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Muriel LOMBARD 1 , Pascal LHOSTE 2 1 CRAN Nancy 2 ERPI Nancy

Proposition d’un cadre de modélisation informationnelle pour la gestion des informations manipulées en conception/réalisation de produits manufacturiers. Muriel LOMBARD 1 , Pascal LHOSTE 2 1 CRAN Nancy 2 ERPI Nancy La Plagne, AIP-PRIMECA, Vendredi 20 Avril 2007.

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Muriel LOMBARD 1 , Pascal LHOSTE 2 1 CRAN Nancy 2 ERPI Nancy

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Presentation Transcript

  1. Proposition d’un cadre de modélisation informationnelle pour la gestion des informations manipulées en conception/réalisation de produits manufacturiers Muriel LOMBARD1, Pascal LHOSTE2 1 CRAN Nancy 2 ERPI Nancy La Plagne, AIP-PRIMECA, Vendredi 20 Avril 2007

  2. Contribution de la Modélisation Informationnelle aux Processus de Conception et Réalisationde Produits Manufacturiers :vers une Ontologie Métier Habilitation à Diriger des Recherches Muriel LOMBARD Lundi 9 Octobre 2006

  3. Plan de la présentation • Bilan de recherche • Contribution à l’Intégration • Contribution au Travail collaboratif • Perspectives de recherche • Structure génétique d’objets de connaissance • Méga-modèle ontologique

  4. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Modèle Produit Modèle Gamme Univers de la CAO Univers de la FAO Problématique : mettre en relation des objets d’univers différents ?

  5. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Algorithmes, connaissances,… Connaissances, Savoir-faire Modèle CAO Modèle CAO Contraintes Gammes FAO Mises en position Bridages Trajectoires outils Gammes FAO Mises en position Bridages Trajectoires outils FAO Univers de la CAO Univers de la FAO Opérateur(s) Univers de la FAO prend en compte Moyens technologiques Système semi-automatisé Automatisation de la FAO

  6. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives ? Modèle Produit Modèle Gamme Univers de la CAO Univers de la FAO Univers de la FAO "Connaissances contextualisées de génération de gammes" Modèle Produit FAO Modèle Gamme sert à générer est générée à partir de [Derras, 1998] Univers de la FAO Formalisation de l’imprécision informationnelle et des incertitudes décisionnelles des connaissances expertes pour la génération de processus de fabrication

  7. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Modèle Produit FAO Ressources de fabrication Entités d’usinage Entités de brut Raisonnement contextuel de génération de gammes (modèle de logique floue) Degrés de possibilité Alternatives de décision de gamme Construction des processus d’usinage (modèle de logique temporelle valué) Processus d’usinage solutions Démarche orientée connaissances [Derras, 1998] Aspects informationnels Aspects décisionnels

  8. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Connaissances de construction de gammes d'usinage ACOGU Gammes Description Pièce d'usinage Description P Alternatives Pièce/Ressources Gammes UTILISATEUR A F EXPERTS Description D U Description Pièce Pièce/Ressources Gammes Savoir-faire C Montages contextuel Gammes O R Description d'usinage Ressources M E Alternatives D Description Posage Gammes Description Ressources Pièce/Ressources d'usinage Montages d'usinage [Richard, 1997] ACME Connaissances de conception de montages d'usinage Démarche orientée connaissancesPrototype FUKAPP [Derras, 1998]

  9. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Univers de la CAO Univers de la FAO "Connaissances de mise en correspondance" Modèle Produit FAO Modèle Produit CAO correspond à correspond à "Connaissances contextualisées de génération de gammes" est générée à partir de sert à générer Modèle Gamme Intégration CAO et FAO

  10. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Univers de la CAO Univers de la FAO "Connaissances de mise en correspondance" Modèle Produit FAO Modèle Produit CAO correspond à correspond à "Connaissances d'enrichissement de produit par la vue FAO" "Connaissances d'enrichissement de produit par la vue CAO" est induit par enrichit enrichit est enrichi par est enrichi par induit [Harik, 2007] [Derigent, 2005] Modèle Produit CFAO Univers de la CFAO Intégration CAO et FAOSubstantivation = émergence [Mayer, 1995] Intégration faible Méthodologie de passage d’un modèle CAO vers un modèle FAO pour des pièces aéronautiques : prototype logiciel dans le cadre du projet USIQUICK

  11. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Modèle CAO Modèle FAO Transformateur Méthodologie 1 Phase d’enrichissement Formalisation de l’entité élémentaire Modèle enrichi Phase d’analyse d’usinabilité Entité élémentaire + solutions d’usinage 2 Modèle Produit CFAO Formalisation d’une méthodologie de transformation adaptée Démarche orientée connaissances/données [Derigent, 2005] Modèle enrichi • Utilisation de la Méthode V.I.M. • Modèle Produit CFAO proposé • dans le cadre de STEP / AP 238 • [ISO 10303-238] [Million, 1998]

  12. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Modèle initial Description des constituants (acteurs/objets techniques) Identification des objets techniques communs entre acteurs Conception d'un modèle initial commun Processus d’ajustement au point de vue Identification d’un point de vue Oui Processus d’ajustement au point de vue Modèle résultat Raffinement des concepts objets communs par point de vue Points de vues à modéliser ? Non Obtention du modèle final d'objet technique Méthode de modélisation multi-points de vue V.I.M. Processus V.I.M. 1-Sélectionner un sous-modèle 2-Transformer le sous-modèle 3-Placer le sous-modèle transformé dans le modèle initial [Million, 1998]

  13. Sous-modèle Fabrication Modèle initial Sous-modèle Conception Sous-modèle Transformateur • Modèle Produit CFAO proposé • STEP / AP 238 [ISO 10303-238]

  14. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives "Connaissances propres de conception" collabore avec correspond à Modèle Produit est conçu par Acteur conçoit collabore avec correspond à Démarche orientée collaboration Chaque Modèle Produit est conçu par un ou plusieurs Acteur(s). Un Acteur conçoit un ou plusieurs Modèle(s) Produit(s). Un Acteur_A collabore avec un Acteur_B. Un Modèle Produit_A correspond à un Modèle Produit_B

  15. Modèle correspond à correspond à Modèle Produit FAO Produit CAO s'appuie sur est un appui pour est enrichi par enrichit enrichit est enrichi par Modèle Produit CFAO est conçu par est conçu par est conçu par "Connaissances de vulgarisation de FAO" "Connaissances de vulgarisation de CAO" conçoit conçoit conçoit échange avec échange avec échange avec échange avec Acteur CFAO [Rose, 2004] [Rose, 2004] est un appui pour s'appuie sur collabore avec collabore avec Acteur CAO Acteur FAO

  16. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Modèle pour capitaliser Protocole pour gérer Connaissances utilisées à chaque étape du processus de résolution de conflit Connaissances décrivant le déroulement des étapes du processus de résolution de conflit Produit – Processus – Organisation Démarche orientée collaboration Proposition d’un référentiel support à la conception collaborative : CO²MED(COllaborative COnflict Management in Engineering Design) prototype logiciel dans le cadre du projet IPPOP [Rose, 2004]

  17. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Succession d’activités de vulgarisation et demédiation du conflit identifié en vue de sa résolution Gestion de conflit Décider Informer Observer Transmission solution Détection conflit Concevoir Traiter de l’information Succession d’activités de même type Démarche orientée collaboration Connaissances de vulgarisation en provenance des autres membres du groupe acquises par l’acteur Connaissances de vulgarisation dispensées aux autres acteurs du projet, objectivées par rapport au récepteur

  18. Bilan Intégration Travail collaboratif Perspectives Suivant temporel Suivant logique Activité de Collaboration : Instanciée dès qu’un conflit est découvert 0..* 0..1 0..1 0..1 Itération IT-n° : entier 1..* Auteur-n° créer () It. Resolution : Pour mener une négociation via des phases de vulgarisation/médiation It. Demande de vote: Pour lancer un processus de vote It Vote: Chaque acteur vote pour une solution Utilisateur: Acteur abonné au processus It Clôture: Capitaliser les solutions et arguments évoqués Démarche orientée collaborationModèle pour capitaliser Prend_part Suivant temporel 1..* 0..1 Activité de Collaboration 1..* 0..1 Utilisateur AC_id:Entier Auteur_id:Entier Type_problème:chaîne Type_élément:chaîne Date_début:date Date_fin:date Login:chaîne Mot_de_passe:chaîne Utilisateur_id:entier est_une_itération_de 1 1 propriétaire It_Résolution It_Vote It_Clôture Demande de Vote IT-n° : entier It_n°: entier Explication:chaîne Justification:chaîne Solution:chaîne Utilisateur_id:entier 1..* * Demande_Vote:chaîne Fait_partie_de * * 1 1 Vote_pour > Solution_choisie >

  19. Bilan Intégration Travail collaboratif Perspectives Groupe d’acteurs Définition de l’activité de collaboration Observer Déclenchement du processus Initialisation (Prise de contact) Abonnement acteurs Négociation Choix d’une solution Vulgarisation Décider Résolution triviale Itérations Choix autoritaire Aucun consensus Médiation Clôture de l’activité Consensus Processus de vote Informer Démarche orientée collaborationProtocole pour gérer Responsable de la collaboration

  20. Bilan Intégration Travail collaboratif Conclusion Perspectives Univers d’intérêt de Y Univers d’intérêt de X Objet Y Objet X correspond à correspond à Connaissances liant Objet X à Objet Z Connaissances liant Objet Y à Objet Z est en relation avec induit est en relation avec est en relation avec est en relation avec est induit par 1 2 3 3 Objet Z Synthèse bilan de recherche Utilisation d’une structure génétique simplifiée permettant l’intégration faible d’objets de sémantique différente (Modèles Produit CAO/FAO/CFAO et Acteurs CAO/FAO/CFAO) induisant la mise en évidence d’objets de connaissance Connaissances liant Objet X à Objet Y Univers d’intérêt de Z Selon [Mayer, 1995]

  21. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle Connaissances de conformité est de conformité de c c est conforme à Connaissances de décomposition Connaissances de liaison l d est composé de correspond à Modèle de l’objet "Objectif" correspond à compose l e ? Objet 1 Objet 2 Connaissances de modélisation m décrit m est décrit par ? ? ? Objet Objet 3 Définition de méta-relations d composition partie m: Représente d: Est_décomposé_en e: Est_Elément_de c: Est_conforme_à * * méta-modèle modèle c * m Système * * * modèle modèle étudié * * ensemble élément e Système et ses relations en modélisation [Favre, 2004]

  22. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle "Objectif = Liaison" Sous- modèle Modèle initial l l l l l l l l Pont Méthode de modélisation multi-points de vue : V.I.M. Connaissances décrivant le déroulement de la méthode itérative "Objectif" ? Objet 1 Objet 2 Méta-modèle étendu ? ? ? Définition des concepts supports de la méthode V.I.M. Objet 3 Relation  [Million, 1998] De l ’intégration des métiers par les données techniques vers la maîtrise de la modélisation conceptuelle : la méthode V.I.M.

  23. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle Notion de sous-modèle Modèle/sous- Modèle modèle 1,N Modèle/Relation Entité/Modèle S Modèle-fils 0,N Modèle-Père Patte/Relation 0,1 0,N pont Modéle/pont 1,N Patte 1,1 1,N Entité/Patte 1,1 0,N 1,1 0,N 1,N Relation Relation 0,N Entité Entité Méta-modèle E/A 1,N Entité/Relation pont/entité_pont 0,N 1,N 1,1 E/I(Id) 0,N 1,1 0,N Information Entité Information 0,N Notion de pont Constitué d’entité_pont Entité_pont /Information /Relation 0,1 Entité_commune Notion d’entité_commune Méta-modèle étendu pour V.I.M. [Million, 1998]

  24. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle Modèle 1 Modèle 1 Modèle 2 Modèle 2         Méta modèle Méta modèle "Objectif = Liaison" "Objectif"   ? Objet 1 Objet 2   ? ? ? Objet 3 Relation  Principe de modélisation Le méta-modèle détermine les aspects à induire dans le modèle en suivant des règles de conformité. Principe de conformité en regard de la mise en correspondance de deux modèles Le méta-modèle est enrichi de concepts et règles nécessaires à la mise en correspondance de modèles.

  25. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle "Objectif = Modélisation" Objet physique  Modèle  l   Mécanisme d’abstraction par conceptualisation consistant à identifier des objets informationnels et des relations entre eux en regard de l’objet physique à modéliser.   l Modèle Objet "Objectif" Mécanisme de particularisation Consistant à utiliser à bon escient un modèle support d’un contexte de modélisation. ? Objet 1 Objet 2 ? ? ? Objet 3 Relation  • Remarque :La relation  peut être : • Entre niveaux d’abstraction différents • Dans un même niveau d’abstraction

  26. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle Sous- Objet 1 Sous- Objet 1 Sous- Objet 2 Sous- Objet 2         Objet Objet   "Objectif" l l ? Objet 1 Objet 2 ? ? ? Objet 3 Relation / Mécanisme de décomposition d’un Objet en Sous-Objets. Pour assurer l’intégrité de l’Objet, les Sous-Objets sont mis en correspondance. Nécessité d’une relation de conformité entre l’assemblage formé par les deux Sous-Objets et l’Objet.

  27. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle Objet 1 Objet 2 Définition de mécanismes Intégration forte Objet 3 Modèles de référence de Méta-modélisation Modélisation Décomposition Liaison Cadre d’utilisation des modèles de références Définition de patterns Méga-modèle [Bézivin, 2005] Vers un cadre conceptuel … 1 2

  28. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle Mécanisme de substitutionIntégration forte /  Étape 1 : Émergence de l’objet intermédiaire. C’est l’univers d’intérêt de l’objet émergeant qui assure la connexion entre les deux autres univers d’intérêt Étape 2 : Pivotement du modèle selon l’axe défini par les deux objets reliés par la relation l/l Encapsulation des deux objets et de leur relation et mise en avant de l’objet émergeant comme intégrateur

  29. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle "Objectif = Modélisation" Objet physique  Modèle  l     l Modèle Objet Relation m 1 Relation l Relation  2 Définition de patterns [Favre, 2004] M (Objet physique) procède du développement de : Étude des enchaînements : Pour chaque atome de modélisation : - en regard du type de relation - en regard du contexte d’utilisation dans un cadre conceptuel de méga-modèle

  30. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle Univers des formalismes   Méta-modèle Univers du domaine A Univers du domaine B  l Méta-modèle Méta-modèle   Univers du métier B1 Univers du métier A1 Univers du métier A2 l l Modèle_A1 Modèle_A2 Modèle_B1 / / l Modèle_A21 Modèle_A22 Univers d’intérêt A21 Univers d’intérêt A22     Modèle global m m m m Système physique Cadre conceptuel d’un méga-modèle ontologique des métiers

  31. Bilan Perspectives Objets de connaissance Méga-modèle Méga-modèle Différentes connaissances métier d/e c/c Métier de définition des ontologies métier l/l Modèle du Système Physique multi-points de vue c/c m/ Modèles de référence métier Points de vues Projections Métier A l/l m/ Métier B c/c Méthodologie Système physique

  32. Proposition d’un cadre de modélisation informationnelle pour la gestion des informations manipulées en conception/réalisation de produits manufacturiers Muriel LOMBARD1, Pascal LHOSTE2 1 CRAN Nancy 2 ERPI Nancy La Plagne, AIP-PRIMECA, Vendredi 20 Avril 2007

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