Le développement de produits multidisciplinaires à l’ère du numérique et de la connectivité ubiquitaire

Résumé

Nos travaux se positionnent dans le cadre général de « l’ère du numérique et de la connectivité ubiquitaire » qui induit de nombreuses transformations au sein de l’industrie, notamment concernant les produits conçus et leur développement. Sous l'impulsion du numérique et de la connectivité, les produits peuvent évoluer vers des produits multidisciplinaires, dotés de nouvelles capacités et fonctions. Ces produits multidisciplinaires, au sens où nous l’entendons, sont issus de l’intégration de contributions mécaniques, électroniques, électriques, logicielles et des technologies de l'information et des communications. Dans le cadre de ces travaux, les produits mécatroniques, les systèmes cyberphysiques et les produits « intelligents » sont particulièrement considérés pour leur caractère multidisciplinaire. Cette évolution des produits induit également deux formes de complexité, la complexité intrinsèque au produit et celle liée à l’organisation nécessaire à son développement. En conséquence, il est attendu que la manière dont les entreprises développent ces produits soit adaptée. Cette adaptation du développement de produits s'appuie sur une variété de « concepts et techniques » (formulation qui regroupe les approches, processus, méthodes et outils) qui peuvent être agencés pour former ce qui a été nommé dans ces travaux une « structure de développement ». Ainsi, nous examinons ici le lien entre le produit et la structure de développement à employer. La constitution d’une structure adaptée aux produits multidisciplinaires reste en effet un défi pour les entreprises, notamment de par l’ancrage mono-disciplinaire d’une majorité de ces concepts et techniques. Dès lors, un accompagnement des entreprises semble nécessaire. Cet accompagnement passe, d’une part, par la cartographie de la littérature scientifique en vue d’identifier des structures de développement, et, d’autre part, par la compréhension de la manière dont les entreprises développent actuellement leurs produits multidisciplinaires. Ces volets littérature scientifique et pratiques industrielles ont guidé l’élaboration de notre proposition. Les contributions apportées par ces travaux sont les suivantes. Premièrement, nos travaux proposent un modèle de structuration du développement en quatre niveaux, basé sur des définitions et un arbre de décision permettant d’organiser les concepts et techniques en approches, processus, méthodes et outils. La deuxième contribution établit les représentations graphiques, appelées « cartographies », du développement des produits mécatroniques, des systèmes cyber-physiques et des produits intelligents, avant de synthétiser l’ensemble en une cartographie du développement de produits multidisciplinaires. Ces cartographies représentent ainsi les concepts et techniques indiqués dans la littérature pour le développement de produits multidisciplinaires, ainsi que les liens existants entre eux, en vue d’identifier des structures, ou des pans de structure déjà constitués et documentés. La troisième contribution de nos travaux réside dans l’analyse des pratiques industrielles par le biais d’entrevues semi-dirigées. Cette collecte de données a permis de réaliser les cartographies des concepts et techniques employés par 10 entreprises pour organiser leurs développements de produits multidisciplinaires. La manière dont les entreprises ont fait évoluer leurs pratiques a également été analysée, à travers l’adaptation ou la sélection de nouvelles pratiques de développement. Enfin, les écarts et similarités entre les recommandations de la littérature scientifique et la manière dont les entreprises travaillent ont pu être mis en lumière. Sur la base de ces constats, nous proposons une démarche pour l’élaboration d’une structure de développement adaptée à chaque entreprise. Cette dernière s’appuie sur un audit permettant de réaliser la cartographie des pratiques industrielles actuelles et sur l’identification des défis en lien avec le développement des produits multidisciplinaires. Enfin, l’élaboration de la structure proposée s’appuie sur l’association entre les défis rencontrés et les concepts et techniques présentés dans les cartographies de la littérature scientifique. Cette démarche a été appliquée chez un manufacturier d’équipement agricole afin d’accompagner son évolution vers des produits multidisciplinaires. Ainsi, nos travaux se positionnent comme une première brique visant à mieux accompagner les entreprises, qui souhaitent tirer parti des évolutions induites par le numérique et la connectivité, à travers la proposition d’une structure de développement adaptée à l’évolution de leurs produits.

Date	10 déc. 2021
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Louis Rivest (Directeur(-trice)) & Matthieu Bricogne (Codirecteur(-trice))