La conception collaborative s'attache à la mise en commun d'intérêts et d'acteurs divers dans le but d'atteindre un propos commun qui est le développement de produits via le partage d'informations, d'interactions et de connaissances avec un certain niveau de coordination entre ces activités variées. Pour supporter cette coopération, les fonctions, jalonnant le cycle de vie produit, doivent disposer d'une information à la fois complète, précise et mise à jour sur tous les aspects du produit, des moyens et procédés de production et des gammes. Cette information partagée peut être structurée ou non, géographiquement délocalisée, partielle voire incomplète, difficilement localisable ou identifiable, porteuse d'une sémantique différente selon le métier.<br />Mes travaux récents s'articulent essentiellement autour de la modélisation de connaissances multi-points de vue support au processus de conception et réalisation de produit manufacturier.<br />Dans ce contexte, mon projet de recherche, présenté dans mon mémoire d'HDR, vise à mettre en place un cadre de méga-modélisation englobant les concepts des différents modèles et méta-modèles, inhérents aux métiers rencontrés, mais aussi un certain nombre d'autres choses concourant à l'utilisation ad hoc de ce cadre de modélisation.

La conception de produits a pour objectif de définir techniquement un produit en satisfaisant les besoins de l'ensemble des clients du cycle de vie du produit. Les enjeux industriels conduisent à développer des modèles et des outils d'aide à la conception afin de répondre aux besoins clients tout en optimisant le triptyque coût-qualité délais. L'objectif de cette thèse est de proposer une vision globale permettant d'appréhender les différents types de modélisation. Pour atteindre cet objectif, une analyse globale de ces notions est nécessaire afin d'obtenir une représentation commune du système pour les différentes activités de conception et de simulation. L'intérêt de cette approche est de pouvoir mettre en évidence les dépendances et les relations entre ces activités. Cette approche doit permettre d'appréhender les différents niveaux de détails (systémique) lors de la décomposition fonctionnelle et structurelle du produit. Elle doit également permettre de suivre l'élaboration des modèles physiques pour la simulation. Nous proposons une traçabilité du processus de conception et du processus de modélisation permettant de remettre en cause, le cas échéant, les choix de conception et les hypothèses de modélisation. Ce travail est fondé sur des concepts de GeoSpelling comme le " skin modèle ", les opérations et les propriétés. Ils sont enrichis d'autres concepts comme les modèles finis et infinis et les modèles primitif et de simulation.

La conception de produits a pour objectif de définir techniquement un produit en satisfaisant les besoins de l'ensemble des clients du cycle de vie du produit. Les enjeux industriels conduisent à développer des modèles et des outils d'aide à la conception afin de répondre aux besoins clients tout en optimisant le triptyque coût-qualité délais. L'objectif de cette thèse est de proposer une vision globale permettant d'appréhender les différents types de modélisation. Pour atteindre cet objectif, une analyse globale de ces notions est nécessaire afin d'obtenir une représentation commune du système pour les différentes activités de conception et de simulation. L'intérêt de cette approche est de pouvoir mettre en évidence les dépendances et les relations entre ces activités. Cette approche doit permettre d'appréhender les différents niveaux de détails (systémique) lors de la décomposition fonctionnelle et structurelle du produit. Elle doit également permettre de suivre l'élaboration des modèles physiques pour la simulation. Nous proposons une traçabilité du processus de conception et du processus de modélisation permettant de remettre en cause, le cas échéant, les choix de conception et les hypothèses de modélisation. Ce travail est fondé sur des concepts de GeoSpelling comme le " skin modèle ", les opérations et les propriétés. Ils sont enrichis d'autres concepts comme les modèles finis et infinis et les modèles primitif et de simulation. / Product design aims to technically define a product satisfying the needs of all customers during the product life cycle. Industrial issues lead to develop models and tools supporting design to meet customer needs and contributing to costs-quality-and time optimisation. The objective of this thesis is to propose an overall vision making it possible to apprehend the various types of modeling. To achieve this goal, a comprehensive analysis of these concepts is necessary in order to obtain a common representation of the system for the various activities of design and simulation. The advantage of this approach is to highlight the dependencies and relationships among those activities. This approach should allow to apprehend the various levels of detail (systemic) during the functional and structural decomposition activity. It should also enable to monitor the development of the physical models for the simulation. We propose a traceability of the design process and of the modeling process allowing to review as appropriate the design choices and the modeling assumptions. This work is based on concepts of GeoSpelling as the "skin model", the operations and the properties. They are complemented by other concepts as the finite and infinite models and the primitive and simulation models.

Ce mémoire contribue à la compréhension des problématiques liées à la cohérence des modèles experts dans un contexte de conception coopérative. Dès lors qu'au moins deux concepteurs coopèrent à un niveau technique de conception, ils partagent de nombreux objets, paramètres, informations ou morceaux de modèles. Cependant ils ne peuvent travailler toujours simultanément et des phases de travail asynchrones sont indispensables. L'objectif de notre travail est de spécifier les mécanismes nécessaires pour mettre en oeuvre des règles métier répondant aux cohérences techniques entre concepteurs. On peut imaginer lors de ces phases asynchrones un serveur espionnant l'évolution des modèles de chaque concepteur. Nous définissons des modèles de règles métiers et des mécanismes qui permettent d'évaluer si deux études parallèles divergent au delà de la simple comparaison syntaxique des modèles. Cette mesure de la divergence est alors est utilisé pour notifier en temps voulu les acteurs de la nécessité de provoquer une session de synchronisation et de négociation. Nous proposons des solutions originales pour assister ces activités de conception coopérative. Elles sont basées sur l'utilisation d'un modèle de partage qui est simultanément versionné par les différents collaborateurs. Ces versions sont analysées par des mécanismes syntaxiques et sur la base de contraintes métiers. Ces mécanismes permettent la mesure des évolutions parallèles des versions de modèles afin de communiquer aux différents concepteurs l'état de cohérence de l'environnement de conception et la nécessité de provoquer des tâches collaboratives. Au delà de cette proposition théorique, nous avons développé un démonstrateur qui valide une part des propositions avancées

Le système PLM est l'un des outils stratégiques de l'entreprise. Ces systèmes sont sujets à des changements récurrents dans l'entreprise. Les évolutions organisationnelles, le changement de l'offre produit ou encore le remplacement de logiciels PLM peuvent déclencher l'évolution du système d'information PLM. Une des structures les plus importantes dans les systèmes PLM est le modèle du produit, autour duquel s'articule les informations et processus. C'est autour du modèle produit que se concentrent nos recherches. Les causes d'évolution des modèles produits sont des éléments signifiants qui différencient les étapes de la démarche à suivre. Les méthodes d'IDM sont utilisées afin de formaliser la transformation des modèles. En plus, cette démarche bénéfice d'un cadre de similarité spécialement développé pour la configuration de produit. Un exemple industriel est illustré et résolu en appliquant cette démarche. Il s'agit de l'évolution d'un système gérant les modèles spécifiques de produit vers un système qui est capable de construire et d'utiliser les modèles génériques de produit. Un outil informatique support à nos travaux est développé dans le cadre d'Eclipse.

La conception des microproduits est une activité multidisciplinaire faisant fréquemment appel à la mise en oeuvre de plusieurs principes physiques couplés. Différents acteurs interviennent au cours du processus de conception du produit : spécialistes des principes physiques mis en oeuvre, experts des procédés de fabrications, etc. Ces acteurs doivent collaborer selon les principes de la conception intégrée dans le but de concevoir un produit performant tout au long de son cycle de vie. Le concept de modèle-produit a été développé dans le cadre de la conception d'un "macro" produit, pour permettre l'intégration de l'ensemble des expertises métiers intervenant sur le cycle de vie du produit. Il nous semble donc pertinent d'évaluer dans quelle mesure ce concept pourrait convenir pour la conception de microproduits. Après avoir souligné les limites des modèles existants, la difficulté de les utiliser pour supporter l'étroite collaboration entre les experts des différents principes physiques mis en oeuvre et la gestion des couplages multiphysiques, nous présentons les concepts nécessaires à l'élaboration d'un modèle dédié aux microproduits. Le modèle mis en place et son application à la conception de deux microproduits (un MEMS switch RF et un système microfluidique) sont finalement présentés.

Le système PLM est l’un des outils stratégiques de l’entreprise. Ces systèmes sont sujets à des changements récurrents dans l’entreprise. Les évolutions organisationnelles, le changement de l’offre produit ou encore le remplacement de logiciels PLM peuvent déclencher l’évolution du système d’information PLM. Une des structures les plus importantes dans les systèmes PLM est le modèle du produit, autour duquel s’articule les informations et processus. C’est autour du modèle produit que se concentrent nos recherches. Les causes d’évolution des modèles produits sont des éléments signifiants qui différencient les étapes de la démarche à suivre. Les méthodes d’IDM sont utilisées afin de formaliser la transformation des modèles. En plus, cette démarche bénéfice d’un cadre de similarité spécialement développé pour la configuration de produit. Un exemple industriel est illustré et résolu en appliquant cette démarche. Il s’agit de l’évolution d’un système gérant les modèles spécifiques de produit vers un système qui est capable de construire et d’utiliser les modèles génériques de produit. Un outil informatique support à nos travaux est développé dans le cadre d'Eclipse. / PLM systems are among the strategic components of enterprise’s information system architecture. These systems undergo frequent evolutions of enterprise. Organizational evolution or product offer variation as well as PLM application replacement may launch PLM systems’ evolution.One of the important structures in PLM systems is the product configuration, which organize and structure all product’s information and processes. Our research activities concern product model evolution. Reasons of product model evolution specify the appropriate methodology and necessary steps in order to handle it. MDE methods are used to formalize the model transformation process.Moreover, our methodology contains a specific similarity framework dedicated to product configuration. An industrial example was illustrated and resolved by this methodology. The problematic of this example is the migration of a system which manage only specific product configuration to a new system that is capable to construct and use generic models of product.