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| INGENIERIE COLLABORATIVE : L’ère du plateau virtuel |
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| Afin de renouveler rapidement leur offre produit, réduire les délais de développement, les entreprises se doivent d’anticiper les changements et de réagir rapidement. Et comme l’union fait la force, beaucoup d’industriels n’hésitent plus à s’associer pour lancer de nouveaux produits sur le marché… Un mouvement qui explique que l’ingénierie collaborative soit en plein essor !
Dans un contexte concurrentiel, de libéralisation des échanges et de recherche des volumes, les industriels doivent, d’un côté, réduire les délais et les coûts et, d’un autre côté, augmenter les offres et la qualité des produits et services proposés aux consommateurs. La compétitivité d’une entreprise repose, de fait, sur la maîtrise de l’ensemble du cycle de vie du produit.
Effet induit par cette obligation, les industriels s’associent pour lancer de nouveaux produits sur le marché, utilisent des logiciels d’échange d’informations, ou déploient des « plateaux virtuels » regroupant l’ensemble des équipes de développement. Cette dernière solution permet l’échange de données de manière synchrone entre différents partenaires. Il s’agit, en somme d’une nouvelle organisation du travail impliquant des bouleversements dans les relations donneurs d’ordres – sous-traitants.
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La mise en place de l’ingénierie collaborative dans les entreprises est facilitée par les logiciels de Conception Assistée par Ordinateur (CAO) et les systèmes d’échanges de données numériques, qui permettent d’impliquer différents services de l’entreprise, mais aussi les concepteurs du donneur d’ordre avec les concepteurs de ses partenaires.
L’objectif d’une telle organisation est de prendre en compte l’ensemble du cycle de développement du produit pour permettre de réduire les temps de conception et de fabrication, mais également pour faciliter la réactivité ainsi que les changements. Ainsi, l’ingénierie collaborative permet de :
- étudier différentes solutions en amont pour optimiser la conception,
- accélérer les décisions en mettant en commun les différentes idées,
- réduire les erreurs et les itérations,
- intensifier et simplifier la communication dans les équipes,
- intégrer tous les métiers techniques et économiques au projet,
- s’affranchir des contraintes de localisation.
De fait, les avantages de l’ingénierie collaborative sont perceptibles à plusieurs niveaux, en permettant notamment de réduire les délais de développement du produit et d’améliorer les échanges de données techniques, de façon synchrone.
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| l’évolution des capacités de stockage et d’accès en ligne aux informations a continué à un rythme élevé : l’unité de mesure est passée du méga au giga puis au téra octets. Parallèlement, les débits des réseaux, tant internes qu’externes, connaissent des augmentations presque aussi spectaculaires : les hauts débits aussi sont passés du méga au giga bits par seconde et le téra bits est réalisé au stade expérimental. Les protocoles Internet sont disponibles sur toutes les plates-formes et leur utilisation est maintenant sécurisée grâce aux solutions du type de celles mises au point dans le cadre d’ENX («European Network eXchange», réseau de communication de l’industrie automobile européenne) qui apportera, à terme, l’interopérabilité au niveau mondial. Enfin, le développement de la CAO et de la dématérialisation des documents a multiplié le nombre de fichiers à gérer. C’est alors que sont apparus les Systèmes de Gestion des Données Techniques (SGDT, ou, en anglais PDM = Product Data Management) pour permettre aux entreprises d’organiser, de rationaliser, de maîtriser la gestion de cette masse d’informations. Mais, l’implantation d’un SGDT nécessite une réflexion préalable dont l’une des étapes clés est la traduction des informations que l’on veut gérer et de leur processus d’évolution en un modèle de données.
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Le plan papier était, à l’origine, l’unique solution. Le sous-traitant allait chez le donneur d’ordre avec son plan sur support papier. Ce plan servait de base aux discussions permettant de s’assurer, avant prototypage, de la conformité du produit au cahier des charges. L’avènement de la Conception Assistée par Ordinateur (CAO) n’ayant dans un premier temps pas apporté de changement dans la relation entre les partenaires, elle permettait juste de faciliter les modifications et ajustements. Avec ce mode de fonctionnement, les problèmes d’interface entre pièces développées par les différents partenaires se faisaient jour lors de la réalisation des prototypes. Des problèmes qui nécessitaient de lancer des modifications en cascade, de retoucher les outillages, de relancer de nouveaux prototypes, jusqu’à permettre un assemblage correct. Un mode de fonctionnement expliquant pour une bonne part la longueur de cycle de développement d’un nouveau produit.
Les développements des outils de CAO ont permis l’avènement de la maquette numérique, qui offre la possibilité de construire l’objet à partir de la définition géométrique de chacun de ses composants, mis en position les uns par rapport aux autres, conformément à leur emplacement.
Ainsi, avant la réalisation du prototype il est possible, de détecter les collisions de pièces et donc d’en faire retoucher la forme, le plus tôt possible. De plus, la maquette numérique permet de construire une chaîne d’assemblage virtuelle (usine numérique) en développant en parallèle le produit et son processus de fabrication. Une solution qui permet en amont de découvrir les difficultés de fabrication, coûteuses à corriger lorsque les moyens de production sont déjà en place. Cette première approche permet tant la réalisation de cette maquette numérique a été le plateau physique. Il implique que le donneur d’ordre demande à ses partenaires de venir travailler chez lui, en utilisant leur logiciel de CAO. Car, la réalisation de la maquette numérique implique que tous les modèles géométriques soient produits par le même logiciel de CAO. Avec le plateau physique, le travail des concepteurs est immédiatement disponible dans le SGBT du donneur d’ordre, sans distinction entre le travail du donneur d’ordre et celui de ses partenaires.
Physiquement réunis, les concepteurs peuvent au surplus échanger et prendre en compte les modifications en cours sur les pièces… Une avancée et un gain de temps précieux par rapport au plan papier, mais qui n’est pas sans inconvénient !
En effet, les concepteurs travaillant sur le plateau physique se trouvent
«coupés» de leur environnement de travail habituel, comme des bases de données de leur entreprise et des outils métiers qui leurs sont spécifiques. Il leur faut donc envoyer des résultats intermédiaires dans leur entreprise pour valider leur travail avant d’aller plus loin. Des allers-retours multiples faisant perdre pour une bonne part, une partie du temps gagné…
Conservant les avantages du plateau physique, mais éliminant ses inconvénients, le plateau virtuel permet à chaque partenaire de travailler « chez lui », dans son environnement habituel, tout en communiquant avec ses partenaires et en leur restituant ses résultats sous forme numérique (géométrie, nomenclature, calculs, essais, etc.) comme s’il était avec eux. Résultats qui sont intégrés automatiquement et en toute sécurité dans le SGBT du donneur d’ordre et dans la maquette numérique, de la même façon que pour les données directement issues des concepteurs du donneur d’ordre.
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| Les différentes facettes du plateau virtuel |
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Comme les tâches à réaliser varient selon la phase du processus de développement d’un produit dans laquelle on se situe, le plateau virtuel ne peut pas se décrire par un simple processus et il faut une panoplie assez large d’outils pour couvrir l’ensemble des besoins. Ces outils doivent s’intégrer dans un environnement logiciel complexe et très diversifié que constituent d’une part une station de travail CAO et d’autre part les portails d’entreprise, point d’entrée pour les communications entre partenaires. Tout cela fait que les solutions peuvent être sensiblement différentes d’une entreprise à l’autre.
Stade préliminaire, la phase de consultation réclame aux partenaires des échanges de documents techniques : spécifications, cahiers des charges, procédures d’essais, etc. Ces documents sont souvent complétés par des plans fonctionnels. Ils contiennent l’ensemble des informations nécessaires au partenaire pour préparer sa proposition, en réponse à la demande du donneur d’ordre. Le besoin essentiel à ce stade est donc de pouvoir dématérialiser ces documents. Cela implique l’utilisation de l’ensemble des outils de la bureautique, car ces documents comportent toujours schémas, dessins, tableaux, et autre objets qui ne sont pas du domaine du seul traitement de texte.
En réponse, le partenaire transfère essentiellement un dossier technique produit et process, un dossier économique, etc. Suite à quoi, le donneur d’ordre effectue sa sélection des partenaires dont il a besoin. La phase de développement peut dès lors commencer, le plateau virtuel se mettre en place…
A ce stade, le recours à la téléconférence permet de faire un point sur l’état d’avancement d’un projet, de discuter d’un point technique avant même qu’un premier dessin de pièce ne soit disponible… Surtout, quand les différentes personnes concernées sont géographiquement très éloignées, la téléconférence permet aux différents intervenants de tenir certaines réunions de travail tout en restant dans leur entreprise.
Autre élément, il est aujourd’hui techniquement possible de réaliser à distance l’équivalent du travail que peuvent faire deux personnes devant un plan papier… Ainsi, le responsable de la conception de la pièce est sur sa station CAO, l’autre personne voit sur son propre écran le dessin de la pièce ; elle a la possibilité de déplacer un pointeur sur l’écran de son partenaire, d’y faire certains tracés, des micros leur permettent de converser et des caméras de se voir ou de voir tout autre document.
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Point central, dans le cadre d’un plateau virtuel, le donneur d’ordre cherche à ouvrir aux partenaires l’accès à la partie des données du SGBT dont ils ont besoin. Là apparaît le besoin de limiter l’accès aux seules informations autorisées, avec des droits d’accès ne se définissant pas de la même manière pour les personnes de l’entreprise et pour celles qui n’en font pas partie : il faut en particulier intégrer le fait que certains partenaires peuvent avoir besoin d’accéder à des résultats définis par d’autres alors qu’ils sont concurrents.
D’autre part, dans la plupart des cas, la seule consultation des données gérées dans le SGDT du donneur d’ordre n’est pas suffisante : le partenaire doit aussi pouvoir modifier certains fichiers puis les restituer une fois le travail terminé. Le problème à résoudre étant la maîtrise des demandes de modifications, dont le nombre augmente de façon exponentielle… Car, au fur et à mesure que la maquette numérique se construit, dans le respect des contraintes et des objectifs globaux, des modifications au premier dessin des organes sont nécessaires, avec toutes les répercutions en cascade sur les autres composants de la même sphère d’influence. Ainsi, certaines pièces peuvent subir plusieurs dizaines de modifications avant que leur forme et caractéristiques ne soient figées. Techniquement, les SGDT savent gérer différentes versions d’un même fichier, et les nomenclatures prendre en compte une date d’application d’une nouvelle version de pièce. D’autre part, plusieurs solutions de modifications techniques peuvent être étudiées avant de choisir celle qui sera retenue, voire dans certains cas de décider d’abandonner la modification. Conserver des informations de cette nature (modification demandée et raison de la demande, solutions étudiées et celle retenue avec les raisons du choix) permet plus tard d’éviter de réaliser un travail similaire, alors que la réponse aux mêmes questions est déjà disponible. C’est du temps de gagné et des coûts d’études inutiles économisés.
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| Bien que récente, la démarche du plateau virtuel instaure un modèle collaboratif entre donneur d’ordre et partenaires. Des projets d’ampleur ont déjà vu le jour, l’industrie automobile et aéronautique l’utilise déjà. Et les PME peuvent également y avoir accès via des plates-formes de travail collaboratif en mode ASP. Autant d’atouts qui ne peuvent que permettre au plateau virtuel de décoller.
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