Du "Big Data" au "Smart Knowledge"

Pour la synthèse des compétences individuelles utiles à l'exercice collectif du métier de l'Entreprise

Dans le contexte professionnel d'un Monde surinformé, il est fréquent de confondre "donnée", "information", "connaissance" et "compétence" ... en général par manque de rigueur sémantique et/ou par paresse intellectuelle.  Pourtant, ces concepts - une fois correctement définis entre eux et illustrés techniquement - permettent de rendre claires et opérationnelles des notions vitales à l'exercice professionnel et efficace du métier de l'Entreprise.
A l'heure du "Big Data" d'une société "infobèse" qui évolue vers l’Économie du Savoir et vers l'Entreprise Apprenante, petite présentation et visite guidée du "Smart Knowledge" en préparation et de la synthèse annoncée des compétences métier du "Knowlean" en émergence ...

 

Introduction

 

"Big Data" d'une société
mondialisée et surinformée.

Chaque année, l'Humanité produit - selon l'UNESCO - plus d'un Exabit d'informations nouvelles (ie  : 10¹⁸ bits, soit 1 milliard de milliards de bits) et a déjà stocké en 2012 - selon Serge ABITEBOUL, Académicien des Sciences - plus d'un Zétaoctet d'information (ie : 10²² bits, soit 10 000 milliards de milliards de bits), une même information pouvant être stockée plusieurs fois en différents endroits [UNE 02], [ABI 12].

Se posent alors quelques questions clefs :

• Pourquoi tant de données et si peu de connaissances ?
• Combien de connaissances disponibles dans ce "Big Data" ?
• Combien de certitudes métier cachées dans cet océan numérique ?
• Combien de compétences métier formalisées et opérationnelles dans cet univers digital ?

Éléments de définition

 

Afin de clarifier le débat, proposons quelques définitions en appui sur le modèle méthodologique positiviste KnoVA de "e-KM for e-novation" pour la performance et la robustesse des Bureaux d’Étude et d'Ingénierie des entreprises industrielles :

Le bit : particule élémentaire de
codage des données.

• bit : chiffre binaire valant 0 ou 1 et permettant de coder les données numériques par assemblage de bits organisés en octets.  En général, les lettres de l'alphabet sont codées sur 8 bits (ex : dans le standard américain ASCII, la lettre A est codée avec la séquence 01000001).  8 bits constituent 1 octet et 1024 octets constituent 1 Ko (ie : 1 kilo-octet) bien connu pour la mesure de la taille des fichiers informatiques.  Unité de mesure de l'information par excellence, le bit (Binary digIT) a été inventé le 9 janvier 1947 par John Tukey et popularisé par Claude Shannon.

La donnée : atome de
codage des informations.

• donnée : élément d’information numérique non-fissible et typé, en général codé aujourd'hui sur 64 bits (ie : 8 octets), exploitable par un ordinateur à l’aide notamment des techniques des SGBD [1], représentant soit un booléen (ie : vrai, faux) soit un nombre entier (ie : 0, 1, 2, 3, 4, …) soit un nombre réel (ie : de -∞ à +∞) soit un texte (ex : "bateau", "train", "cogniton", "cosmo-cogniton", "broker", "broket", "soury") soit un énuméré (ex : Lundi, Mardi, Mercredi, Jeudi, Vendredi, Samedi, Dimanche) soit un pointeur sur une autre donnée.  Par extension, une image, un son, une musique ou une vidéo digitalisés sont dénommés "données multimédia".  Le terme "Donnée" est traduit en anglais par "Data".

L'information : molécule contingente
de données porteuse de connaissances.

• information : message subjectif, verbalisé et contextualisé, exprimé en langage naturel [2], transmissible sur un média (papier, onde radio, support numérique, …), lexicalement correct (ie : sans faute d’orthographe), syntaxiquement correct (ie : sans faute de grammaire), sémantiquement juste ou faux, certain ou incertain, en fonction du contexte (ie : information ou désinformation), pragmatiquement épuré (ie : sans effet de style perturbant l’interprétation et la compréhension), porteur ou non de connaissance métier, constitué de données alphanumériques chaînées les unes aux autres et quantifiable en octets (ex : "Paris est la capitale de l’Allemagne", "le fer est plus léger que l’aluminium", "le noyau d’hélium comprend 2 protons", "l’age de la Statue de la Liberté est de 111 ans", "la souris mange le chat", "il fait froid dans cette salle") [3].  Dans le modèle méthodologique KnoVA, du fait de sa nature possiblement erronée, une information n'est pas une connaissance, mais un "vecteur informationnel porteur de connaissances", dite aussi "pseudo-connaissance".

La connaissance métier : atome
de vérité partagée et
réutilisable pour le codage
des compétences métier.

• connaissance métier : concept positionné au niveau du constituant élémentaire d'une compétence métier et défini par le modèle KnoVA comme "granule élémentaire générique, typé, non-fissible et réutilisable de vérité partagée et mesurable d'une compétence métier" (ex : "la distance entre 2 trous de rivets de fixation d'une pièce en tôle découpée et pliée doit être supérieure à 10 fois le diamètre du rivet", "la gravité terrestre est de 9,81 m/s²", ...).  De par sa nature, la connaissance métier est sémantiquement plus riche que de l'information (ie : est confrontée à la vérité comme "marchant" ou "ne marchant pas"), est non-fissible (ie : ne contient pas 2 ou plusieurs connaissances métier dans sa verbalisation), est de nature routinière (ie : largement connue et réutilisée de nombreuses fois dans l'action professionnelle) ou innovante (ie : nouvelle et peu ou pas encore utilisée dans l'action professionnelle) et est typée (ex de types cognitifs : "Certitude métier" ou "Contrainte métier" ou "Conseil métier" ou "Choix métier", ...).  Une compétence métier est alors considérée comme un assemblage logique de plusieurs connaissances métier mises en qualité cognitive.  Une même connaissance métier est réutilisable et peut contribuer à plusieurs compétences métier.  En logique formelle d'ordre 1, le synonyme de connaissance métier est « prédicat ». Dans le modèle KnoVA, le synonyme de connaissance métier est « cogniton » et sa masse cognitive est mesurée en kit (Knowledge digIT).

La compétence métier : molécule
individuelle de connaissances métier pour
l'exercice efficace du métier de l'Entreprise.

• compétence métier : concept positionné au niveau de l’individu, membre d’une équipe donnée de l'Entreprise.  Une compétence métier est un savoir-faire professionnel individuel finalisé par l’action, constitué de connaissances métier reliées logiquement entre elles, mises en qualité typologique, rédactionnelle, réticulaire, sémantique et logique.  Formulée en démarrant par un verbe d’action suivi d’un complément d’objet (ex : "concevoir une pièce en tôle découpée et pliée à pliages droits", "concevoir l’outillage de fabrication d’une pièce en tôle découpée et pliée à pliages droits", "codifier la famille morpho-dimensionnelle d’une pièce en tôle découpée et pliée à pliages droits"), une compétence métier verbalise et formalise une capacité professionnelle avérée d'un individu, capacité utile à l'exercice du métier de l'Entreprise.  Plusieurs individus peuvent maîtriser une même compétence métier.  Réciproquement, un individu peut maîtriser plusieurs compétences métier.

La mission métier : capacité professionnelle
collective de plusieurs experts métier
travaillant ensemble de manière
coordonnée et synchronisée.

• mission métier : concept positionné au niveau d'une équipe professionnelle (ex : la Direction de l'Ingénierie, l'équipe de Maintenance Centrale, ...) fédérant et synchronisant plusieurs compétences métier portées par les experts métier membres de l'équipe.  Formulée également en démarrant par un verbe d'action (ex : "concevoir une solution mécatronique de déplacement urbain autonome", "maintenir en conditions opérationnelles un avion de transport civil", "dimensionner un gratte-ciel robuste anti-sismique"), une mission métier peut être facilement confondue avec une compétence métier.  En fait, très souvent, il s'avère que ce qui était identifié au départ comme une compétence métier individuelle se révèle être en fait - au fur et à mesure de sa formalisation et de sa synthèse cognitive - une véritable mission métier collective, nécessitant la coopération - parfois simultanée - de plusieurs experts métier.

Le métier : fédération coordonnée
des compétences métier portées par
les professionnels de l'Entreprise.

• métier : concept positionné au niveau de l’Entreprise industrielle, définissant généralement son couple produit/marché et la mission professionnelle première de l’organisation industrielle [4] (ex : Constructeur aéronautique, Concepteur de solutions énergétiques décarbonnées, Metteur en formes plastiques moulées de fonctions techniques, ...), nécessitant de nombreuses compétences individuelles et coordonnées entre elles pour réussir et se développer, situé dans une dynamique duale de progrès permanents (nécessitant innovations contrôlées) et d’efficience productive (nécessitant routines réutilisables) [5].

Discussion

 

Exemple d'algorithme
médical, compilant
des connaissances
métier de médecin.

Forts de ces définitions, plusieurs éléments de synthèse peuvent être formulés et discutés :

• la donnée et l'information peuvent avoir 2 causes de production :
• une génération manuelle : où un professionnel répond à une question, rédige un mail, remplit un formulaire, calcule le résultat d'une opération, écrit un article de blog, ...
• une génération automatisée : où un algorithme produit des données interprétables par un professionnel (ex : calcul de la contrainte maximale dans une pièce métallique soumise à des efforts mécaniques externes, déduction de la valeur numérique d'une cellule dans un tableur, génération d'un relevé bancaire mensuel, ...) ou des informations spécialisées (ex : génération d'un mail automatique à l'ouverture d'un compte utilisateur sur un site web, génération d'un avis de contravention, ...).

• la génération automatisée de données et d'informations nécessite un mécanisme logique - dénommé algorithme - qui, à partir de données initiales (dénommés "faits initiaux") et de connaissances métier compilées (dénommées "règles expertes"), fabrique de nouvelles données et informations de sortie (dénommés "faits conclusifs") apportant une valeur ajoutée conforme aux objectifs poursuivis par l'algorithme (ex : résoudre une équation de 2^nd degré à partir des données a, b et c de son expression polynomiale : ax² + bx + c = 0).

Architecture d'un système
à Base de Connaissance.

• si l'Entreprise décide de correctement séparer d'un coté les connaissances métier - alors stockées dans un contenant dénommé base de règles - du mécanisme logique d'exploitation déductive de ces règles - dénommé moteur d'inférence - alors elle se dote d'un dispositif de production automatisée de données et d'informations dénommé Base de Connaissance, anciennement appelé "système expert".

• le principal avantage d'une Base de Connaissance - par rapport à l'algorithme généralement codé dans un langage informatique spécialisé (ex : Cobol, Fortran, Pascal, C, C++, Java, PHP, ...) est la possibilité d'enrichir et d'amender facilement la base de règles au fur et à mesure de l'évolution de l'expertise métier, notamment du fait des retours d'expérience sur la pratique des connaissances métier considérées.

• pour un professionnel, maitriser la totalité des connaissance métier d'une ou plusieurs compétences métier constitutives d'un algorithme ou d'une Base de Connaissance demande du temps et de la pratique.  La principale difficulté de cette maîtrise est la complétude des connaissances (ie : les connaissances métier nécessaires sont-elles toutes disponibles dans la tête de l'expert ?) et la cohérence des connaissances (ie : les connaissances métier activées ne se contredisent-elles pas entres elles ?).

Détecteur ATLAS du CERN :
combien de compétences métier
complètes et cohérentes développées
pour réussir collectivement cet
exploit technologique
unique au Monde ?

• afin de maîtriser complètement et correctement les connaissances métier d'une compétence donnée, le modèle KnoVA énonce un Principe de Compétence stipulant : "qu'être compétent sur un savoir-faire professionnel donné, c'est maîtriser correctement et simultanément 4 facettes cognitives complémentaires de la compétence métier considérée :
• le Processus Métier : constitué d'Activités Métier organisées hiérarchiquement en actigramme réticulé,
• l'Expertise Métier : constituée de Règles Métier localisées dans une ou plusieurs Activités Métier du Processus,
• le Vocabulaire Métier : constitué de Termes Métier organisés en réseau sémantique décrivant ontologiquement le jargon technique de la compétence métier considérée, notamment les termes employés dans les Règles Métier et les Activités Métier,
• l'Expérience Métier : constituée de Cas Métier mémorisant les succès et les échecs professionnels issus de la pratique régulière de la compétence métier considérée."

Maturité opérationnelle de la
compétence métier : à l'instar de la
mécanique, un contrôle cognitif
rigoureux de la complétude et
de la cohérence des connais-
sances s'impose ...

• la maturité opérationnelle dans la maîtrise de ces 4 facettes structurantes d'une compétence métier suppose une synthèse intellectuelle aboutie, fondée sur 5 niveaux de qualité cognitive :
• la qualité typologique : qualifiant le type des connaissances métier mises en jeu (ex : type Activité Métier, type Règle Métier, type Terme Métier, type Cas Métier),
• la qualité rédactionnelle : documentant proprement chaque connaissance métier dans sa fonction, son fonctionnement, ses cas d'emploi, ses limites, sa genèse, ...
• la qualité réticulaire : assurant des liaisons cognitives pertinentes et logiques de chaque connaissance métier avec ses voisines,
• la qualité sémantique : qualifiant la valeur de vérité (ie : certain, incertain, hypothétique, ...) par confirmation ou infirmation d'une connaissance métier lors de sa confrontation aux faits techniques et aux cas métier,
• la qualité logique : produisant automatiquement un ensemble de données métier réputées "justes du 1^er coup, à tous les coups, au moindre coût, partout !".

L'expert métier : praticien régulier
et rigoureux des compétences métier
de son poste de travail.

• à partir d'un vécu professionnel - véritable fondation de l'expérience métier issue du terrain -, de connaissances théoriques - en général d'origine académique - et de connaissances pragmatiques - en général transmises par compagnonnage et mentorat -, c'est au prix d'une synthèse cognitive longue et patiente, assise sur ces 5 niveaux de maturité cognitive que s'élabore logiquement et rigoureusement une compétence métier fièrement portée - dans le cadre de sa profession - et régulièrement pratiquée - dans le cadre de son poste de travail - par un professionnel aguerri, dénommé alors "expert métier".

 

Vers le "Smart Knowledge", ie le "Big Knowledge synthétique"

 

Méthode et Intelligence naturelle :
pour une synthèse efficace,
mise en qualité cognitive,
du "Smart Knowledge".

Transformer les données non-structurées et les informations contingentes du "Big Data" d'aujourd'hui en connaissances opérationnelles structurées et réticulées - c'est-à-dire mises en qualité cognitive et en action opérationnelle au sein de compétences métier matures et partagées - est l'enjeu du "Smart Knowledge" de demain, c'est-à-dire du "Big Knowledge synthétique"

Une partie de cette synthèse cognitive peut s'envisager à l'aide d'algorithmes inductifs spécialisés - véritables robots logiciels explorateurs du "Big Data" - mais relève encore aujourd'hui de recherches en Intelligence Artificielle dans un champ disciplinaire désormais dénommé outre-Manche "Predictive Analytics" [MUR 13], [LIE 13] et "Machine Learning".  Appliquée au monde de l'Ingénierie Assurée par les Connaissances, cette synthèse automatisée des connaissances métier aboutit à la CAO en 5D de demain.

L'autre partie de la synthèse cognitive - la plus importante à ce jour - nécessite méthodes issues des professionnels du Knowledge Management et intelligence naturelle issue des professionnels Métier en activité, sans cesse en train d'améliorer les compétences et les connaissances métier par des mécanismes d'observation, d'expérimentation, de déduction, d'induction, de validation, de réutilisation et de consolidation. Appliquée au monde de l'Ingénierie Assurée par les Connaissances, cette synthèse manuelle des connaissances métier aboutit à la CAO en 4D d'aujourd'hui.

 

 

Conclusion

 

L'Homo Numéricus : en route vers le "Big Knowledge
synthétique" et le "Knowlean" de l'Humanité ?

La synthèse rationnelle des compétences métier individuelles utiles à l'exercice collectif du métier de l'Entreprise est l'enjeu de l’Économie du Savoir du 21^ème siècle.

Savoir exécuter efficacement ce processus intellectuel de formalisation et de synthèse cognitive - transformant ainsi le "Big Data" en "Smart Knowledge" - est vital pour tous, à la fois :

• pour l'Entreprise qui développe ainsi sa performance et sa robustesse et
• pour le Professionnel qui développe ainsi son savoir-faire et son employabilité.

La vitesse de transformation du "Big Data" en "Smart Knowledge" caractérise alors la dynamique de l'apprentissage individuel et organisationnel.

Face aux nombreux défis techniques, énergétiques, économiques, pacifiques, sociétaux, environnementaux, démocratiques, éthiques et humanistes qui attendent l'Humanité à l'issue de sa révolution digitale, gageons qu'Elle sache rapidement transformer son infobésité en "Knowlean", c'est-à-dire en "sveltesse cognitive du Smart Knowledge" de l'"Homo Numéricus".

 

 

La pensée du jour : "de la Révolution"

 

"Smart Knowledge" de la sagesse :
pour l'Homme Citoyen de l'Univers
réconcilié avec lui-même et la Nature.

« A la fin du XX^ème siècle avant JC,
le moteur de la Révolution Agricole fut la sédentarisation des peuples.
Son aboutissement fut la nourriture artificielle et
l'ascension de la classe paysanne des campagnes.

A la fin du XIX^ème siècle,
le moteur de la Révolution Industrielle fut la vapeur.
Son aboutissement fut la force artificielle et
l'ascension de la classe ouvrière des villes.

A la fin du XX^ème siècle,
le moteur de la Révolution Numérique est l'ordinateur.
Son aboutissement est l'intelligence artificielle et
l'ascension de la classe ingénieuse du télétravail.

A la fin du XXI^ème siècle,
le moteur de la Révolution Cognitive sera le "Smart Knowledge" de la sagesse.
Son aboutissement sera l'âme artificielle et
l'ascension de la classe citoyenne de l'Univers. »

Bibliographie

• [ABI 12] Serge Abiteboul,"Science des données : de la logique du premier ordre à la Toile'', Leçon inaugurale au Collège de France, 08 mars 2012.
  
• [CIG 00] Cigref (Club Informatique des Grandes Entreprises Françaises), Groupe de réflexion "Gérer les Connaissances : défis, enjeux et conduite de projet" animé par Patrick Dailhé, Oct. 2000, p. 16.
• [LIE 13] Jay Liebowitz, "How do you extract big knowledge from big data ?", 19 février 2013.
• [MUR 13] Kevin Murphy and Google Research Team, "From Big Data to Big Knowledge", CIKM industry talk, San Francisco, CA, 31 octobre 2013. 
• [SAS 01] "Gestion des connaissances et efficience productive", 13^th Annual Meeting on Socio-Economics, University of Amsterdam, Amsterdam, 28 juin - 01 juillet 2001.
• [UNE 02] S. Williams, "Comment préserver l'information numérique ?", Note de Synthèse, UNESCO, 31 mai 2002.

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[1] Système de Gestion de Bases de Données, dont la variété relationnelle est la plus utilisée dans l’industrie avec le langage d’exploitation SQL (Standard Query Language).

[2] Pour simplifier et rester concret, cette définition exclut volontairement l’information sonore (musique, mélodie, bruit, …), l’information gustative (goût), l’information olfactive (odeur), l’information tactile (toucher) et l’information graphique (dessin, croquis, schéma, photo, …) porteuses d’énormément d’informations verbales.  Certaines de ces informations "sensuelles", comme l’information graphique, peuvent en partie s’exprimer avec des textes d’explications verbale.

[3] Pour mémoire, une définition du terme "Information" proposée par un groupe de travail sur la Gestion des Connaissances du Cigref (Club Informatique des GRandes Entreprises Françaises) en Octobre 2000 est : "ensemble de données non structurées et organisées pour donner forme à un message résultant d’un contexte donné et donc parfaitement subjectif" [CIG 00].

[4] Les anglo-saxons utilisent le concept de "business".
[5] "Capacité d’un groupe de producteurs (hommes et machines) à se maintenir dans la durée comme créateur de richesses dans les conditions de prix et de qualité requis par une demande" [SAS 01].

De la congruence des produits industriels

Pour la conception simultanée de couples produit / process éco-performants et robustes dans un contexte de globalisation

L'ingénierie simultanée au sein des bureaux d'études et des bureaux d'industrialisation des entreprises industrielles est une (r)évolution organisationnelle et culturelle en marche. Le décloisonnement des équipes techniques, l'interpénétration des cultures technologiques et l'intégration poussée des fonctions conception/fabrication sont à l'ordre du jour. Malheureusement, les concepts méthodologiques et les modèles de fonctionnement des acteurs de l'ingénierie simultanée suivent difficilement. Une vision commune des nouveaux modes d'organisation, des enjeux industriels et des objets à concevoir reste à définir. De nouveaux concepts et une terminologie adaptée sont à inventer. Cet article présente une vision centrée sur la "Conception simultanée de couples Produit/Procédé congruents". La "congruence" des produits industriels est définie ici comme la "super-compétitivité" des produits du 21ème siècle, à savoir "éco-performance et robustesse". Huit ressources capitales des entreprises, pour certaines supports incontournables à l'ingénierie simultanée, sont identifiées.

 

Introduction

L'Institut RENAULT de la Qualité, devenu
RENAULT Consulting en 2008.

Dans un mailing de l'Institut RENAULT de la Qualité - devenu depuis RENAULT Consulting - pour son 5ème Symposium, Alain de Dommartin, son Directeur Général, au début des années 1990 [DOM1], écrit :

"Le monde s'ouvre sur une ère de changement sans précédent.  Une révolution est en marche dans les entreprises les plus performantes.  Elle modifie en profondeur les habitudes de travail et toutes les activités de l'entreprise :

• de nouvelles formes d'organisation caractérisées par la délégation de pouvoirs de proximité donnent un nouveau visage à l'entreprise (Business Unit, Centre de Résultats, Unité de Travail, ...),
• une nouvelle façon de concevoir et de développer des produits aboutit à des réductions spectaculaires des temps de conception et d'industrialisation et à une irrésistible ascension des équipes projet,
• de nouvelles méthodes d'organisation de la production changent la physionomie de l'univers industriel (organisation en mini-usines, en îlots autonomes de production, ...),
• la chaîne complète de valeur ajoutée en l'entreprise est remodelée (re-engineering),
• les fonctions tertiaires se mettent, dans leur nouveau rôle de soutien, au service des unités opérationnelles,
• la redéfinition des métiers, le développement d'une gestion des compétences, l'intégration de la formation au travail contribuent à une responsabilisation et à une participation du personnel sans cesse accrues,
• l'entreprise réseau réorganise ses relations avec ses fournisseurs et ses sous-traitants en amont et avec ses partenaires de distribution en aval.

Tous ces mouvements s'accélèrent, se mondialisent et convergent vers des lois communes qui constituent la clé de voûte de ces nouveaux systèmes de management."

Ligne de production manufacturière RENAULT
à l'Usine de Douai.

En fait, les années 1995-2000, portées par une vague de reprise économique globale et mondiale, ont été consacrées à la préparation des industries manufacturières de tous pays à la compétition industrielle mondiale du 21ème siècle.

La mutation des organisations manufacturières de la fin du siècle précédent a dont reposé sur la définition de stratégies industrielles modernes, basées sur une coordination optimale de toutes les ressources et les capitaux de l'Entreprise et motivées par une finalité espace-temps de compétitivité globale (ie: compétitivité des produits et services de l'entreprise en tous les points du globe - l'espace) et de pérennité globale (ie: pérennité de l'entreprise à court terme, moyen terme et long terme - le temps).

Éléments de contexte industriel

Saut à la perche :
métaphore de l'épreuve
de compétivité globale.

De la compétitivité globale et de la pérennité globale

La compétitivité globale (ie: compétitivité des produits et services de l'entreprise en tous les points du globe) d'une industrie manufacturière est directement dépendante :

• de la compétitivité des produits de son catalogue (ie: trilogie qualité/coût/délai),
• de la logistique marketing associée aux produits (ie: publicité, distribution, service après-vente, ...) appelée aussi "marketing mix",
• de l'accroissement annuel de productivité sur chaque ligne de produit et
• de l'accroissement annuel de ses parts de marché sur chaque ligne de produit.

La pérennité globale (ie: pérennité de l'entreprise à court terme, à moyen terme, à long terme) d'une industrie manufacturière est directement dépendante de sa capacité à intégrer, dans son management et sa planification :

• la gestion de la rentabilité financière, pour arbitrer entre les décisions de profitabilité immédiate et celles d'investissement préparant le futur,
• la gestion du cycle de vie des produits, afin de prévoir le tarissement des revenus financiers sur une ligne de produit et l'ajustement des amortissements,
• la maîtrise de l'innovation, afin d'assurer la revitalisation du catalogue de produits et
• la maîtrise de la diversification, afin d'attaquer et/ou d'ouvrir de nouveaux marchés.

Marathon :
métaphore de l'épreuve
de pérennité globale.

De la nécessaire revitalisation du catalogue produits

Les délais de conception et de mise sur le marché des produits diminuent.  Sous la pression de la concurrence, de la libre circulation à l'échelle mondiale des marchandises (qui deviennent alors instantanément copiables et clonables), de la réduction des délais d'industrialisation des concurrents, des effets de mode et de l'obsolescence des goûts, la durée de vie des produits se réduit.

Dans le cadre de sa finalité de pérennité globale et pour conserver son avance compétitive en répondant aux opportunités du marché, la revitalisation du catalogue produits par des références nouvelles est une nécessité vitale de l'Entreprise.

La maîtrise des processus de conception et d'industrialisation des produits/process industriels s'impose alors, dans un contexte:

• d'optimisation des produits existants (re-conception),
• de pratique de l'innovation (conception créative) et
• de gestion de l'accroissement en complexité des produits nouveaux.

Éléments conceptuels

La nécessaire congruence des produits nouveaux

Les exigences des clients augmentent.  La trilogie de la compétitivité des produits est en train de muter profondément par l'ajout de 2 composantes supplémentaires au triptyque qualité/coût/délai:

• la compatibilité écologique : "le coût en kJ, à coté du coût en kF, influencera la décision d'achat du produit" (cf: les éco-bilans en Suisse, le label "Chouchoutons notre Terre" des 3 Suisses [SUI1], les emballages recyclables, ...),
• le service d'accompagnement : "on ne vend plus seulement une voiture mais aussi "l'ange gardien" qui est dedans et que l'on peut appeler si on tombe en panne en pleine campagne, à la tombée de la nuit un Dimanche soir" (cf: la hot-line à vie sur les PC ELONEX [ELO1], la vente 1993 du TGV coréen avec transfert technologique, la vente 1994 des sous-marins pakistanais, des centrales nucléaires chinoises).

Ainsi donc, il est à prévoir que la compétitivité des produits de demain sera jugée par les clients selon le composite "qualité/coût/délai/écologie/accompagnement".  Un produit équilibré sur les 5 critères de cette compétitivité du siècle prochain est dénommé "produit congruent" ou "produit super-compétitif".
Afin de pouvoir disposer d'au moins 2 avantages majeurs sur la concurrence (écologie et accompagnement), la congruence des produits nouveaux est une nécessité vitale de l'Entreprise, motivée par la finalité de compétitivité globale.

Ingénierie simultanée et "Ductcess Design"
Ainsi donc, "mettre le premier, juste du premier coup et au moindre coût, à son catalogue et sur le marché, un produit congruent" est l'enjeu industriel majeur de demain.
Le défi est alors la mise sur le marché rapide de produits congruents, qui gouverne alors toute la politique industrielle de l'entreprise manufacturière.
De nouvelles approches organisationnelles et culturelles, au niveau stratégique, deviennent nécessaires.  Leur fondement est l'ingénierie simultanée, l'objet d'étude le couple produit/procédé.
A ce stade, il est proposé le concept organisationnel et culturel de "ductcess design" ou conception simultanée de couples produit/procédé congruents (de la fusion des mots anglais "product" et "process") [OTA1].  La mise en oeuvre réussie du "ductcess design" suppose :

• le décloisonnement et l'intégration des cultures des hommes des bureaux d'études et d'industrialisation,
• la conception optimale du couple produit/process,
• la coordination matricielle entre "équipes métiers", "équipes produits" et "équipes projets",
• le partage organisé et contrôlé des informations de définition du couple produit/procédé,
• la réutilisation et la rentabilisation des expériences acquises.

D. BRISSAUD et J.F. BOUJUT, dans un article récent intitulé ""Fabception" ou intégration des techniques de fabrication lors de la conception", ont intuitivement compris cette nécessité [BRI1].

Éléments d'organisation

La coordination des ressources capitales de l'entreprise
Le succès des organisations industrielles dépend de la capacité de leurs décideurs et de leurs managers à développer des stratégies industrielles optimales, mobilisant, pour chaque projet, l'intégralité des ressources de l'Entreprise.
Huit "ressources capitales", véritables patrimoines stratégiques de l'entreprise, sont identifiables :

• le capital financier (ie: l'ensemble des capitaux et actionnaires fidèles),
• le capital information (ie: l'ensemble du renseignement et de l'écoute du marché),
• le capital matière (ie: l'ensemble des matières premières),
• le capital humain (ie: l'ensemble du personnel),
• le capital mécanisé (ie: l'ensemble des machines de production),
• le capital image (ie: l'ensemble des éléments de notoriété),
• le capital métier (ie: l'ensemble des savoir faire industriels),
• le capital réseau (ie: l'ensemble des fournisseurs, sous-traitants, co-traitants, partenaires, distributeurs, clients fidèles, composants de "l'entreprise étendue").

Certaines de ces ressources font l'objet de gestion toujours de plus en plus sophistiquées et optimisées: finance, veille technologique et études de marchés, approvisionnement et stocks des matières premières, ressources humaines, maintenance des machines, image et communication.  En revanche, la gestion optimale des 2 derniers capitaux: métier et réseau, jusqu'alors oubliée ou sous-estimée, doit devenir une priorité stratégique face au défi de mise sur le marché rapide de produits congruents.
Il est à remarquer que le capital métier est un moyen fédérateur au service des 2 moyens majeurs permettant la mise en place avec succès du ductcess design, à savoir:

• la collaboration accrue des équipes techniques (sur la base de la construction et du partage d'une culture technique commune garantissant la simultanéité des activités et les réflexes communs),
• la réutilisation de l'expérience acquise (sur la base de la vision commune et formalisée du métier).

L'organisation "Équipes métier / Équipes produit / Équipes projet"
L'organisation industrielle des industries manufacturières comprend 3 types de structures génératrices de savoir faire :

• les "équipes métier": chargées de cristalliser des savoir-faire spécifiques sur des technologies et métiers de base (ex: emboutissage, carrosserie, fonderie, injection plastique, ...).  On parlera alors du thesaurus de l'entreprise: ensemble des compétences métier de base,
• les "équipes produit": capitalisant les savoir-faire d'architecture, de structuration et de configuration de chaque gamme établie de produit de l'entreprise (ex: voiture, rouge à lèvres, optique de véhicule, usine automatisée, machine thermique, ...).  Le thesaurus de l'entreprise est alors au service de ces équipes produit.  La mission de ces équipes est la conception de produits nouveaux (au sens de [HER1]) et la re-conception de produits existants.
• les "équipes projet": générant des savoir-faire spécifiques lors du développement de produits industriels innovants et les tests en laboratoire (CONCORDE, APOLLO XII, nouvelle machine KIS, nouveau moteur cryotechnique VULCAIN d'ARIANE V, nouveau TGV Duplex, ...).  Ces expériences uniques peuvent amener un enrichissement du thesaurus de l'entreprise.

Les motivations et la rentabilité industrielles pour une valorisation du capital métier et des savoir-faire de ces différentes structures sont:

• la réutilisation du capital métier, pour les "équipes métier" (motivation = réutilisabilité dans le futur),
• la traçabilité du capital métier, pour les "équipes projet" (motivation = normes qualité ISO 9000, explication des décisions passées),
• la réutilisation et la traçabilité du capital métier, pour les "équipes produit" (motivation = réutilisabilité dans le futur et explication du passé).

"La conception des 5P"
Les équipes techniques (équipes métier / équipes produit / équipes projet) et le bureau intégré études/méthodes, baptisé "ductcess engineering department" (variablement appelé dans l'industrie: "plateau", "groupe opérationnel", "fonction technique", ...) sont le terrain d'activités de conception appartenant à 5 groupes principaux:

• le "plant design" (conception d'usine), une usine étant multi-produits,
• le "product design" (conception de produit), un produit étant multi-pièces et multi-procédés d'assem-blage,
• le "part design" (conception de pièce), une pièce étant multi-procédés de fabrication,
• le "process design" (conception de procédé), un procédé étant multi-opérations,
• le "price design" (conception et estimation de prix, devis et chiffrages), l'avant-projet de ductcess étant l'objet industriel ultime à chiffrer avant toute décision de lancement d'un projet.

"Ductcess Design" : un exemple industriel

La société KADE-TECH - aujourd'hui devenue IKNOVA - a conduit, en liaison avec les sociétés ROLLS ROYCE (Royaume Uni) et DANFOSS (Danemark), la réalisation du logiciel NETTFORM défini comme "Advanced Knowledge-based System for Forge Ductcess Design" ou "Système logiciel avancé, à base de connaissances, pour la conception simultanée de couples pièce-forgée/processus-de-forgeage".

Il s'agit de développer un environnement logiciel pour la conception simultanée de pièces forgées et des procédés de forgeage associés, conformément aux règles métier des forgerons.
NETTFORM est défini comme "l'A.M.I. forgeron" ou Application Métier de l'Ingénieur forgeron.

Fig. 1 : l’application NETTFORM est un exemple logiciel illustrant la mise en oeuvre du "ductcess design".  Une modification géométrique de la pièce forgée impacte instantanément le processus de fabrication et les conséquences éventuelles d'une modification géométrique d'une des formes intermédiaires du processus de forgeage sont propagées immédiatement sur la forme finale de la pièce forgée (modeleur géométrique: EUCLID3 de MATRA-DATAVISION, Système de Gestion de Bases de Connaissances: Kadviser de KADE-TECH,  Plateforme logicielle: UNIX, X11-MOTIF).

Conclusion

Dans le cadre d'objectifs de compétitivité et pérennité globales, l'ingénierie simultanée est une (r)évolution organisationnelle et culturelle en marche dans les bureaux d'études et les bureaux d'industrialisation des entreprises industrielles.  Le décloisonnement des équipes techniques, l'interpénétration des cultures technologiques et l'intégration des fonctions conception/fabrication sont à l'ordre du jour.
Malheureusement, les concepts méthodologiques et les modèles de fonctionnement des acteurs de l'ingénierie simultanée suivent difficilement.  Une vision commune des nouveaux modes d'organisation, des enjeux industriels et des objets à concevoir reste à définir.  De nouveaux concepts et une terminologie adaptée sont à inventer.
Cet article introduit les concepts de "produit congruent" ainsi que de "Ductcess Design" ou "Conception simultanée de couples Produit/Procédé congruents".  Il présente aussi différents acteurs de l'activité de conception: équipes métier, équipes produits, équipes projet et mentionne la mise en oeuvre du concept de ductcess design dans le cadre du système logiciel NETTFORM appliqué au forgeage.

Références bibliographiques

• [BRI1] : Brissaud D., Boujut J.F., "Fabception" ou intégration des techniques de fabrication lors de la conception.
• [DOM1] : De Commartin A., Lettre d'accompagnement du mailing Symposium Qualité de RENAULT, 28/29 Novembre 1994.
• [ELO1] : Elonex, Encart publicitaire, L'Entreprise, n° de Mars 1995.
• [HER1] : Duchamp R., La conception de produits nouveaux, Edition HERMES.
• [MIT1] : Cabinet MITHEC, Séminaires CFAO-92, Novembre 1991.
• [OTA1] : Colloque OTAN, Computer Integrated Production Systems and Organizations, Edition NATO ASI Series F, 1994, p. 294.
• [SUI1] : Les 3 Suisses, Encart publicitaire, Les Échos, n° 16 833 du 9 Février 1995, p.12.