Présentation

Article

1 - CONCEPTS CLÉS ET ENJEUX DES SYSTÈMES DE SYSTÈMES

2 - DIMENSIONS DES SYSTÈMES DE SYSTÈMES À MAÎTRISER

3 - ACTIVITÉS SPÉCIFIQUES DE GESTION DE PROGRAMMES ET D’INGÉNIERIE SYSTÈME À MENER AU NIVEAU SDS

4 - CONCLUSION

5 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : S7304 v1

Conclusion
Ingénierie des systèmes de systèmes - Bonnes pratiques

Auteur(s) : Jean-René RUAULT, Dominique LUZEAUX

Date de publication : 10 avr. 2019

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RÉSUMÉ

L’article rappelle les caractérisations des systèmes de systèmes, puis expose les spécificités de l’ingénierie des systèmes de systèmes ainsi que la nécessaire intégration avec la gestion de projets et de programmes. Il conclut sur les défis en termes de recherche dans le domaine.

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ABSTRACT

Systems of Systems Engineering - Best practices

First the main characterizations of systems of systems are reviewed ; then the specificity of systems-of-systems engineering versus systems engineering are detailed and the necessary interaction with project and program management is highlighted. Concluding remarks follow on open issues and research themes in that area.

Auteur(s)

  • Jean-René RUAULT : Université polytechnique Hauts-de-France, CNRS, UMR 8201 – LAMIH – Laboratoire d’automatique de mécanique et d’informatique industrielles et humaines, F-59313 Valenciennes, France

  • Dominique LUZEAUX : Ingénieur général de l’armement, habilité à diriger les recherches - Ministère des Armées

INTRODUCTION

Un système de systèmes (SdS) est un assemblage de différents systèmes, indépendants les uns des autres, tant au niveau managérial qu’au niveau opérationnel. Cela signifie qu’ils sont potentiellement acquis et mis en œuvre indépendamment les uns des autres. Leur assemblage au sein d’un SdS permet d’obtenir des capacités à agir, à mener des missions et à produire des effets qu’aucun d’eux ne peut faire seul. Ce sont ces capacités, ces missions et ces effets que recherchent les parties prenantes s’engageant dans la conception et la mise en œuvre d’un SdS. Un tel assemblage permet aussi d’optimiser la valeur globale des systèmes, en particulier en évitant de développer un coûteux système ad hoc, fournissant les capacités et effets désirés, mais pour des missions rares, engendrant un coût d’usage très important.

Les dimensions opérationnelles, contractuelles, budgétaires, juridiques, interagissent étroitement avec les dimensions techniques. Par rapport à l’ingénierie système « traditionnelle », cela oblige à davantage prendre en compte toutes les dimensions, qu’elles soient ou non techniques, et force à une plus grande intégration de la gestion de programmes et l’ingénierie système.

Des exemples de systèmes de systèmes, qui mettent clairement en évidence ces points, sont entre autres : la circulation aérienne dans le cas de vols long courrier, le transport multimodal à l’échelle d’une communauté de communes, les grilles électriques (génération, transport, distribution de l’énergie électrique) à l’échelle de plusieurs pays, le système bancaire, la réponse à des menaces terroristes…

L’article présente, dans un premier temps, les enjeux et concepts clés des systèmes de systèmes. En particulier, les notions d’indépendance, de configuration évolutive, de connectivité, de diversité, et du maximum de la chaîne de valeur y sont définies. Ensuite, l’article énonce les différentes dimensions, techniques ou non techniques, des SdS qu’il est nécessaire de maîtriser souvent rassemblées sous les deux acronymes anglo-saxons DOTMLPFI (doctrine, organization, training, materiel, leadership, personnel, facilities, information) et PESTEL (political, economic, social, technological, environmental, legal), les différentes activités à mener en fonction de ces dimensions, ainsi que les impacts juridiques et contractuels sur les activités de gestion de programmes et d’ingénierie système. Enfin, les activités spécifiques de gestion de programmes et d’ingénierie système à mener au niveau SdS sont présentées, ainsi que les activités récurrentes adaptées au niveau SdS. En particulier sont détaillées la modélisation des scénarios opérationnels et la définition des chaînes fonctionnelles, qui permettent de désigner les systèmes contribuant à la capacité recherchée et de concevoir leurs interfaces.

L’exemple illustrant les notions présentées dans l’article concerne un SdS de gestion de situation d’urgence . La situation est la suivante : plusieurs pays, disposant déjà de leurs propres systèmes de gestion de situation d’urgence, décident de s’associer. En effet, face à l’accroissement de la fréquence et de la gravité des situations d’urgence (accidents, événements climatiques, attaques terroristes…), ces pays veulent pouvoir s’entraider, intervenir de façon coordonnée au profit de l’un d’entre eux, en mutualisant leurs moyens. Il s’agit donc d’assembler des systèmes acquis et utilisés indépendamment les uns des autres afin d’en maximiser la chaîne de valeur, en particulier au moment de crises majeures que connaissent ces pays, avec des combinaisons d’assemblage adaptées aux différents types de crises et des ressources disponibles dans les différents pays au moment où survient la crise.

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KEYWORDS

State of the art   |   Energy   |   transport   |   risk management   |   Systems engineering   |   capability   |   Systems of systems   |   aerospace   |   pratiques Best practices   |   operational scenario   |   program management

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s7304


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4. Conclusion

L’article a présenté les concepts et enjeux des SdS, dont l’indépendance opérationnelle et managériale, les configurations évolutives, les comportements émergents, la connectivité. L’un des points majeurs est d’identifier la valeur attendue par les utilisateurs du SdS, afin de chercher à augmenter la performance de la chaîne de valeur correspondante tout en préservant les niveaux de sécurité et de sûreté requis.

Les spécificités des SdS que sont les capacités, les missions opérationnelles, les scénarios opérationnels, la nécessité de mener des études prospectives, ainsi que la labilité et l’évolutivité du périmètre d’un SdS, ses dimensions techniques et non techniques, ont été précisées.

Puis ont été détaillées les bonnes pratiques et les activités relatives à la gestion de programmes et à l’ingénierie d’un SdS. Ces activités de gestion de programmes et d’ingénierie système à mener au niveau SdS sont étroitement interdépendantes les unes des autres. Elles doivent prendre en compte la longévité des SdS, laquelle peut être de plusieurs décennies, et qui a des impacts calendaires, budgétaires et techniques tout autant qu’opérationnels. Dans cette perspective, la gestion de configuration est la colonne vertébrale à partir de laquelle s’articulent les autres activités. Il s’agit de la traduction des objectifs capacitaires en scénarios opérationnels et en chaînes fonctionnelles, intégrant l’ensemble des dimensions techniques et non techniques des SdS. La conception des dispositifs SdS et l’architecture organique du SdS doivent favoriser la modularité afin de limiter les couplages entre systèmes ainsi qu’entre les aspects fonctionnels et les aspects non fonctionnels.

Enfin, ont été présentées les activités récurrentes à mener, celles de veille, de retour d’expérience, de gestion des risques, d’analyse d’impact, de contrôle et de pilotage.

L’ensemble de ces points permet d’envisager l’ingénierie d’un système de systèmes, mais le domaine est encore dans ses jeunes années. Il y a un certain nombre de points qui ne sont pas résolus, et si tout ce qui précède permet de maîtriser un certain nombre de difficultés qui leur sont attachés, rien ne garantit que le succès sera systématiquement au rendez-vous.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Centre interarmées de concepts, de doctrines et d’expérimentations.  -  Doctrine d’emploi des forces, Doctrine interarmées, DIA-01(A)_DEF (2014).

  • (2) - DoD -   Systems Engineering Guide for Systems of Systems  -  http://www.acq.osd.mil/se/docs/SE-Guide-for-SoS.pdf (2008).

  • (3) - DoD -   DOD Dictionary of Military and Associated Terms as June 2017  -  (2017).

  • (4) - DAHMANN (J.), LANE (J-A.), REBOVICH (G. Jr.), BALDWIN (K.) -   A Model of Systems Engineering in a System of Systems Context  -  http://www.acq.osd.mil/se/docs/2008-04-04_CSER-Paper_Dahmann-etal-SoS.pdf (2008).

  • (5) - INCOSE, INCOSE-TP-2018-003-01.0 -   INCOSE Systems of systems Primer  -  (2018).

  • (6) - LUZEAUX (D.), RUAULT (J.-R.) -   Systèmes de systèmes – concepts...

1 Sites Internet

  • SEBoK BKCASE Editorial Board. 2014. The Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge (SeBoK), v. 1.3. R.D. Adcock (EIC). Hobocken, NJ : The Trustees of the Stevens Institute of Technology.

    http://www.sebokwiki.org

    BKCASE is managed and maintained by the Stevens Institute of Technology Systems Engineering Research Center, the International Council on Systems Engineering, and the Institute of Electrical and Electronics Engineers Computer Society.

  • International Journal of System of Systems Engineering http://www.inderscience.com/jhome.php?jcode=ijsse (page consultée le 29 septembre 2018)

HAUT DE PAGE

2 Événements

IEEE International conference on system of systems engineering (SoSE), http://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome.jsp?reload=true & punumber=1001297 (page consultée le 11 juin 2017)

Annual system of systems engineering conference http://sosengineering.org/2018/...

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