De la PME/PMI manufacturière traditionnelle à l’entreprise mécatronique : étapes clefs et proposition d’un référentiel mécatronique

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• Auteur / Autrice : Leonida Granon
• Direction : Laurent Tabourot, Pascale Balland
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Doctorat Sciences Pour l'Ingénieur
• Date : Soutenance le 10/10/2017
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et ingénierie des systèmes, de l'environnement et des organisations (Chambéry ; 2007-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Systèmes et matériaux pour la mécatronique (Annecy) - Laboratoire SYstèmes et Matériaux pour la MEcatronique / SYMME
• Jury : Président / Présidente : Georges Habchi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurence Chérillat, Caroline Hussler
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eric Bonjour, Thierry Soriano

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mécatronique

Mots clés libres

Référentiel

Mécatronique

Indicateur de mécatronicité

Indicateur de maturité mécatronique

Changement organisationnel

Changement technologique

Standard framework

Mechatronics

Product mechatronicity indicator

Organizational maturity in mechatronics

Organizational change

Technological change

Résumé

La mécatronique semble être une source de renouveau pour les entreprises et donner accès à de nouveaux marchés qui se caractérisent par la numérisation croissante des produits et services. Alors la question se pose s’il existe des organisations spécifiques pour l'activité mécatronique et si l’on peut dégager un référentiel pour permettre aux petites et moyennes entreprises mécaniques de se positionner par rapport à ce cadre et d’envisager un plan d'action dans le contexte plus général de l’industrie 4.0, fortement numérisée.Tout en partant de l’étude d’organisations qui ont déjà acquis un degré de maturité mécatronique conséquent, cette étude de 5 cas remarquables a permis d’établir un lien entre le degré de mécatronicité du produit mécatronique et les processus que les entreprises mettent en place pour concevoir et fabriquer ces produits. De façon plus spécifique encore, il a été constaté que les produits mécatroniques poussent ces entreprises aux changements de modèles d’affaires qui devraient être pilotés par des outils modernes comme le business motivation model (BMM), par exemple. En effet, ce dernier permet une mise en place d’architecture d’entreprise adaptée à la production et vente de produits et services, modèle que les PME mécaniques devraient envisager d’adopter pour évoluer vers la mécatronique.De façon concrète, ce référentiel propose deux outils pratiques et simples pouvant rentrer dans un cade d’audit interne pour l’entreprise qui souhaite évaluer ses compétences en mécatronique et planifier de futurs développements : d’une part des métriques pour évaluer le degré de mécatronicité d’un produit et d’autre part un modèle d’évaluation de maturité organisationnelle.De façon plus générale, cette étude permet de proposer une lecture de la mécatronique ( une taxonomie ) qui évolue de façon séquentielle depuis le produit mécanique mono-domaine non communiquant au produit numérisé multi-domaine et communiquant avec d’autres systèmes en passant par les étapes d’instrumentation analogue d’abord et l’instrumentation par l’informatique embarquée ensuite. Cette dernière représente le vrai passage à la mécatronique et entraine l’entreprise vers la numérisation de ses produits ainsi que ses moyens de production et donc vers l’industrie 4.0.

Mechatronics seems to be a source of organizational renewal as well as providing access to new markets characterized by the growing digitization of products and services. A question arises then: are organizations engaged in mechatronic design and production activity specific? And if so, within a broader context of Industrie 4.0, markedly digitized, can we provide a framework with guidelines that can be applied by the small and medium sized traditional mechanical organizations in order to position themselves in relation to this framework and consider to adopt a plan of actions and evolve towards mechatronics?This survey focuses on 5 noteworthy case studies that already have acquired a good mechatronic maturity level. The study enabled us to establish a relationship between the mechatronicity level of a product and the processes these organizations have put into practice in order to design and manufacture mechatronic products. More markedly yet, we have come to the conclusion that mechatronic products can be seen as levers to the creation of service offerings and thus push these companies to change their business models. We therefore propose that the latter should be managed by modern tools like the Business Motivation Model, for example. As the matter of fact, the BMM is a flexible and therefore suitable management tool for these mechatronic service oriented production systems (PSS). A service oriented architecture (SOA) of an organization then has to be planned, and we find that the business motivation model (BMM) is suitable for bridging these organizational architecture challenges.Specifically, we propose two practical and simple tools that can be seen as internal audit tools for any organization wanting to assess its competencies in mechatronics prior to plan future developments: on the one hand we elaborate metrics to assess the mechatronicity level of a product and a model assessing the mechatronic maturity level of the organization on the other.More broadly, this survey enables us to see mechatronics as a sequential evolution starting with a mechanical mono-domain product without communication abilities which develops to a multi domain digitized product communicating with other systems. The intermediate evolution phases are analogue basic electronic instrumentation, followed by digital electronics and embedded computing. The latter represents the real transition to mechatronics and drives the whole organization towards the digitization of its products and also its means of production and thus towards Industrie 4.0. This can also be seen as a proposal of a taxonomy of mechatronics.