Pour une fertilisation du processus de conception en ingénierie système par les apports de la science des systèmes techniques

Smaïl AIT-EL-HADJ ITECH Lyon

Une problématique d’enrichissement du processus de conception

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Nécessité de concevoir plus vite, plus robuste, plus fiable

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Nécessité de concevoir « innovant » en univers technologique incertain, transitoire

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Possibilité d’un apport de connaissances sur les « lois de composition » et la dynamique des systèmes techniques

Une approche analogique de méthodes existantes

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Une méthode analogique : TRIZ a été développée depuis les années 80

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La méthode CK proposée par Hatchuel peut se rapprocher de ce projet.

Une ressources possible : La sciences des systèmes technologiques

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Depuis les années 80 aussi se sont développées un ensemble d’approches, de « modélisations » de la structuration et de la dynamique des systèmes technologiques.

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Recours pour le renforcement de la puissance de conception en situationation innovante, de rupture ou de transition technologique.

Le corps de connaissances

Né dans la problématique de la grande transition technologique des années 80 il a pour origines :  L’histoire de techniques et l’anthropologie technologique : Bertrand Gille et Leroy Gourhan  L’économie évolutionniste : Chris Freemann, G. Dosi, N. Rosenberg  La sociologie américaine : Thomas Hughes  La philosophie de sciences d’inspiration mécanologique : Laffite et Simondon

Quelques modèles d’évolution

Le modèle du cycle de vie technologique

Le cycle d ’évolution des objets techniques

  les technologies possèdent un potentiel de performance limité et donc une durée de vie limitée Non seulement les technologies se succèdent mais elles font passer les objets techniques par des phases définies.

Le cycle d ’évolution des objets techniques Cycle de vie technologie - courbe en S performance Objet technique B Objet technique A Temps

Le cycle de vie technologique Les phases de développement de l ’objet technique performance Croissance Emergence Maturité Saturation-limites Temps

Exemple de Saturation, rupture et transition

   C’est la saturation d’une solution technologique qui engendre le changement de technologie, la rupture Cet épuisement peut être anticipé par des formalisations scientifiques : « anomalie par présomption » Nécessité de genèse des conditions d’application de la nouvelle techno.

Les lois de composition des systèmes techniques

Le modèle procédé - architecture -fonction Interaction Dynamique procédé/architecture /fonction Usages sociétaux Procédé Fonction architecture Technoscience Conception design En innovation: modèle d’Abernathy et Clark

Les lois de composition des systèmes technologiques

Lignées et bifurcation :

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Les changements de principes techniques engendrent des bifurcations de lignées Ces bifurcations se manifestent par des réorganisations d ’architectures .

Ces modifications enrichissent et déplacent la fonction

Lignées et bifurcations

La concrétisation de l’objet technique Le modèle de Simondon

La dynamique de structuration de l’objet technique

Le modèle de Simondon : 

L ’objet technique se réorganise sur sa fonction principale

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Pour cela, Il réarticule ses fonctions sur ses différents organes

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Il réintègre ses fonctions auxiliaires dans ses fonctions principales

La dynamique de structuration de l’objet technique La relation fonction organe dans un objet technique jeune : Fonction F1 Fonction F2 Fonction F3 Organe P1 Organe P2 Organe P3

La dynamique de structuration de l’objet technique Dans un objet technique jeune :

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Chaque fonction est remplie par un organe

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Chaque organe ne remplit qu’une fonction

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La fonction principale n’est qu’une agrégation lâche de fonctions particulières.

La dynamique de structuration de l’objet technique La relation fonction/organe dans un objet technique mature :

Fonction principale

Fonct F12 Fonct F21 Fonct F32 Fonct F11 Fonct F31 Fonct F22 Organe P1 Organe P2 Organe P3

La dynamique de structuration de l’objet technique Dans un objet technique mature :

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Chaque fonction décompose son implantation sur plusieurs organes.

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Chaque organe peut remplir plusieurs fonctions partielles. Pour cela, Il réarticule ses fonctions sur ses différents organes.

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Exemples : refroidissement auto Freinage avion

L’apport possible de ces modèles à la conception innovante

Des apports spécifiques de connaissances

    Ces modèles de composition et d ’évolution des systèmes techniques, peuvent constituer des supports d’une conception technologique innovante en éclairant : les voies de dépassement de blocage technologique les reconfiguration architecturales, les conséquences d’intégration de nouveaux procédés, les formes de l’investissement technologiques…

Des formes opératoires à construire

    Modèles de représentation et de prévision Patterns d’actions… Cadres de capitalisation d’expérience technologique Les formes de ces supports cognitifs doivent être opérationnalisées.