Les Systèmes Produit-Service (PSS) résultent d'une intégration de composants hétérogènes couvrant à la fois des aspects matériels et immatériels (mécanique, électrique,logiciel, processus, organisation, etc.). Le processus de développement d’un PSS est fortement collaboratif impliquant des acteurs métier très variés.Ce caractère interdisciplinaire nécessite des référentiels sémantiques standardisés pour gérer la multitude des points de vue métier et faciliter l’intégration de tous les composants hétérogènes dans un système unique. Ceci est encore plus complexe dans le cas des PSS personnalisables, majoritaires dans le milieu industriel. Malgré les nombreuses méthodologies dans littérature, la gestion des processus de développement du PSS reste encore limitée face à cette complexité. Dans ce contexte, l'Ingénierie des systèmes (IS) pourrait être une solution avantageuse au regard de ses qualités bien prouvé pour la modélisation et la gestion de systèmes complexes. Cette thèse vise à explorer le potentiel d'utilisation de l'Ingénierie des systèmes (IS) comme fondement conceptuel pour représenter d’une façon intégrée tous les différents points de vue métier associés au cycle de vie du PSS. Dans ce cadre, un méta-modèle de PSS est proposé et exemplifié dans des cas industriels. Un modèle ontologique est aussi présenté comme une application d’une partie des modèles pour structurer le référentiel commun de la plateforme ICP4Life. / Product-service systems (PSS) result from the integration of heterogeneous components covering both tangible and intangible aspects(mechanical, electrical, software, process, organization, etc.). The process of developing PSS is highly collaborative involving a wide variety of stakeholders. This interdisciplinary nature requires standardized semantic repositories to handle the multitude of business views and facilitate the integration of all heterogeneous components into a single system. This is even more complex in the case of customizable PSS in the industrial sector. Despite the many methodologies in literature, the management of the development processes of the PSS is still limited to face this complexity. In this context, Systems Engineering (SE) could bean advantageous solution in terms of its proven qualities for the modeling and management of complex systems. This thesis aims at exploring the potentials of Systems Engineering (SE) as a conceptual foundation to represent various different business perspectives associated with the life cycle of the PSS. In this context, a meta-model for PSS is proposed and verified in industrial cases. An ontological model is also presented as an application of a part of the model to structure the common repository of the ICP4Life platform.

La mesure de la performance est l’une des nombreuses activités de la gestion de projet, elle contribue à assurer le succès du projet. Pour atteindre ce but, les entreprises ont besoin de déterminer un système de mesures de la performance. Ces mesures fournissent au chef de projet l’état de santé du projet et l’aide à évaluer s’il a atteint ou va atteindre ses objectifs. Néanmoins, avec la complexité croissante des projets et la nécessité économique absolue d’atteindre les objectifs, les chefs de projets ne peuvent plus se contenter de superviser les coûts et le planning pour évaluer la performance du projet. Ils ont besoin de considérer par exemple d’autres indicateurs comme la satisfaction des exigences du client, la maturité de la technologie, etc. De plus, ils ont besoin d’avoir une évaluation précise des valeurs de ces indicateurs tout au long du projet et pas uniquement à la fin, pour monitorer au mieux le projet afin qu’il atteigne ses objectifs. Pour satisfaire ces nouveaux besoins, les objectifs de cette thèse sont d’étendre le nombre d’indicateurs génériques et de diversifier le type des indicateurs, ainsi que de proposer une méthode pour concevoir des indicateurs spécifiques à un projet. Pour cela, nous procédons par l’intégration de bonnes pratiques pour la mesure de performance issues de plusieurs domaines de l’ingénierie, et illustrons nos propositions sur des cas pratiques. Ce rapport introduit la notion de performance et caractérise les systèmes de mesure de performance, en mettant notamment en évidence un emploi non cohérent de la terminologie selon les sources. Il identifie plusieurs limitations des systèmes de mesure de performance actuels et souligne notamment le besoin d’étendre le nombre et le type des indicateurs, et de construire des indicateurs de performance spécifiques et pertinents pour chaque projet. Une étude bibliographique sur la mesure de la performance dans les domaines de l’ingénierie, notamment en ingénierie système, montre que la mesure de performance est particulièrement bien développée dans cette dernière discipline, avec une offre de 18 indicateurs génériques avancés permettant une grande proactivité. La thèse propose de ce fait d’adapter ces indicateurs au management de projets, résultant en la définition d’un ensemble d’indicateurs étendu et diversifié pour la mesure de performance. Par ailleurs, l’étude des normes et guides en ingénierie système et logicielle (Practical Software and System Measurement, ISO/IEC 15939) nous amène à identifier d’autres besoins, comme la création dynamique d’indicateurs ad hoc qu’il est nécessaire de définir en cours de projet afin évaluer certains risques spécifiques, et soulève de nouvelles difficultés, comme la collecte et la manipulation des données pour la construction des indicateurs. Pour y répondre, ce rapport propose donc également une méthode guidant la construction dynamique d’indicateurs spécifiques. Celle-ci, illustrée dans le mémoire sur un cas concret de projet, a été validée par un panel d’experts. / Performance measurement is essential to ensure the success of a project. To this goal, companies need to determine a system of performance measures, classically including cost and schedule measures, which provide the project manager with the project health status and help her or him to evaluate the project successes and failures. However, with the increasing complexity of projects and the absolute necessity to reach the project objectives, project managers cannot only rely on such information about cost and schedule to evaluate the project performance; they need to consider, for instance, other indicators such as the satisfaction of customer requirements, the technology maturity, etc. Moreover, they need to have a precise evaluation of these indicators values while the project is in progress, in order to monitor it at best so that it reaches its goals, and not only after the project ends, to only conclude on the project success or failure without any mean to react. Considering these two issues, the objectives of the thesis thus are to extend the number, scope and type of current project performance indicators with a proposal of complementary indicators, and to propose a method for designing project-specific indicators, in order to improve project performance measurement. To define supplementary indicators and elaborate such a method, we proceed by integrating good measurement practices from different engineering disciplines and illustrate our proposal on use cases. The thesis first introduces the notion of performance and characterizes performance measurement systems (PMSs); such systems offer a wide panel of models for organizational performance measurement. Focusing on PMSs, we provide some insights for project performance measurement. More precisely, we identify several issues highlighted in literature, relative to the limitations of current project performance measurement such as the need to balance lagging indicators (to control) with leading indicators (to monitor), and the need to construct performance indicators that are relevant to project-specific information needs. We then focus on project performance measurement and reviews literature in this domain. It highlights the issue of the unbalanced use of leading and lagging indicators. To bring a solution to the issue, we review literature of performance measurement in engineering disciplines, with a focus on systems engineering practices, especially a panel of 18 generic leading indicators that are currently engineered in guidance. A method has been proposed to adapt the set of systems engineering leading indicators to project management, thus resulting in developing the set of indicators to measure project performance. Moreover, focusing on standards and guides on measurement in systems and software engineering led us to identify other issues in project performance measurement, such as the difficulties to define indicators dynamically for a project, and how to collect and combine data in order to construct these indicators. We finally consider the methodological difficulties about designing relevant performance indicators. More precisely, we identify 3 issues: different opinions among researchers about the sources from where the indicators will be derived; the problem in relation to the transformation from data to indicators; and the association of data collection, analysis and report with project management processes. To solve these issues, we analyze good practices from the Practical Software and Systems Measurement, the ISO/IEC 15939 norm and the Project Management Body of Knowledge that proved to be able to address the identified issues respectively. This work results in a method integrating these practices to address the 3 identified issues in project performance measurement. The method is illustrated on a real project context. Evaluation of the method has been conducted in workshop of project managers, which confirmed the interest for the proposal.

Dans un avion, un hélicoptère ou un lanceur actuel, des milliers de capteurs, pour la plupart non critiques sont utilisés pour la mesure de divers paramètres (températures, pressions, positions...) Les résultats sont ensuite acheminés par des fils vers les calculateurs de bord qui les traitent. Ceci implique la mise en place de centaines de kilomètres de câbles (500 km pour un avion de ligne) dont le volume est considérable. Il en résulte une grande complexité de conception et de fabrication, des problèmes de fiabilité, notamment au niveau des connexions, et une masse importante. Par ailleurs l'instrumentation de certaines zones est impossible car leur câblage est difficilement envisageable par manque d'espace. En outre, s'il est souvent intéressant d'installer de nouveaux capteurs pour faire évoluer un aéronef ancien, l'installation des câbles nécessaires implique un démantèlement partiel, problématique et coûteux, de l'appareil. Pour résoudre ces problèmes, une idée innovante a émergé chez les industriels de l'aéronautique : commencer à remplacer les réseaux filaires reliant les capteurs d'un aéronef et leur centre de décision par des réseaux sans fil. Les technologies de communication sans fil sont aujourd'hui largement utilisées dans les marchés de l'électronique de grande consommation. Elles commencent également à être déployées pour des applications industrielles comme l'automobile ou le relevé à distance de compteurs domestiques. Cependant, remplacer des câbles par des ondes représente un défi technologique considérable comme la propagation en milieu confiné, la sécurité, la sureté de fonctionnement, la fiabilité ou la compatibilité électromagnétique. Cette thèse est motivée d'une part par l'avancée non négligeable dans le milieu aérospatial que pourrait être l'établissement d'un réseau sans fil à bord d'aéronefs dans la résolution de problématique classiques comme l'allégement et l'instrumentation. Il en résulterait donc : * Une meilleure connaissance de l'environnement et de la santé de l'aéronef * Un gain sur le poids. * Un gain en flexibilité. * Un gain en malléabilité et en évolutivité. * Un gain sur la complexité. * Un gain sur la fiabilité D'autre part, étant donnée la complexité de la conception de ce réseau de capteur sans fil, il a été nécessaire d'appliquer une méthodologie évolutive et adaptée mais inspirée de l'ingénierie système. Il est envisageable, vu le nombre de sous-systèmes à considérer, que cette méthodologie soit réutilisable pour d'autre cas pratiques. Une étude aussi complète que possible a été réalisée autour de l'existant déjà établi sur le sujet. En effet, on peut en lisant ce mémoire de thèse avoir une idée assez précise de ce qui a été fait. Une liste a été dressée de toutes les technologies sans fil en indiquant leur état de maturité, leurs avantages et leurs inconvénients afin de préciser les choix possibles et les raisons de ces choix. Des projets de capteurs sans fil ont été réalisés, des technologies sans fil performantes et personnalisables ont été développées et arrivent à maturité dans des secteurs variés tels que la domotique, la santé, l'automobile ou même l'aéronautique. Cependant aucun capteur sans fil n'a été véritablement installé en milieu aérospatial car de nombreux verrous technologiques n'ont pas été levés. Fort des expériences passées, et de la maturité qu'ont prise certaines technologies, des conclusions ont été tirées des projets antérieurs afin de tendre vers des solutions plus viables. Une fois identifiés, les verrous technologiques ont été isolés. Une personnalisation de notre solution a été à envisager afin de remédier tant que faire se peut à ces points bloquants avec les moyens mis à disposition. La méthodologie appliquée nous a permis d'identifier un maximum de contraintes, besoins et exigences pour mieux focaliser les efforts d'innovation sur les plus importantes et choisir ainsi les technologies les plus indiquées.