Problématique des industries de systèmes complexes multi

Report
Pour une fertilisation du
processus de conception
en ingénierie système
par les apports de
la science des systèmes
techniques
Smaïl AIT-EL-HADJ
ITECH Lyon
Une problématique
d’enrichissement du processus
de conception
Nécessité de concevoir plus vite, plus robuste,
plus fiable
Nécessité de concevoir « innovant » en univers
technologique incertain, transitoire
Possibilité d’un apport de connaissances sur les
« lois de composition » et la dynamique des
systèmes techniques
Une approche analogique de
méthodes existantes
Une méthode analogique : TRIZ a été
développée depuis les années 80
La méthode CK proposée par Hatchuel peut se
rapprocher de ce projet.
Une ressources possible :
La sciences des systèmes technologiques
Depuis les années 80 aussi se sont développées
un ensemble d’approches, de « modélisations »
de la structuration et de la dynamique des
systèmes technologiques.
Recours pour le renforcement de la puissance de
conception en situationation innovante, de rupture
ou de transition technologique.
Le corps de connaissances
Né dans la problématique de la grande transition
technologique des années 80 il a pour origines :
L’histoire de techniques et l’anthropologie
technologique : Bertrand Gille et Leroy Gourhan
L’économie évolutionniste : Chris Freemann, G.
Dosi, N. Rosenberg
La sociologie américaine : Thomas Hughes
La philosophie de sciences d’inspiration
mécanologique : Laffite et Simondon
Quelques modèles
d’évolution
Le modèle du cycle de vie technologique
Le cycle d ’évolution des objets
techniques
 les technologies possèdent un potentiel de
performance limité et donc une durée de vie
limitée
 Non seulement les technologies se
succèdent mais elles font passer les objets
techniques par des phases définies.
Le cycle d ’évolution des objets
techniques
Cycle de vie technologie - courbe en S
performance
Objet technique B
Objet technique A
Temps
Le cycle de vie technologique
Les phases de développement de l ’objet technique
performance
Saturation-limites
Maturité
Croissance
Emergence
Temps
Exemple de Saturation, rupture et
transition
 C’est la saturation d’une solution
technologique qui engendre le
changement de technologie, la rupture
 Cet épuisement peut être anticipé par
des formalisations scientifiques :
« anomalie par présomption »
 Nécessité de genèse des conditions
d’application de la nouvelle techno.
Les lois de composition des systèmes
techniques
Le modèle
procédé - architecture -fonction
Interaction Dynamique procédé/architecture /fonction
Usages sociétaux
Fonction
Procédé
Technoscience
architecture
Conception design
En innovation: modèle d’Abernathy et Clark
Les lois de composition des systèmes
technologiques
Lignées et bifurcation :
 Les changements de principes
techniques engendrent des
bifurcations de lignées
 Ces bifurcations se manifestent par
des réorganisations d ’architectures.
 Ces modifications enrichissent et
déplacent la fonction
Lignées et bifurcations
La concrétisation de l’objet technique
Le modèle de Simondon
La dynamique de structuration de l’objet
technique
Le modèle de Simondon :
 L ’objet technique se réorganise sur sa
fonction principale
 Pour cela, Il réarticule ses fonctions sur ses
différents organes
 Il réintègre ses fonctions auxiliaires dans ses
fonctions principales
La dynamique de structuration de l’objet
technique
La relation fonction organe dans un objet
technique jeune :
Fonction F1
Fonction F2
Fonction F3
Organe P1
Organe P2
Organe P3
La dynamique de structuration de
l’objet technique
Dans un objet technique jeune :
 Chaque fonction est remplie par un organe
 Chaque organe ne remplit qu’une fonction
 La fonction principale n’est qu’une agrégation
lâche de fonctions particulières.
La dynamique de structuration de
l’objet technique
La relation fonction/organe dans un objet
technique mature :
Fonction principale
Fonct F12
Fonct F21
Fonct F11
Fonct F22
Organe P1
Organe P2
Fonct F32
Fonct F31
Organe P3
La dynamique de structuration de
l’objet technique
Dans un objet technique mature :
 Chaque fonction décompose son implantation
sur plusieurs organes.
 Chaque organe peut remplir plusieurs
fonctions partielles. Pour cela, Il réarticule
ses fonctions sur ses différents organes.
 Exemples :


refroidissement auto
Freinage avion
L’apport possible de ces
modèles à la conception
innovante
Des apports spécifiques de
connaissances
Ces modèles de composition et d ’évolution
des systèmes techniques, peuvent
constituer des supports d’une conception
technologique innovante en éclairant :

les voies de dépassement de blocage
technologique

les reconfiguration architecturales,

les conséquences d’intégration de nouveaux
procédés,

les formes de l’investissement technologiques…
Des formes opératoires à construire



Modèles de représentation et de prévision
Patterns d’actions…
Cadres de capitalisation d’expérience
technologique
 Les formes de ces supports cognitifs doivent
être opérationnalisées.

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