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Vers un couplage des processus de conception de systèmes et de planification de projets : formalisation de connaissances méthodologiques et de connaissances métier

Débutée le : 01/04/2008 Soutenue le : 06/07/2011
Axes : 
  • Axe 1 : ORKID
Encadrement : 
Membre du jury : 
  • Président :
  • Rapporteur :
  • Examinateur :
  • Invité :
Resume: 

Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans une problématique d’aide à la conception de systèmes, à la planification de leur projet de développement et à leur couplage. L’aide à la conception et à la planification repose sur la formalisation de deux grands types de connaissances : les connaissances méthodologiques utilisables quel que soit le projet de conception et les connaissances métier spécifiques à un type de conception et/ou de planification donné. Le premier chapitre de la thèse propose un état de l’art concernant les travaux sur le couplage des processus de conception de systèmes et de planification des projets associés et expose la problématique de nos travaux. Deux parties traitent ensuite, d’une part, des connaissances méthodologiques et, d’autre part, des connaissances métier. La première partie expose trois types de couplages méthodologiques. Le couplage structurel propose de formaliser les entités de conception et de planification puis permet leur création et leur association. Le couplage informationnel définit les attributs de faisabilité et de vérification pour ces entités et synchronise les états de ces dernières vis-à-vis de ces attributs. Enfin, le couplage décisionnel consiste à proposer, dans un même espace et sous forme de tableau de bord, les informations nécessaires et suffisantes à la prise de décision par les acteurs du projet de conception. La seconde partie propose de formaliser, d’exploiter et de capitaliser la connaissance métier. Après avoir formalisé ces connaissances sous forme d’une ontologie de concepts, deux mécanismes sont exploités : un mécanisme de réutilisation de cas permettant de réutiliser, en les adaptant, les projets de conception passés et un mécanisme de propagation de contraintes permettant de propager des décisions de la conception vers la planification et réciproquement.

Projets liés à la thèse

  • ATLAS

    Débuté le : 01/12/2007 Fini le : 31/07/2011

    En conception industrielle, les concepteurs sont souvent en conflit avec les gestionnaires. Disposant chacun d’un langage, d’outils et de méthodes spécifiques, leur collaboration et
    interactions sont insuffisantes. Il en résulte des incompréhensions, des retards et des dépassements budgétaires. S'il existe beaucoup de travaux conceptuels sur ce sujet, très peu d’outils ou de techniques d’aides sont proposés. Face à ce constat, le projet ATLAS a permis d’identifier et de formaliser des pratiques de mise en interaction concepteur/gestionnaire et de les outiller avec des logiciels originaux exploitant des connaissances méthodologiques et métiers. Outre le pilotage complet du projet, notre lot de travail s’est focalisé sur l’exploitation de la propagation de contraintes pour supporter ces interactions. Ce projet a été associé à sept doctorants (dont 2 avec le CGI), cinq publications en revue et à plus de trente communications.

Publications associées à la thèse

  • System design and project planning: Model and rules to manage their interactions

    Références :
    Élise Vareilles, Thierry Coudert, Michel Aldanondo, Laurent Geneste et Joël Abeille. « System design and project planning: Model and rules to manage their interactions ». In : Integrated Computer-Aided Engineering 22.4 (27 août 2015). P. 327--342. ISSN : 1069-2509. DOI : 10.3233/ICA-150494.
    This article proposes a model and rules dealing with the management of the interaction between system design processes and project planning ones. An industrial benchmark analysis has reinforced our belief that the interaction between the two processes has to be supported by models, processes and relevant tools. Firstly, after presenting the results of the analysis, the different entities are defined and the one-to-one relationship or bijection between the structure of the system and the structure of the project is made. Then, a model, taking into account design activities and planning activities as well as management of interactions, is proposed in compliance with existing project and design standards. A process of interaction is presented to carry out design and project management. Two interaction modes have been proposed. On the one hand, the structural interaction establishes links between entities of the two domains. On the other hand, the behavioral interaction (subject of this paper) is based on the definition of states for each entity following feasibility and verification criteria, and can thus manage the changes between states. Some rules are defined (precedence and synchronous rules) to forbid certain changes when they are inconsistent and to synchronize them.
    Keywords: aiding decisions, knowledge based systems, Project planning, System design
  • Case-based reasoning and system design: An integrated approach based on ontology and preference modeling

    Références :
    Juan Camilo Romero Bejarano, Thierry Coudert, Élise Vareilles, Laurent Geneste, Michel Aldanondo et Joël Abeille. « Case-based reasoning and system design: An integrated approach based on ontology and preference modeling ». In : Ai Edam-Artificial Intelligence for Engineering Design Analysis and Manufacturing 28.1 (févr. 2014). P. 49--69. ISSN : 0890-0604. DOI : 10.1017/S0890060413000498.
    This paper addresses the fulfillment of requirements related to case-based reasoning (CBR) processes for system design. Considering that CBR processes are well suited for problem solving, the proposed method concerns the definition of an integrated CBR process in line with system engineering principles. After the definition of the requirements that the approach has to fulfill, an ontology is defined to capitalize knowledge about the design within concepts. Based on the ontology, models are provided for requirements and solutions representation. Next, a recursive CBR process, suitable for system design, is provided. Uncertainty and designer preferences as well as ontological guidelines are considered during the requirements definition, the compatible cases retrieval, and the solution definition steps. This approach is designed to give flexibility within the CBR process as well as to provide guidelines to the designer. Such questions as the following are conjointly treated: how to guide the designer to be sure that the requirements are correctly defined and suitable for the retrieval step, how to retrieve cases when there are no available similarity measures, and how to enlarge the research scope during the retrieval step to obtain a sufficient panel of solutions. Finally, an example of system engineering in the aeronautic domain illustrates the proposed method. A testbed has been developed and carried out to evaluate the performance of the retrieval algorithm and a software prototype has been developed in order to test the approach. The outcome of this work is a recursive CBR process suitable to engineering design and compatible with standards. Requirements are modeled by means of flexible constraints, where the designer preferences are used to express the flexibility. Similar solutions can be retrieved even if similarity measures between features are not available. Simultaneously, ontological guidelines are used to guide the process and to aid the designer to express her/his preferences.
    Keywords: Case-based reasoning, decision-making, Design, engineering design, fuzzy-sets, injection mold design, knowledge representation, management, Ontology, Preferences, product design, Retrieval, similarity measures, support, System Engineering