De l’ingénierie des besoins à l’ingénierie des exigences : vers une démarche méthodologique d’ingénierie de systèmes complexes, de vérification et de validation appliquée à l’informatisation des PME

From needs engineering to requirements engineering : Toward amethodological approach for engineering complex systems, verification and validation applied to the computerization of SMEs

• Auteur / Autrice : Nawel Amokrane
• Direction : Vincent Chapurlat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes automatiques et micro-électroniques
• Date : Soutenance le 27/04/2016
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie informatique et d'ingénierie de production (1994-2020)
• Jury : Président / Présidente : Didier Crestani
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Chapurlat, Didier Crestani, Yves Ducq, Aline Cauvin, Mohssine Rahhou, Anne-Lise Courbis, Jean-Pierre Bourey, Thomas Lambolais
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Yves Ducq

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Entreprises

Intégration des systèmes (ingénierie)

Ingénierie des exigences

Mots clés libres

Ingénierie des besoins et des exigences

Vérification

Ingénierie Système

Modélisation d'entreprise

Systèmes d’Information d’Entreprise

Requirements Engineering

Verification

Systems Engineering

Enterprise Modeling

Enterprise Information System

Résumé

Une entreprise, et particulièrement une PME ou une PMI, doit être apte à évoluer sur des secteurs d’activités souvent très concurrentiels qui évoluent rapidement, par exemple, en fonction d’une clientèle volatile et soucieuse de trouver des produits et des services moins chers et plus adaptés à ses besoins. La PME se trouve alors confrontée à des problèmes de réactivité et de flexibilité face à cette clientèle. Par effet direct, elle recherche à réduire les délais et les coûts de réalisation tout en privilégiant aussi la qualité et le degré d’innovation des biens et des services qu’elle propose. Le système d’information de cette PME est un enjeu essentiel pour mettre en œuvre cette stratégie et maximiser donc la réactivité et la flexibilité mais aussi la rentabilité et la qualité recherchées. Ce sont des qualités incontournables, garantes d’une autonomie et d’une reconnaissance dont la PME a grand besoin. Le système d’information est en effet la courroie de transmission entre le système de décision et le système productif qui génère la valeur ajoutée de la PME. Il fait le lien entre les différents acteurs de l’organisation mais aussi avec les partenaires externes de l’entreprise. Une partie de ce système d’information est de fait informatisée. Celui-ci supporte, mémorise et traite les informations nécessaires aux différents processus de décision, métier et support qui tapissent l’organisation pour servir la stratégie de l’entreprise. Les fonctionnalités, les interfaces et les données qui forment ce système informatisé sont donc cruciales à comprendre, à développer en accord avec les besoins de la PME, à améliorer au fur et à mesure de l’évolution de ces besoins. La PME est donc tentée de se lancer, seule ou accompagnée, dans des projets dits d’informatisation i.e. des projets visant le développement ou l’amélioration de son système informatisé. Nous nous intéressons ici à des projets visant à développer des applicatifs de gestion et de pilotage de la PME. La PME – prenant alors le rôle de la maîtrise d’ouvrage (MOA) – tout comme la société de services qui l’accompagne – prenant alors en charge le rôle de maîtrise d’œuvre (MOE) – doivent partager une vision commune des besoins d’informatisation. Elles sont alors appelées à mener en commun des activités d’ingénierie des besoins et des exigences (IBE). L’IBE guide et accompagne la PME pour arriver à décrire et formaliser ses besoins. Elle permet ensuite à la société de service de spécifier de manière plus formelle ces besoins sous forme d’exigences qui définissent alors les travaux de développement souhaités. L’IBE est souvent réalisée avec une assistance à maitrise d’ouvrage. Cette étape cruciale reste cependant difficile pour une PME. Elle est de plus souvent réalisée par la MOE elle-même pour faire face au manque de moyens, de temps et de compétences de la PME. Or, l’implication des collaborateurs de la PME est primordiale pour la réussite de tout projet d’informatisation, surtout si celui-ci impacte durablement le fonctionnement de la PME.Ces travaux, développés dans le cadre d’une collaboration Industrie/recherche avec la SSII RESULIS, ont consisté à développer une méthode d’IBE qui offre aux PME des concepts, des langages et des moyens de modélisation et de vérification simples mais suffisants tout en tant aisément manipulables de manière intuitive et donnant lieu à une formalisation pertinente pour la MOE. Cette méthode est basée sur le croisement et la complémentarité de principes issus de la Modélisation d’Entreprise et de l’Ingénierie Système pour l’élicitation de besoins. Des moyens de vérification et de validation semi-formels sont appliqués pour garantir certaines qualités attendues des exigences résultantes. La méthode s’intègre également au cycle de développement basé sur les modèles pour permettre a posteriori d’accélérer la production de prototypes et de rendre interopérables les langages et outils de la MOA et de la MOE.

Most enterprises, and especially SMEs, must develop their business in very competitive and rapidly changing fields. Where they have to adapt to volatile customers who want to find cheaper products and services and that are more corresponding to their needs. The SME is then confronted with problems of responsiveness and flexibility in responding to these customers. As an effect, it seeks to reduce the costs and time to market and to provide high quality and innovative goods and services. The SME’s information system is an asset on which it can rely to implement this strategy and so to maximize its responsiveness and flexibility but also to reach the sought profitability and quality. These are key qualities that guarantee autonomy and recognition, qualities that are highly needed by any SME. The Information system is indeed the drive belt of information not only inside the enterprise, between decision and operational systems proving added value of the enterprise, but also within its environment that includes its external partners. Part of this information system is computerized. It stores and processes the information needed by the different decision-making, business and support processes that serve the enterprise’s strategy. It is crucial to understand the features, interfaces and data that make up this computerized system and develop them according to the needs of SME. The SME is therefore tempted to embark, alone or accompanied, in so-called computerization projects i.e. projects for the development or improvement of its computerized system. We are interested in projects aimed at developing management applications of SMEs. The SME – then assuming the role of project owner – along with the development team – supporting the role of project management – have to share a common vision of the computerization needs. They are then called upon to carry out jointly requirements engineering (RE) activities. RE guides the SMEs to be able to describe and formalize its needs. It then allows the development team to specify more formally these needs as requirements which then define the required development work. RE is often carried out with the assistance of project owner support. This crucial step remains difficult for SMEs. It is most often performed by the development team itself to address the lack of resources, time and skills of SMEs. However, the involvement of the SME’s members is vital to the success of any computerization project, especially if it permanently affects the functioning of the enterprise.This work, developed through a collaborative with the company RESULIS, consisted in developing a requirements engineering method which offers SMEs concepts, simple languages, modeling and verification means that are easily and intuitively manipulated and provide sufficient and relevant formalization of the SME’s requirements. This method is based on principles derived from both enterprise modeling and systems engineering fields for requirements elicitation. Semi-formal verification and validation means are applied to guarantee some expected qualities of the resulting requirements. The method is also integrated in the model driven development cycle to enable a posteriori the production of prototypes and make interoperable the languages and tools used by both the SME and the development team.