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Article

1 - DE L’EXPRESSION D’UNE IDÉE À LA CONCEPTION DE SYSTÈMES COMPLEXES

2 - DE L’EXPRESSION DES BESOINS À LA SPÉCIFICATION DE SYSTÈMES INNOVANTS

  • 2.1 - Stratégie de conception et systémique
  • 2.2 - Aperçu des stratégies de conception de systèmes innovants
  • 2.3 - Contexte et types de modélisation socio-systémique

3 - DÉMARCHE ET OBJECTIFS

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : AG1560 v2

Conclusion
Innovation et conception de systèmes complexes

Auteur(s) : Stéphane GRES

Date de publication : 10 avr. 2016

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Sommaire

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RÉSUMÉ

La conception et l'intégration de systèmes complexes est un enjeu crucial dans le domaine de la recherche et du développement en environnement industriel. Les logiques qui font aujourd'hui références en conception ne s’intéressent que partiellement à l'innovation et à l'interaction du système avec son utilisateur.

Dans cet article, nous proposons une méthode pour la conception de systèmes innovants. Dans une première partie, nous montrons sur quels modèles repose la conception de systèmes, ainsi que les limites des démarches actuelles. Nous décrivons ensuite les fondements systémiques de la méthode proposée, et nous l'explicitons dans la troisième partie.

Notre démarche d'essence socio-systémique s’appuie sur les notions d'interaction et d'émergence.

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ABSTRACT

The design and the integration of complex systems is a key challenge for Research and Development in industrial environments. The logics which serves as a reference today in design are partly concerned by innovation and by the interaction of the user with the system.

In this article we propose a structural approach for innovative design and integration of complex systems. In the first part, we show on which models rests the classical systems design process, as well as the limits of the current methods. We then describe the systemic foundations of the proposed methodology and makes it explicit with an example.

This innovative approach leans on a socio-systemic perspective with the notions of interaction and emergence.

Auteur(s)

  • Stéphane GRES : Docteur de l’université de Technologie de Compiègne. Chercheur associé au laboratoire COSTECH - Co-fondateur de l’Association de recherche en technologie systémique et méthodologie ARTSEM (Paris, France) - Membre du conseil d’administration de l’Association française de science des systèmes cybernétiques, cognitifs et techniques (Paris, France)

INTRODUCTION

L’activité de conception de systèmes représente aujourd’hui un des enjeux clés dans le domaine de la recherche et du développement en environnement industriel. Les logiques qui font référence sont essentiellement guidées par le potentiel économique que le client peut apporter à l’entreprise au travers de la vente d’un produit ou d’un système identifié comme une unité. Le système existe de par le fait qu’il est le catalyseur d’un échange d’abord commercial, avant de porter une valeur d’usage ou un besoin qui s’inscrit dans une pratique sociale. Les critères du processus de conception sont en premier lieu contraints par le potentiel de rente que le système peut apporter à l’entreprise. Les fonctions de conception et de fabrication ont ainsi tendance à être structurées pour produire en quantité des unités similaires à faibles coûts. Ce processus engendre des objets dont la double caractéristique est : d’une part l’absence de variété, et d’autre part la nécessité de les ranger dans une catégorie préexistante déjà historiquement identifiée et reconnaissable par le client, comme par exemple : des chaussures, des médicaments, une voiture. Du point de vue de l’utilisateur, les critiques les plus souvent formulées concernent des difficultés d’utilisation du système dans un environnement pas toujours prévu par le concepteur. Deux aspects majeurs apparaissent :

  • les fonctionnalités du produit ou du système ne correspondent pas à un réel besoin en contexte ;

  • l’utilisateur doit se conformer à un modèle qu’il n’est pas à même d’appréhender sans un temps long d’adaptation et culturellement à sa portée.

Ainsi, les deux extrêmes restent encore aujourd’hui par exemple des modems wifi difficilement paramétrables sans être spécialiste réseau, ou des machines entièrement automatiques qui ne se soucient plus de leurs propriétaires lors des longues mises à jour automatiques de logiciels. Au niveau de l’activité de conception, les concepteurs ont une tendance « naturelle » à se substituer aux utilisateurs. Le processus de spécification des fonctionnalités du produit ou du système est classiquement guidé par une technologie qu’ils maîtrisent à partir de leur propre champ de connaissance et de ses propres contraintes (technique, financière).

Le processus de conception a tendance à être surdéterminé par une culture industrielle sous tendue par un paradigme essentiellement mécaniste. Cette orientation tend à reproduire un objet sans en changer la structure d’assemblage des fonctions. La structure de base d’une voiture (ou d’un avion) n’a, par exemple, pas évoluée depuis une centaine d’années. De plus, le concepteur a encore des difficultés à penser l’ensemble des milieux associés à l’objet et à ses différentes utilisations possibles pendant sa mission. Bien que de plus en plus relié à des services de recherche et de développement, le concepteur transforme la représentation partielle qu’il a de l’utilisateur dans son propre modèle. Il est en effet souvent guidé par des normes techniques, ce qui génère un produit ou un système très contraint, dans le sens où l’utilisateur devra se plier aux exigences portées par l’objet. La tension : polyvalence/adéquation à l’usage dans un contexte est au cœur de l’enjeu d’une conception innovante de systèmes. Cet enjeu nécessite une évolution du mode de perception des concepteurs et donc des méthodes à mettre en pratique.

Dans une première partie, nous décrirons les modèles qui inspirent les services de recherche et développement actuels pour la conception de systèmes innovants, ainsi que les limites des méthodes et démarches utilisées.

Dans une deuxième partie, nous montrerons les principes systémiques de la démarche proposée, et nous la décrirons en l’explicitant dans la troisième partie.

La démarche décrite est une approche d’inspiration socio-systémique. Elle s’appuie sur la notion de projet commun, celui-ci joue le rôle d’un attracteur de points de vue organisés en fonction de la finalité anticipée du système à concevoir. Dans cette perspective, le projet est d’abord perçu comme une émergence basée sur un ensemble de personnes en interaction dynamique orchestrée autour d’un enjeu multicritères (économique, social, technologique, écologique). Notre démarche repose sur les concepts suivants :

  • le projet est une émergence des points de vues d’acteurs, de leurs enjeux, objectifs et contraintes respectifs ;

  • le processus appliqué au projet représente le procédé garantissant une organisation fiable et durable des acteurs-auteurs sur une longue durée ;

  • le système est défini comme un résultat conforme aux besoins et attentes des parties impliquées. Il est validé dans son environnement d’usage ;

  • le système est une concrétisation du déroulement des étapes du projet.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-ag1560


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4. Conclusion

Cet article a présenté une démarche systémique favorisant l’innovation pour la conception de systèmes reliant l’Humain et la technique. Cette démarche montre que la notion de projet d’acteurs favorise, à partir du moment où elle est correctement orchestrée, la constitution d’un lien social et d’une culture commune, levier incontournable pour concevoir et développer un système innovant. Dans la pratique, cette démarche d’interaction guidée permet de construire progressivement le lien entre une vision individuelle et collective du système à créer dans son contexte d’usage.

Le respect du cycle d’apprentissage du groupe de conception permet de garantir la qualité de la communication interpersonnelle pour entretenir sa dynamique dans la durée. Ce procédé fonde indirectement les conditions favorables à l’émergence d’une spécification détaillée du système. Un des aspects essentiels de la démarche est la co-construction, progressivement articulée d’une représentation complexe implicite du futur système par ses auteurs concepteurs. C’est sur la base d’une interaction négociée et surtout acceptée par l’équipe qu’il est possible de produire plusieurs visions du système dès sa naissance. Cette pluralité de possibles favorise la créativité et l’innovation, ce qui va avoir un effet particulièrement visible pendant la phase d’intégration du système.

Le monde actuel se complexifie, les usages et les besoins évoluent de plus en plus rapidement, tout comme les technologies à la disposition des concepteurs. Des lors, le fait de stimuler une collision de point de vues antagonistes pour représenter une réalité la plus complète possible devient un avantage pour la conception d’un système innovant. Face à des besoins peu prévisibles et difficiles à cerner, une complémentarité voulue autour d’un objectif commun facilite le design de scénarios d’usages guidés par la perception des utilisateurs.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - COFFIN (F.) -   Méthodologie de conception coopérative de produit complexe.  -  Thèse université de technologie de Compiègne (1995).

  • (2) - LE MOIGNE (J.L.) -   La modélisation des systèmes complexes.  -  Collection AFCET Systèmes, Éditions DUNOD (1999).

  • (3) - NADOULEC (B.) -   L’épopée des civilisations.  -  Éditions d’Organisation (2005).

  • (4) - LE MOIGNE (J.L.) -   Les épistémologies constructivistes.  -  Collection Que sais je ? Édition PUF (1995).

  • (5) - VICENTE (M.) -   Logiciels libres et réseaux sociaux de compétence.  -  Thèse (2008).

  • (6) -   *  -  http://fing.org/?Tour-d-horizon-des-Fab-Labs

  • ...

NORMES

  •  Éditions AFNOR - NF X50-100 - 11-11

  • Le processus d’ingénierie Système. AFIS http://www.afis.fr/ - IEEE 1220 - 2015

  • Édition Afnor - NF X 50-150, 50-151, 50-152, 50-153 -

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