Ingénierie des systèmes basée sur des modèles

Le moment est idéal pour se pencher sur l'ingénierie des systèmes, ou mieux encore : pour s'y mettre ensemble. SAP a récemment lancé Intelligent Product Design (IPD), une solution cloud qui permet d'intégrer en profondeur des scénarios d'ingénierie système dans l'infrastructure PLM et SAP et d'industrialiser ainsi l'ingénierie système basée sur les modèles (MBSE). Les points forts de SAP IPD comprennent : la gestion des exigences et l'ingénierie des systèmes basées sur les modèles ; les fonctions de collaboration pour la collaboration basée sur le workflow ; la gestion des tests pour la vérification et la validation ; et la saisie des exigences à partir de l'exploitation du produit.

Le grand avantage d'IPD est qu'il n'est plus nécessaire de développer des interfaces dans le monde SAP et qu'il est possible de travailler de manière agnostique en CAO. Jusqu'à présent, les premières tentatives de s'engager dans cette direction avec des produits freeware ont souvent été brutalement interrompues par le propre service informatique. Avec IPD, il est possible d'avancer le point de départ du PLM grâce à une modélisation complète des exigences et de ne pas commencer à se connecter aux objets SAP avec SAP Engineering Control Center (ECTR).

L'Enterprise Architect Designer for IPD (outil pour le développement de systèmes basé sur des modèles) travaille avec SysML. Le langage de description SysML est standardisé depuis longtemps, mais il n'a pas encore été largement accepté. SysML améliore considérablement la communication entre les disciplines, car les systèmes peuvent être décrits de manière globale à l'aide de modèles.

L'interlocuteur d'E-3, Jakob Röhrenbach, Account Executive Digital Supply Chain SAP chez Cenit, apporte son aide : "En matière d'ingénierie des systèmes, le défi consiste à rendre transparentes dans les processus les valeurs ajoutées cachées dans les modèles de systèmes". Les méthodes d'ingénierie des systèmes sont connues depuis longtemps et des fragments de connaissances à ce sujet sont disponibles dans presque toutes les entreprises, souligne Röhrenbach ; mais il est nécessaire que l'impulsion vienne de l'extérieur lorsqu'il s'agit d'établir l'ingénierie des systèmes de manière durable et globale. Et c'est précisément dans ce rôle que l'on se voit : "En tant que partenaire SAP, Cenit s'est focalisé dès le début sur les premières phases du cycle de vie du produit : sur la création des modèles CAO 2D et 3D et leur transfert dans d'autres processus en aval, par exemple dans le domaine de la fabrication. Nous avons également accompagné nos clients dans l'introduction de concepts de master 3D. Il en est résulté une énorme compétence sous la forme d'une équipe de conseil et d'expertise pour représenter cela dans un modèle de chaîne d'approvisionnement", explique Röhrenbach.

Chaîne d'approvisionnement numérique

SAP a plusieurs approches E2E dans son carquois, dont une pour la Digital Supply Chain. Dans l'interprétation de la société de Walldorf, cette chaîne de création de valeur est divisée en plusieurs phases : Design, Plan, Build, Deliver et Operate.

"Jusqu'à présent, la chaîne D2O s'étendait souvent sur des silos de données et de services, avec des ruptures de système et d'organisation. MBSE peut ici offrir une approche, tant sur le plan de la méthode que sur celui des processus, qui permet non seulement de recourir à un modèle de produit interdomaine dans les disciplines d'ingénierie, mais aussi de conserver de manière centralisée et neutre des aspects de l'ensemble du cycle PLM", explique le deuxième interlocuteur d'E-3, Christian Markus, expert en MBSE et SAP IPD chez Coristo, filiale de Cenit, qui souligne : "La particularité de la nouvelle solution SAP IPD est sa profonde intégration et donc l'accès aux objets de gestion SAP".

Qu'est-ce qui distingue l'exigence de continuité du MBSE dans la communication avec les différentes parties prenantes de celle du maître 3D ?

"En fait, il s'agit de deux approches parallèles qui se complètent mutuellement. Les sphères d'action sont séparées l'une de l'autre, car le modèle de système comprend tous les contenus et relations pertinents pour le développement, tandis que le master 3D contient des informations basées sur la géométrie, par exemple pour la fabrication. En particulier, les exigences et leur relation avec les modifications sont représentées sans contradiction dans le modèle système via le diagramme système", explique Röhrenbach.

Le modèle de système comprend des relations dites "satisfaites" avec la modélisation des exigences et des relations "vérifiées" avec les scénarios de test. Röhrenbach fait toutefois remarquer que l'ingénierie des systèmes ne doit pas être comprise comme une simple ingénierie des exigences, c'est-à-dire comme une modélisation des exigences, bien que cela soit naturellement un point essentiel. Les deux approches, MBSE et 3D-Master, ont en commun le fait qu'elles se basent toutes deux sur le jumeau numérique d'une instance (de produit) sérialisée. "Le modèle MBSE est très précieux lorsqu'il s'agit de créer un prototype virtuel, car tous les rapports de cause à effet structurés sont quasiment disponibles à la demande et ce qui est testé est transparent à tout moment", ajoute Christian Markus - les modèles MBSE sont le début d'un fil numérique qui peut mener au jumeau numérique.

Jumeau numérique

La création de modèles au sens de l'ingénierie des systèmes est à portée de main de la plupart des entreprises. Ils sont en effet créés ou affinés quotidiennement à l'aide d'outils d'auteur tels que MCAD ou ECAD. Toutefois, il existe encore de nombreuses zones d'ombre dans le domaine de la gestion des exigences, car on travaille volontiers avec MS Excel. "L'important au début est d'aborder l'ingénierie des systèmes avec une volonté claire. L'état des lieux est nécessaire, par exemple pour se rendre compte de ce qui est déjà ancré dans l'entreprise : qui est intéressé dans l'entreprise ? Qui est informé ? Et qui est enthousiasmé par le MBSE ?", demande Markus dans son rôle d'agent du changement.

Le moment est venu de donner un exemple. Le célèbre penseur de systèmes Russell Ackoff s'est intéressé de près aux relations entre les objets et aux limites agiles du réalisable : "Les problèmes ne doivent pas être résolus, mais dissous" est l'une de ses phrases fortes dont on peut également s'inspirer dans le développement de produits. En collaboration avec SAP, Cenit a conçu le plan de formation eScooter. "La décision de modéliser un eScooter en tant que système a été motivée par l'idée d'étendre un scooter largement mécanique à un scénario IoT vécu avec des scooters électriques dans des systèmes de partage en libre-service", explique Markus.

Le freinage récupératif des scooters électriques est au centre du plan d'entraînement. Cela en vaut-il la peine pour un véhicule aussi léger ou une fonction de voile n'est-elle pas préférable ? Le feed-back du terrain (via l'application de service) a révélé que les clients souhaitaient justement une récupération en descente, car ils craignent de faire chauffer les freins. Jusqu'à présent, ce type de récupération n'a été discuté que du point de vue de la gestion de l'énergie, mais pas du point de vue de l'expérience client. En outre, l'application de service a fait savoir que les freins à disque installés ne répondaient pas aux exigences sur toute la durée d'utilisation du scooter.

"On s'éloigne de manière intuitive d'un pipe et on se dirige vers un Platform Thinking, dans lequel le groupe cible participe activement à la conception du produit. C'est là que se révèle l'idée de système, à savoir que le produit n'est pas seul dans la vitrine, mais dans un contexte d'utilisation et d'environnement", explique Röhrenbach et Markus ajoute : "Derrière cette idée se cache l'approche consistant à développer beaucoup plus près du marché qu'auparavant. MBSE sur la base de SAP IPD est précisément l'instrument qui permet de pratiquer ce développement agile, car IPD permet d'exploiter un nombre beaucoup plus important de canaux de retour pour un produit". La plupart des ingénieurs pensent intuitivement en termes de modèles, même s'ils utilisent peut-être une autre terminologie pour les désigner.