Aujourd’hui, la compétition croissante, l'expansion des marchés et les progrès de la technologie engendrent un raccourcissement du cycle de vie des processus de développement des produits afin d’en améliorer les performances en termes de délai, coût et qualité. Ce raccourcissement du cycle de vie a engendré un accroissement des volumes de déchet généré et des conséquences que cela peut avoir sur l’environnement. Au niveau de l’Union européenne, des directives ont été introduites, tels que la gestion des déchets d'équipements électriques et électroniques (WEEE), la restriction de l'utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques (RoHS) et les directives pour le traitement des batteries usagées (Battery); ces directives permettent de limiter l'utilisation et le recyclage des substances dangereuses nocives pour la santé et pour l'environnement.Ces nouvelles réglementations et normes, permettant de gérer de manière efficace les retours et la fin de vie des produits (recovery process), ont été mises en place afin d'obliger les entreprises à assumer leurs responsabilités en termes de gestion des produits en fin de vie. Certaines entreprises ont montré que les produits recyclés ou réutilisés peuvent être une source supplémentaire de revenu (recyclage des matériaux, ou réutilisation des composants après démontage) dans le processus de fabrication.Ces connaissances liées à la performance environnementale (au niveau des processus de conception, de production, de transport, d’entreposage, de récupération…) devraient êtres saisies, évaluées et capitalisées dans des bases de connaissances afin d’être prisent en compte durant les différents phases du cycle de vie des produits.Nos travaux de recherche proposent donc de développer une architecture de gestion des connaissances (Knowledge Management Architecture) basée sur un Système Multi-Agents. L’objectif est de proposer un système qui met l'accent sur les concepts de « durabilité des produits et des cycles de vie », en établissant des liens entre des Agents Logiciels détenteurs de connaissances liées à la réglementation environnementale et les Systèmes d’Information de type PLM. Ces interconnexions permettront aux décideurs de prendre en compte les impacts environnementaux dans leurs décisions et ceci à chaque phase du cycle de vie des produits. / The increasing of competition, expanding markets and advanced technology create shorten lifecycle and the development process to improve product performance in terms of time, cost and quality. These shorten products lifecycle have led to increase volumes of waste generation and consequence impact to environment. EU directives have been introduced, such as Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE), Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment (RoHS) and guidelines for the treatment of waste batteries (Battery), these directives are used to handle the hazardous substances which are harmful to human health and the environment.These regulations and standards have been put in place to force companies take their responsibilities on managing their products when reach to the end of life. Some companies have found that the returned product can be recycled or reused as an additional source of income (material recycling, or reuse of components after disassembly) in the manufacturing process.Knowledge related to the environmental performance (in terms of process design, production, transportation, storage, etc.) should be captured, evaluated and stored in knowledge base in order to share between users in different phases of the product lifecycle.Therefore, this research proposes a Knowledge Management Architecture based on a Multi-Agent System approach. The objective of this work is to propose a system that focuses on the concept of "sustainability” of products lifecycle by establishing the link between agents, who hold knowledge related to the environmental performances, and PLM system. The connection encourages companies considering the environmental impacts in their decision making at every stage of product lifecycle.

This thesis seeks to improve the workflow in the product development process when using the Product Lifecycle Management (PLM) system PLM2020, incorporated at Siemens Energy. Focus is on three problem cases that emerge when working with Computer Aided Engineering (CAE) data during the development process. Apart from solving these problems, a current situation analysis was conducted, and possible solutions of these problems were investigated on how they affect the lead time in the product development process. The problems consist of exploration of an unused function and solving of two problematic situations that can occur while using PLM2020 during development work. A case study was established to investigate the problems, using participatory observations and interviews. The interviews established the current situation of Siemens work methodology to handle these situations and how PLM2020 is used. During the observations, the problems were attempted to be solved using an arbitrary Computer Aided Design (CAD) model while exploring different functions in a sandbox environment. During the interviews, it was discovered that there exist different ways of working in PLM2020 and that some approaches nullifies the benefits of using a PLM system. The participatory observations revealed that that there exist functions in the PLM system that solves the problems encountered. A set of proposed solutions are presented to Siemens

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Mass customization, small lot sizes, reduced cost, high variability of product types and changing product portfolio are characteristics of modern manufacturing systems during life cycle. A direct consequence of these characteristics is a more complex system and supply chain. Product lifecycle management (PLM) and model based system engineering (MBSE) are tools which have been proposed and implemented to address different aspects of this complexity and resulting challenges. Our previous work has successfully implemented a MBSE model into a PLM platform. More specifically, Pattern based system engineering (S* pattern) models of systems are integrated with TEAMCENTER to link and interface system level with component level, and streamline the lifecycle across disciplines. The benefit of the implementation is two folded. On one side it helps system engineers using system engineering models enable a shift from learning how to model to implementing the model, which leads to more effective systems definition, design, integration and testing. On the other side the PLM platform provides a reliable database to store legacy data for future use also track changes during the entire process, including one of the most important tools that a systems engineer needs which is an automatic report generation tool. In the current work, we have configured a PLM platform (TEAMCENTER) to support automatic generation of reports and requirements tables using a generic Oil Filter system lifecycle. There are three tables that have been configured for automatic generation which are Feature definitions table, Detail Requirements table and Stakeholder Feature Attributes table. These tables where specifically chosen as they describe all the requirements of the system and cover all physical behaviours the oil filter system shall exhibit during its physical interactions with external systems. The requirement tables represent core content for a typical systems engineering report. With the help of the automatic report generation tool, it is possible to prepare the entire report within one single system, the PLM system, to ensure a single reliable data source for an organization. Automatic generation of these contents can save the systems engineers time, avoid duplicated work and human errors in report preparation, train future generation of workforce in the lifecycle all the while encouraging standardized documents in an organization.

Das in dieser Arbeit beschriebene VR-PLM Integrationskonzept stellt einen Ansatz dar, um den Prozess des Design Reviews mittels VR-Technologie zu unterstützen und in ein PLM-Konzept zu integrieren. Das Design Review kann hierdurch als ein andauernder Prozess verstanden werden, der sich entsprechend der Konzepte des Systems Engineering und der Integrierten Produktentwicklung über den gesamten Produktlebenszyklus und alle Entwicklungsdomänen erstreckt.

The purpose of this final project work is to explore how tests are managed during the development of mechatronic products at a manufacturing company. This study aims to develop an information model and a process model that can be used in a PLM system. The research method used is a case study at Husqvarna Group. The different test departments in the Huskvarna site are studied. For that, two rounds of semistructured interviews and document studies are conducted to collect primary and secondary data. For each round, six interviews are conducted with experienced employees and then, a verification meeting is held. During the qualitative analysis, different keywords are highlighted and displayed in an activity and class diagram to represent the as-is test management process at the case company. Later, it is compared to the literature, and a proposal is made based on the results.

<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