Aide à la décision pour l’identification d’architecture et des fournisseurs en phase préliminaire de conception de système complexe

Integrated decision support for architecture & supplier identification in early complex system design

• Auteur / Autrice : Yun Ye
• Direction : Jean-Claude Bocquet, Marija Jankovic
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie industriel
• Date : Soutenance le 22/10/2014
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire génie industriel (Gif-sur-Yvette, Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Krob
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Bocquet, Marija Jankovic, Samuel Gomes, Eric Bonjour, Gül Kremer

Mots clés

Mots clés contrôlés

Environnement -- Études d'impact

Conception technique

Systèmes complexes

Mots clés libres

Systèmes complexes

Conception modulaire

Estimation de l’impact environnemental

Complex system

Modular design

Environmental impact estimation

Résumé

Afin de combiner les avantages de la normalisation et de la personnalisation, «la conception modulaire » est utilisée de plus en plus par les OEMs (Original Equipment Manufacturers) dans le développement de systèmes complexes. Différente de la conception traditionnelle, la conception modulaire confie l’entière responsabilité d’un module aux fournisseurs principaux. Dans ce cas, les fournisseurs commencent à collaborer avec les OEMs beaucoup plus tôt dans le processus de conception, et participent à la conception des systèmes depuis la phase de la conception conceptuelle. Avec une approche « conception modulaire», il n’est plus possible de définir le concept produit avant le choix de leurs fournisseurs, comme on le fait en conception traditionnelle. Par contre, les concepts produits et leurs fournisseurs doivent être examinés simultanément au début de la conception conceptuelle. Cependant, le lien incassable entre un module et son fournisseur est rarement pris en compte dans les méthodes de support de la conception. La plupart des méthodes existantes traitent le choix d’architecture et le choix de(s) fournisseur(s) comme deux sujets d’aide au choix séparés. Dans notre travail, nous proposons une méthode et un outil appelé«Architecture & Supplier Identification Tool (ASIT)», qui considère conjointement les performances des fournisseurs et celles de leurs modules. L’ASIT est capable de générer toutes les architectures possibles(toutes les combinaisons à modules donnés) en fonction des besoins client, en tenant compte des nouvelles technologies et des nouveaux fournisseurs. La performance globale de chaque architecture tient compte à la fois l’architecture et de ses fournisseurs, elle est estimée à partir de données de produits existants et de connaissances expertes. Les candidats appropriés (binômes architectures/fournisseurs) sont identifiés (en tenant compte de leur degré de satisfaction clients, de l’incertitude globale, et de l’impact environnemental) pour être considéré dans la conception conceptuelle. L’utilisation d’ASIT est illustré par une étude de cas de conception du groupe motopropulseur. La comparaison des résultats à d’autres méthodes montre que l’approche ASIT constitue un outil d’aide à la décision intéressant pour les OEMs,elle permet l’identification simultanée des fournisseurs et des architectures qui garantissent une performance globale.

In order to combine the advantage of standardization with those of customization, modular design has been increasingly used by OEMs (Original Equipment Manufacturers) in complex system development. Different from traditional design, modular design advocates entrusting lead suppliers with full responsibility of a module. In this case, suppliers are involved much earlier in design, and start collaborating with OEMs from the conceptual design phase. This characteristic of modular design makes it impossible to define the product concept before choosing suppliers, as is normally done in the traditional way. Instead, the product concepts and supplier possibilities need to be considered simultaneously. However, this unbreakable link between a module and its supplier is rarely considered indesign support methods. Most existing methods treat architecture and supplier as two separate issues. In this work, we propose the Architecture & Supplier Identification Tool (ASIT), which considers performance of both suppliers and their modules. The ASIT is capable of generating all possible product/system architectures based on customer requirements with consideration of new technologies and new suppliers. The overall performance of each architecture is estimated using data of existing products and expert knowledge. Appropriate candidates are identified, taking into account their customer requirements satisfaction, overall uncertainty, and environmental impact, to be considered in conceptual design. The utilization of ASIT is illustrated in a powertrain design case study. Comparing the results from different methods shows that ASIT is an interesting decision support tool for OEMs to identify suppliers and architectures regarding their overall performance.