Modélisation des connaissances en conduite de l'ingénierie : mise en œuvre d'un environnement d'assistance aux acteurs
par Christophe Merlo
Thèse de doctorat en Sciences physiques et de l'ingénieur. Productique
Sous la direction de Guy Doumeingts.
Soutenue en 2003
à Bordeaux 1 .
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Résumé
L'objectif principal de ces travaux réside dans l'opérationnalisation des modèles GRAI décrivant les principes de structuration et de conduite du système de conception pour en améliorer la performance. La méthode GRAI Ingénierie proposée résulte d'expérimentations industrielles. Elle comporte une phase préparatoire de re-engineering des processus de conception, une phase de conception du nouveau système et une phase d'exploitation assurant la conduite de la conception. La phase préparatoire et la phase de conception s'appuient sur la modélisation du système de conception à l'aide de quatre modèles complémentaires : le modèle du système décisionnel (pilotant) à l'aide de la structure GRAI R&D et des réseaux GRAI, le modèle du système technologique (piloté) à l'aide du formalisme des actigrammes étendus, le modèle des connaissances et le modèle du système d'information. Les connaissances nécessaires aux acteurs de la conception et de la conduite sont identifiées et classées en quatre catégories : coordination, suivi, produit et processus. Elles sont décrites à l'aide d'un meta-modèle structuré en trois niveaux de complexité : élémentaire, transformation et expertise. L'ensemble des connaissances manipulées par les acteurs pour la conduite sont formalisées en vue de leur capitalisation et constituent le modèle des connaissances. Finalement l'architecture d'un environnement informatique d'assistance aux acteurs est proposée en s'appuyant sur une démarche d'analyse et de spécifications permettant d'élaborer plusieurs diagrammes UML. Ce système d'information intègre un système multi-agent pour l'autonomie, l'adaptabilité et la flexibilité des composants logiciels. Un maquettage a été réalisé pour en valider la faisabilité. Ces travaux se prolongent depuis décembre 2000 par le projet IPPOP " Intégration Produit - Processus - Organisation ", labellisé RNTL, qui a pour objet de les valider par la réalisation d'un prototype de l'environnement d'assistance proposé.
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Titre traduit
Knowledge modelling for engineering design co-ordination : proposal of an assistance environment for design actors
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Résumé
The main objective of this work deals with the operational use of the GRAI models which describe the principles of structuring and co-ordination of the design system in order to improve its performance. The proposed GRAI Engineering method results from industrial case studies and is composed of a preparatory phase of design process re-engineering, of a design phase of the new system and of an operational phase for design co-ordination. The preparatory phase and the design phase are based on the modelling of the design system with four complementary models: the (driving) decisional system model realised with the GRAI R&D structure and GRAI networks; the (driven) technological system model with the extended actigrams formalism; the knowledge model and the information system model. Co-ordination knowledge necessary for design actors and co-ordination actors is identified and classified into four categories: co-ordination, control, product and process. This knowledge is described with a meta-model composed of three complexity levels: elementary, transformation and expertise. The whole knowledge used by actors is then formalised as the knowledge model in order to be managed and capitalised. Finally an object-oriented approach is proposed and applied to analyse and to specify the architecture of an assistance environment to actors by formalising several UML diagrams. This information system integrates a multi-agent system in order to bring autonomy, adaptability and flexibility of software components. A prototype has been realised to validate its feasibility. This work is being continued since December 2000 by the IPPOP Project "Integration Product - Process - Organisation" labellised RNTL. The project objectives are to implement a complete prototype of the proposed assistance environment.
