Capitalisation et réutilisation de savoir-faire dans une approche d’ingénierie système basée sur les modèles : application au système de distribution électrique d’aéronefs

Design and reuse of know-how in a model-based system engineering approach : Application to aircraft's electrical distribution systems

• Auteur / Autrice : Quentin Wu
• Direction : Eric Levrat, David Gouyon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Traitement du signal et des images, Génie informatique
• Date : Soutenance le 01/10/2020
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine (1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en automatique (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Eric Bonjour
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Eric Levrat, David Gouyon, Frédéric Kratz, Jean-Yves Choley, Vincent Chapurlat, Sophie Boudau
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Frédéric Kratz, Jean-Yves Choley

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ingénierie des systèmes

Design patterns

Ingénierie dirigée par les modèles

Mots clés libres

Ingénierie Système Basée sur les Modèles (ISBM)

Réutilisation

Patrons

Maturité

Model-Based Systems Engineering (MBSE)

Reuse

Patterns

Maturity

Résumé

L’ « Ingénierie Système Basée sur les Modèles » (ISBM), est une approche d’Ingénierie Système dans laquelle la modélisation est le support de toutes les activités d’ingénierie. Elle est plébiscitée par les industriels comme étant une manière de satisfaire le besoin de prise en compte de la complexité croissante des systèmes, pour lesquels les pratiques d’Ingénierie Systèmes centrées sur les documents arrivent à leurs limites. Cependant, de nombreux retours d’expérience sur la transition vers l’ISBM soulignent la forte courbe d’apprentissage nécessaire à sa mise en œuvre, ainsi que la difficulté pour les ingénieurs de se l’approprier. Dans ce contexte, la contribution de ce manuscrit vise à faciliter l’adoption de l’ISBM par la valorisation des actifs d’ingénierie. Elle cherche à systématiser la capitalisation et la réutilisation de savoir-faire en utilisant le concept de « patron », dont le rôle et le périmètre sont définis dans le cadre de l’ISBM. De manière à accompagner la montée en maturité des processus de capitalisation et de réutilisation au sein d’une entreprise, elle introduit une échelle de maturité permettant d’évaluer une situation d’ingénierie de manière à cibler les efforts à fournir. La contribution porte également sur la formalisation de niveaux d’abstraction des patrons capitalisés et de mécanismes de transition entre ces niveaux d’abstraction. Sur cette base, elle formalise les processus de l’approche « Minage-Maturation-Implémentation de Patrons » (MMIP), dont l’objectif est d’être un guide pour les ingénieurs dans la capitalisation et la réutilisation d’actifs d’ingénierie. La contribution a été éprouvée sur un cas d’étude, dans le cadre d’un nouveau projet industriel au sein de Safran Electrical & Power. L’objectif était de démontrer l’existence de patrons techniques, de les formaliser et de les réutiliser dans un contexte d’ISBM.

Model Based System Engineering (MBSE) is a System Engineering approach in which modeling is the backbone of all engineering activities. It is widely accepted by the industry as a way to satisfy the need to take into account the ever-increasing complexity of systems, for which document-based Systems Engineering practices are reaching their limits. However, numerous feedbacks on the transition to MBSE highlight the steep learning curve required for its implementation, as well as the difficulty for engineers to master it. In this context, the contribution of this manuscript aims at facilitating the adoption of MBSE through the valorization of engineering assets. It seeks to systematize the capitalization and reuse of know-how by using the concept of ''pattern'', whose role and scope are defined within the framework of MBSE. In order to increase the maturity of capitalization and reuse processes within a company, a maturity scale is also introduce to assess an engineering situation in order to target the efforts to be made. The contribution also deals with the formalization of levels of abstraction of capitalized patterns and of transition mechanisms between these levels of abstraction. On this basis, it formalizes the “Mining-Maturation-Implementation of Patterns” (MMIP) process, whose objective is to be a guide for engineers in the capitalization and reuse of engineering assets. The contribution has been tested on a case study, within the framework of a new industrial project at Safran Electrical & Power. The objective was to demonstrate the existence of patterns, to formalize them and to reuse them in an MBSE context.