

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Processus d’identification des exigences globalesProcessus d’identification des exigences globales

Cycle de Vie

AF Externe AF Interne

Analyse fonctionnelle

AMDEC Produit

AMDEC

Définition du besoin

Analyse des risques

Conception et

optimisation du produit

Cahier des

charges fonctionn

el

Analyse fonctionn

elle du besoin Analyse

fonctionnelle

technique

Identification et

validation des

Exigences

Traitement des

problèmes

QFD

Page 26: Soutenance de thèse de doctorat

26

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Identification des exigences dans l’AFE Identification des exigences dans l’AFE

Analyse Fonctionnelle ExterneAFE

Propriétés du projet et contexte de l’étude

Objectif de l’étude; Enoncé du besoin; Présentation du projet; Diagnostic marché et directives

particulièresContraintes générale du projet Technologiques; Coût; Délais;

Performances; autres

Phase utilisation; phase maintenance; Phase montage;

Phase recyclage etc

Définition des phases du cycle de vie produitPhase utilisation 1

Recherche des fonctions

Brainstorming; Diagramme pieuvre; Ordonner les fonction

« Arbre Fonct »Caractériser les fonctions Critères; Niveau; Flexibilité;

moyen de contrôlePhase utilisation 2

Recherche des fonctions

Page 27: Soutenance de thèse de doctorat

27

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Identification des exigences dans l’AFI Identification des exigences dans l’AFI

Analyse Fonctionnelle InterneAFI

Fonctions de services par phase

Liste des solutions

Solutions envisagées

Liste des composants

Diagramme FAST

Arborescence des composants

Développer l’arborescence et identifier les interfaces

Liste fonctions; Ordonnées; Caractérisées;

Phase utilisation; phase maintenance; Phase montage;

Phase recyclage etc

Caractéristiques

Liste des sous-ensembles; composants;

Nom de la caractéristique; classification; valeur nominale;

valeur nominale; tolérance; moyen de vérification; méthode

de vérification

Caractéristiques des sous ensembles

Caractéristiques des composants Nom de la caractéristique;

classification; valeur nominale; valeur nominale; tolérance;

moyen de vérification; méthode de vérification

Page 28: Soutenance de thèse de doctorat

28

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Identification des exigences dans l’AMDEC Identification des exigences dans l’AMDEC

Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité 

AMDEC

Situation de vie 1Phase utilisation 1

Sous ensemble

organe

AFE AFI

Ordonnée les sous-ensembles, les organes et les fonctions

Fonctions

Tableau AMDEC

Mode de la défaillance, Libellé; Effet; Cause; indice de gravité; niveau d’occurrence; indice de sévérité; Nb de détection; Etat

de l’action.

Produit

Sous ensemble

organe

Fonctions

Tableau AMDEC

Page 29: Soutenance de thèse de doctorat

29

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Identification des exigences dans le QFD Identification des exigences dans le QFD

Quality Function Deployment

QFD

Développer le What(s) ou le Quoi

AFE Marketing

Fonctions

Import client

Performance

Produit concurrent A

Produit concurrent B

Notre produit

Point fortmarketing

% d’importance

Foncrtion1

Fonction2

Développer le How(s) ou le Comment

Quelles sont les exigences techniques à privilégier ?

Exigences

Direction valeur cible

Valeur cible

Evaluationtechnique

Produit concurrent A

Produit concurrent B

Notre produit

d’importanceabsolue %

Exigence 1

Exigence 2

Quelles sont les attentes clients à considérer en priorité pour assurer la réussite commerciale du produit

?

Page 30: Soutenance de thèse de doctorat

30

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Déploiement le What(s) / How(s)Quelles sont les difficultés potentielles du cycle de

développement de produit ?

Fonctions système

Fonctions Sous-ensemble

Fonctions organe

Exigences système

Exigences Sous-ensemble

exigences organe

Input list Output listArbre relationnel de la fonction

Exigence 1 attribuéeExigence 2 attribuéeExigence 3 attribuée

ValValVal

Déploiement le Hows(s) / How(s) Quelles sont les dépendances et les conflits entre les exigences ?

Exigences Exigence 1 Exigence 2 Exigence 3 Exigence 4

Exigence 1

Exigence 2

Identification des exigences dans le QFD Identification des exigences dans le QFD

Page 31: Soutenance de thèse de doctorat

31

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Organisation des exigencesOrganisation des exigencesTitre du projet : Frein à disque Acteur : Date :

Contraintes projet : Coût : Délais : Technologie : Qualité :

Identifiant

Exigences globalesPhase du cycle de

vie

Méthodes source

Outil support

EX1 Transmettre le couple de freinage de 34 mmN Utilisation AFI TDC Structure

EX2 Doit être fixé rigidement au support Montage AMDEC TDC FMEA

EX3 De faible coût Marché AFE & QFD TDC Need, QFDProjet 1

Identifiant EX11(PDP) Texte de l’exigence 11Méthode Source 1

Outil support 1

Acteur 1

Identifiant EX12 Texte de l’exigence 12

Identifiant EX1N Texte de l’exigence 1NActeur N

Méthode Source N

Outil support N

Projet 2Identifiant EX21(PDP) Texte de l’exigence 21

Identifiant EX22 Texte de l’exigence 22

Identifiant EX2N Texte de l’exigence 2N

Contraintes du Projet 1 :

Coût Délais QualitéContraintes du Projet 2 : Technologie

Coût Délais QualitéTechnologie

Page 32: Soutenance de thèse de doctorat

32

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

La gestion des exigences se définit comme une approche systématique destinée, d’une part, à obtenir, à organiser, et à documenter les exigences du système, et d’autre part, à définir le processus qui établit et maintient l'accord entre le client et l’équipe de projet sur les exigences évolutives du système

La gestion des exigences ainsi définie se heurte à de nombreux problèmes tels que :

les exigences n’apparaissent pas toujours de façon évidente et sont issues de multiples sources,

il n'est pas toujours facile d’exprimer les exigences de façon claire et dépourvue d’ambiguïtés,

il existe de nombreux types d’exigences déclinées à différents niveaux de détail, le nombre d’exigences peut devenir assez grand et difficilement contrôlable,

les exigences ne sont pas indépendantes d'autres données du processus de conception,

de nombreux changements des exigences se produisent au cours du cycle de vie du produit.

Caractérisation des exigencesCaractérisation des exigences

Page 33: Soutenance de thèse de doctorat

33

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Ingénierie Système

Gestion d’entreprise

Gestion de Projet

Logiciel d’IngénieriePsychologie Industrielle

Ingénierie de

vérification (Test)

Ingénierie des EXIGENCESInternational Committee On Systems

Engineering (INCOSE), Requirements Working Group

Mil-std 499b - Engineering Management Standards - May 1991.

IEEE Trial-Use Standard for Application and Management of the

System EngineeringProcess, IEEE STD 1220-1994

Le recours à l’ingénierie des exigencesLe recours à l’ingénierie des exigences

Page 34: Soutenance de thèse de doctorat

34

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Type : (Primaire ou Dérivé)

Paramètres projet -Tâche - Evaluation de conformité - Norme : (Règlements/ pratiques administratives)

Caractérisation des exigencesCaractérisation des exigencesCaractérisation des exigencesCaractérisation des exigences

Priorité (Budget – Sécurité)

Niveau de conformité (Obligatoire : “ ce que doit ”, Conseil “ ce que peut ”, Information) 

Application de l‘exigence

Paramètres produit

•Qualitatif:-Fonctionnel : ( ce que doit / une capabilité du produit)-Processus : (menant a un résultat / produit)•Quantitatif: -Performance-Note de conception : (Altitude, endurance, taux de mélange)-Procédure (séquence d'opérations, algorithme spécifique)- Physique ( c’est quoi)

Characteristics of Good Requirements

Pradip K et a.l, 1996 - Armament Systems Division- INCOSE

Page 35: Soutenance de thèse de doctorat

35

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Exigences

globales

Caractériser selon un standard

Identifier les EFQ

Définir les attributs des

exigences

Evolutives parce qu’elles reposent elles-mêmes sur des hypothèses d’utilisation et d’environnement et sur des choix stratégiques de maîtrise d’ouvrage, définis à un

temps donné

Incomplètes parce que le système que l’on développe n’est pas autonome, et que certains choix de conception imposeront de clarifier des exigences complémentaires liées aux choix d’architectures, de mise en œuvre, ou aux impacts engendrés sur des systèmes techniques ou organisationnels en interface.

Type: (Primaire ou Dérivé)

Application de l‘exigence

Paramètres produit

Paramètres projet

Qualitatif:

Quantitatif:

Niveau de conformité

Priorité

Tâche Evalu conformité Norme

Exigence Fonctionnelle Quantifiée

Description Justification Source et Document support Critère de mesure Phase du cycle de vie   Critère et flexibilité  Satisfaction client 

Conflit Dépendance

Les attributs des exigences

Page 36: Soutenance de thèse de doctorat

36

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Déploiement du dialogue externe par l’attribut des exigences

Maintenance

Marketing

Production

Attribut exigences 1………………………………………………

………………………………………………………………………

Concepteur

R&D

AnalysteAttribut

exigences 2………………………………………………………………………………………………………………………

Concepteur

Maintenance

Contrôle Qualité

R&D_____________________________________________________________________________________________________________________________

Document support

Écriture et modificationConsultation

Page 37: Soutenance de thèse de doctorat

37

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Métier: Résistance

Projet: Bielle B-64 Exigence: EX4

Contraintes projet: Délais= Oui Qualité = Oui

Caractériser selon un standard

Application de l‘exigence

Type: (Primaire)

Paramètres produitQuantitatif:

Niveau de conformité PrioritéObligatoire Sécurité

Définir les attributs des

exigences

Description :……………. Résister à l’effort de combustionJustification :……………. Le flambage de la bielle dégrade la fonction Source :…………………. l’analyse fonctionnelle interne Document support : ……. Lien de consultation du document de l’analyse Critère de mesure :…….. rigidité pour un couple de 240 mN et une pression de 120 bars Phase du cycle de vie …. Utilisation   Critère et flexibilité….. Rigidité F0.  Satisfaction client……. 5  Conflit:…………. EX3 Dépendance……. EX1 – EX2

Déploiement du dialogue externe par l’attribut des exigences

Page 38: Soutenance de thèse de doctorat

38

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Définir les attributs des

exigences

Réutilisation des démarches par l’attribut des exigences

Caractériser selon un standard

Définir les attributs des

exigences

BS1

Acteur 1

Simulation1

BS2

Simulation2

Acteur 2

SI-1

SI-2

Résultat 1

Résultat 1

Résultat 2

Résultat 1

Résultat 2

Page 39: Soutenance de thèse de doctorat

39

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Contexte et problématique

Validation de l’approche méthodologique- Etude de cas

Plan de l’exposéPlan de l’exposé

Conclusion et perspectives

L’intégration de la simulation numérique dans la conception

Mécanisme d’identification et de caractérisation des EFQ

Processus de Vérification et de Validation des exigences

Les concepts de l’Ingénierie Système

L’Outil support de l’approche méthodologique

Page 40: Soutenance de thèse de doctorat

40

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Support informationnel (EFQ)

La logique du processus de planification La logique du processus de planification des B.Sdes B.S

Identifier le besoin utilisateur

Organisation et Analyse des exigences

Expression BS et vérification exigence

Validation des exigences

AFE AFI

QFD AMDEC

Marketing

Fonctions contrainte

Fonctions d’adaptation

caractériser

Exigences

globales

Caractériser selon un standard

Identifier les EFQ

Définir les attributs des

exigences

Formuler un but de

simulation

Lancer la simulation

(vérification)

Résultat de simulation

Conclusion de

simulation

Non valid

e

valide

Valider l’exigence

MM

MS

Page 41: Soutenance de thèse de doctorat

41

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Expression BS et vérification exigence

Contraintes générale du projet

Exigences du cycle de vie produit

Attributs des E FQ

Formuler un but de

simulation

Validation des exigences

MM

MS

ConsulterConsulter Outil de

simulation

Rapport résultat de simulation

évaluer Conclusion de simulation

Commentaires

Critère d’acceptation

Générer un rapport

résultat de simulation

Simulation Numérique

Confirmé la validation de l’exigence

Page 42: Soutenance de thèse de doctorat

42

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Processus de Vérification et de ValidationProcessus de Vérification et de Validation

Exigences globales du cycle de vie

produit

Analyse Fonctionnelle

«QFD» Quality Function

Deployment

AMDEC

Caractérisation des EFQ

Besoins client, Analyse du Marché, Fonctions Support informationnel (EFQ)

Identification des EFQ

Expression des buts de simulation

Vérification

Validation

Validation

Vérification

Catégorisation

Ingénierie

Simulation Numérique

Conception

Page 43: Soutenance de thèse de doctorat

43

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Contexte et problématique

Validation de l’approche méthodologique- Etude de cas

Plan de l’exposéPlan de l’exposé

Conclusion et perspectives

L’intégration de la simulation numérique dans la conception

Mécanisme d’identification et de caractérisation des EFQ

Processus de Vérification et de Validation des exigences

Les concepts de l’Ingénierie Système

L’outil support de l’approche méthodologique

Page 44: Soutenance de thèse de doctorat

44

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Ce projet consiste à concevoir et à réaliser un démonstrateur relatif à un outil informatique d’aide à la formulation des buts de simulation. Ce démonstrateur permettra de supporter le traitement des exigences de la demande jusqu’à l’apport du processus de validation de celle-ci par la simulation numérique au travers d’un espace de travail virtuel et collaboratif

Objectif du démonstrateur support Objectif du démonstrateur support informationnelinformationnel

Le but de cet outil est d'apporter une aide pour la compréhension des verrous qui peuvent entraver l’apport de nouvelles méthodes proposées dans un environnement de recherche.

Page 45: Soutenance de thèse de doctorat

45

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Présentation du démonstrateur support Présentation du démonstrateur support informationnelinformationnel

Notre choix s’est porté vers la solution n°2. Cette orientation est due au fait que le langage PHP est un langage script, qui est supporté par le serveur Web Apache, le plus répandu dans le monde, il est donc développé pour être facilement utilisable via ce serveur. PHP permet d'interfacer très facilement de très nombreuses bases de données notamment MySql. Nous retrouvons d'ailleurs l'ensemble Apache-PHP-MySql souvent sur les plates-formes Web

Solution n°1JavaApacheTomcatAccess

Solution n°2phpApacheMySqlEasyphp.lnk

Page 46: Soutenance de thèse de doctorat

46

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Automates d’état du démonstrateurAutomates d’état du démonstrateur

Boite de dialogue

connexion

Lancement du

démonstrateur

Login non

valide

Login correct

Sortie du démonstrateur

Déconnection

Support informationnel but de simulation

Fenêtre principale

Recherche ProjetRetour menu

principal

Retour menu

principal

Sélection d’un portail Sélection d’un

portail

Page 47: Soutenance de thèse de doctorat

47

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Démonstrateur support informationnelDémonstrateur support informationnel

Page 48: Soutenance de thèse de doctorat

48

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Modules du démonstrateur support Modules du démonstrateur support informationnelinformationnel

Page 49: Soutenance de thèse de doctorat

49

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Modules du démonstrateur support Modules du démonstrateur support informationnelinformationnel

Page 50: Soutenance de thèse de doctorat

50

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Contexte et problématique

Validation de l’approche méthodologique- Etude de cas

Plan de l’exposéPlan de l’exposé

Conclusion et perspectives

L’intégration de la simulation numérique dans la conception

Mécanisme d’identification et de caractérisation des EFQ

Processus de Vérification et de Validation des exigences

Les concepts de l’Ingénierie Système

L’outil support de l’approche méthodologique

Page 51: Soutenance de thèse de doctorat

51

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Etude de cas : Support d'étrier de frein Etude de cas : Support d'étrier de frein

à disqueà disque Système frein à disque hydraulique Hayes et support

frein

Ident Exigences Phase du cycle de vie Méthode source Outil utilisé

EX1 Doit transmettre l’effort de freinage Phase utilisation AFE TDC Need

EX2 La matière du support doit être recyclable Phase recyclage AFE TDC Need

EX3 Doit être rigidement assemblé sur le cadre Phase utilisation AFI AMDEC TDC structureTDC FMEA

EX4 Doit être interchangeable Phase d’entretien QFD QFD/capture

Page 52: Soutenance de thèse de doctorat

52

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Etude de cas : Support d'étrier de frein Etude de cas : Support d'étrier de frein

à disqueà disque

Identification des contraintes projet :

Page 53: Soutenance de thèse de doctorat

53

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Etude de cas : Support d'étrier de frein Etude de cas : Support d'étrier de frein

à disqueà disque Critère identifié dans l’AFE

Critère identifié dans l’AFI

Critère identifié dans l’AMDEC

Page 54: Soutenance de thèse de doctorat

54

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Etude de cas : Support d'étrier de frein Etude de cas : Support d'étrier de frein

à disqueà disque

Recherche des attributs de l’exigence :

Page 55: Soutenance de thèse de doctorat

55

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Etude de cas : Support d'étrier de frein Etude de cas : Support d'étrier de frein

à disqueà disque Formulation du but de simulation :

Page 56: Soutenance de thèse de doctorat

56

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Page 57: Soutenance de thèse de doctorat

57

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Page 58: Soutenance de thèse de doctorat

58

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Page 59: Soutenance de thèse de doctorat

59

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Page 60: Soutenance de thèse de doctorat

60

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Etude de cas : Support d'étrier de frein Etude de cas : Support d'étrier de frein

à disqueà disque Formulation du but de simulation :

Page 61: Soutenance de thèse de doctorat

61

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Contexte et problématique

Validation de l’approche méthodologique- Etude de cas

Plan de l’exposéPlan de l’exposé

Conclusion et perspectives

L’intégration de la simulation numérique dans la conception

Mécanisme d’identification et de caractérisation des EFQ

Processus de Vérification et de Validation des exigences

Les concepts de l’Ingénierie Système

L’outil support de l’approche méthodologique

Page 62: Soutenance de thèse de doctorat

62

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

ConclusionConclusion

Le calcul d’aide au choix doit permettre aux concepteurs de répondre rapidement et efficacement à des questions du type : « pour raidir au meilleur rapport coût/qualité ma structure qui se déforme trop, dois-je augmenter l’épaisseur de plastique ou ajouter un jeu de nervures ? ».

La simulation doit être fonctionnelle et donc apte à suivre les évolutions des fonctions du produit. On peut ainsi avoir une trace à forte valeur ajoutée par la gestion et la formulation des buts de simulation utilisable pour des remises en cause ou des évolutions des fonctions.

dell
Page 63: Soutenance de thèse de doctorat

63

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Nous confirmons d’après ce travail que les exigences forment une ligne de base pour le développement du produit et de la simulation numérique. Ainsi, l’approche proposée offre un support pour assurer la conformité d’un système aux exigences formulées et permet de prendre en compte au plus tôt les contraintes des uns et des autres et d'éviter les blocages, les arbitrages a posteriori et les allers-retours.

ConclusionConclusion

Cette approche qui exige un formalisme capable d’apporter une structuration du processus de calcul, une identification des connaissances générées, la capture des informations du processus de conception dans un objectif de réutilisation, de capitalisation et de réduire les délais de développement

Page 64: Soutenance de thèse de doctorat

64

LASEMENIS - Sfax le 02 Mars 2007

Ingénierie de vérification

(Test)

Ingénierie Système

Gestion de Projet

Perspectives

Ingénierie des EXIGENCESInternational Committee On Systems

Engineering (INCOSE), Requirements Working Group

Conception

Simulation Numérique

Outil collaboratif

Sta

nd

ard

s