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HAL Id: tel-00659298 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00659298 Submitted on 8 Jul 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Modèles et outils de capitalisation des connaissances en conception : contribution au management et à l’ingénierie des connaissances chez Renault - DCT Ludovic Louis-Sidney To cite this version: Ludovic Louis-Sidney. Modèles et outils de capitalisation des connaissances en conception : contribu- tion au management et à l’ingénierie des connaissances chez Renault - DCT. Autre. Ecole Centrale Paris, 2011. Français. NNT : 2011ECAP0056. tel-00659298 Thèse de doctorat Présenté par Ludovic LOUIS-SIDNEY Pour l’obtention du grade de Docteur de l’Ecole Centrale Paris Spécialité : Génie Industriel Laboratoire d’accueil : LISMMA MODELES ET OUTILS DE CAPITALISATION DES CONNAISSANCES EN CONCEPTION : Contribution au management et à l’ingénierie des connaissances chez Renault - DCT Soutenue le 8 décembre 2011 devant un juré composé de : Benoît EYNARD Professeur, UT Compiègne Rapporteur Laurent GENESTE Professeur, ENI Tarbes Rapporteur Alain BERNARD Professeur, EC Nantes Président Emmanuel CAILLAUD Professeur, Université de Strasbourg Examinateur Alain RIVIERE Professeur, Supméca Paris Examinateur Samir LAMOURI Professeur, Arts et Métiers ParisTech Directeur Vincent CHEUTET Maître de conférences, Supméca Paris Co-Encadrant Michel GRUNDSTEIN Ingénieur Conseil, Chercheur associé UT Paris-Dauphine Invité Antoine MEZZA UET « Méthodes IAO et échanges numériques », Renault Invité Olivier PURON Service « Animation de la performance », Renault Invité Année 2011 École Doctorale Sciences pour l’Ingénieur – ED287 Numéro d’Ordre 2011ECAP0056 École Centrale Paris REMERCIEMENTS Ce manuscrit est le résultat d’un projet de thèse qui doit son aboutissement à l’appui et à la participation d’un ensemble de personnes. Cette page se veut l’expression de ma reconnaissance envers elles. Tout d’abord je souhaite remercier M. Alain BERNARD de m’avoir fait l’honneur de présider mon jury de thèse. Merci également à M. Benoît EYNARD et M. Laurent GENESTE d’avoir accepté d’être les rapporteurs de cette thèse et de m’avoir fait bénéficier de leur analyse concernant ces travaux de recherche. Je remercie M. Emmanuel CAILLAUD et M. Alain RIVIERE pour leur participation à ce jury, marquant ainsi l’intérêt qu’ils ont accordé à ce travail. Merci à M. Michel GRUNDSTEIN de m’avoir honoré de sa présence. Je ne peux que regretter la mise en œuvre tardive de ma démarche pour le rencontrer et profiter de ses critiques constructives. J’exprime également ma gratitude à l’égard des membres de l’équipe qui m’ont accueilli à la Direction de la Conception des Technologies GMP de Renault. Merci à M. Antoine MEZZA, Responsable de l’UET Méthode IAO et échanges numériques ainsi qu’à M. Olivier PURON, Chef du Service Animation de la performance pour le suivi permanent qu’ils ont effectué ainsi que pour leurs conseils avisés et pragmatiques. Merci aussi à M. François BAUDLOT et M. Eric TAVENNE, leur prédécesseur, sans qui ce projet n’aurait pu voir le jour. J’ai une considération particulière pour M. Samir LAMOURI, qui a su dirigé cette thèse admirablement en la jalonnant de challenges, et M. Vincent CHEUTET, dont j’ai perçu l’encadrement comme une aide précieuse vis-à-vis de ma volonté de répondre aux exigences de mes activités de recherche. La richesse de nos échanges, scientifiques comme extra-scientifiques, ont été à l’origine de remises en question particulièrement formatrices qui me seront sans aucun doute d’une large utilité dans l’avenir. Je souhaite également faire part de ma reconnaissance aux membres de l’équipe COSI du LISMMA pour leur accueil et toute leur attention. Les moments chaleureux dont ils ont amplement agrémenté cette période studieuse me laisseront de beaux souvenirs. Je finirai par une pensée toute particulière pour ma famille qui a su m’apporter le soutien nécessaire pour poursuivre et mener à bien ce projet de thèse qui m’était cher. 6 « La connaissance poétique est celle où l'homme éclabousse l'objet de toutes ses richesses mobilisées. ». Aimé CESAIRE. « Poésie et Connaissance », Revue TROPIQUES N°12 / 1945, Editions Jean-Michel Place, Paris, 1978. 8 9 TABLE DES MATIERES INTRODUCTION......................................................................................................11 Cadre de recherche........................................................................................................ 11 Contribution industrielle et scientifique........................................................................ 13 Structure du manuscrit .................................................................................................. 15 CHAPITRE 1 CONCEPTION DE PRODUIT, CONNAISSANCES ET OUTILS NUMERIQUES ......................................................................................................17 1.1 Conception et connaissances............................................................................. 17 1.1.1 Angles d’approche de la phase de conception .......................................... 18 1.1.2 Angle particulier de la connaissance......................................................... 36 1.2 Méthodes et outils numériques supports des connaissances en conception ..... 51 1.2.1 Capitalisation informelle des connaissances............................................. 53 1.2.2 Capitalisation formelle des connaissances................................................ 60 1.2.3 MASK : une méthode mixte ..................................................................... 68 1.3 Etude de situation chez Renault – DCT............................................................ 72 1.3.1 Analyse comparative vis-à-vis de l’état de l’art scientifique.................... 73 1.3.2 Une maîtrise insuffisante de la diffusion des connaissances .................... 80 1.4 Synthèse de l’état de l’art.................................................................................. 85 CHAPITRE 2 PROBLEMATIQUE..................................................................89 2.1 Hypothèses de travail........................................................................................ 89 2.1.1 Première hypothèse................................................................................... 89 2.1.2 Seconde hypothèse.................................................................................... 91 2.2 Objectifs des travaux......................................................................................... 92 2.2.1 Premier objectif......................................................................................... 92 2.2.2 Second objectif.......................................................................................... 94 CHAPITRE 3 MODELE CONCEPTUEL DE PRESERVATION DES CONNAISSANCES ORIENTE PROCESSUS .......................................................97 3.1 Positionnement vis-à-vis de l’état de l’art ........................................................ 97 3.1.1 MASK comme support méthodologique .................................................. 97 3.1.2 UML comme langage de modélisation..................................................... 99 3.1.3 Définitions............................................................................................... 101 3.2 Approche ontologique des connaissances....................................................... 102 3.2.1 Analyse de la composante sémantique ................................................... 102 10 3.2.2 Proposition du premier module du modèle conceptuel........................... 110 3.3 Approche phénoménologique des connaissances ........................................... 112 3.3.1 Analyse des composantes sémantique et contextuelle............................ 112 3.3.2 Proposition du second module du modèle conceptuel............................ 119 3.4 Consolidation des concepts fondamentaux du modèle................................... 122 3.4.1 Intégration des modules et problématique d’actualisation...................... 122 3.4.2 Considérations méthodologiques et architecture du modèle .................. 127 3.5 Synthèse de la proposition .............................................................................. 134 CHAPITRE 4 APPLICATIONS CHEZ RENAULT-DCT...........................137 4.1 Inter-Knowledge Objects Exchange System (IKOES)................................... 137 4.1.1 Cadre applicatif....................................................................................... 137 4.1.2 Modèle conceptuel d’IKOES.................................................................. 140 4.1.3 Implémentation et discussion.................................................................. 151 4.2 Process oriented Knowledge Management System (PKMS).......................... 157 4.2.1 Implémentation du modèle proposé........................................................ 157 4.2.2 Instanciation du modèle et interface d’interrogation .............................. 161 4.3 Synthèse de l’évaluation du modèle conceptuel proposé ............................... 169 CONCLUSION ET PERSPECTIVES...................................................................171 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES...............................................................177 INDEX DES FIGURES...........................................................................................192 INDEX DES TABLEAUX.......................................................................................195 LISTE DES SYMBOLES........................................................................................196 INTRODUCTION Cadre de recherche Dans un contexte de développement croissant du concept d'entreprise étendue (alliance, partenariat, sous-traitance) et d’internationalisation, la maîtrise du savoir-faire propre à une entreprise est devenue capitale au sein du monde industriel. Le concept PLM (Product Lifecycle Management ou Gestion du cycle de vie produit) s’est alors développé de façon à répondre à ce besoin de partager les informations relatives à un produit, durant chaque étape de son cycle de vie (conception, fabrication, stockage, transport, vente, utilisation, service après-vente, recyclage). Les outils PDM (Product Data Management ou outils de gestion des données produit) semblent se positionner comme centraux de façon à gérer le partage des informations au sein de la phase de conception. Ainsi l’entreprise Renault, notre partenaire industriel pour cette thèse CIFRE, a mis en place un vaste programme visant à actualiser la gamme de solutions dont elle disposait sur ce périmètre. Dès le lancement de ce programme, une personnalisation des nouvelles solutions proposées par l’éditeur sélectionné a été envisagée. Cette personnalisation s’appuie notamment sur des modèles de processus de travail standards, actualisés tout au long du programme. Ces modèles de processus visent à représenter les activités élémentaires ainsi que les informations de conception permettant d’aboutir à une maquette numérique du produit de type CAO. Ils constituent alors pour l’entreprise une représentation de son savoir-faire, qu’il est pertinent de capitaliser afin de pouvoir le gérer, et par la suite, optimiser les modes de travail en conception. Les outils actuels, dont disposent l’entreprise, ne permettent pas de réaliser une telle capitalisation de façon structurée et nous ont conduits à nous interroger de façon globale sur ce problème. Introduction 12 Ce travail de réflexion a été encadré au sein du Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Mécanique et des Matériaux (LISMMA, EA-2336)1. Les recherches menées par ce laboratoire ont un caractère pluridisciplinaire, recouvrant le génie mécanique, la mécanique, la mécatronique et le génie industriel. Notre contribution se positionne sur ce dernier domaine et couvre un champ de compétences relevant des sections 60 (mécanique, génie mécanique, génie civil), 61 (génie informatique, automatique et traitement du signal) et 27 (informatique) officiellement reconnues par le Conseil National des Universités. En 2009, un rapport2 remis au ministre en charge de l’industrie, et portant sur l’enseignement de l’excellence opérationnelle dans les grandes écoles d’ingénieurs et de management, consacre une certaine attention au génie industriel. Il y est défini comme englobant « la conception, l’amélioration et l’installation de systèmes intégrés. Il utilise les connaissances provenant des sciences mathématiques, physiques et sociales, ainsi que les principes et méthodes propres au génie ou à l’art de l’ingénieur, dans le but de spécifier, prédire et évaluer les résultats découlant de ces systèmes »3. Cette discipline, introduite en France au début des années 1990, semble uploads/Philosophie/ louis-sidney-arch 1 .pdf