L’objectif de la thèse est d’enrichir l’Analyse Fonctionnelle, une méthode de conception orientée sur la définition des fonctions d’un produit, pour le développement d’ouvrages complexes dans le domaine de la construction. Pour cela les concepts et pratiques de deux corpus méthodologiques sont adaptés et intégrés dans l’Analyse Fonctionnelle : l’Ingénierie Système et la Constructibilité. Cette méthode enrichie est appliquée sur un concept innovant de métro multifonctionnel qui consiste à utiliser un système unique pour répondre à plusieurs besoins de la ville : non seulement transporter des passagers mais aussi de l’eau, des déchets, de l’électricité, de la chaleur, de l’information, des marchandises et bien d’autres selon les particularités de chaque projet. Dans l’introduction après avoir brièvement décrit les enjeux rencontrés dans le domaine de la construction, qui justifient le besoin de nouvelles méthodes, nous soulignons que l’Analyse Fonctionnelle a essentiellement été utilisée dans d’autres domaines que celui de la construction pour faire face aux mêmes problèmes. En revanche, son application au domaine de la construction est limitée du fait de la non prise en compte des particularités de ce secteur : le besoin auquel répondent les systèmes dans ce domaine sont d’adapter l’espace pour que s’y réalise des activités humaines, mais aussi que chaque projet est unique. L’unicité de chaque projet nous a amené à prendre en compte la constructibilité, soit les contraintes liées au développement de l’ouvrage, à différentes étapes de l’Analyse Fonctionnelle. L’Analyse Fonctionnelle est aussi mal adaptée pour le développement de systèmes complexes, ainsi, les concepts et outils de l’ingénierie Système, dont l’objectif est la maitrise des systèmes complexes, sont intégrés à l’Analyse Fonctionnelle (V&V, SysML). La première partie de la thèse consiste en un état de l’art des trois méthodes étudiées : l’Analyse Fonctionnelle, l’Ingénierie Système et la Constructibilité. Dans cette partie les blocages et des adaptations nécessaires sont identifiés. Dans une deuxième partie, la méthode d’Analyse Fonctionnelle enrichie par la Constructibilité et l’Ingénierie Système est présentée. Le concept de Constructibilité notamment est étendu à la prise en compte non seulement des contraintes liées aux activités de réalisation mais aussi aux contraintes de conception et de planification/programmation (soit l’ensemble du système pour faire). L’Ingénierie Système pour sa part est adaptée en prenant en compte les caractéristiques spatiales des systèmes, composantes essentielles dans la construction. Deux outils ont été développés pendant la thèse permettant d’implémenter la méthode : un outil de modélisation des exigences basé sur le langage de modélisation SysML qui permet de lier les exigences avec des modèles BIM (Building Information Modeling) améliorant ainsi leur traçabilité et la facilitation de leur vérification, et la matrice de constructibilité qui permet d’analyser la constructibilité d’un système en prenant en compte l’ensemble des contraintes liées à son développement. Troisièmement, la méthode d’Analyse Fonctionnelle enrichie est appliquée sur 2 cas d’études liés au métro multifonctionnel : l’application de ce concept sur les études de la 5ème ligne de Lyon vers Alaï et l’intégration d’un réseau de fibre optique alimentant l’île de France dans la ligne 16 du projet du Grand Paris. En conclusion des pistes de recherche pour le futur sont proposées : d’autres méthodologies de conception existent avec des objectifs différents (innovation pour la théorie C-K) ou des nouveaux concepts (System of Systems). Ou comment mesurer et quantifier les critères de constructibilité ? Comment appliquer ces méthodes dans différents contextes législatifs et contractuels ? Sont autant de question qui méritent de nouvelles recherches ultérieures / Objectives of the thesis is to enrich Functional Analysis, a design method oriented on the definition of functions, by the integration of two methodological corpuses: Constructability and Systems Engineering in order to adapt it to complex construction products. The enriched method is used and applied on an innovative concept: the multifunctional metro. This new concept consists in the integration of new functions in a metro system: not only transport people but also energy, information, wastes, merchandises, water etc. in order to answer to several city needs with a unique infrastructure. In the introduction, after having describe challenges faced by the construction industry, we highlight that Functional Analysis has been used extensively in other industries to face similar issues. However, its application in the construction industry is limited due to particularities of the construction industry: each project is unique, construction projects are complex and that needs construction projects answer consists in adapting space in order to carry human or related activities. The identification of such particularities have led on one hand, to the consideration of constructability concepts and principles in Functional Analysis to better integrate development constraints of each project in the product development. On the other hand, to the consideration of Systems Engineering, a methodological corpus which objective is to manage complexity of projects. Firstly, Functional Analysis, Constructability and Systems Engineering corpuses are presented and issues are identified in these three methods either to adapt them to complex construction projects for their integration. Constructability notably, is improved with the integration of constraints from Design and Planning phases and a proposition is presented to shift from Constructability to Constructibility. Systems Engineering for its part is adapted by the integration of spatial characteristics of systems. A SysML tool (Systems Modeling Language) has been developed and linked with a BIM modeling tool to improve the capacity to model and verify requirements related to construction systems. The Constructibility matrix, a tool to ease the implementation of constructibility has also been developed.Secondly, Functional Analysis enriched by methodological inputs and tools related to the construction industry is applied. Case studies concern two different phases (planning and design) in two different projects where multifunctionnality concepts have been investigated: the 5th metro line of Lyon where the evaluation of the integration of new functions in the metro line have been studied. And the line 16 of the Greater Paris Project where the integration of a broadband network was the opportunity to study the integration of a new function more in detail (transport information). In conclusion we shall suggest some ways forward by outlining avenues for further researches: how to measure constructibility criteria at different systemic levels is a challenge on which we give some ways to follow. The application and adaptation of Systems Engineering to the construction industry remains to be better investigated and we give some further research indications, particularly on the integration with BIM (Building Information Modeling) methods. We also present how the use of MBSE (Model-Based Systems Engineering) techniques and Data Science could lead to the automation of some design activities which could enrich Functional Analysis methods. Insights on the organization of the profession and contractual issues are proposed and would require more researches to enable implementation of the presented methodology in projects

Le constat actuel concernant les projets de construction ou de rénovation de bâtiments est la persistance d’un niveau substantiel de non qualité des ouvrages qui vient à l’encontre des objectifs de développement durable de la filière. Pour preuve, les conditions d’usage des bâtiments sont dégradées, les coûts de réparation sont significatifs et l’empreinte environnementale du bâti peine à se réduire. Ces observations sont révélatrices de l’imperfection du processus de production des projets de construction. En effet, ce processus de production a pour finalité de mettre en œuvre des procédés constructifs dont l’intégration fournit des fonctions dites d’usage. Chacune de ces fonctions se décline alors en performances dont le niveau effectif, sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment, dépend de la qualité de mise en œuvre. La présente thèse s’est focalisée, premièrement, sur la quantification d’un indicateur de réussite d’un projet de construction. Pour ce faire, une modélisation de la dynamique du processus de production d’un bâtiment a été entreprise, en tenant compte des perturbations auxquelles il est assujetti, afin de quantifier, de manière prospective, l’écart entre le niveau effectif d’une performance et son niveau souhaité au cahier des charges fonctionnelles. Deuxièmement, à l’échelle d’une performance, la modélisation du processus de production a permis de formaliser une fonction de récupération dépendant des ressources allouées à une opération. Ainsi, avec la proposition d’expressions mathématiques décrivant la dégradation puis la récupération d’une performance, l’analyse de ce qui pourrait s’apparenter au processus globale de résilience, à l’échelle d’un bâtiment a été initiée. En guise d’illustration, deux solutions de réalisations de façades ont été analysées. Une analyse de sensibilité de la « satisfaction » du projet est, alors, conduite en fonction de paramètres comme la compétence du constructeur, la complexité des procédés constructifs ou les ressources allouées / It is widely observed that construction and renovation projects suffer poor quality in the case of buildings, for instance. This is a major drawback as it affects the sustaining development goals of the building industry. Often, the subsequent conditions of service do not meet the normative standards; the costs for renovating the buildings are significant high, and the carbon footprint increases. They result in imperfections of the whole process related to construction projects. In fact, the production process is intended integrate architectural elements and structural components by putting them together adequately with the purpose of providing functions defined as «building features». Each of these features is then expressed as performances whose level, spanning the whole life cycle of the building, depends on the quality of its implementation. The present thesis focuses, in a first part, on the quantification of a « satisfaction index » of any construction project. For this purpose, a dynamic production process modeling a building has been developed; it takes into account disturbances in order to predict quantitatively the gap between the effective performance level and the required and targeted level. In a second part, considering a given performance level, the production process modeling aims to develop « recovery functions » depending on the allocated resources. Therefore, hypothetic mathematical expressions are adopted in order to describe the deterioration and the recovery of a performance level. A theoretical approach is also developed; it is adapted by analogy with global resilience process, at the scale of a building scale. For illustrative and comparative purposes, two kinds of constructive methods, for exterior walls (façade) are considered. A sensitivity study of the project’s « satisfaction index» is then performed out according to parameters such as constructor’s know‐how and past experience, constructive process complexity as well as allocated and available resources

Dans ce mémoire, nous allons nous concentrer sur le sujet de l’universalité en analyse complexe. Tout d'abord, nous allons énumérer de nombreux résultats découverts dans ce domaine, tout en soulignant que, dans la plupart des cas, les preuves d'existence des éléments universels sont implicites et non pas constructives. Nous examinerons en détail une preuve spécifique de l'existence des séries universelles de Taylor qui se voulait constructive et nous déterminerons si tel est le cas ou non. Pour atteindre cet objectif, nous introduirons un nouvel élément universel que nous appellerons les séries numériques universelles. Ce sont des séries complexes telles que leurs sommes partielles sont denses dans le plan complexe. Nous donnerons une preuve constructive de l'existence de ces éléments et, afin de déterminer pleinement si la preuve susmentionnée de l'existence des séries universelles de Taylor est constructive, nous allons la comparer avec notre preuve de l'existence des séries numériques universelles. Enfin, nous examinerons les propriétés topologiques et algébriques des séries numériques universelles, en montrant sous quelles conditions elles sont topologiquement génériques et algébriquement génériques dans l'ensemble de toutes séries formelles à termes complexes. / This master's thesis will be centered around the subject of universality in complex analysis. First, we will provide a summary of many of the results that have been discovered in the field of universality. We will show that, in most cases, the proofs of existence of the universal elements are not constructive, but, rather, implicit. We will perform an in-depth analysis of a specific proof of the existence of Universal Taylor series which was intended to be constructive and we will determine whether or not this goal was achieved. To do this, we will introduce a new universal element, which we will call Universal numerical series. These are complex numerical series such that the partial sums of the series are dense in the complex plane. We will give a constructive proof of the existence of these elements and, in order to fully determine whether the aforementioned proof of the existence of the Universal Taylor series is constructive, we will compare it to our proof of the existence of the Universal numerical series. Finally, we will examine the topological and algebraic properties of the Universal numerical series, showing under which conditions they are topologically generic and algebraically generic in the set of all complex numerical series.