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Co-évolution et conception intégrée de produits Modèle et support de lactivité de conception Pierre Lonchampt Dir. : D. Brissaud et G. Prudhomme Laboratoire.

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1 Co-évolution et conception intégrée de produits Modèle et support de lactivité de conception Pierre Lonchampt Dir. : D. Brissaud et G. Prudhomme Laboratoire 3S Grenoble, le 29 juin 2004 Thèse de Génie Industriel École doctorale Organisation Industrielle et Systèmes de Production

2 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 2/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits La conception… …Activité créatrice qui, partant des besoins exprimés, des moyens existants et des possibilités technologiques, aboutit à la définition dun produit satisfaisant ces besoins et industriellement réalisable [NF L ] Situation initiale problématique : Besoins Contraintes Situation objective : Définition Introduction

3 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 3/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Le problème de conception –Complexe [Maier, Visser, Reiman…] –Mal défini/structuré [Simon] –Ouvert [Fustier, Beguin] Activités de conception –Résolution de problème –Cadrage, construction du problème (framing/setting [Schön, Nidamarthi]) –Evaluation [Bonnardel, Blanco, Poveda] Introduction

4 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 4/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Le processus de conception –Définition dune solution –Construction du problème de conception –Identification et construction de liens entre problème et solution Objectifs – Rationaliser, tracer, expliciter La mise en œuvre du processus de conception La construction, lidentification Introduction

5 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 5/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Introduction Problématique Modèle de lactivité de conception Support de l'activité de conception Conclusions, perspectives et discussions

6 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 6/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Un nouveau paradigme industriel, lIngénierie concourante. –La conception devient Parallèle exécution des tâches Simultanée aspects, étapes du cycle de vie Collaborative métiers, cultures, logiques daction … [Ishii] [Parsaei] Problématique

7 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 7/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Processus collaboratif –Atteinte dun but commun – Co-ordination Tâches, ressources – Co-opération Engagés dans une action collective Problématique

8 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 8/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Co-opération –Action collective porte sur La définition de la solution, sa représentation Une expression du problème partagée Une formalisation des liens entre problème et solution Lévaluation de la solution Rationaliser –Expression, formalisation, évaluation Décrire et comprendre ces mécanismes Supporter, aider leur mise en oeuvre Problématique

9 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 9/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Introduction Problématique Modèle de lactivité de conception Support de lactivité de conception Conclusions, perspectives et discussions

10 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 10/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Les modèles de la littérature [ Méthodes de conception, études descriptives, sciences cognitives … ] Proposition dune classification : Phases Domaines Activités Modèle

11 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 11/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Modèles (phases) : descriptifs et prescriptifs (méthodes) – Découpage temporel Écriture/décomposition du problème Résolutions successives des sous-problèmes – Découpage des niveaux (abstraction, détail) de définition de la solution – Évaluation selon le schéma spécification/génération/évaluation Modèle [Ulrich et Eppinger]

12 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 12/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits – Processus (et) produit décrits par un ensemble de domaines-espaces-mondes – Découpages dun ou plusieurs axes explicites autres que le temps – Points de vue, X, métier… – Abstraction, justification, détail… – Conception – Évolution des domaines – Transformation […] des éléments dun domaine en éléments dun autre domaine Modèles (domaines) Descriptifs et prescriptifs (méthodes) [Andreasen] [Yannou] Modèle

13 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 13/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Modèles (activités): descriptifs – Découpage temporel plus fin – Pas de séquence – Écriture du problème, évaluation 0, 1 ou plusieurs activité(s) Modèle

14 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 14/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Caractéristiques cognitives de lactivité de conception –Planification hiérarchique / opportuniste des activités [Visser] –Intégration des points de vue : simultanéité des domaines [Darses] Mécanisme de lévaluation [Blanco] –Émergence dun critère –Lien problème/solution [Darses] [Blanco] Modèle

15 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 15/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Problème écrit, décomposé a priori ? Construction du problème = 1 domaine ou + ? Découpage a priori ? Construction du problème = 0, 1 activité ou + Planification hiérarchique et points de vue successifs Séquence, ordre ? Successif ou simultané ? Uniquement descriptif Aucune planification Points de vue successifs Évaluation : Spécifier / générer / évaluer Évaluation = 1 domaine ou + ? Évaluation = 1 activité ou + Modèle

16 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 16/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Un processus de conception multidimensionnel Un modèle co-évolutif Modèle Définition de la solution Expression du problème Situation initiale problématiqu e : Besoins Contraintes Situation objective : Définition Temps Découpage 1 Découpage 2Niveau définition Niveau détails Activités Domaines Phases P2 P1 D3 P3 D2 P2 P1 D3 P3 D2 P2 P1 D3 P3

17 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 17/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits – Modèle co-évolutif Points de vue : temps et problème/solution 2 domaines, 4 activités Expression, définition : communes et partagées Temps Activités C onjecture D éfinition É valuation R eformulation Modèle Définition de la solution Expression du problème

18 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 18/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits – Codage dialogues/activités R, E, D et … CD Validation et illustration –Utilisation dun corpus écrit [DPW94], [CROSS et al.] 3 concepteurs Un produit pour transporter à VTT un sac à dos donné 2 heures de conception I K J Modèle

19 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 19/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Résultats –Nature itérative du processus –Caractéristiques des différentes activités Modèle ActivitéDurée moyenneProportion en temps total Reformulation10 s29.5 % Définition9 s27 % Evaluation5 s12.5 % Conjecture/définition3 s8 % Non codée9 s23 %

20 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 20/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Un modèle co-évolutif –Décrire et comprendre Lexpression du problème Lévaluation Les liens problème/solution –Itératif, opportuniste –Évaluation et émergence Rationaliser –Aider à, supporter la mise en œuvre de ces mécanismes Modèle

21 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 21/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Introduction Problématique Modèle de lactivité de conception Support de lactivité de conception Conclusions, perspectives et discussions

22 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 22/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Aide, support à la conception – Supporter la mise en œuvre des activités La reformulation du problème Lévaluation – Formaliser, structurer Les éléments du problème de conception Les critères dévaluation Les liens entre problème et solution Support

23 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 23/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Exemples doutils Le tableau de caractérisation des fonctions [Normes] La maison de la qualité [AKAO] Support

24 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 24/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Les outils existants : Des formalismes différents pour des concepts similaires Peuvent être considérés indépendamment des méthodes Support Définition de la solution Expression du problème Ecriture du problème sous forme fonctionnelle, caractérisée Liens dinfluence entre solution et problème

25 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 25/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Les spécifications dun outil, un formalisme et son usage –Fonctions : enregistrer, formaliser et restituer Les éléments mobilisés et émèrgents lors du processus de conception Les liens qui les unissent Indépendamment dun schéma séquentiel –Solution Classifier les éléments »F(activité associée) »F(outils existants) –Une structure d objets Utiliser le formalisme des outils existants Support

26 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 26/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits –Structure dobjets Premier niveau de classification : nature des activités –Besoins, contraintes, drafts, caractéristiques, critère dévaluation Second niveau de classification : propriétés des outils étudiés –Pondération, corrélation, décomposition… Support – Exemples

27 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 27/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Usage et structure –Dun acteur dédié … Outil Modem Structure dobjets Interface : Affichage / saisie Support Instancie directement les objets et liens correspondants Il choisit quelle(s) classe(s) et association(s) il instancie Observe, écoute, Affiche en fonction des règles paramétrées Paramètre les règles daffichage

28 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 28/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Usage et structure –… A une utilisation intégrée Support Outil Modem Structure dobjets Interface : Affichage / saisie Lacteur paramètre Lacteur instancie et loutil affiche

29 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 29/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Synthèse : Support de l'activité de conception –Premiers niveaux de conception –Les concepts, la structure : Problème traité, le quoi ? –Enregistrer/classifier/restituer la construction du problème et de ses liens avec la solution –Permettre lusage des outils existants dans une dynamique opportuniste Solution, le comment –Structure dobjets –Modem –Interface / Formalisme Support

30 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 30/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Introduction Problématique Modèle de lactivité de conception Support de lactivité de conception Conclusions, perspectives et discussions

31 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 31/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Conclusion –Un modèle co-évolutif Simple, complément domaines/activités Compréhension du processus de conception Apport théorique –Les spécifications dun support de l'activité de conception Supporte la coopération –Construction dun problème commun et partagé –Evaluation (qui participe à cette construction) Participe à la mise en oeuvre des outils existants –Cohérence entre les outils, les objets –Dynamique itérative, démarche opportuniste Conclusion

32 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 32/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Perspectives et questions ouvertes –Validation –Développement –Dautres problématiques… Valeur, Décision, Design rationale SGDT, PLM, Modèles produits Coordination, Gestion de la conception Conclusion }

33 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 33/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Merci de votre attention Thank you for your attention

34 graphic-design Sand IntroductionProblématiqueModèleSupportConclusion 34/33 29 Juin 2004 Pierre LONCHAMPT Co-évolution et conception intégrée de produits Attacher Solidité? FacilitéTemps <30s - Solidité? FacilitéTemps < ? Transporter Stable -- Confortable Se ranger Encombre ment Plaire Forme sportive + Prix < 55$ Volume de vente / an Sac existant Type de cadre Externe - Vélo TypePresque tous les VTT et VTC ++ Position du sacOrientation du sac AVHarleyARHoriz Dev. Horiz Der. Vert. Dev. Vert. Der. Matrice de décision


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