Lors de l'engagement d'un projet, un chef de projet doit structurer le projet de conception. Il s'agit de définir une architecture préliminaire du produit, de structurer le processus de conception et de regrouper les acteurs du projet en équipes interdépendantes (le regroupement est appelé "architecture des acteurs"). Ces trois activités sont fortement inter-reliées et critiques lors de la phase de conception préliminaire, car les décisions prises auront un impact fort sur les performances de l'ensemble du projet. Cependant, peu de méthodes formelles ont été proposées pour les considérer conjointement. Par ailleurs, lors de l'affectation des tâches du processus aux acteurs, le chef de projet doit s'assurer que les acteurs sont compétents pour réaliser une tâche. Il doit aussi prendre en compte des besoins de futurs projets qui pourraient nécessiter des apprentissages dans les projets en cours. Dans la réalité, la complexité de l'organisation d'un projet empêche d'avoir une vision globale des conséquences des choix d'affectation, qui plus est, sur plusieurs périodes et sur plusieurs projets. Peu de travaux se sont intéressés à ce type de problème. Or aujourd'hui, les tâches et les compétences nécessaires dans les projets de conception évoluent rapidement en lien avec la forte évolution des technologies et des besoins du marché. Le développement des compétences des ressources humaines devient une des priorités de l'entreprise qui ne les considère plus comme des ressources statiques (comme des machines) mais comme des ressources dynamiques auxquelles il faut attacher des objectifs de développement. Dans ce mémoire, nous proposons une méthode d'aide à la constitution d'équipes permettant de coupler la structuration du projet et le pilotage des compétences. Ce travail consiste alors à optimiser l'affectation des tâches aux acteurs et le regroupement des acteurs en équipes, en tenant compte à la fois des contraintes liés à l'architecture du produit et des objectifs de développement de compétences, sur de multiples projets et de multiples périodes. Ce problème étant complexe, ce mémoire de thèse présente des contributions à des sousproblèmes (affectation mon-période, affectation multi-périodes avec prise en compte du développement des compétences, architecture des acteurs avec prise en compte de l'architecture du produit), avant de proposer une formulation du problème global et une méthode de résolution en deux phases intégrant un algorithme de recuit simulé.

Ce mémoire constitue une synthèse de nos activités de recherche, d'animation scientifique, d'enseignement et de responsabilité pédagogique entre 1998 et 2008. <br />Depuis une dizaine d'années, les concepteurs de systèmes mécatroniques doivent satisfaire des exigences de plus en plus sévères et nombreuses. Pour cela, ils doivent créer des solutions qui tendent à se complexifier, pour porter de multiples fonctions de service ou intégrer les dernières technologies innovantes. La conception d'un système mécatronique passe par la conception architecturale qui réalise l'identification de l'architecture du système. Cette activité requiert l'implication d'un métier émergent et stratégique : l' "architecte système". En même temps que l'ingénierie technique, l'architecte système doit assurer l'ingénierie organisationnelle de la conception, c'est-à-dire, définir une organisation adéquate du système de conception. Ce double rôle est critique lors de la phase de conception préliminaire, car les décisions prises auront un impact fort sur les performances de l'ensemble du projet.<br />La finalité de nos travaux est de développer des modèles, méthodes et outils d'aide à la décision permettant de supporter les activités à la fois technique et organisationnelle d'un architecte système. L'originalité majeure de notre projet réside dans le couplage que nous recherchons entre les architectures du système-produit, du système-projet et du système de compétences de conception.<br />Nous avons structuré nos contributions selon trois thématiques et répondu aux questions suivantes :<br />T1 - Identification d'une architecture modulaire du produit : comment identifier une architecture modulaire ? Comment modéliser l'architecture d'une famille de produits et générer la diversité ?<br />T2 - Organisation du système de conception : comment constituer des équipes compétentes ? Comment piloter les systèmes de compétences ? <br />T3 - Co-conception des architectures produit-projet : Comment propager des évolutions des modules du produit vers l'organisation du système de conception ? Comment coupler l'architecture du produit et l'organisation du système de conception ?<br />Des perspectives sont proposées propres aux deux thématiques majeures de notre projet (T1 et T2), ainsi que quatre extensions possibles : <br />1) Vers une conception collaborative consciente,<br />2) Vers une performance durable du système de conception,<br />3) Vers un système agile de systèmes de conception,<br />4) Vers une conception intégrée de systèmes micro-mécatroniques.