Système intégré pour la modélisation, l'échange et le ...docinsa.insa-lyon.fr/these/2002/el_khalkhali/07_chapitre4.pdf · Virtuelle, il est nécessaire de prendre en compte les

Deuxième Partie

Méthodologie et Mise en Œuvre Informatique

Chapitre 4. Méthodologie pour la modélisation intégrée Produit-Processus 67

Chapitre 4

Méthodologie pour la modélisation intégrée Produit-Processus

1. Introduction

Dans le chapitre précédent, nous avons précisé la problématique et nous avons présenté

l’approche envisagée pour y répondre. Cette approche sera basée sur la méthode FBS pour la

construction des modèles liés au points de vue des acteurs, ainsi que le formalisme EXPRESS

de STEP pour une modélisation normalisée afin de faciliter l’échange et le partage de ces

modèles.

L’objectif de ce chapitre est de présenter la méthodologie proposée pour modéliser les divers

points de vue des experts de la conception et de la fabrication. Dans la première partie de ce

chapitre, nous présentons les éléments constitutifs de la méthodologie proposée. Cette

méthodologie sera menée selon deux axes : l’axe Produit et l’axe Processus, regroupant

respectivement les informations et points de vue métier sur le produit ainsi que son processus

de fabrication. Dans la deuxième partie, pour chaque modèle de Produit et de Processus, nous

présentons une description globale des concepts liés ainsi que leur modélisation. Nous


terminerons ce chapitre avec un exemple d’instanciation des modèles présentés pour un

connecteur électrique.

2. Eléments de construction de la méthodologie

Rappelons le fait que les acteurs travaillant simultanément au développement de produit sont

nombreux et de spécialités très différentes : client, commercial, concepteur, fabricant, etc. Les

points de vue qu’ils portent sur le produit sont également très différents.

Pour un développement efficace et dans le contexte d’Ingénierie Simultanée et d’Entreprise

Virtuelle, il est nécessaire de prendre en compte les différents points de vue. Un exemple de

cela est la coopération des experts de la fabrication au moment de la conception du produit

pour prendre en charge l’ensemble des problèmes relatifs à la fabrication du produit, qui

n’interviendra que beaucoup plus tard.

L’approche choisie comme nous l’avons décrite dans le chapitre 3, consiste à permettre à

chaque acteur de représenter ses points de vue durant les phases de conception et de

fabrication de manière normalisée, à l’aide du formalisme EXPRESS de la norme STEP, ce

qui va permettre d’un côté de faciliter l’échange et le partage de l’information et d’un autre

côté l’intégration et la représentation des connaissances métiers tout au long du cycle de

développement du produit [KHAb].

Pour mieux déterminer l’ensemble de modèles liés aux points de vue des experts, nous nous

sommes basés sur la méthode FBS. En effet, la démarche que l’on propose s’appuie sur un

ensemble de modèles susceptibles de prendre en compte les connaissances métiers dès les

premières phases du projet (Expression des besoins), et par un enrichissement progressif

(Fonction, Comportement, Structure) jusqu’à la définition complète du produit. Nous nous

appuyons également sur un modèle de processus pour la fabrication. Ainsi, la méthodologie

proposée sera menée selon deux axes : l’axe Produit regroupant les concepts : Besoin,

Fonction, Comportement et Structure, et l’axe Processus décrivant les informations liées aux

activités de la fabrication.


La première étape est la définition des besoins à partir du cahier de charges du client. Le

besoin représente le pourquoi du produit à concevoir. Par exemple, « connaître l’heure »,

lorsque cela est nécessaire, est devenu un besoin pour l’homme et pour cela, on a créé la

montre. Le terme « connaître l’heure » répond au pourquoi de la montre. Ensuite il faut

analyser ces besoins pour en déduire l’ensemble des fonctions qui vont caractériser le produit.

Ces fonctions seront décomposées en sous-fonctions possibles. A partir de cet ensemble de

fonctions et de sous-fonctions, les concepteurs proposent des comportements. Un

comportement permet la réalisation d’un ou plusieurs fonctions. L’étape suivante consiste à

construire à partir du modèle du comportement, le modèle de structure, ce modèle décrit les

lois physiques et les composants qui correspondent au produit. Le modèle de structure peut

être en relation avec un ensemble d’autres modèles qui sont le modèle géométrique, le modèle

de matériaux, le modèle de tolérance, et le modèle de processus de fabrication.

La figure 4.1 représente les étapes de construction des modèles liés aux points de vue des

experts, elle montre aussi comment à partir du Besoin on arrive au Processus de Fabrication,

et comment de ce dernier on peut remonter vers le besoin initial:

Figure 4.1 - Etapes de construction des modèles liés aux points de vue

CONCEPTION Exprimé par Exprime Effectué par Effectué Réalisé par Réalise

Besoin

Fonction

Comportement

Structure (Géométrie,

Tolérance, ..)

FABRICATION

Processus

Couplage


En général, la différence entre objet, fonction, comportement et structure n’est pas facile à

percevoir. Elle a été illustrée par [ROS94] dans l’exemple de la conception d’un ascenseur

comme le montre la figure 4.2.

Figure 4.2 - Représentation des définitions de Besoin, Fonction, Comportement et Structure

La conception d’un ascenseur vient du besoin de transporter des personnes ou marchandises,

mais d’une façon verticale. Alors, la fonction du système mécanique est de fournir ce

déplacement vertical. Il est possible de trouver plusieurs façons de faire cela. La définition du

comportement représente ces différentes manières de réaliser cette fonction. Dans notre

exemple, nous pouvons réaliser cette fonction, soit par une force qui tire la charge, soit par

une qui pousse la charge. En accord avec ces deux comportements, nous pouvons définir deux

structures différentes. L’une qui utilise un système à traction et l’autre qui utilise un système

ascendant hydraulique. Les composants de ces deux structures sont très différents. Par

COMPORTEMENT Tirer la charge FONCTION Déplacer pour au-dessus

COMPORTEMENT Pousser la charge FONCTION Déplacer pour au-dessus

BESOIN Déplacer personnes ou marchandise

ASCENSEUR A TRACTION STRUCTURE Moteur électrique , Câble Contrepoids…

ASCENSEUR HIDRAULIC STRUCTURE Colonne d’huile, piston …


exemple, pour l’ascenseur à traction nous trouvons des équipements tels qu’un moteur

électrique, câble, etc., tandis que pour l’ascenseur hydraulique nous trouvons des pistons,

réservoir d’huile, etc.

3. Description des Modèles

3.1 Modèle de Produit

Le modèle de Produit est destiné à représenter et à regrouper les points de vue des acteurs et

toutes les informations définissant et caractérisant le produit conçu ou à concevoir dans une

même base de connaissances. En effet, ce modèle est structuré de façon à pouvoir : (1)

identifier les fonctions du produit en extrayant du cahier de charges toutes les informations

relatives aux besoins des acteurs, (2) spécifier un comportement pour chaque fonction, (3) et

enfin, définir la structure du produit à partir du comportement. La figure 4.3 représente

l’ensemble des modèles et concepts liés au modèle de Produit.

Figure 4.3 – Modèle de Produit

S[a :b] Ensemble d’au moins a et d’au plus b élémentsLabel Entité Relation d’association


Dans un premier lieu nous donnons une vision globale de chaque modèle et nous donnerons

ensuite les définitions détaillées pour les modèles de base (Besoin, Fonction, Comportement,

Structure). Nous avons utilisé le langage EXPRESS-G pour notre modélisation. Rappelons

que EXPRESS-G est la notation graphique du langage EXPRESS.

Pour une entreprise qui conduit plusieurs projets de développement de produit, il est

nécessaire de les distinguer. Le modèle Projet réalise ce but. Au même temps qu’il sépare les

projets, il réunit plusieurs points de vue de tous les experts participants à ce projet. Le modèle

RelationP permet d’inter-relier les projets entre eux ou découper un grand projet en autres.

Le modèle Projet va permettre la capture de tous les points de vue sur un projet donné. Il va

permettre par la suite de rédiger un compte-rendu du projet. Ce compte rendu contient par

exemple la traçabilité des choix réalisés et les retours d’expérience relatifs au projet terminé.

Le modèle de Point-de-Vue définit le groupe d’acteurs d’une discipline. Il permet de

distinguer les informations de chaque métier. Il donne aussi à une équipe d’experts la

possibilité d’accéder aux points de vue d’une autre équipe pour obtenir des informations ou

même pour évaluer les solutions voire réaliser des propositions. Les attributs associés à ce

modèle sont : Nom et Description. L’attribut Nom représente l’acteur donnant son point de

vue, et l’attribut description représente le point de vue de l’acteur concerné.

Le modèle RelationBF représente la liaison entre les informations issues des modèles de

Besoin et de Fonction. Les deux autres modèles assurent la liaison entre les modèles de

Fonction et de Comportement, puis de Comportement et Structure. Ces liaisons entre modèles

de base (Besoin, fonction, etc.) sont importantes pour pouvoir vérifier dans tous les processus

de conception et de fabrication si le produit correspond bien aux besoins initiaux du client

avant d’en débuter la fabrication.

Nous détaillons ci-après les modèles de base (Besoin, Fonction, Comportement, Structure).


3.1.1 Modèle de Besoin

Le modèle de Besoin a pour objectif d’exprimer les besoins de chaque acteur participant au

développement du produit. La définition d’acteur est ici plus générique que d’habitude. Il peut

s’agir du Consommateur, Concepteur, Fabricant, etc. Ainsi, ce modèle va permettre de :

• s’assurer que le produit reste orienté vers les besoins des acteurs,

• assurer la vérification par la cohérence des besoins globaux,

• sauvegarder le savoir acquis par la création d’archives des besoins avec les fonctions

ayant été utilisées pour les satisfaire,

• créer une base de fait permettant de justifier les spécifications du produit (Fonction,

Comportement, Structure, etc) plus tard dans le processus de développement,

• hiérarchiser les besoins : besoins primaires, secondaires, etc,

• donner une importance relative aux besoins.

La figure 4.4 représente le modèle des besoins exprimé en langage EXPRESS-G. L’entité

Besoin est composée des entités ParamètreD’ingénierie, Relation-Besoin et des attributs Nom

et PoidsD’importance.

Figure 4.4 - Modèle de Besoin exprimé en EXPRESS-G


L’entité ParamètreD’ingénierie représente les valeurs imposées par le besoin. Les attributs

associés sont : (1) le Nom du paramètre, (2) le Type du paramètre (entier, réel, booléen,

alphabétique, etc), (3) la Nature du paramètre pouvant être électrique, mécanique, thermique

ou autres, (4) l’unité de mesure relative au paramètre, (5) l’Intervalle de valeurs spécifiant les

bornes minimales et maximales des valeurs que le paramètre peut avoir. Un exemple

illustratif d’une définition de paramètre est donné par le tableau 4.1 :

Nom Puissance du moteur

Type Entier

Nature électrique

Unité KW

Intervalle-valeurs [4 110]

Tableau 4.1 - Définition partielle d’un paramètre d’un moteur électrique

Enfin, l’entité Relation-Besoin définit la relation de décomposition Père-Fils entre les besoins.

Ci-dessous, nous avons représenté le modèle de Besoin selon le langage EXPRESS :

TYPE Nature = STRING; END_TYPE; -- STRING TYPE Unité = STRING; END_TYPE; -- STRING TYPE Type = STRING; END_TYPE; -- STRING ENTITY Besoin; Paramètre_D'ingénierie : SET [ 1 : ?] OF ParamètreD'ingénierie; Nom : STRING; PoidsD'Importance : STRING; END_ENTITY; -- Besoin ENTITY Paramètre D'ingénierie; Type : Type ;

Nature : Nature; Unité : Unité; Nom_Paramètre : STRING; Intervalle_Valeurs : STRING; END_ENTITY; -- ParamètreD'ingénierie ENTITY Relation-Besoin; Fils : Besoin; Père : Besoin; END_ENTITY; -- Relation-Besoin


3.1.2 Modèle Fonctionnel

C’est à cette étape que l’on doit se poser la question « Comment ? » pour la première fois. En

effet, on va ici réfléchir sur la façon de satisfaire les besoins exprimés dans le modèle de

Besoin. Pour satisfaire à un besoin, on définira une ou plusieurs fonctions.

En général, un concepteur détermine d’abord la fonction ou les fonctions principales du futur

produit. Puis, il décompose les fonctions en sous-fonctions jusqu'à la description complète du

produit selon cette vue. Le processus de décomposition produit un réseau de fonctions.

Ensuite, si l’on se situe dans le cas d’une conception « routinière » (modification ou

adaptation d’une solution existante à un besoin particulier), le concepteur utilise un catalogue

pour sélectionner l’élément fonctionnel le plus adéquat (un composant ou un ensemble de

composants) pour la réalisation adéquate de chaque sous-fonction. A partir de là, on obtient

une solution déduite de ces éléments sélectionnés.

Nous suggérons l’ordre suivant de construction de ce modèle:

(a) Spécification des fonctions,

(b) Décomposition des fonctions en sous-fonctions,

(c) Mise en place des conditions de réalisation (qualification des contraintes),

(d) Mise en place des contraintes.

Notre modèle représente le réseau des fonctions en montrant comment la relation Père-Fils

entre fonctions. Il est conçu pour permettre ensuite une analyse pour vérifier la consistance

des relations entre les fonctions. Par exemple, une lampe a comme fonction père de fournir la

lumière. Pour la réalisation de cette fonction, il faut arriver à une sous-fonction qui est

d’établir le contact. Si l’utilisateur du système oublie de prévoir cette dernière fonction, il

devrait être averti qu’il manque une sous-fonction nécessaire. Un autre point important est

que ce modèle permet de représenter les contraintes d’une fonction. Un exemple est le relais

d’une machine qui a pour fonction le chargement d’une batterie. Si le chargement dépasse 12

V, le relais intervient en l’arrêtant. La sous-fonction d’arrêt de la machine devra être

représentée par une entité qui sera explicitée ensuite.


La figure 4.5 montre en langage EXPRESS-G notre modèle fonctionnel. L’entité Fonction est

composée des entités Condition-de-Réalisation, Contrainte, Relation-Fonctions et l’attribut

Nom.

L’entité Condition-de-Réalisation est composée de l’attribut Nom qui représentera la

condition de réalisation qui sera utilisée pour en faire l’analyse postérieure. L’entité

Contrainte est composée de l’attribut Nom qui représentera les restrictions des fonctions. Et

finalement l’entité Relation-Fonctions définira la relation Père et fils des fonctions.

Figure 4.5 - Représentation du Modèle Fonctionnel en utilisant le langage EXPRESS-G

Ci-dessous, le modèle fonctionnel exprimé en langage EXPRESS.

ENTITY Fonction; Nom : STRING; Liste_Cond : SET [ 1 : ? ] OF Condition_de_Réalisation; Liste_Cont : SET [ 1 : ? ] OF Contrainte; END_ENTITY; -- Fonction ENTITY Condition_de_Réalisation; Nom : STRING; END_ENTITY; -- Condition_de_Réalisation ENTITY Contrainte; Nom : STRING; END_ENTITY; -- Contrainte ENTITY Relation fonctions; Fils : Fonction; Père : Fonction; END_ENTITY; -- Relationfonctions


3.1.3 Modèle Comportement

Ce modèle décrit les manières de faire ou réaliser une fonction. Une illustration en a été

donnée par le cas de l’ascenseur, figure 4.2.

Figure 4.6 - Modèle de Comportement représenté par le langage EXPRESS_G.

La figure 4.6 illustre ce modèle. L’entité Comportement est composée de l’attribut Nom qui

représente la manière de réaliser une fonction. Dans le cas de l’ascenseur (Figure 4.2) nous

pouvons définir pour la fonction « Déplacement vertical » les comportements « Tirer » ou

« Pousser ».

L’entité Relation-Comportement définit le lien entre les comportements. En effet, Un

comportement peut avoir une relation de père ou de fils d’un autre comportement.

Ci-dessous, le modèle de Comportement exprimé en langage EXPRESS.

ENTITY Comportement; Nom : STRING; END_ENTITY; -- Comportement ENTITY Relation Comportement; Père : Comportement; Fils : Comportement; END_ENTITY; -- RelationComportement


3.1.4 Modèle de Structure

Ce modèle, important pour les concepteurs, représente la description physique du produit.

Cela veut dire que la forme ou géométrie, les composants, la taille de chaque sous-ensemble

ou pièce, le produit assemblé ou désassemblé montrant chaque caractéristique, les tolérances

des parties mécaniques, les modes de fixation (souder, viser, river etc.) et les différents types

de matériaux qui constituent le produit, vont être tous représentés de manière précise dans ce

modèle.

Nous avons directement utilisé les modèles de la norme STEP pour représenter le modèle de

structure. Un produit est défini dans le modèle de données de STEP comme « une chose ou

substance élaborée par un processus naturel ou artificiel » [ISO94c]. Chaque pièce ou

assemblage qui contribue à un produit est aussi considéré comme un produit. Une voiture est

un produit, ses roues et assemblages du moteur sont considérés comme d’autres produits.

Chacun de ces produits peut être décomposé en produits (composants ou sous ensemble).

La figure 4.7 donne une vue du modèle de données de produit STEP. A cause du nombre

important des entités définies dans chaque partie de STEP, nous n’y avons représenté que les

entités les plus importantes.

L’entité product représente le produit dans STEP. Les attributs de cette entité définissent

l’identificateur, nom, description textuelle et la discipline (domaine) de l’application de

produit.

Comme la forme et la fonction du produit changent dans le temps, chaque version ou

historique du produit doit être décrite et doit être traçable dans le modèle. L’instance de

l’entité version de produit product_version est utilisée pour décrire l’évolution du produit

dans le temps (traçabilité de la conception).

Pour représenter les connexions entre le produit et les informations liées au produit, comme

assemblage, tolérance et représentation de la forme, etc., les entités Product-definition et


product-definition-relationship sont définies. L’entité product-definition-relationship peut

être utilisée pour représenter la relation d’assemblage. Cette entité a deux attributs related et

relating. Le produit référencé par relating représente l’assemblage et le produit référencé par

related définit un élément d’assemblage, par exemple : voiture (relating) et moteur (related).

Figure 4.7 - Modèle de structure exprimé en EXPRESS-G


Le modèle de produit doit être capable de décrire le produit pendant tout son cycle de vie.

L’entité Product-définition permet de caractériser une version particulière de la définition

d’un produit par rapport à un contexte applicatif. Un produit peut avoir plusieurs définitions :

une définition dans un contexte de conception fonctionnelle, une autre définition dans un

contexte de conception détaillée, etc. A cet effet, cette entité référence un contexte de

définition de produit dans une position donnée dans le cycle de vie du produit.

Les produits peuvent appartenir à des catégories spécifiques de produits. L’entité product-

category représente le type de catégorie d’un produit et l’entité product-category-relationship

permet de définir des liens entre différentes catégories de produit.

La configuration des relations dans un produit ou entre différents produits n’est pas suffisante

pour représenter la structure complète de produit. D’autres représentations comme la

géométrie, les tolérances, les matériaux, la cinématique sont nécessaire. L’une des

représentations qui est nécessaire et essentielle pour l’analyse d’ingénierie est la

représentation de la forme du produit.

Dans la figure 4.7, nous avons montré la relation entre la structure de produit et les

représentations de la forme de produit. Cette vue est extraite de la partie 41 (description de

produit) [ISOc94], la partie 43 (structures de représentation) [ISOd94] [ISOe94] et la partie

42 (représentation de géométrie et topologie) des documents de STEP.

L’entité shape_definition_representation établit la relation entre le produit et sa représentation

de forme. Cette entité permet l’indépendance entre la structure de produit et sa représentation

de forme, ce qui permet d’avoir de multiples représentations de la forme pour un produit.

Product_definition_shape est utilisé pour identifier chaque instance de product_definition.

L’entité representation référence les entités de base de géométrie ou les modèles

géométriques. Les représentations peuvent être organisées en relation avec les autres formes

au travers de l’entité representation_relationship. Par exemple, un arbre et un roulement

peuvent être géométriquement liés.


La définition de la forme dans STEP peut être utilisée pour décrire les informations de

produits comme traitement de surface et tolérance. Par exemple l’entité shape-aspect dénote

l’apparence géométrique de produit. L’information de tolérance est représentée par une entité

DT_shape_aspect qui est une sous-classe de shape_aspect.

Cependant, la représentation de l’assemblage de produit proposée dans le modèle de structure,

est insuffisante pour le fabricant. En effet, la connaissance du métier de fabricant est

fortement influencée par les caractéristiques de l’assemblage. Un modèle de structure doit de

permettre une représentation détaillée de l’assemblage d’un produit afin que le fabricant

puisse déterminer parallèlement le processus de fabrication et en analyser sa faisabilité. Ainsi,

la qualité de la conception se voit améliorée, et le temps de développement du produit réduit.

Nous avons constaté que les liaisons physiques entre les différents composants entrant dans

l’assemblage d’un produit ne sont pas prises en compte dans le modèle de structure de STEP

présenté au-dessous. Il n’y a pas en particulier de représentation des liaisons entre les features

géométriques des composants. Une entité ou feature est la forme géométrique pour laquelle

un processus de fabrication est connu. La notion de feature est une forme naturelle de

communication entre le concepteur et le fabricant, c’est le point commun de rapprochement

entre les modèles de description de la structure du produit (travail du concepteur) et les

modèles de préparation à la fabrication (travail du fabricant). Il existe plusieurs types d’entités

dans la littérature (entité de peau, entité squelette, entité d’assemblage, entité topologique,

entité d’usinage, etc) [GAM98]. C’est l’entité d’assemblage que nous considérons dans cette

partie de l’étude. La modélisation des assemblages par entités consiste à représenter

l’assemblage sous la forme d’une géométrie en prenant compte les relations spatiales

existantes entre les composants.

Plusieurs travaux de recherches menés par STEP dans le domaine de la modélisation

d’assemblage de Produit, sont en cours de validation [ISO01]. Mais à l’heure actuelle aucun

d’eux n’a été normalisé. Nous nous inspirons de ces recherches, pour proposer un modèle

d’assemblage qui va permettre de représenter les différents composants entrants dans


l’assemblage d’un produit ainsi que leurs liaisons physiques et géométriques, et en assurant la

cohérence avec le modèle de structure.

Ces travaux ont tout d’abord commencé par proposer une nouvelle représentation

hiérarchique de la structure d’un Produit. En effet, un Produit assemblé (assembly) est

composé de nombreuses pièces (parts), parfois regroupés en sous-ensembles (Sub-Assembly),

ce qu’illustre la figure 4.8.

Figure 4.8 - Structure hiérarchique d’un Produit assemblé

Afin de représenter cette nouvelle structure hiérarchique dans STEP, trois nouvelles entités

ont été créés. Ces trois entités représentées dans la figure 4.9 sont : (1) Assembly_definition

qui représente le produit assemblé (assembly), (2) Sub_assembly_definition qui représente les

sous-ensembles du produit assemblé, (3) piece_part_definition représente les pièces du

produit assemblé. Ces trois entités sont des sous-types de l’entité Product_Definition

présentée dans le modèle de structure (Figure 4.7).

Le lien entre assembly_definition, sub_assembly_definition et piece_part_definition est

représenté par l’entité next_assembly_usage_occurrence (sous-type de

product_defintion_relationship). En effet, cette entité représente le lien entre un produit

assemblé, ses sous-ensembles et ses pièces.

Produit assemblé

Sous-Ensemble Pièce

Sous-EnsemblePièce

PiècePièce

….


Figure 4.9 - Modèle d’Assemblage exprimé en EXPRESS-G

Afin de représenter les différentes liaisons physiques entre un couple de composants, L’entité

component_association, (sous-type de Product_definition_relationship) a été définie. L’entité

component_association exprime à travers l’entité component_association_relationship la

liaison physique entre deux composants (component 1 et component 2). La nature ou le type

de la liaison entre les deux composants sont représentés par l’entité connection.

Pour représenter la liaison entre les features géométriques de deux composants, nous avons

défini l’entité assembly_feature_association (sous-type de l’entité shape_aspect). En effet


l’entité assembly_feature va permettre à travers l’entité

Assembly_feature_association_relationship d’associer à deux composants (composant1 et

composant2) ces deux features géométriques (feature 1 et feature2 ). L’entité connection peut

là aussi être utilisé pour déterminer la nature de la liaison entre les deux features (Fixe,

Intermittent, etc).

3.2 Modèle de Processus

Bien que le concept de processus soit partagé par tous les spécialistes, sa définition, sa

typologie et sa description varient d’un domaine à l’autre (informaticiens, automaticiens,

gestionnaires, etc.). Le paragraphe suivant identifie trois types de processus de base des

entreprises et en donne une définition.

3.2.1 Types de processus en entreprise

[DEN95] distinguent trois types de processus : les processus matériels ("material processes")

(également appelés processus physiques), les processus informationnels ("information

processes" ) et les processus métiers ("business processes") :

1. Les processus matériels : ces processus se caractérisent par la manipulation, l'assemblage,

la livraison, la transformation, la mesure et le stockage d'objets physiques. Les processus

matériels lient entre elles des activités humaines ou automatisées, localisées dans le

monde physique. Il ne s'agit donc pas d'activités administratives, intellectuelles ou

spirituelle (quoique l'on puisse se poser la question de savoir si l'activité de rédaction d'un

livre est plutôt une activité intellectuelle ou une activité matérielle puisqu'elle a pour

conséquence immédiate la production d'un document physique). Pour [DEN95], la mise

en œuvre d'un processus matériel doit nécessairement aboutir à la production d'objets

physiques.

2. Les processus informationnels : les processus informationnels relient entre elles des

activités automatisées (exécutée par des programmes) ou semi-automatisée (accomplies

par des humains en interaction avec des programmes). Ces activités créent, traitent, gèrent

et fournissent de l'information. L'infrastructure de base des processus informationnels est


fournie par les systèmes d'information de l'entreprise, tels les Systèmes de Gestion de

Bases de Données, les systèmes de gestion de transaction, etc.

3. Les processus métiers : Selon [SHE96] et [DAV90], un processus métier est une

collection d'activités consommant des entrées (matériels, finances, données,...) et délivrant

un ou plusieurs résultats à orientation économique ("business result") ou à forte valeur

ajoutée pour l'entreprise. Un processus métier représente la façon dont un travail est

réalisé plutôt que l'organisation des personnes et des services, traversant les barrières

hiérarchiques et structurelles de l'entreprise. Pour [GEO95], les processus métiers se

situent à un niveau conceptuel plus élevé que les deux types précédents de processus de

part leur orientation économique. Par suite, un processus métier peut mettre en œuvre

d'autres processus, de type informationnel et/ou matériel, si leur réalisation permet

d'atteindre l'objectif qui est associé au processus métier. L'expression de "processus

métier" est l'une des nombreuses traductions de "business process" que l'on peut

rencontrer dans la littérature francophone. D'autres traductions possibles et intéressantes

sont par exemple "processus opérationnel", proposée par Vernadat [VER99], processus

d'entreprise, que l'on retrouve dans le lexique de la Workflow Management Coalition

(WfMC) [WFM99] ou encore "processus stratégique", que l'on retrouve dans [ZAR97b].

Remarquons que pour F. Vernadat, la notion de processus opérationnel adopte un sens

plus global et concerne tout processus d'intérêt pour l'entreprise. Néanmoins l'expression

"processus métier", employée entre autres dans la revue "Le Monde Informatique" nous

semble convenir le mieux. En effet, l'expression "processus métier" indique que le

processus en question est directement lié au métier de l'entreprise qui le met en œuvre. Par

métier on comprend l'ensemble des compétences d'une entreprise, son domaine d'activité,

qui se traduisent par l'offre d'un ensemble de services, produits ou artefacts, dont la

consommation par des clients lui permet de se pérenniser et de se développer.

Les processus auxquels on s’intéresse correspondent aux processus de fabrication qui peuvent

toutefois être rapprochés aux processus matériels. Pour modéliser ces processus, nous nous

inspirons ainsi de la littérature de modélisation et d’intégration d’entreprise, fort riche des

développements qui ont été menés dans divers projets nationaux [GZA00], européens et

internationaux (CIMOSA) mais aussi de plusieurs travaux normatifs menées par le CEN


(Comité Européen de Normalisation) et l’ISO (International Standard Organisation). Dans la

section suivante, nous étudions les différents concepts liés à la modélisation d’un processus.

3.2.2 Définition du concept de Processus

Plusieurs définitions du concept de processus ont été proposées. Nous étudions dans ce qui

suit certaines d’entre elles.

En terme de travaux normatifs, l’ISO définit un processus comme « Un ensemble de moyens

(personnels, équipements, méthodes, etc.) et d’activités liées qui transforment des éléments

entrants (inputs) en éléments sortants (outputs), tout en créant de la valeur ajoutée ».

[HAM93] rejoint cette définition en présentant le processus comme « une suite d’activités qui,

à partir d’une ou de plusieurs entrées, produit un résultat représentant une valeur pour le

client ».

[HAR91] précise qu’un processus désigne toute activité ou groupe d’activités qui prend une

entrée, lui ajoute de la valeur et fournit une sortie à un client interne ou externe. Par ailleurs,

un processus utilise des ressources de l’organisation pour fournir des résultats définitifs.

[LOR97] présente un processus comme un ensemble d’activités reliées entre elles par des flux

d’information ou de matière, qui se combinent pour fournir un produit matériel ou immatériel

important et bien défini.

Ces définitions se rejoignent ainsi sur la définition du processus comme un ensemble

d’activités liées qui transforment, à l’aide de ressources des éléments entrants en éléments

sortants pour créer de la valeur ajoutée.


En considérant la définition de [ELM97] qui présente un processus comme « une

combinaison d’activités mobilisant des savoir-faire multiples se déroulant dans le temps et

étant finalisé par un objectif , une notion supplémentaire d’objectif, est alors introduite.

L’objectif est la raison d’être de l’activité. Cette notion d’objectif se retrouve également dans

la définition proposée par [VER99] où un processus est une succession de tâches qui

contribuent à la réalisation des objectifs de l’entreprise. Il précise par ailleurs que de manière

générale, un processus peut être défini comme un enchaînement d’activités à exécuter pour

atteindre un objectif donné. Cet enchaînement forme ce qu’il est convenu d’appeler le flux de

contrôle du processus, c’est à dire sa logique d’exécution.

Ainsi, aux caractéristiques précédemment dégagées pour le processus, s’ajoute la notion

d’objectif d’un processus qui correspond à un résultat à atteindre.

Dans la suite de cette section nous détaillons les principales caractéristiques d’un processus

que nous venons d’identifier, à savoir les notions de composants du processus (les activités,

les entrants et sortants, les ressources, etc.)

3.2.3 Les composants du processus

3.2.3.1 L’activité

Toutes les définitions présentées précédemment s’appuient sur le concept d’activité comme

élément de décomposition de processus. Or, Il arrive souvent dans la littérature, que les

auteurs emploient le terme tâche au lieu d’activité. Le sens de ce mot est souvent dépendant

du contexte ou il est employé et de sa compréhension par l’auteur. Certains spécialistes

appellent « tâche » tout élément d’un processus qui représente un travail ou un ensemble de

travaux. Ainsi, une tâche peut être une activité (telle que nous l’avons définie), un processus

étant alors composé de tâches.

D’autres personnes utilisent indifféremment tâche et activité pour désigner le même concept.

Si l’on souhaite approfondir le terme, il est possible de définir la tâche comme étant un travail

affecté à une ressource, dont la réalisation est en général au moins soumis à une contrainte


temporelle. La réalisation d’une tâche permet d’atteindre un objectif. Le travail permettant de

réaliser la tâche est alors appelé activité.

Ainsi, nous considérons qu’un processus est composé d’activités. Une activité peut être par

ailleurs soit décomposable et elle se décompose alors en d’autres activités, soit élémentaire.

Ce dernier cas correspond à ce qui est souvent appelé opération.

Dans les définitions de processus étudiées précédemment, les relations entre les activités d’un

processus ont été souvent exprimées dans des termes du type : enchaînement (partiellement

ordonné) d’activités, chaîne d’activités, séquence d’opérations, ensemble d’activités, suite

d’activités, etc. [MEN93] distingue trois types de relations entre les activités :

• Relation de succession (les sorties d’une activité sont nécessaires pour qu’une autre

activité se réalise),

• Partage de ressources (deux ou plusieurs activités utilisent les mêmes ressources et

l’exploitation des Ressources par l’une peut influencer la performance de l’autre),

• Simulanéité (les sorties de deux ou plusieurs activités sont nécessaires pour réaliser les

activités suivantes dans le même processus).

Nous nous intéressons en particulier à étudier les relations de succession c’est à dire à

l’enchaînement des activités. Cet enchaînement existe à cause des flux matériels ou

informationnels (désignés généralement par les termes d’input-outputs ou entrées-sorties).

Si certains auteurs considèrent que l’enchaînement des activités est prédéfini (processus

déterministe), d’autres proposent une typologie de processus selon le caractère prédéterminé

ou non de l’enchaînement de ses activités, Ainsi dans [GZA00], on distingue :


• Les processus structurés : caractérisés par une connaissance quasi-parfaite à la fois de

l’ensemble des activités qui la composent et de leur enchaînement. L’objectif du

processus est parfaitement défini. C’est des processus automatisables.

• Les processus semi-structurés et non-structurés : caractérisés par une connaissance

imparfaite de l’enchaînement des activités. Deux cas se présente :

- Lorsque l’objectif du processus est connu à priori et est parfaitement défini, on parle

de processus semi-structuré. Dans ce cas, le cheminement menant à l’objectif est

déterminé à fur et à mesure du déroulement du processus. C’est un processus où

l’homme prend des décisions sur le choix des activités (parmi un portefeuille

d’activités) et de leur enchaînement et ce selon le résultat, imprévisible, de la phase

précédente.

- Lorsque l’objectif n’est pas connu à priori, on parle de processus non structuré. Dans

ce cas, l’ensemble des activités qui le composent n’est pas également connu.

L’objectif se construit alors progressivement au cours du déroulement du processus et

donc nécessite la création ou le développement d’activités à fur et à mesure aussi.

L’homme prend des décisions sur la détermination de l’objectif et le choix du

cheminement pour atteindre l’objectif (les activités qui permettent de l’atteindre) ainsi

que les capacités à mobiliser.

Pour notre modèle, l’enchaînement des activités sera décrit par des relations de précédence,

deux cas se présentent :

• Une activité a un suivant, ce cas correspond à une séquence d’activités,

• Une activité a plusieurs suivants, ce cas correspond à une activités dont les suivants

peuvent se faire en parallèle.

Par ailleurs, les Activités seront associées à des conditions de transition qui permettront de

conditionner leur enchaînement. Un processus a également une activité de départ qu’il est

important d’identifier. En effet, c’est l’activité de départ qui va lancer le déroulement du

processus.


3.2.3.2 Les entrants / sortants d’un processus

Les entrants/sortants d’un processus sont les objets sur lesquels agit l’activité pour réaliser

son objectif. La réalisation d’une activité consiste donc à transformer un élément d’entrée en

élément de sortie sous certaines conditions. On parle souvent de condition de transition

(transition condition). Une condition de transition est le critère régissant la progression ou le

changement d’état d’une activité ou le passage à l’activité suivante.

Une condition peut figurer avant ou après une activité ou un ensemble d’activités. Dans le

premier cas, il s’agira d’une précondition. Une précondition représentera la condition de

départ. Dans le second cas, il s’agira d’une postcondition. Une postcondition peut être

occasionnée par l’exécution d’une activité afin d’être prises en compte pour le bon

déroulement de l’exécution des activités suivantes.

3.2.3.3 Les Ressources

Les ressources représentent l’ensemble des intervenants lors du déroulement du processus

qu’ils soient humains, ou matériels (Machines, Applications Informatiques).

Notons qu’en terme de ressources humaines, GZARA [GZA00] parle plutôt d’acteurs que des

personnes physiques. Un acteur correspond à un profil particulier de personnes physiques

dans l’entreprise. Ainsi plusieurs personnes physiques peuvent correspondre au même acteur.

A titre d’exemple, un chef de bureau d’étude, un méthodiste, un responsable de ligne sont des

acteurs différents. Cette façon d’organiser les ressources humaines garantit une stabilité de la

modélisation des processus concernés en évitant de redéfinir les ressources d’un processus à

chaque changement de fonction des personnes physiques.

Une notion de rôle est rattachée au fonctionnement des ressources. Cette notion est essentielle

car une même ressource peut intervenir dans le processus selon différents rôles en fonction de

l’activité considérée.


3.2.3.4 L’état

Ajoutons également le concept Etat. Tout au long de l’exécution des divers processus

rattachés au produit, celui-ci change d’état au fur et à mesure de l’exécution des différentes

activités et décisions prises lors de ces processus.

3.2.3.5 Synthèse

La figure 4.10 modélise l’ensemble des concepts et des relations inter-concepts utilisés pour

modéliser le processus.

Figure 4.10 - Modèle de Processus exprimé en EXPRESS-G

L’entité Processus est composée des attributs : Nom, Activité_Départ, et Etat_Processus.

L’attribut Nom représente le nom du processus. L’attribut Activité_Départ représente

l’activité qui déclenche le début du processus. L’attribut Etat_Procesus permet de suivre

l’évolution du processus dans le temps.

L’entité Activité est composée des attributs : Nom, Objectif, activité_suivante, et

activité_composite. L’attribut Nom représente le nom de l’activité, l’attribut objectif

représente la raison d’être de l’activité ou la tâche à réaliser. L’attribut activité_suivante

spécifie quelle est l’activité associée à une activité pour définir la suite de l’agencement du

processus. Enfin l’attribut activité_composite traduit le lien entre une activité décomposable

et les activités qui la composent.


L’entité Ressource représente les ressources nécessaires pour exécuter une activité. Il peut

s’agir comme on l’a vu plus haut d’une ressource humaine ou de ressources matérielles. Les

attributs de l’entité Ressources sont les suivants : le Nom de la Ressource, les Fonctionnalités

traduisant la liste des services que la ressource présente et met à disposition du processus, le

rôle qui représente les fonctions d’une ressource dans l’activité à laquelle elle participe et

enfin l’attribut Etat_Ressource permettant de spécifier si la ressource est libre, occupé dans

l’exécution d’une activité, etc.

L’entité Donnée représente les éléments Entrants/Sortants sur lesquels agit l’activité pour

réaliser son objectif. Enfin, l’entité Condition de Transition représente les contraintes et les

conditions qui permettent de passer d’une activité à l’autre.

Ci-dessous le modèle de processus exprimé en EXPRESS-G.

TYPE Etat = String; END_TYPE; -- String TYPE Rôle = STRING; END_TYPE; -- STRING ENTITY Activité; Ressource : SET [ 1 : ? ] OF Ressources; Nom : String; Objectif : String; Etat_Activité : Etat; END_ENTITY; -- Activité ENTITY Activité_Départ SUBTYPE OF ( Activité ); END_ENTITY; -- Activité_Départ ENTITY Processus; Etat_Processus : Etat; Nom : String; activité_départ : Activité_Départ; END_ENTITY; -- Processus ENTITY Ressources; rôle : SET [ 1 : ? ] OF Rôle; Etat_Ressource : Etat; Fonctionnalités : STRING; Nom : STRING; END_ENTITY; -- Ressources ENTITY activité_composite SUBTYPE OF ( Activité ); END_ENTITY; -- activité_composite ENTITY activité_suivante SUBTYPE OF ( Activité ); END_ENTITY; -- activité_suivante


3.3 Couplage entre le modèle de Produit et Processus

La connaissance liée au couple Produit-Processus, doit nécessairement être formalisée. En ce

qui concerne la formalisation de cette connaissance, elle semble pouvoir être supportée par le

modèle de structure, car par définition et comme on vient de le voir, le modèle de Structure

permet de représenter toutes les connaissances liées à la fabrication, comme par exemple, les

éléments d’entrées et sorties des activités, les informations de tolérance, les formes

géométriques (Features), l’assemblage, etc.

La figure 4.11 représente le lien entre le modèle de Produit et le Modèle de Processus. Ce lien

va permettre de construire une base de connaissances par la création d’archives de structures

de produit avec les processus ayant été utilisés pour les satisfaire tout au long du processus de

fabrication. Ce lien va permettre aussi d’assurer la cohérence entre la conception et la

fabrication.

Figure 4.11 – Couplage entre le modèle de Produit et de Processus

4. Exemple de développement d’un connecteur électrique.

L’exemple de développement d’un connecteur électrique va illustrer l’ensemble de modèles

précédemment présentés. L’exemple part de l’instant de la décision stratégique de constituer

le groupe de projet.

4.1 Constitution du groupe de projet

Ce sont les spécificités du produit à développer qui conditionnent la constitution du groupe de

projet. Deux démarches sont généralement utilisées.

La première consiste en la nomination d’un chef de projet qui va choisir alors son groupe de

projet. La deuxième démarche consiste à constituer le groupe projet. Le chef de projet ressort


de ce groupe. C’est généralement le cas dans des structures plus réduites et des projets de

petite taille où il est difficile d’extraire impérieusement des individus pour les mettre sur un

nouveau projet sans créer de déséquilibres dans les structures de l’entreprise.

Dans les deux cas il faut créer un groupe efficace qui présente toutes les garanties de succès

pour les objectifs visés. La démarche consiste :

• à lister les disciplines nécessaires au projet (en partant des objectifs),

• pour chacune de ces disciplines à lister les compétences nécessaires au projet,

• d’établir les critères de choix des membres du groupe de projet en tenant compte des

spécificités du projet,

• de faire les choix.

Chacune des compétences nécessaires au projet est donc sous la responsabilités d’un membre

du groupe et d’un seul. Ce qui ne veut pas dire que le membre du groupe a toutes les

compétences de sa responsabilité. Les membres du groupe ont été choisis en plus de la qualité

humaine de communication et de meneurs d’hommes, pour leurs compétences spécifiques à

ce projet là. Par ailleurs, c’est les membres du groupe de projet qui vont pouvoir exprimer

leurs points de vue tout au long du développement du produit.

Disciplines Compétences Membre responsable

Electricité - Transport du courant - Isolement - Polarisation - …

Monsieur X

Chef service électrique

Mécanique - Manipulabilité - Assemblage - Protection - …

Monsieur Y

Responsable études mécaniques

Traitement de signal - Résistance à l’abrasion - Revêtement - Cuivrage - …

Monsieur Z

Ingénieur spécialisé

Economie/Marketing/Vente - Logistique - Planning - Achat - …

Monsieur W

Responsable Marketing

Tableau 4.2 - Démarche de constitution du groupe de projet de développement du connecteur


Le tableau 4.2 illustre l’ensemble de disciplines, les compétences ainsi que les personnes

responsables qui ont été choisis pour le développement d’une nouvelle gamme d’un

connecteur électrique.

4.2 Instanciation du modèle de besoin

La figure 4.12 représente l’instance du modèle de Besoin selon les deux points de vue du

consommateur et du fabricant pour le même besoin. Nous pouvons voir que la manière de

considérer un même besoin par différentes personnes appartenant à différents domaines sont

distinguées.

Figure 4.12 – Instanciation du Modèle de Besoin par deux points de vue différents

Le consommateur est préoccupé par l’apparence du produit, la facilité de le transporter, de

l’installer et de le stocker, par son prix et sa performance. La vision du fabricant est tournée

vers la facilité de fabrication, le coût de fabrication, le budget pour le réaliser, la quantité à

produire, la géométrie (de préférence non complexe) et la fréquence de fabrication, sur toute

l’année ou une partie seulement.

Besoin de transmettre les signaux

Besoin du point de vue du consommateur Besoin du point de vue du fabricant

Performancedu Produit

Apparence Coût Interface avecL’Homme

PerformanceFonctionnelle

Contraintede dimension

Mécanique

Electrique

Taille Forme

AdaptationPhysique à

d’autres produits

Facile àRéparer

Facile àTransporter

Facile pourmagasiner

Facile àinstaller

SûretéBon agencementdu produit

Pièce légère

Facile àFabriquer

Quantité àfabriquer

Le temps /date pour

livrerproduit

Produit desaison

Productionfréquente

Créditdisponible

pour faire lafabrication

La manièred’assembler

Descriptiondu produit

La géométrie /La forme


4.3 Instanciation du modèle Fonctionnel

La figure 4.13 représente le modèle fonctionnel selon trois points de vue, celui du

mécanicien, de l’électricien et du thermicien. Ce modèle va permettre d’identifier par exemple

à partir d’un besoin initial (Fournir une jonction électrique démontable), l’ensemble des

fonctions et sous fonctions du Produit à concevoir La fonction principale du Produit a été

donc décomposée en trois sous-fonctions : Mécanique, Electrique et Thermique. En

poursuivant la création du modèle, nous avons déterminé trois sous-fonctions pour la partie

mécanique (Protection Produit, Fixation, Manipulabilité), plus trois pour la partie électrique

(Protection Electrique, Conduite Electrique, Protection Electromagnétique). Et enfin, une

sous-fonction pour la partie thermique (Eviter l’échauffement).

Figure 4.13 – Instanciation du Modèle Fonctionnel et son lien avec le modèle de Besoin

Si nous affinons encore le modèle, nous pouvons trouver encore plus de sous-fonctions. Par

exemple, nous pouvons découper la fonction manipulabilité en Préhension et Adhérence

Manuelle. Préhension représente la facilité de saisir et de manipuler le dispositif. Adhérence

Fournir une jonctionélectrique démontable

Conduiteélectrique

Protection électrique

FonctionElectrique

Protection électro-

magnétique

Isolation électrique

Protéger personnes

Limiter fuites

électriques

Protéger Produit

Fixer

Fonction Mécanique

Manipulabilité

Fixer le connecteur

sur la machine

Fixer le câble

Fixer les contacts

Eviter L’échauffement

Fonction Thermique

Besoin

Fonctions


Manuelle représente les parties de l’objet qui ont besoin d’une adhérence pour la réalisation

d’un but. Par exemple, l’écrou possède une forme extérieure qui facilite l’adhérence manuelle

permettant de le tourner facilement pour le verrouiller. La fonction Protection peut être

découpée en : Protection-Choc et Compression et Protection-Corrosion. La première a pour

fonction de protéger les composants du produit contre les chocs ou une compression

provenant de l’extérieur. La deuxième représente la protection contre la corrosion d’origine

interne ou externe. De cette manière il est possible de parvenir à un modèle complexe en

continuant la décomposition des fonctions. Plus complexe sera le modèle, meilleure sera la

représentation du produit final.

4.4 Instanciation du modèle de Comportement

A partir du modèle Fonctionnel, les experts vont pouvoir proposer des comportements. Ces

comportements vont leur permettre par la suite de définir les composants de la structure finale

du produit. La figure 4.14 représente l’ensemble des instances du modèle de comportement et

leurs liens avec les instances du modèle Fonctionnel.

Figure 4.14 – Instanciation du modèle de Comportement et son lien avec le modèle Fonctionnel

Conduiteélectrique


Fonction Electrique


magnétique


Protégerpersonnes

Limiter fuites

électriques

Protéger Produit

Fixer

Fonction Mécanique

Manipulabilité

Fixer le connecteur

sur la machine

Fixer le câble

Fixer les contacts

EviterL’échauffement

FonctionThermique

En assurantun contact

Mâle-Femelle

En choisissantdes matières

adéquates

En les maintenant avec une

matière en plastique

En serrant le câble avec un

serre câble

En fixant l’embasse avec des

vis

En couvrant le connecteur avec des matières

résistantes

En empêchant le contact avec les parties

électriques

En isolantles

contacts

Com

portements

Fonctions


4.5 Instanciation du modèle de Structure

Cette fois-ci, à partir des instances du modèle de comportement, le concepteur va pouvoir

définir les différents composants de la structure du produit. La figure 4.15 représente les

différents composants définis à partir des différents comportements.

Figure 4.15 – Instanciation du modèle de Structure et son lien avec le modèle de Comportement

Enfin, à partir de l’ensemble de composants définis dans le modèle de structure, le concepteur

va pouvoir instancier le modèle d’assemblage du produit final, ainsi que les liaisons physiques

et géométriques entre les différents composants, ce qu’illustre la figure 4.16.

Avant de passer à la fabrication finale du produit, le fabricant va devoir en premier lieu

analyser et vérifier la faisabilité du produit. Le fabricant doit veiller à ce que le produit reste

faisable au fur et à mesure que la définition de la structure et l’assemblage du produit

avancent. Le fabricant devra donner ces points de vue au concepteur afin que ce dernier

puisse les prendre en compte.

En assurant un contact

Mâle-Femelle

En choisissant des matières

adéquates




serre câble


vis


résistantes


électriques

En isolant les

contacts

Boitier

Contact Mâle

Porte Contact Mâle et Femelle

Contact Femelle

Serre câble

Embase avec des

trous pour vis

Coquille

Plaquette

Structure C

omportem

ents


Components_association Assembly_feature_1 Assembly_feature_association Assembly_feature2

1 Cylindre Fixe Trou 2 Vice Vissage Ecrou 3 Prisme Intermittent Prisme 4 Prisme Fixe Prisme 5 Cylindre Fixe Trou 6 Trou Fixe Cylindre 7 Trou Intermittent Cylindre 8 Prisme Fixe Prisme 9 Prisme Fixe Prisme

10 Prisme Fixe Prisme 11 Prisme Fixe Prisme

Figure 4.16 – Instanciation du modèle d’assemblage

Connecteur (assembly)

Embasse (sub-ass1)

Fiche (sub-ass2)

Bloc Contact F (sub-ass3)

Corps Embasse (part1)

Isolant (part3) Contact F

(part4)

Ecrou (part2)

Bloc Contact M(sub-ass3)

Boîtier de Fiche

(sub-ass4)

Serre Câble

(sub-ass5)

Isolant(part5)

Contact M(part6)

Douille (part7)

Coquille Ecrou

(part10)

Coquille Couverture

(part11)

Plaquette(part12)

Presse Câble (part8)

Passe Câble (part9)

1

6

2

5

3 4

9

10

11

87

NAU NAU

NAU NAU

NAU

NAU

NAU NAU

Assembly_feature_association

Feature1 Feature1


La figure 4.17 résume l’ensemble d’instances des Modèles (Besoin, Fonction, Comportement,

Structure) ainsi que leurs liens.

Figure 4.17 - Vue générique sur les instances et liaisons entre modèles

Fournir une jonctionélectrique démontable

Conduiteélectrique


Fonction Electrique


magnétique


Protéger personnes

Limiter fuites

électriques

Protéger Produit

Fixer

Fonction Mécanique

Verrouiller Mâle-

Fermelle

Fixer le connecteur

sur la machine

Fixer le câble

Fixer les contacts

Eviter L’échauffement

Fonction Thermique

En assurant un contact

Mâle-Femelle

En choisissant des matières

adéquates




serre câble


vis


résistantes


électriques

En isolant les

contacts

Boitier

Contact Femelle

Porte Contact Mâle et

Femelle

Contact Mâle

Serre câble

Embase avec des

trous pour vis

Coquille

Plaquette

Besoin

Structure

Com

portements

Fonctions


4.6 Instanciation du modèle de Procesus

Nous avons défini dans la section 3.3 un modèle de processus pour représenter le processus de

fabrication du produit. Nous allons utiliser ce modèle pour représenter la séquence

d’assemblage du connecteur électrique.

Une séquence d’assemblage peut être définie comme une suite d’activités à réaliser pour

obtenir le produit fini. Le connecteur électrique possède 9 activités d’assemblage représentées

dans la figure 4.18. Ces activités sont exécutées par des ressources matériels ou humaines.

C’est l’activité de départ (Assembler Embasse) qui déclenche le déroulement du processus.

Les activités (Assembler Embasse, Assembler Serre-Câble, Assembler Bloc Contact M) sont

décomposables. La figure 4.18 illustre le lien entre ces activités décomposables et les activités

qui les composent.

Chaque activité possède des éléments d’entrées, pour notre cas ce sont les différents

composants du connecteur électrique. Ces entrées sont transformées à la fin de l’activité et

donnent un élément de sortie. Par exemple les composants ou les entrées (Isolant et Contact

F) de l’activité (Assembler bloc Contact F) donnent en sortie le Bloc Contact F.

En ce qui concerne le déclenchement des transitions entre les activités, elles ne sont pas

déclenchées par des événements externes mais c’est la fin de l’activité précédente qui

déclenche la transition et fait démarrer l’activité suivante. En d’autres termes, l’événement est

la fin de l’activité suivante. Lorsqu’il s’agit de transitions gardées par des conditions de

transition, c’est la condition de condition qui valide la transition et la déclenche.


Figure 4.18 – Instanciation du modèle de Processus (Séquence d’assemblage)

ProcessusAssemblageConnecteur

AssemblerEmbasse

AssemblerSerre-Câble

AssemblerBloc Contact M

Assembler(Coquille Ecrou+Serre-Câble)

Assembler(Coquille Ecrou+Serre-Câble)+Bloc Contact M

Assembler(Coquille Ecrou+Serre-Câble+Bloc

Contact M)+Ecrou


Contact M+Ecrou)+Plaquette


Contact M+Ecrou+Plaquette+Coquille couverture)+Embasse

Assembler BlocContact F

(Isolant+ContactF)

Assembler (BlocContact F+

Corps Embasse)

Activité Départ

Activité Suivante

Activité Suivante

Activité Suivante

Activité Suivante

Activité Suivante

Activité Suivante

ActivitéSuivante

ActivitéComposite

Assembler(Isolant+ContactM)

Assembler(Isolant+Contact

M)+Douille

ActivitéSuivante

ActivitéComposite

Activité Suivante

Activité Suivante

COM

COM

CoquilleCouverture

Plaquette

CoquilleEcrou

Douille

Fiche

ContactMâle

Bloc Contact Mâle

Assembler (PresseCâble+ Passe

Câble)COM

ActivitéComposite

PRODUIT FINAL

Isolant Contact F

Entrées

Entrées

Isolant Contact M

Sortie : Bloc Contact F

Assembler(Coquille Ecrou+Serre-Câble+Bloc ContactM+Ecrou+Plaquette)+ Coquille couverture


5. Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons présenté une méthodologie pour modéliser les divers points de

vue des acteurs de la conception et de la fabrication. Cette méthodologie se repose sur :

• Un modèle de produit permettant de décrire les différents facettes du produit à concevoir à

différents niveaux d'abstraction (Besoin, Fonction, Comportement, Structure),

• Un modèle de Processus permettant de décrire le processus de fabrication du produit à

différents niveau de détail.

Le principal objectif poursuivit par ces deux modèles est la capitalisation des connaissances

métiers tout au long de la conception et de la fabrication. L’apport essentiel de notre travail

réside, d’une part, dans l’intégration du modèle de Produit et du modèle de Processus et,

d’autre part, par le fait que ces modèles soient généraux et génériques. La généralité qu’ils

véhiculent est due au fait qu’ils ne soient, à la base relatifs à aucun domaine d’application

existant comme le cas de STEP. Ainsi, ils peuvent être adaptés pour servir de support à la

représentation de la connaissance métier de n’importe quel produit. Quant à leur généricité,

elle est relative à la possibilité de spécialiser les modèles par domaine d’application des

produits à concevoir. D’ou la possibilité de procéder à une réutilisation des connaissances

pour une nouvelle conception, ce qui garantirait une réduction de temps.

Cette étude a permis de résoudre certains problèmes liés au développement collaboratif de

produit. La suite de l’étude consistera à développer un système informatique support à la

modélisation entre l’ensemble des acteurs afin de faciliter l’échange et le partage des modèles

dans le contexte de l’Entreprise Virtuelle, c’est l’objectif du chapitre suivant.

Documents

Système intégré pour la modélisation, l'échange et le ...docinsa.insa-lyon.fr/these/2002/el_khalkhali/07_chapitre4.pdf · Virtuelle, il est nécessaire de prendre en compte les