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Thèses au centre génie industriel
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Thèses soutenues au centre génie industriel (ordre chronologique inverse)
Favoriser l'innovation dans une organisation par projets sous contraintes de ressources : définition d'une approche basée sur les processus
Dans le contexte globalisé de l’industrie moderne, l’innovation est devenue un enjeu majeur des entreprises. L’innovation ne doit plus être seulement vue comme le moyen de pérenniser ses activités à long terme, mais aussi comme une composante essentielle des activités quotidiennes de pilotage des organisations. Pour affronter ce problème, et plus particulièrement au sein du Pôle Innovation des Laboratoires Pierre Fabre, l’approche choisie se situe au croisement de deux ingénieries. L’ingénierie d’entreprise, premier prisme de notre étude, permet de déceler ce qui relève des activités quotidiennes dans les processus exécutés, tandis que l’ingénierie d’innovation révèle ce qui relève d’un processus d’innovation spécifique. Au croisement de ces deux ingénieries, une technique spécifique d'alignement a permis de définir une approche originale de management centré sur le processus d’innovation et favorisant la détection, le diagnostic et l'évaluation d'innovation potentielle au coeur même des activités quotidiennes et opérationnelles de réalisation des projets. L'ensemble des propositions de management de l'innovation ont été appliquées au Pôle Innovation, terreau de notre expérimentation, mettant en évidence des axes d'amélioration originaux.
Etude de l'approche de l'interopérabilité par médiation dans le cadre d'une dynamique de collaboration appliquée à la gestion de crise
Les collaborations inter-organisationnelles relèvent généralement de circonstances opportunistes et s’avèrent par conséquent éphémères. Les organisations doivent alors être disposées à s’intégrer dans ce type de collaboration tout en gardant leur identité propre. Ce constat est le point de départ du projet MISE (Mediation Information System Engineering), qui aborde cette notion de collaboration d’organisations selon l’angle du système d’information, en proposant une démarche de conception d’un SIM (système d’information de médiation). Ce SIM constitue un système tiers, médiateur des SI des diverses organisations, destiné à prendre en charge, d’une part la coordination des actions des partenaires (orchestration de la dynamique collective) et d’autre part, de gérer la circulation de l’information au sein de la collaboration (acheminement et traduction des données). La conception du SIM repose sur une démarche d’ingénierie dirigée par les modèles (IDM). Par ailleurs, la notion de crise, reposant par définition sur la sollicitation d’acteurs hétérogènes concernés par une collaboration opportuniste (qui plus est dans le cadre d’un phénomène évolutif d’une durée indéterminée), fait du domaine de la gestion de crise un parfait cas d’étude pour le projet MISE. Ces travaux de thèse, liés au projet ANR-CSOSG ISyCri, présentent cette démarche de conception du SIM appliqué au domaine de la gestion de crise. Le manuscrit parcourt la démarche MISE appliquée au domaine de la gestion de crise depuis la définition conceptuelle jusqu’à la réalisation technique selon les trois étapes de cette démarche IDM : (i) au niveau « métier » : l’utilisation d’une base de connaissance, représentée par une ontologie, permet, à partir des caractéristiques de la situation de crise et du savoir-faire des partenaires de la collaboration, de définir le processus collaboratif représentatif de la succession des activités à exécuter dans le cadre de la réponse à la crise. (ii) au niveau « logique » : une transformation de modèle permet de construire, à partir du modèle de processus collaboratif obtenu au niveau « métier », une architecture logique du SIM (orientée service, selon les préceptes SOA). (iii) au niveau « technique » : une deuxième transformation de modèles permet de générer les éléments nécessaires à la configuration du SIM, notamment le fichier BPEL. L’agilité du SIM ainsi déployé constitue une exigence incontournable. Les travaux présentés dans ce manuscrit proposent donc d’intégrer ces différentes étapes de conception du SIM sous la forme de composants logiciels indépendants, sollicités à loisir au sein d’une architecture orientée service. Cette solution apporte une grande flexibilité structurelle à la démarche, en autorisant la reconfiguration partielle du SIM à partir du niveau adapté à la situation.
Management des risques pour l’aide à la gestion de la collaboration au sein d’une chaîne logistique : une approche par simulation
La « collaboration au sein d’une chaîne logistique » s'exprime dans un contexte particulier fait d’aléas, d’échanges d’informations plus ou moins formalisés, pertinents ou efficaces, et de jeux de pouvoirs où chacun cherche à imposer ses contraintes à l’autre. Elle peut ainsi être définie autour de trois notions clés : des protocoles (processus partagés entre partenaires), des comportements (processus individuels à chaque partenaire), des aléas qui rendent incertain le niveau de performance. Afin d’anticiper les conséquences possibles de certaines situations, il importe donc d’être capable de représenter et d’évaluer les conséquences d’éventuelles décisions (protocoles et comportements) ou aléas sur la relation. Outil de prospection, la « simulation des processus de planification d'une chaîne logistique » s’inscrit donc parfaitement dans cette démarche d’évaluation a priori. Les fonctionnalités d’un outil de simulation à événements discrets à base d’agents ont été étendues dans cette thèse afin de représenter et de simuler un certains nombres de protocoles, comportements et aléas rencontrés dans la réalité industrielle. L’expression « aide à la gestion de la collaboration » fait ici référence à l’intégration des résultats de simulation au cœur d’une démarche formalisée de management des risques pour aider à paramétrer les protocoles et comportements mis en œuvre dans une relation. Des outils et méthodes ont été développés pour modéliser ce processus de décision afin d’informer de manière pertinente le décideur au moment de son choix (arbres de décision, critères de décision). La prise de décision est un processus marqué par la subjectivité du décideur. Les outils et méthodes doivent donc intégrer cette subjectivité sous toutes ses formes : (i) les préférences relatives aux indicateurs de performances sur lesquels se basent les décisions, (ii) la perception sur la possibilité de l’occurrence d’un aléa, et (iii) les préférences des différents partenaires à prendre en compte dans le raisonnement et (iv) la séquence générale de l’ensemble des aléas et choix de protocoles, comportements identifiés. La dernière partie de la thèse est consacrée à la mise en œuvre de la démarche sur un cas d’application industriel : l’aide à la gestion de la collaboration entre la branche Dermo-Cosmétique du groupe Pierre-Fabre et ses fournisseurs de produits de conditionnement.
Couplage de la configuration de produit et de projet de réalisation : exploitation des approches par contraintes et des algorithmes évolutionnaires
Dans le contexte actuel de compétitivité des marchés, la maîtrise et l’optimisation des processus de conception et de planification sont nécessaires pour garantir, d’une part la fiabilité et la qualité des produits systèmes ou services conçus et, d’autre part, le cycle de développement et les coûts. Ce constat impose de développer et d’améliorer les méthodes, modèles, techniques et outils relatifs aux processus de conception et de gestion ou de planification. Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans ce contexte et proposent de mettre en relation ou encore de faire intéragir la configuration de produit avec la planification du projet de réalisation. Le but de ces travaux est d’apporter une aide à la décision pour le couplage de la configuration de produit et de la planification du projet associé, en exploitant deux outils issus de l’Intelligence Artificielle : les approches par contraintes et les algorithmes évolutionnaires. Cette aide à la décision est présentée en deux parties. La première partie décrit l’utilisation des approches par contraintes afin de permettre au décideur de configurer son produit et son projet de réalisation de manière simultanée et interactive. Pour ce faire, les techniques de propagation et de filtrage des contraintes sont exploitées spécifiquement. La deuxième partie s’intéresse à l’exploitation des algorithmes évolutionnaires pour optimiser l’espace de solutions selon les critères coût et délai afin de présenter au décideur, un ensemble réduit de solutions optimisées. Un algorithme SPEA2 modifié en intégrant des méthodes de filtrage dans ses opérateurs de parcours de l’espace de recherche y est présenté. Toutes nos propositions sont illustrées sur un exemple d’avion de tourisme et d’affaire.
Amélioration de la conception et de la gestion de l'agilité des chaînes logistiques : application au contexte de l'aide humanitaire
Le secteur humanitaire a fortement évolué ces dernières années. Il est poussé à plus de transparence et doit rendre des comptes aux donateurs. Dans ce contexte, notre étude vise à expliciter, mesurer et améliorer l’une des principales caractéristiques des chaines logistiques humanitaires : leur capacité à répondre rapidement et adéquatement aux changements à court terme. Cette capacité, l’agilité, est fortement influencée par la manière dont le réseau logistique est conçu et dimensionné. Notre seconde problématique consiste donc à assurer un niveau déterminé d’agilité aux chaînes logistiques humanitaires en les aidant à mieux positionner leurs ressources. L’objectif est de montrer que l’on peut obtenir ce niveau de service enmaximisant l’efficience du réseau. Nous avons donc quantifié, en termes de coûts, l’impact de plusieurs décisions stratégiques comme le niveau de service, la proximité des fournisseurs et le degré de centralisation du réseau.
Proposition d'un cadre méthodologique pour le management intégré des risques et des processus d'entreprise
L’ingénierie d’entreprise conçoit et met en application des projets d’amélioration de la structure et du fonctionnement des organisations de production de biens ou de services. Elle développe des démarches fondées sur la modélisation, en particulier la modélisation des processus métiers, pour assurer une qualité et une cohérence d’ensemble de ces projets. Aujourd’hui, la prise en compte du risque en ingénierie d’entreprise fait l’objet de nombreux développements, liés à un environnement perçu comme de plus en plus agressif et imprévisible. Des cadres de référence sont même publiés pour guider les entreprises dans ces nouvelles dimensions du pilotage de l’organisation autour du risque.
Notre étude se consacre à la conception des processus métier dirigée par les risques comme une composante à part entière de l’ingénierie d’entreprise. Après avoir fait une synthèse des connaissances sur les univers du risque et des processus, un problème d’intégration de ces connaissances est formulé. Un cadre méthodologique pour le management intégré des risques et des processus est ainsi imaginé et décrit. Il repose sur la coordination des cycles de vie de la gestion des risques et de la gestion des processus métier, sur la définition d’un cadre conceptuel unifié permettant d’identifier et de maîtriser les informations échangées entre eux, et enfin sur un langage de modélisation adapté à une description des situations et étendant les capacités d’un outil de modélisation du marché (ARIS Business Architect). Un cas d’études du domaine de la santé vient illustrer le bien fondé de l’application de ce cadre méthodologique sur un exemple concret : le circuit des médicaments dans un établissement de soins hospitaliers.
Modélisation du processus de pilotage d’un atelier en temps réel à l’aide de la simulation en ligne couplée à l’exécution
Ce travail de recherche met en avant l’intérêt qu’offre la simulation en ligne comme outil d’aide à la décision, outil centré sur le pilotage d’atelier vis-à-vis d’événements se produisant en temps réel et pour un horizon à très court terme. La simulation en ligne permet en effet d’analyser et de comparer plusieurs scénarii qui affectent le système de production, comme l’apparition d’une panne ou l’arrivée d’une commande urgente. De plus, la simulation en ligne permet de plus de se projeter dans le futur sur le très court terme, afin de mesurer les conséquences d’un événement venant d’apparaître : c’est la simulation de projection. Enfin, la simulation en ligne apporte une aide à la prise de décision en simulant en accéléré plusieurs scénarii de correction en vue de limiter l’impact d’un événement critique. En conclusion, la simulation en ligne constitue l’un des outils les plus intéressants d’aide à la décision pour le pilotage d’un atelier. Malgré tout il n’existe actuellement que peu d’applications industrielles dans les systèmes manufacturiers.
La première partie de ce manuscrit présente le contexte général du pilotage des systèmes de production. Les différentes fonctions génériques du pilotage de la production, les modes de pilotage et les évolutions des ateliers de production et de leurs architectures sont détaillés. Nous explicitons également les typologies de pilotage en fonction de la réactivité face aux événements. Dans la seconde partie, nous étudions les outils logiciels existants et utilisés industriellement pour l’exploitation de la production, de même que les outils d’aide au pilotage permettant d’assurer le respect optimal des objectifs fixés. Après un travail préalable sur la simulation hors ligne, nous proposons de coupler un outil de simulation en ligne à un outil d’exécution d’atelier de type MES afin de piloter en temps réel le processus de production. Une démarche de modélisation faisant appel de façon complémentaire à deux approches, analytique et simulatoire, est finalement mise en place. L’objectif de la troisième partie est de mettre en exergue l’utilisation de la simulation de flux en ligne pour aider au pilotage d’un processus opérationnel. Ainsi, nous modélisons le processus de pilotage en temps réel afin de décrire les fonctions requises. Pour cela, nous utilisons différentes stratégies d’utilisation des simulateurs en ligne pour le pilotage, avec un ou deux modèles et avec plusieurs méthodes d’utilisation de ces modèles. La simulation en ligne apporte alors des informations objectives sur les conséquences à court terme d’un événement, ainsi que sur les divers scenarii de correction envisagés. Pour mieux convaincre les industriels de l’intérêt de la simulation en ligne, nous présentons dans la quatrième partie des solutions pratiques aux spécifications et besoins énoncés précédemment. Pour valider en pratique le concept de simulation en ligne comme outil d’aide au pilotage, mais aussi pour souligner les difficultés de développement, nous nous sommes appuyés sur une plate-forme expérimentale.
Spécification de processus collaboratifs en utilisant un système basé sur des connaissances
La pression économique amène les entreprises à développer des aptitudes pour prendre part à l'activité d'un nombre croissant de réseaux industriels, à moindre effort, dans l'optique d'assurer leur performance ou d'accroître leur compétitivité. La qualité de la collaboration de partenaires au sein de tels réseaux dépend grandement de leur capacité à faire interopérer leurs systèmes d'information individuels, afin de gérer et de partager intelligemment les informations à un niveau collectif.
Lancé il y a plus de quatre ans, le projet MISE (Mediation Information System Engineering) s'est fixé pour objectif de proposer une solution fondée sur la notion de médiation de systèmes pour répondre à ce besoin d'interopérabilité. Cette solution est construite selon un processus de conception couvrant un cycle complet de l'ingénierie dirigée par les modèles, depuis le niveau métier jusqu'au niveau technique. L'architecture cible est orientée services, et mobilise une technologie de bus de services d'entreprise pour son exploitation.
Les travaux de thèse s'inscrivent dans la cadre de ce projet MISE, et sont complémentaires de ceux de J. Touzi, soutenus en 2007. Ils préconisent une démarche d'obtention d'un modèle de processus collaboratif indépendant de toute implémentation (CIM pour Computer Independent Model). Il s'agit en particulier de s'appuyer sur des connaissances collectées auprès des partenaires et des connaissances génériques disponibles pour aider à la génération de ces processus collaboratifs dans le langage BPMN (Business Process Modelling Notation). Ces connaissances sont structurées et exploitées à base d'ontologies. En se positionnant à ce niveau des connaissances métier (au dessus de celui du CIM), la thèse démontre que l'on peut capitaliser, manipuler et raisonner à partir ces ontologies afin de caractériser des collaborations, d'une part, et de mettre en place des mécanismes de synthèse des modèles attendus au niveau CIM, d'autre part.
Les résultats sont illustrés et commentés par une série exemples. Un composant logiciel a été développé afin d'être intégré au sein du prototype d'atelier logiciel de médiation en cours de développement par le laboratoire et la société EBM Websourcing.
Proposition d'un outil d'aide à la décision pour la gestion des commandes en cas de pénurie : une approche par la performance
La thèse s’intéresse au processus de gestion des commandes dans le cas où la promesse de vente faite au client (quantité, date) ne peut être tenue en raison de ruptures temporaires de produits. Il s’agit alors de proposer un outil pour traiter les commandes de manière à satisfaire au mieux le client tout en respectant les contraintes de l’entreprise.
Nous proposons un modèle d’Advanced Available To Promise pour l’aide à la gestion de commandes en cas de rupture. Il s’agit d’un outil d’aide à la décision multicritère qui permet de prendre en compte les points de vue des différents acteurs ainsi que les possibilités de flexibilité pour exécuter les commandes (substitution, livraison partielle et multi-site). Le paramétrage de l’outil permet de mettre en oeuvre des stratégies de gestion de la pénurie et d’exécution des commandes plus ou moins efficiente ou agile. Afin de mesurer et d’évaluer la performance des résultats obtenus, nous proposons également un référentiel tri-dimensionnel.
Mapping entre un référentiel d'exigences et un modèle de maturité : application à l'industrie pharmaceutique
Les systèmes d'information de l'industrie pharmaceutique sont maintenant tenus de respecter des exigences réglementaires imposées par le secteur d'activité. Ces exigences sont listées dans des documents, comme par exemple les GxP pour l'Europe, auxquels les autorités réglementaires se réfèrent.
De manière concomitante, l'entreprise peut avoir mis en œuvre des démarches d'amélioration, basées sur des référentiels de bonnes pratiques, comme le sont les modèles de maturité. Le Capability Maturity Model Integration (CMMI) est l’un d’entre eux et est souvent utilisé dans le domaine des systèmes d'information.
Ces deux catégories de documents, provenant d'expertise sectorielle pour l'un et d'expertise métier pour l'autre, se recouvrent. Dans un souci d’efficience, leur déploiement ne peut s'imaginer sans une analyse de ce recouvrement, et nécessite la production d'une directive issue des deux sources documentaires pour l'assurance qualité. L'objectif de nos travaux est de mesurer le niveau de correspondance entre ces deux types de référentiels qualité.
Pour apporter une réponse à cette question, nous appliquons une démarche d'ingénierie dirigée par les modèles. Un mapping est réalisé entre des modèles de ces deux types de documents. Il a pour but de mettre en relation des connaissances comparables. Nous proposons ensuite une méthode de génération du référentiel cible basée sur des opérateurs logiques, et ce afin de retenir un ensemble minimal de pratiques à déployer assurant le respect des exigences imposées.
L'approche est déployée sur un cas d'application industrielle mobilisant 175 exigences des GxP et plus de 800 pratiques issues du CMMI, mais aussi d'autres sources de bonnes pratiques (ISO 9000, ITIL...).
Aide à la conception de système d'information collaboratif, support de l'interopérabilité des entreprises
Dans un contexte de collaboration entre organisations, la qualité des relations entre les différents partenaires dépend grandement aujourd'hui de la capacité de leurs systèmes d'information (SI) à communiquer et interagir efficacement. Nous développons cette capacité comme une problématique primordiale d'une thématique de recherche émergente : l'interopérabilité des organisations et de leurs systèmes d'information.
Interopérer, c'est être capable d'interagir avec son environnement à moindre effort. C'est une capacité individuelle, propre à chaque organisation, qui n'est valorisée que dans un cadre de coopération avec des environnements, aussi appelés écosystèmes (B2B, B2C, B2G, G2G...). Développer son intéropérabilité, cela sous-entend naturellement un respect de standard (protocoles de communication, par exemple), mais aussi une architecture de système où le rôle des interfaces est tout spécialement soigné.
Dans notre approche, l'interopérabilité des SI des partenaires s'appuie conceptuellement sur deux caractéristiques : (i) la faculté de ces SI à se conformer à une architecture orientée services (SOA) et (ii) le positionnement au sein du réseau de partenaires d'un système d'information médiateur destiné à assurer la fédération des partenaires au sein du « système de systèmes » ainsi créé. Ce médiateur que nous proposons comme une nouvelle forme de solution de fédération, permet de prendre en charge des hétérogénéités dans les données et les traitements qui sont incontournables dans ce contexte. Il doit supplanter les communications point à point, ou les modes de communication unifiée dont on connaît les inconvénients.
La conception de ce médiateur suit une démarche d'ingénierie par les modèles, promue initialement par l'OMG (MDA, Model Driven Architecture). Notre contribution est la traduction d'un modèle des besoins collaboratifs situés au niveau « métier » en un modèle d'architecture spécifique situé au niveau « logique » de l'architecture. Pour cela, nous avons traduit la connaissance du besoin contenue dans un modèle de processus collaboratif (formalisé en BPMN, au niveau CIM de l'approche MDA) en un modèle de SI collaboratif basé sur un médiateur (formalisé en UML, au niveau PIM de l'approche MDA). La traduction est supportée par la théorie des morphismes de langages, et mise en œuvre à l'aide d'un outil de transformation (ATL). L'ensemble du prototype constitue une première version d'un atelier de médiation.
Après avoir exposé les fondements théoriques de ces propositions, une présentation des principes de traduction/transformation des modèles sera réalisée. La maquette de l'outil logiciel supportant cette démarche sera présentée. Ce travail est une première étape dans la préparation d'une architecture logique et physique de réseaux d'organisation, que nous avons imaginée conçue avec une technologie de bus d'entreprise. L' étude a été menée en liaison avec la société EBM WebSourcing, qui fait la promotion d'un logiciel libre de ce type.
Simulation et gestion des risques en planification distribuée de chaînes logistiques : application au secteur de l'électronique et des télécommunications
Dans un contexte économique et industriel changeant rapidement, cette thèse présente une approche d'aide à la coopération pour la planification distribuée des capacités au sein d'une chaîne logistique.
Nous proposons un outil de simulation permettant l'évaluation de comportements de planification des partenaires plus ou moins coopératifs, pour différents scénarios de comportement du marché. En se basant sur les théories de la décision et des jeux, nous introduisons ensuite une évaluation des risques de chaque partenaire, mais aussi de la chaîne dans sa globalité. Son objectif est d'orienter le choix des décideurs en matière de politiques de planification par une gestion coopérative des risques.
Une application industrielle, dans le secteur de l'électronique et des télécommunications, permet de valider nos propositions.
Contribution à l'élaboration d'un formalisme gérant la pertinence pour les problèmes d'aide à la conception à base de contraintes
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'aide à la conception et à la configuration. Une intégration de différents concepts existant dans les domaines de la programmation par contraintes a été réalisée. Cette intégration a pu être testée sur une implémentation basée sur des arbres syntaxiques représentant un CSP (problème de satisfaction de contraintes) modélisant un problème de conception ou configuration.
La première partie de la thèse présente les domaines de la conception et de la configuration, et en fait ressortir les besoins pour l'aide à la décision : paramètres discrets et continus, organisation hiérarchique et éléments optionnels. Différentes approches à base de contraintes permettant de répondre à ces besoins sont ensuite détaillées.
La seconde partie présente les RCSP (CSP gérant la pertinence) qui intègrent les différents mécanismes vus dans la première partie. Des préconisations de modélisation pour les problèmes de conception et de configuration sont établies. L'outil réalisé est ensuite présenté, dans un premier temps pour le traitement de problèmes CSP et dans un deuxième temps pour le traitement de RCSP.
Mise en scène des projets de système d'information : apports de la maîtrise des risques dans le pilotage des projets
La thèse propose une méthode et un outillage d'analyse des risques, à utiliser dans les projets visant à mettre en œuvre un nouveau système d'information. Son originalité réside dans l'utilisation de la théorie des rôles et de la métaphore de la mise en scène.
La recherche mobilise des éléments de connaissance des sciences de l'ingénieur, et des sciences humaines et sociales.
Le récit produit par chaque acteur exprime son interprétation du projet. L'analyse des récits (théorie du raconting) permet une mise en scène du projet sous l'angle des risques dans laquelle les acteurs du projet deviennent les acteurs de l'identification des risques (théorie de l'agencement organisationnel). Le principe de cette approche est particulièrement pertinent dans les phases amont d'un projet de système d'information, car l'incertitude liée aux comportements des acteurs y est grande, et leur pouvoir d'influencer le cours du projet est élevé. L'auteur a expérimenté la méthode, pour le volet identification des risques, sur un projet dans le secteur public.
Ce travail d'identification (et de communication) des risques est complété par une évaluation délivrant des niveaux de risques plus ou moins agrégés sous forme de tableau de bord. Cette évaluation permet d'aborder de manière assez rationnelle la question de l'acceptabilité des risques pour différentes catégories d'acteur. Cette évaluation, fondée sur une approche qualitative, emploie une procédure d'aggrégation multicritère (AHP).
Contribution au pilotage des projets partagés par des PME en groupement basée sur la gestion des risques
Notre travail s'intéresse aux réseaux (ou groupements) de PME. Un réseau est constitué de PME, généralement localisées dans une même région, qui décident de se regrouper de manière plus ou moins durable et de coopérer entre elles sur un projet fédérateur : partager une ressource rare, jouer l'effet de volume face aux grands donneurs d'ordre, répondre à une proposition d'affaire. Ces regroupements se font sans perte d'identité de chacun et, chacune des entreprises conserve des activités propres en dehors du groupement. Notre étude porte plus spécifiquement sur les groupements constitués en vue de réaliser des productions spécifiques en réponse à des appels d'offre. Ces PME organisent leur travail commun sous la forme d'un projet partagé défini comme un ensemble d'activités et d'opérations qui doivent être réalisés par le groupement dans un temps défini.
Si la gestion de projet classique peut s'appliquer au projet partagé, par définition, l'incertitude est plus difficile à gérer dans de telles organisations. La gestion des risques devient nécessaire pour répondre aux besoins de réactivité. Cette réactivité doit être prise en compte dès la phase de planification du projet. C'est la raison pour laquelle l'intégration des risques à la gestion du projet partagé apparaît comme un facteur important pour définir le cadre de pilotage.
De plus, même si les niveaux de pilotage du groupement présentent des similarités avec ceux d'une entreprise, la coordination collective des activités exige de réaliser quelques adaptations et des recommandations spécifiques.
L'objectif de ce travail est de définir les principales caractéristiques d'un cadre de pilotage du projet partagé en se fondant sur la gestion des projets et la gestion des risques. Nos propositions portent sur l'élaboration d'une architecture de pilotage adaptée au pilotage des projets partagés tout en satisfaisant les besoins propres du pilotage du groupement. Pour cela, nous avons établi une classification des risques spécifiques à ce type de groupement permettant de faciliter l'analyse des risques. Une typologie originale, permettant de décrire l'état du groupement et sa dynamique, construite sur les trois dimensions projet partagé, activités partagées, implication des partenaires vient compléter l'architecture de pilotage.
Les propositions s'appuient sur une étude empirique réalisée dans un groupement de douze PME du secteur aéronautique situé à Toulouse, France.
Contributions à l'analyse des systèmes industriels et aux problèmes d'ordonnancement à machines parallèles flexibles : application aux laboratoires de contrôle qualité en industrie pharmaceutique
Dans cette thèse, nous abordons deux thématiques très différentes du génie industriel, mises en œuvre sur un même cas d'application industriel.
Tout d'abord, nous nous intéressons à l'analyse des systèmes industriels en intégrant deux courants de pensée : la modélisation d'entreprise d'une part, et l'amélioration des systèmes industriels d'autre part. nous proposons une grille d'analyse/action basée sur la modélisation d'entreprise et permettant de mettre en évidence les dysfonctionnements du système industriel et les instruments d'amélioration à mettre en oeuvre. Un cas d'application est développé sur notre problématique industrielle.
Ensuite, un problème d'ordonnancement original est issu du précédent cas d'application. Il s'agit d'un atelier à machines parallèles flexibles et nécessitant des ressources secondaires (outils et intervention d'opérateurs), avec temps de préparation importants, mais sans contrainte de précédence entre les opérations d'un job. Nous étudions le critère de la somme des retards des jobs. Deux approches sont proposées pour ce problème : par heuristique et par recuit simulé. Pour l'approche heuristique, une règle appelée ATCRCS est développée. Elle cherche à réaliser un compromis entre le retard d'une opération et la bonne occupation de la machine. Pour l'approche par méta-heuristique, nous étudions principalement une structure de voisinage adaptée au problème à résoudre.
Conception et approches par propagation de contraintes : contribution à la mise en œuvre d'un outil d'aide interactif
Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans une problématique d'aide à la conception interactive de procédés. L'outil d'aide à la conception réalisé repose sur un modèle de connaissances décrit comme un problème de satisfaction de contraintes (CSP). La recherche de solutions étant interactive, cet outil exploite les méthodes de filtrage des CSPs. La diversité des connaissances à exploiter nous conduit à intégrer différents types de CSPs (discrets, continus, mixtes, dynamiques) ainsi que leurs méthodes de filtrage (arc-cohérence, 2B-cohérence, discrétisation). Une problématique de conception d'opérations de traitement thermique constitue le support industriel de ces travaux.
La première partie de la thèse positionne nos travaux et expose la problèmatique industrielle. Dans la deuxième partie, une typologie des contraintes indispensables à la construction des modèles de connaissances est réalisée. Cette typologie permet d'identifier les différents types CSPs à utiliser. Chacun d'entre eux est présenté en termes d'état de l'art, de besoins rencontrés et de solutions apportées. La prise en compte d'abaques expérimentaux 2D dans les modèles à base de contraintes nécessite l'utilisation d'une structure de données nommée arbre quaternaire. L'intégration de cette structure de données ne pose pas de problème particulier pour les abaques décrits par des contraintes numériques continues. Nous l'étendons pour prendre en compte les abaques décrits par des contraintes numériques définies par morceaux. Le dernier chapitre présente l?architecture générale d'un modèle de connaissances réalisé avec les experts en traitement thermique et le fonctionnement général du moteur de propagation.
Proposition d'un cadre de référence pour la conception et l'exploitation d'un progiciel de gestion intégré
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la proposition d'un cadre de référence afin d'accompagner la gestion de projet lors de la conception et le déploiement d'un ERP pour les PME/PMI. Ces travaux se placent à l'intersection des domaines du génie industriel et du génie logiciel.
Les enjeux et les risques dans la mise en oeuvre d'un système d'information sont importants. Afin d'améliorer la qualité des projets suivant des notions de coûts, de délais et de performance, nous apportons de nouveaux éléments dans la conception et le pilotage de ces projets. Nous proposons une méthode d'ingénierie des projets ERP basée sur l'utilisation des modèles d'entreprise et de référence.
Dans une première partie, nous travaillons sur l'utilisation d'un formalisme unique, le langage UML (Unified Modeling Language) pour modéliser l'organisation de l'entreprise et le fonctionnement de la solution logicielle. Le langage UML permet de représenter les points de vue physique, logique ou fonctionnel de ces systèmes. De plus, le langage UML permet, au gré de l'utilisateur, d'avoir différents niveaux de granularité.
Dans une deuxième partie, nous travaillons sur la définition d'un cadre de référence pour la gestion des projets ERP. Dans ce cadre de référence, nous avons placé les modèles d'entreprise et de référence. Nous avons défini des mécanismes pour modifier les modèles et les mettre en correspondance afin d'obtenir le "bon" paramétrage de la solution logicielle. Un paramétrage qui correspond à la juste adéquation de l'organisation et du système d'information.
Méthodes de diagnostic et d'évaluation de performance pour la gestion de chaînes logistiques : application à la coopération maison-mère - filiales internationales dans un groupe pharmaceutique et cosmétique
Beaucoup d'entreprises s'inquiètent des
conséquences sur leurs organisations logistiques, d'un développement
important de leurs activités internationales. La mission confiée, par
un industriel du secteur pharmaceutique et cosmétique, a consisté à
concevoir un outil d'évaluation de ces organisations permettant d'aider
à la définition d'axes de progrès. Nous présentons dans cette thèse,
les solutions développées pour aider au pilotage de chaînes logistiques
et des éléments coopératifs qui les constituent.
Dans une première
partie, nous proposons un référentiel de diagnostic des chaînes
logistiques et de leurs composantes coopératives. L'idée est de
structurer la prise de connaissance des acteurs et de leurs
interactions. Sur la base de ces informations, nous utilisons des
outils d'analyse de données pour établir des taxinomies d'acteurs et
d'ententes. Il s'agit là de cartographier les spécificités en présence
permettant d'élaborer, ensuite, des solutions adaptées à chacun.
Dans
une deuxième partie, nous présentons une méthode originale pour la
définition d'un système d'indicateurs de performance logistique.
L'originalité consiste à permettre une évaluation de la performance en
fonction, non plus des seuls résultats des activités qui composent les
processus opérationnels, mais de leurs déterminants de la performance.
L'ensemble de nos propositions est expérimenté sur le cas des Laboratoires Pierre Fabre, et plus spécifiquement, sur les relations coopératives qui lient la maison-mère et ses filiales à l'étranger. Dans le cadre de cette expérimentation, nous illustrons l'intérêt du pilotage par la performance. Le croisement des solutions proposées en termes d'évaluation de la performance et de caractérisation des acteurs et de leurs interactions, permet effectivement la définition de plusieurs axes d'amélioration. Le plan d'action, ainsi élaboré, vise à accroître la performance globale de la chaîne logistique et de ses ententes.
Contribution au déploiement de progiciels de configuration dans l'industrie : éléments de modélisation et d'estimation
La configuration permet à l'entreprise
industrielle de fournir au client le produit particularisé
correspondant exactement à son besoin. Elle utilise un progiciel
spécialisé ou configurateur. Ce progiciel comprend un modèle générique
du produit représentant le produit avec toutes ses possibilités
d'options et variantes et un système d'aide permettant d'instancier ce
modèle suivant les besoins pour définir le produit configuré.
Dans un
objectif de déploiement de configurateur dans l'industrie, l'objet de
cette thèse est de définir des éléments de modélisation générique et de
proposer une méthode permettant de quantifier la charge de travail
nécessaire au déploiement du configurateur.
La première partie de la thèse cadre la problématique de configuration industrielle. La seconde aborde la modélisation avec le formalisme des problèmes de satisfaction de contraintes. La dernière partie traite de l'estimation de charge de déploiement du progiciel au moyen d'une identification paramétrique.
Contribution à une démarche d'intégration des processus de gestion des risques et des projets : étude de la fonction planification
Dans un contexte industriel en forte évolution,
induisant des mutations continuelles, ce travail s'est intéressé aux
techniques de gestion de projet et à leur utilisation dans un
environnement incertain. Nous nous sommes intéressés tout
particulièrement au processus et outils de planification du projet et
aux impacts de la manifestation de risques du projet sur sa
planification. Les méthodes de gestion des risques permettent
classiquement d'identifier et de mettre en oeuvre les plans de
contingence adaptés à chaque risque. Ces plans de contingence
conduisent à engager des actions de traitement qui viennent modifier la
planification initiale (nouvelles actions à réaliser, actions
alternatives, etc.).
Nous proposons dans cette thèse une approche dynamique d'intégration du processus de gestion des risques dans la planification de projet. Nous réalisons cette intégration par la mise en oeuvre d'une synchronisation entre plusieurs étapes des deux processus. En outre, nous étendons le formalisme de représentation des plannings afin de pouvoir décrire les alternatives induites par l'analyse des risques. Ce formalisme, inspiré des modèles de représentation de type réseaux d'activités généralisés (GAN), permet de déterminer et modéliser l'ensemble des scénarios de réalisation du projet. Pour évaluer le niveau de risque global du projet, nous présentons un prototype informatique, basé sur le logiciel de gestion des risques @Risk for Project, permettant d'analyser les différents scénarios possibles du projet, leur durée et probabilité de survenue. Nous présentons, pour terminer, une application industrielle qui nous a permis de valider nos propositions ainsi que les résultats obtenus.
Contribution à la conception de produits à forte diversité et de leur chaîne logistique : une approche par contraintes
Les travaux présentés dans cette thèse portent
sur la conception simultanée du produit et de sa chaîne logistique,
dans le cas où la demande présente une diversité élevée. Situés entre
conception de produit et dimensionnement de la chaîne logistique, ces
travaux se placent fondamentalement dans le domaine de l'Ingénierie
Intégrée ou du Concurrent Engineering. Avec la diversité croissante des
produits, cette démarche est rendue nécessaire pour pouvoir concevoir
le plus rapidement possible une famille de produits et leur chaîne
logistique dans le but de minimiser le coût total de fonctionnement de
la chaîne logistique.
La première partie de la thèse porte sur l'aide à la conception de
produits. Elle présente une démarche multi-phases de préconception et
de personnalisation des produits à forte diversité et des outils
d'assistance à cette démarche de conception exploitant des modèles
génériques à base de connaissances de type propagation et satisfaction
de contraintes (modèles CSP). Le résultat de cette démarche est un
ensemble de solutions de conception.
La seconde partie de la thèse porte sur la conception de réseaux
logistiques. Elle présente une approche permettant de sélectionner les
solutions produits et de dimensionner la chaîne logistique en
s'appuyant sur un modèle de recherche opérationnelle de type
programmation linéaire mixte en nombres entiers et dont l'objectif est
de minimiser le coût de fonctionnement global de la chaîne logistique.
L'application industrielle visée, concernant la conception de systèmes de câblage pour l'industrie automobile est présentée, permettant d'illustrer la démarche proposée.
Prise en compte de l'incertitude dans la valorisation des projets de recherche et de développement : la valeur de l'information nouvelle
Le devoir de lisibilité vis-à-vis des
investisseurs et la nécessité de donner une priorité pour opérer des
choix dans un portefeuille de projets ont rendu nécessaire
l'optimisation des méthodes d'évaluation des projets. Les travaux
présentés dans cette thèse se sont intéressés plus particulièrement aux
méthodes de valorisation des projets innovants, dans la perspective de
décider ou non d'investir.
Les méthodes classiques ne prennent pas en compte la vision dynamique
du projet et considèrent cette décision comme irréversible, pénalisant
les projets qui se sont offerts, par le biais d'un plan de
développement adéquat, la flexibilité de plusieurs scénarios. Une revue
des méthodes plus récentes utilisées dans le management des risques
spéculatifs (options réelles, valeurs nettes séquentielles) est
réalisée. Un parallèle est établi entre les spéculations boursières et
les spéculations sur les résultats d'un projet de Recherche et
Développement. Au regard des similitudes identifiées, la comparaison
des méthodes développées dans chacun de ces domaines est effectuée.
A partir de là, nous proposons un processus de valorisation applicable aux projets de R&D, et un modèle dont l'objectif est d'attribuer une valeur au projet qui tienne compte des changements ultérieurs possibles et de la flexibilité du plan de développement qui accompagne le projet. Ce modèle détermine une valorisation de l'information scientifique nouvelle, supposée diminuer l'incertitude du projet, et prend en compte l'attitude du décideur face au risque. Sur la base de l'arbre des décisions possibles, une évaluation du risque de conclure à tort est effectuée, associée à l'optimisation du choix de scénario de développement, en fonction de la prédictivité de l'information scientifique délivrée par la R&D. L'application de ce modèle est faite sur un projet pharmaceutique, complétée par une analyse de sensibilité sur les données d'entrée du modèle.
Méthode d'évaluation des risques agrégés : application au choix des investissements de renouvellement d'installations
Pour répondre aux éxigences et aux sensibilités sans cesse croissantes des acteurs de la vie économique et sociale, les organisations sont amenées à faire évoluer leurs outils de maîtrise des risques. Ainsi assiste-t-on au développement de systèmes de management intégré, favorisant le rapprochement des aspects qualité, sécurité, santé et protection de l'environnement. Ces développements touchent les domaines des sciences du danger et de la gestion des risques qui sont un axe de recherche important. Aujourd'hui, la gestion des risques doit être ancrée dans la politique générale de l'entreprise. De plus, la complexité croissante des entités "à risque" impose un regard multiple combinant démarche pluridisciplinaire et gestion rationnelle des différentes formes de ressources. Ce contexte montre la limite des méthodes traditionnelles d'analyse des risques qui, pour la plupart, reposent sur une prise en compte individuelle des risques. En réponse à ce problème, nous avons défini une méthodologie de modélisation et d'évaluation des risques permettant d'estimer l'importance relative de risques de nature différentes et de les agréger sous la forme d'un risque unique, de synthèse. Nous proposons une méthode d'Evaluation des Risques Agrégés, ou ERA. Cette méthode permet d'associer les points de vue technique, économique, réglementaire et social, pour une gestion intégrée des risques opérationnels et des risques stratégiques. Notre démarche s'appuie sur l'approche opérationnelle du critère unique de synthèse (procédure d'analyse hiérarchique ou AHP, de l'anglais Analytic Hierarchy Process) pour la construction d'un modèle des risques agrégés. Nous présentons la formalisation de la méthode ERA ainsi que son application industrielle dans le cadre de l'élaboration du plan d'investissement des schémas directeurs d'évolution des réseaux de distribution de gaz naturel.
Aide à la décision pour la gestion des opérateurs en production : modélisation, planification et évaluation
Pour répondre aux attentes du marché, les
entreprises doivent développer leur réactivité et leur compétitivité.
La gestion des ressources techniques a été un axe de recherche
important. Aujourd'hui, les ressources humaines doivent être
considérées comme un levier d'action. De plus, la nature du travail
change et la définition des qualifications et des classifications,
héritées de la vision tayloriennedu travail, évolue vers un référentiel
des compétences adapté aux nouvelles organisations.
Dans ce contexte, nous avons défini une méthodologie et un outil d'aide à la décision permettant :
- l'analyse du système de production avec une identification et une modélisation des compétences,
- la planification des besoins en compétences et l'affectation des opérateurs,
- l'évaluation de cette affectation et l'amélioration de l'organisation.
Nous présentons une méthode de modélisation centrée sur les compétences
des opérateurs, pour analyser les processus de production afin d'en
identifier l'organisation des compétences, de définir les contraintes
(collectives et individuelles) et d'établir les stratégies
d'affectation suivant les objectifs de production et sociaux. Nous
proposons une approche, par programmation linéaire, de calcul des
besoins en compétences afin d'identifier les compétences critiques des
processus de production. Sur cette base, nous définissons les
stratégies d'affectation des opérateurs en réalisant un compromis entre
les contraintes industrielles et les contraintes individuelles et en
utilisant une approche combinée de programmation linéaire et de
programmation par contraintes. Nous avons défini différents types
d'indicateurs pour l'évaluation des résultats de l'affectation.
Ces travaux ont été validés par une application industrielle dans une PMI du secteur agro-alimentaire.
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