<p>Näringsliv och offentlig sektor står inför ständiga utmaningar att förändra och effektivisera sin verksamhet. Idag ses information som en verklig produktionsfaktor och åtkomst till lämplig informationen ses som en nödvändighet för uppnå effektivitet och produktivitet i de individuella aktiviteterna (Oehlmann, Thoben & Weber, 1997). Med hjälp av elektroniska arbetsinstruktioner på produktionsgolvet har tillverkande industrier hittat en effektiv metod för att minska variationerna, öka kvaliteten, förbättra kommunikationen, minimera kostnaderna och snabbare få ut produkterna på marknaden, den s.k. Time-to-market (Coetzee, 2004).</p><p>Syftet med denna uppsats är att undersöka om Informationslogistik genom införandet av elektroniska arbetsinstruktioner kan påverka effektiviteten och kvaliteten i ett företag vilket använder sig av elektroniska arbetsinstruktioner.</p><p>En fallföretagsstudie har genomförts på HMS Industrial Networks AB, en världsledande leverantör av fältbuss-teknologi för automationsutrustning. De har utvecklat ett IT-system för att hantera elektroniska arbetsinstruktioner vilket de använder fullt ut i sin tillverkning.</p><p>Mer praktiskt har uppsatsens arbete handlat om att undersöka hur de anställda upplever att det påverkat deras effektivitet i det dagliga arbetet, såväl som kvaliteten i arbetet, informationen och på produkterna.</p><p>Intervjuer med användare från dokumentationsteamet och produktionsmedarbetarna har gjorts och resultatet visar att användandet av PRIS och elektroniska arbetsinstruktioner har gett en rad effekter i verksamheten, både för dem vilka administrerar och hanterar produktionsunderlagen såväl som för de berörda användarna på produktionsgolvet och i övriga delar i organisationen.</p><p>Resultatet visar att Informationslogistik i allra högsta grad kan påverka effektiviteten och kvaliteten i ett företag. Dokumentationsteamet kan arbeta parallellt i de olika produktionsunderlagen, det är enklare att lägga upp ett underlag och hantera uppdateringar, innehållet är spårbart och de kan återanvända allt innehåll i nya artiklar, samtidigt som informationen snabbt når ut på produktionsgolvet. För medarbetarna i produktionen har det inneburit att de nu kommer åt informationen snabbare, de kan ta egna och snabbare beslut, de känner sig mer självständiga, de har blivit mer effektiva samt att de nu har ett samlat ställe för all produktionsrelaterad information de behöver för att kunna utföra sitt jobb.</p><p>Likaså har kvaliteten i underlagen ökat och på produkterna ut till kund. De har också fått en en säker distribution och hantering av information samt en större kontroll på tillverk-ningsprocessen.</p> / <p>Industries and governments stand before constant challenges to change and make their business processes more efficient. Information is now considered an actual production factor, and the appropriate availability of information is seen as crucial for the efficiency and effectiveness of individual tasks (Oehlmann, Thoben & Weber, 1997). With help of electronic work instructions process manufacturers has discovered an effective method for reducing variability, increasing consistency, and bringing new products to the market significantly faster (Coetzee, 2004).</p><p>The main objective of this report is to examine if Information Logistics through the use of electronic work instructions can affect the efficiency and quality in a company that uses electronic work instructions.</p><p>A case study has been carried out at HMS Industrial Networks AB, a world-leading supplier of field bus technology for automation devices. They have developed a system that handles the electronic work instructions, which they use through out the production plant. The system is called Production Resource Infomanagment System (PRIS).</p><p>The work in this report has examine how the employees experience that PRIS has affected their efficiency on a daily basis, as well as the quality of their work, in the information and on the products.</p><p>Interviews with users from both the documentation team and the production team have been carried out and the result shows that the use of PRIS and electronic work instructions have had major impacts in the company, for those who administrates and handle the production sheets as well as for the users on the production floor and in other parts of the company.</p><p>The result shows that Information Logistics can affect efficiency and quality in a company. The documentation team can work parallel in different production sheets, it’s easier to create production sheets and work with updates in them, all of the content in a production sheet can be reused in other articles and the distribution of information to the users is instant. For the production team, the use of electronic work instructions has decreased their time for information retrieval, they can now make their own decisions and in a faster way than before, they feel more independent, their efficiency has increased and they now only have one place for all the production related information they need in order to perform their jobs.</p><p>The quality of the information in the production sheets have also increased, as well as the quality of the products sent to customers. They have also got a secure distribution and in-formation management and improved process control.</p>

Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans une problématique d’amélioration continue appliquée aux produits et aux processus industriels, par la mise en place d’un système de Retour d’Expérience (REx) couplé au système PLM (Product Lifecycle Management) de gestion du cycle de vie du produit. Les développements, menés dans le cadre d’un partenarial industriel, ciblent l’établissement d’une solution de valorisation du patrimoine immatériel de l’entreprise, constitué des expériences et des connaissances détenues par les experts métier. L’objectif visé est d’assurer la pérennisation de cette expertise, la prévention et la limitation des erreurs et l’application de bonnes pratiques dans une démarche générale d’amélioration des produits et des processus. La solution est portée par la mise en place d’un système REx appliqué aux connaissances tacites et explicites impliquées dans les activités techniques de l'entreprise et visant à capitaliser au fur et à mesure les informations métier, porteuses de sens. L’intégration du REx au système PLM permet de lever une part des difficultés d’appropriation par les experts métier, utilisateurs du système REx. L’ancrage de ce REx aux méthodes de résolution de problèmes (PSM, Problem Solving Methods) induit une instrumentation tout à fait performante pour l’acquisition des connaissances tacites issues d’événements négatifs. L’extension aux processus d’évolution des Normes Techniques qui formalisent les règles métier de l’entreprise permet leur évolution vers des connaissances explicites. Le caractère non intrusif du système REx dans son utilisation est assuré par un couplage étroit au processus de Gestion des Modifications du PLM, la capitalisation des informations étant naturellement induite par la démarche mise en œuvre dans ce processus. Au final, le système REx proposé et instrumenté dans l’outil PLM permet, en différentes étapes, de capitaliser, de traiter puis d’exploiter dans des formes performantes le patrimoine immatériel mis en exergue au cours des expériences de résolution de problèmes produit ou processus. / The work presented in this thesis considers continuous improvement issues which are applied to industrial products and processes through the implementation of a Lesson Learned System (LLS) coupled with the Company's Product Lifecycle Management (PLM) system. As an industrial partnership, these developments aim to increase the value of the intangible assets of the business including the business agent’s experiences and knowledge. In order to ensure the sustainability of expertise, to prevent errors and to encourage the application of good practices, all within a general approach of product improvement. The solution relies on the implementation of the LLS process which is applied to tacit and explicit knowledge related to the technical activities of the company. The integration of the LLS and PLM Systems removes some of the difficulties of ownership of business agents. The implementation of LLS and Problem Solving Methods (PSM) infers an efficient instrumentation for the acquisition of tacit knowledge. The extension of the evolution processes of technical documents that formalise the techincal business rules allows its evolution towards explicit knowledge. Using non-intrusive LLS is provided by close coupling with the process of Change Management (CM) where information capitalisation is naturally led by the approach implemented in this processes. Finally, the proposed and instrumented LLS in the PLM tool allows to efficiently capitalise, process, and exploit the intangible capital of the company (information and knowledge) highlighted during the modification experiments of product data.

La conception de systèmes mécaniques, de par son aspect pluridisciplinaire et technologique, fait intervenir et interagir différentes personnes qui travaillent et prennent des décisions ensemble, et, participent ensemble à l’élaboration du produit. Elles travaillent de manière collaborative cependant elles ne se connaissent pas obligatoirement, ne se situent pas forcément géographiquement sur un site commun, n’ont peut-être pas la même culture et n’appartiennent pas systématiquement à la même entreprise. La conception préliminaire représente les premières phases du cycle de conception ou le produit est en cours de définition. Le nombre d’incertitudes sur les paramètres et les informations produit sont très importantes. Il y a un manque de connaissances important à cette étape du processus de conception qui doit être considéré afin d’améliorer et d’aider les prises de décisions dans les phases amonts. C’est ce manque de connaissances que je me propose de qualifier et caractériser en apportant une réponse à la question résultante: comment prendre en compte le manque de connaissances pour prendre des décisions durant la conception préliminaire collaborative ? Pour se faire, nous proposons un méta-modèle de connaissances permettant de structurer les informations du produit et les connaissances en intégrant la maturité du produit. Cette maturité est définie par une métrique et permet d’identifier le niveau de connaissances des concepteurs sur le produit et d’orienter la prise de décision grâce à l’utilisation d’une approche mixte, à la fois qualitative et quantitative. Enfin, nous évaluerons la capacité de ce méta-modèle à générer différent modèles produit, puis sa pertinence avec l’implémentation sur un cas industriel. / The design of mechanical systems, due to their multi-disciplinary and technological aspects, involves different people who, together, work and make decisions and jointly participate in the development of the product. They work in a collaborative manner; however, they may have different strategies, geographical positions, cultures and do not know the other members of the team. Preliminary design represents the early stages of the design cycle or product definition. A number of uncertainties regarding the parameters and product information are very important. There is an important lack of knowledge at this stage of the design process that must be managed or filled in order to improve and support the decision making in the early phases. It is this lack of knowledge that I propose to qualify and characterise, providing an answer to the question: how does one to take into account the lack of knowledge in decision making during the preliminary design collaboration? To do so, we propose a meta-model for structuring product information and knowledge by integrating product maturity. A metric allows this maturity to be defined, to identify the level of knowledge of the product designers and to guide the decision making, thanks to the use of a qualitative and quantitative approach. Finally, we evaluate the ability of the meta-model to generate the different models produced and its relevance to the implementation in an industrial case.

Dans le contexte économique actuel, les entreprises font face à de nouveaux problèmes en termes d’interopérabilité, du fait de besoins croissants de collaboration eBusiness dans les écosystèmes numériques auxquels elles appartiennent. Elles ont également besoins de pouvoir rentabiliser et faire évoluer les applications internes existantes. De plus, l’établissement rapide d’une collaboration numérique avec un membre de leur écosystème, limitée dans le temps, ne devrait pas nécessiter de modification de leurs infrastructures de communications et de leurs applications pour pouvoir échanger information et connaissance. D’un côté, les solutions actuelles sont de moins en moins adaptées pour faire face ni aux besoins croissants d’interopérabilité dans des environnements de plus en plus complexes. D’un autre côté, il n’est pas envisageable de remplacer les standards et les cadres d’interopérabilité actuellement utilisés en proposant des innovations de rupture. Les travaux de recherches réalisés dans le cadre de la thèse « Interopérabilité des applications techniques d’entreprise » concernent le développement d’une approche innovante pour construire un cadre d’interopérabilité des applications d’entreprise basé sur l’utilisation simultanée et cohérente des standards d’interopérabilité d’un écosystème et des technologies associées. L’objectif est l’interopérabilité « pragmatique ». L’approche innovante propose s’appuie sur les apports conjugués de l’ingénierie par les modèles, de la modélisation d’entreprise, des ontologies et des architectures orientées services. Elle promeut l’utilisation des commodités du WEB, basées sur des standards ouverts et gouvernés. Ce faisant, la préservation sémantique entre les standards de l’écosystème considéré, les artefacts d’ingénierie des applications et les infrastructures de communication est cruciale. Aussi l’approche innovante proposée inclut-elle le concept “d’hyper modèle étendu”, qui a été développée dans le cadre de cette thèse, et dont l’usage est illustré dans le cadre particulier des applications de gestion du cycle de vie des produits industriels, au sein de l’entreprise étendue. / Within the current economic context, enterprises are facing new interoperability issues due to increasing needs of eBusiness Collaboration within the emerging digital ecosystems they belong to. They also need to be able to keep in pace with their heterogeneous internal legacy systems. In addition, they should not have to modify their infrastructure or applications for fast and short collaboration implying information and knowledge interchange with new partners of their ecosystem. In one hand, current solutions are less and less adapted to face increasing needs and complexity in term of interoperability. In the other hand, legacy interoperability standards and frameworks can’t be replaced as it can be imagined to propose new disruptive approach and technologies. The research work undertaken for the thesis “Interoperability of Technical Enterprise Interoperability” consists in proposing an innovative approach allowing a given and mature ecosystem to build an enterprise application interoperability framework based on simultaneous and coherent usage of eBusiness standards used by a given ecosystem, combining usage of the different relevant frameworks supporting these standards. The goal is achievement of "pragmatic" interoperability. Proposed innovative approach takes advantage of simultaneous usage of Model Driven Engineering, Enterprise Modeling, Ontology and Service Oriented Architecture. It promotes systematic usage of commodities on the WEB based on open and governed standards. Doing so, semantic preservation between ecosystem’s standards, application engineering artifacts and communication infrastructures is crucial. To support semantic preservation within the context of the innovative proposed approach, the concept of “extended hypermodel” is developed and demonstrated within the context of Product Lifecycle Management within networked organizations.

La thèse aborde le problème de la dissémination des informations liées au produit tout au long de son cycle de vie, par l’exploitation du concept de matière communicante. L’objectif général est de stocker dans la matière communicante ses caractéristiques initiales mais aussi l’évolution de ses propriétés durant son usage, en évitant de les perdre lors par exemple d’une transformation ou d’une destruction d’une partie du matériau. Dans le cadre de cette thèse, ce principe est appliqué dans le domaine des préfabriqués en béton, où des nœuds de réseaux de capteurs sans fil sont intégrés dans le béton. Ces nœuds sont alors utilisés pour stocker des informations relatives au cycle de vie du préfabriqué et à sa surveillance sur la phase d’usage. Un nouveau protocole de communication, nommé USEE, a été proposé et permet de diffuser uniformément les informations dans la matière en considérant qu’elles n’ont pas toutes la même importance. Le protocole USEE évite notamment la saturation rapide des mémoires des nœuds de façon à pouvoir stocker un maximum d’informations différentes. Ensuite, un protocole de lecture, intitulé RaWPG, a été développé. Il est adapté à la récupération d’informations uniformément réparties et consomme peu d’énergie. Ces deux protocoles ont été implémentés dans le simulateur réseau Castalia/OMNeT++ et ont permis de montrer leur intérêt par rapport au contexte applicatif mais aussi par rapport à d’autres protocoles similaires de la littérature / A new Internet of Things area is coming with communicating materials, which are able to provide diverse functionalities to users all along the product lifecycle. As example, it can track its own evolution which leads to gather helpful information. This new paradigm is fulfilled via the integration of specific electronic components into the product material. In this thesis, ultra-small wireless sensor nodes are used for concrete precast field. Indeed, storage of lifecycle information and data dissemination in communicating materials are very important issues. Therefore, this thesis provides a new protocol (USEE) for storing data by a systematic dissemination through the integrated sensor nodes. It guarantees that information could be retrieved in each piece of the concrete by intelligently managing data replication among each neighborhood of the sensor network. The protocol considers in the same set uniformity storage in the whole network, the data importance level, and the resource constraints of sensor nodes. Then, another new data retrieval protocol (RaWPG) is developed to extract the stored information. Castalia/OMNeT++ simulator is used to evaluate the performances of the proposed protocols

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la définition du paradigme de régénération issu des principes du développement durable et de l’économie circulaire. L’idée est de limiter l’épuisement des ressources de la sphère naturelle en exploitant les gisements de «déchets» de la sphère technique et en diminuant la production de déchets. La notion de régénération émerge d’une analogie entre la sphère naturelle et la sphère technique, et fait apparaitre les concepts de «nutriments» et de «décomposeurs». Le concept de nutriment permet de revisiter la fin de vie d’équipements domestiques ou industriels, en les voyant comme des nutriments techniques capables de nourrir certaines filières industrielles après transformation. Ces transformations sont opérées par des décomposeurs dans le milieu naturel, et des régénérateurs dans le milieu industriel. Quatre types de régénérateurs ont été définis. Pour chaque type de régénérateurs, des exigences sur le produit devant être satisfaites par les produits «déchets» sont identifiées afin d’assurer la régénération de ces produits. D’autres exigences ont été définies au niveau du processus de régénération pour spécifier les actions de régénération. Ces deux types d’exigences doivent être maintenus tout au long du cycle de vie du produit. La maintenance a été identifiée comme le processus fondamental pour surveiller et maintenir au travers du temps la capacité de régénération et ainsi prolonger la durée de vie des produits. Lorsque les régénérateurs mettent en place une stratégie de régénération, il est nécessaire d’évaluer sa faisabilité. Nous avons donc proposé un outil d’aide à la décision, en modélisant d’une part le comportement du produit au cours de son cycle de vie, ainsi que le comportement des régénérateurs, et d’autre part l’effet des exigences sur le produit et sur le processus. Les modèles choisis sont les System Dynamics qui permettent la modélisation et la simulation des interactions entre les variables d’un système complexe. Cet outil d’aide à la décision permet d’éprouver les propositions de la thèse, au tour d’un exemple de régénération d’un D3E / This thesis is dedicated to the regeneration paradigm from the principles of sustainable development and circular economy. The intention is to limit the exhaustion of natural resources and to reduce waste production through exploiting “waste” deposits of technosphere. The notion of regeneration emerges from an analogy between the natural and technical sphere. It brings to light the concepts of “nutrients” and “decomposers”. The nutrient concept enables to revisit the end of life of domestic or industrial equipment. These equipment are seen as technical nutrients that can feed industrial sectors. The regenerators, called decomposers in nature, are intermediates processors to process “waste” in technical nutrients. Four regenerators have been identified. For each regenerator, product requirements are identified to ensure the regeneration of “waste” product. Additional requirements have been defined in the regeneration process to specify regeneration actions. These two types of requirements must be maintained throughout the product lifecycle. Maintenance process has been identified as fundamental industrial process to monitor and maintain over time the regeneration capability of a product. When regenerators implement a regeneration strategy, it is necessary to assess its feasibility. That is why we proposed a decision- making tool by modeling the product’s behavior during its lifecycle and the regenerator’s behavior, and the effect of the requirements on the product and process. The selected models are System Dynamics. These models allow the modeling and simulation of interactions between the variables of a complex system. The decision-making tool allow test the proposals of this thesis through a regeneration example of an electronic waste

Ce travail s‟intéresse à la gestion d‟informations techniques sur l‟ensemble du cycle de vie du produit et à travers l‟ensemble de l‟entreprise étendue. Il a pour champ d‟application le domaine des systèmes d‟informations supports au PLM dans les PME mécaniciennes. L‟objectif est de faciliter la mise en œuvre de système PLM par l‟apport d‟une part d‟une méthode de modélisation et d‟autre part d‟un cadre de modélisation. Pour ce faire, nous avons mis en place une méthode inductive de modélisation d‟entreprise basée sur les besoins. Cette méthode prend en compte les besoins de l‟entreprise, les processus à mettre en œuvre pour réaliser ces besoins et le modèle de données à implémenter. Elle a été utilisée dans trois entreprises pilotes correspondant à trois domaines distincts de l‟industrie mécanique chez les PME. Un cadre de modélisation a été conçu pour faciliter la mise en œuvre de cette méthode. Il inclut une carte des besoins PLM, un modèle de processus de développement produit et un modèle de données générique. Chacun de ces livrables a trois niveaux de généricité distincts : un niveau générique, englobant tous les objets d‟entreprise, un niveau partiel, regroupant les objets d‟un domaine d‟activité donné, et le niveau particulier, contenant les objets spécifiques à une entreprise particulière. L‟apport principal de cette étude réside dans l‟aspect inductif de la méthode de modélisation qui permet d‟expliciter les besoins implicites, et le cadre de modélisation proposant une spécialisation poussée du modèle de données, tout en en garantissant l‟interopérabilité. L‟application de cette méthodologie au travers d‟un système d‟informations supportant notre approche a été testée dans différents cas d‟études.

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.

The design of mechanical systems, due to their multi-disciplinary and technological aspects, involves different people who, together, work and make decisions and jointly participate in the development of the product. They work in a collaborative manner; however, they may have different strategies, geographical positions, cultures and do not know the other members of the team. Preliminary design represents the early stages of the design cycle or product definition. A number of uncertainties regarding the parameters and product information are very important. There is an important lack of knowledge at this stage of the design process that must be managed or filled in order to improve and support the decision making in the early phases. It is this lack of knowledge that I propose to qualify and characterise, providing an answer to the question: how does one to take into account the lack of knowledge in decision making during the preliminary design collaboration? To do so, we propose a meta-model for structuring product information and knowledge by integrating product maturity. A metric allows this maturity to be defined, to identify the level of knowledge of the product designers and to guide the decision making, thanks to the use of a qualitative and quantitative approach. Finally, we evaluate the ability of the meta-model to generate the different models produced and its relevance to the implementation in an industrial case.

Pour faire face à un environnement en perpétuelle évolution, les entreprises doivent changer et parfois en profondeur. Ces évolutions en principe voulues et contrôlées se font au moyen de projets dits « d'entreprise ». Parmi les buts qu'il s'agit d'atteindre par le biais de ces projets, deux buts majeurs sont identifiables : le développement de l'agilité opérationnelle et la maîtrise des produits. Dans ces travaux de thèse, nous nous focalisons sur le projet PLM (Product Lifecycle Management) et plus particulièrement sur la mise en oeuvre du système d’information nécessaire à la gestion du cycle de vie des produits : le système PLM. Ce système d’information coordonne tout ou partie des informations liées à la définition, à la réalisation, à l’usage et au retrait des produits. Après un état de l’art permettant de définir de façon précise les concepts liés à la gestion du cycle de vie des produits, une méthode est proposée pour définir le cahier des charges du système PLM. La définition de cette méthode montre la nécessité d’assurer la cohérence entre les différents modèles du système PLM d’une part et entre les différentes représentations du produit utilisées tout au long de son cycle de vie d’autre part. Un cadre de modélisation basé sur le paradigme systémique, sur le paradigme d'ambivalence et sur des concepts de métamodélisation est alors proposé. Ce cadre de modélisation apporte des éléments de réponse aux besoins de cohérence identifiés. Il supporte également l'adoption du raisonnement synergique indispensable au développement de l'agilité opérationnelle recherchée par l’entreprise. Une expérimentation est réalisée pour illustrer les concepts introduits dans notre cadre de modélisation. / Faced with a constantly evolving environment, companies have to change and sometimes have to change in depth. These evolutions are usually intentional and monitored and they are done through business projects. Two major goals can be identified among the goals to be reached through these projects: the operational agility development and the product management expertise. This thesis work focuses on PLM (Product Lifecycle Management) project and more precisely on the implementation of the information system needed to manage products’ lifecycle : the PLM system. This information system manages all or part of information related to the definition, the manufacturing, the use and the treatment as a waste of products. First of all, a state of the art of the concepts related to product lifecycle management is done. Basing on these concepts, a method for defining the PLM system requirements is proposed. Defining this method highlights two consistency needs. The first one is related to consistency among the several PLM system models. The second one is related to consistency among the several product representations used throughout the product lifecycle. A modeling framework based on the systemic paradigm, on the ambivalence paradigm and on metamodeling concepts is then proposed. On the one hand, this modeling framework provides elements to respond to identified consistency needs. On the other hand, it supports the adoption of the synergistic reasoning that is essential for developing the operational agility sought by the enterprise. An experimentation is carried out to illustrate the concepts introduced by the modeling framework.