Aller au menu Aller au contenu
Travailler à G-Scop
Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble
Travailler à G-Scop
Travailler à G-Scop

> GSCOP_RECRUTEMENT > GSCOP_Thèses

Génération, suivi et capitalisation des transformations de connaissances aux interfaces des activités des concepteurs et de l’expertise environnementale


[legende-image]1383921724866[/legende-image]
Site Internet : http://www.arc8-industrialisation.rhonealpes.fr/

Titre de la thèse : Génération, suivi et capitalisation des transformations de connaissances aux interfaces des activités des concepteurs et de l’expertise environnementale
Directeur de thèse : Andreas Riel
Co-directrice : Maud Rio
Thématique de l’ARC 8 concernée : Conception et innovation de produits et de services durables
Laboratoire : G-SCOP
Etablissement d’inscription en thèse : Université de Grenoble
Ecole doctorale de rattachement : IMEP2

Présentation du sujet de thèse :

Depuis l’intégration du développement durable dans la société, l’industrie cherche à anticiper sur toutes les phases du cycle de vie de ses produits et services les différents impacts potentiels causant des dommages sur les écosystèmes. Dès lors, il existe autant de mise en œuvre de l’éco-conception qu’il existe de contextes : stratégie d’entreprise, management, et contexte opérationnel dans l’entreprise ; domaines technologiques, type de produit, outils utilisés, expertises impliquées, etc.
A l’échelle de l’opérationnel, c’est-à-dire du processus de conception, l’éco-conception peut s’aborder du point de vue du concepteur et de ce que cela implique dans sa pratique (organisation, outillage, connaissance).
Une condition nécessaire à la conception de produits éco-conçus en industrie est la capacité de pro-activité des acteurs intervenant dans le processus de conception, ie. leur capacité à anticiper les besoins relatifs à la dimension environnementale afin de pouvoir y répondre le plus efficacement possible. Ces acteurs seraient pro-actifs s’ils avaient la capacité d’échanger des informations avec les experts en environnement de manière dynamique et cohérente selon leurs besoins. Ces derniers auraient la capacité de leur répondre de manière adaptée selon leurs domaines d’expertise et de déployer des outils d’analyse environnementale selon les contextes auxquels ils sont exposés. Un pilotage de cette prise en compte des aspects environnementaux dans les processus permettrait de définir les méthodes adaptées pour répondre aux objectifs environnementaux en fonction du contexte de l’entreprise : ressources internes, processus déjà déployés et cohérence avec la stratégie globale de l’entreprise en matière de développement durable.

Aujourd’hui la pratique de l’éco-conception en industrie relève du domaine de l’ingénierie collaborative du cycle de vie, puisque l’on vient rajouter au triptyque qualité-coût-délais la dimension environnementale sur l’ensemble du cycle de vie du produit. Industriels et chercheurs ont ainsi montré qu’un certain nombre de fonctions devraient être réunies [Riel et al. 2010] pour permettre cette pro-activité des concepteurs :

• La mise à disposition des informations concernant tous les aspects du cycle de vie du produit au moment où elles sont disponibles ;
• L’évolution propre du métier lié à l'analyse environnementale parmi les autres métiers : disposer d'outils et de connaissances métiers spécifiques et diversifiés [Knight and Jenkins 2008] (en particulier d’outils d’analyse environnementale transversale de type Analyse du Cycle de Vie (ACV)), ainsi que des supports pour proposer les contraintes environnementales ;
• La nécessité de vues produit relatives aux domaines des parties prenantes [Roucoules and Tichkiewitch 2000] ; en particulier une vision à la fois « métier local » et transversale ou « globale » [Zang et al. 2013] ;
• L’existence de mécanismes de traduction entre les données relatives aux différents métiers dont les choix influencent l'analyse environnementale ;
• La co-construction de connaissances explicites [Polanyi 1966] entre les métiers et les experts en environnement.

En principe ces fonctions sont soutenues par le Système d’Information (SI) de l’entreprise, qui par définition rend possible l’application de la stratégie de l’entreprise par l’ensemble des services et des activités métier du niveau opérationnel (ex. éco-concevoir des produits). Il s’appuie sur des moyens informatiques, électroniques (matériels, logiciels), et humains, pour organiser et diffuser de l'information dans l'entreprise. Il s’agirait donc pour le SI de concilier l'approche technologique à l’approche managériale du Knowledge Management (KM) en prenant en compte les métiers dont l’expert environnement (approche de [Grunstein, 2006]).
En réalité, le SI facilite parfois l’échange d’informations entre les outils métiers et l’outil d’analyse environnementale [Wijk, 2011], mais ce dernier nécessite d’être piloté par un expert en environnement, ne serait-ce que pour en analyser les résultats. Par ailleurs, il n’existe pas de retours dynamiques des outils d’analyse environnementale vers les outils de conception ayant généré des informations déterminantes dans cette analyse d’impact. Or, les travaux de [Rio et al. 2014] montrent des résultats probants et déclinables en industrie afin de connecter dynamiquement les activités des concepteurs avec les activités d’analyse environnementales (outils et connaissance) en développant des transformations de modèles entre les activités des concepteurs et de l’expert environnement. La méthode FESTivE a montré qu’il était possible de créer des systèmes interopérables de type fédératifs au sein des processus de conception (en s’adaptant à l’environnement logiciel de l’entreprise : PLM, software, etc.) afin de supporter l’éco-conception par l’activité des acteurs (connaissances et savoir-faire).
Dans ce contexte, nous proposons un sujet de thèse pour développer les transformations de connaissances aux interfaces des outils des concepteurs et de l’expert environnement, sujet intitulé : Génération, suivi et capitalisation des transformations de connaissances aux interfaces des activités des concepteurs et de l’expertise environnementale.
 
Plusieurs pistes sont identifiées pour supporter la génération et l’enchainement des transformations de connaissances au fur et à mesure du processus de conception :
• La capitalisation des échanges effectués lors d’un projet : trace de processus, liens sémantiques entre informations provenant d’activités différentes, mémoire de produit ;
• L’anticipation du niveau de complétude des informations d’entrée d’un modèle à extraire de plusieurs modèles provenant d’activités différentes : évaluation des risques dans les étapes décisionnelles clés en conception ;
• Evolution des modèles de transformations favorisant la mutation de l’équipe de conception intégrant la dimension environnementale vers une organisation auto-apprenante : représentation des connaissances, association d’idée, relation entre concepts.

Une méthodologie sera donc développée pour permettre d’étudier la génération, le suivi et la capitalisation des transformations de connaissances dans le temps aux interfaces des activités des concepteurs et de l’expertise environnementale, méthodologie qui comprendra l’analyse d’au moins deux situations de conception dans des contextes industriels différant fortement. Puis le travail de thèse conduira à la réalisation d’un démonstrateur industriel comprenant une partie maquette et une partie prototype afin de démontrer la validité de la proposition.
L’analyse des situations de conception réelles ainsi que le démonstrateur industriel réalisé au cours de ce doctorat seront donc alimentés par des données techniques, économiques et environnementales provenant du tissu industriel de la région Rhône-Alpes (en particulier) et d’une collaboration avec au moins un laboratoire à l’étranger travaillant sur ce sujet avec les industriels :

En région Rhône Alpes en particulier :
o Un comité de thèse sera mis en place avec des équipes de recherche locales avec lesquelles nous aimerions enrichir notre collaboration sur cette thématique, en particulier l’institut à Chambéry des Arts et Métiers ParisTech sur la mise en œuvre de l’éco-conception et l’école nationale des Mines de St-Etienne sur l’application de l’Analyse du Cycle de Vie, le DISP (Decision & Information Sciences for Production Systems) à Lyon sur les aspects PLM.
o Des collaborations avec des entreprises de la région Rhône-Alpes. Certaines ont déjà été contactées et ont confirmé l’intérêt qu’elles portent à ce sujet de recherche (CODDE, Orange). D’autres entreprises avec qui nous avons déjà entrepris des travaux sur ce sujet seraient volontiers à l’écoute de nos propositions pour affiner des facettes complémentaires soulevés dans ce travail de doctorat (CROS, Aubrilam, RVI, ST Microélectronique, Sibuet). Enfin, nous avons également plusieurs contacts avec des entreprises qui pourraient apporter une forte valeur ajouté au développement du démonstrateur prévu dans ces travaux (en particulier : Schneider, A. Raymond, Caterpillar) ;
• A l’étranger, plusieurs collaborations sont initiées, notamment celle avec l’équipe portée par le Pr. Stark de Fraunhofer IPK et TU Berlin en Allemagne (CRC 1026 : « Sustainable Manufacturing, Shaping global value création ») : leur axe de recherche enrichirait le thème proposé dans ce doctorat, et pourrait mettre à profit la complémentarité des équipes Allemandes et Grenobloise. De plus l’IPK entretient des partenariats solides avec plusieurs sociétés susceptibles de s’impliquer activement dans nos travaux. Nous avons aussi de très bonnes relations avec Pumacy AG, une PME de conseil et développement à Berlin en Allemagne.

Le projet de thèse est porté par le laboratoire G-SCOP de la région Rhône-Alpes. Les membres du laboratoire G-SCOP ont un savoir-faire en termes de conception intégrée, en particulier de l’intégration de l’environnement au cours du processus de conception des produits. Ils travaillent sur des modèles visant une meilleure prise en compte des impacts environnementaux en conception inscrits dans des approches innovantes de réduction des impacts générés par les industriels dans notre société. Par exemple, des modèles du cycle de vie de remanufacturing, de systèmes produits-services, d’upgrading, ou encore de conception centrée utilisateur/utilisation et les informations associées à l’utilisation de ces modèles en conception, ont été développés ces 10 dernières années. En outre, le G-SCOP occupe depuis 20 ans sa place parmi les meilleurs centres de recherche en conception intégrée de produits, services et processus.

Références des porteurs des travaux du doctorat
[Neumann et al. 2013] Neumann, M., Riel, A., & Brissaud, D. (2013). IT?supported innovation management in the automotive supplier industry to drive idea generation and leverage innovation. Journal of Software: Evolution and Process, 25(4), 329-339.

[Riel et al. 2010] Riel, A., Tichkiewitch, S., & Messnarz, R. (2010). Qualification and certification for the competitive edge in integrated design. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 2(4), 279-289.

[Rio et al. 2014] Rio, M., Reyes, T., & Roucoules, L. (2014). FESTivE: an information system method to improve product designers and environmental experts information exchanges. Journal of Cleaner Production, 83, 329-340.

[Rio et al. 2013] Rio, M., Reyes, T., & Roucoules, L. (2013). Toward proactive (eco) design process: modeling information transformations among designers activities. Journal of Cleaner Production, 39, 105-116.

[Roucoules and Tichkiewitch 2000] Roucoules, L., & Tichkiewitch, S. (2000). CoDE: a cooperative design environment—a new generation of CAD systems. Concurrent engineering, 8(4), 263-280.

[Stark and Pförtner, 2015] Stark, R., & Pförtner, A. (2015). Integrating ontology into PLM-tools to improve sustainable product development. CIRP Annals-Manufacturing Technology.

[Zhang et al. 2013] Zhang, F., Rio, M., Allais, R., Zwolinski, P., Carrillo, T. R., Roucoules, L., ... & Buclet, N. (2013). Toward an systemic navigation framework to integrate sustainable development into the company. Journal of Cleaner Production, 54, 199-214.


Bibliographie
:
[Debaecker 2004] Debaecker, D., PLM La gestion collaborative du cycle de vie des produits, Product Life-Cycle Management, number ISBN 2-7462-0884-9, Hermes Science, Paris, 2004.

[Grundstein 2006] Grundstein, M., 2006, Management des connaissances et des compétences : Vers un modèle de référence (MGKME), Journée C2EI, Connaissances et compétences en entreprise industrielle, 1-7.

[Knight and Jenkins 2009] Knight, P., & Jenkins, J. O. (2009). Adopting and applying eco-design techniques: a practitioners perspective. Journal of Cleaner production, 17(5), 549-558.

[Polanyi 1966] Polanyi, M., The Tacit Dimension, Routledge and Kegan Paul, London, 1966.
[Wijk 2011] Wijk, D. V., Contribution à l'amélioration de la collaboration PLM dans la chaîne de sous- traitance aéronautique, 2011.

Selection criteria of the PhD candidate
Prerequisites
:
• Engineering diploma or master in engineering
• Strong interest in the subjects of environmental sustainability and eco-design, as well as in the related processes, methods and tools (in particular LCA – Life Cycle Analysis, environmental impact analysis, environmental regulations)
• Familiarity with design processes and process modelling
• Capability of interdisciplinary thinking and communication (mechanics, electronics, software, etc.)

Appreciated additional skills :
• Practical experiences in the fields mentioned above.
• Good level of English and/or German language (a collaboration with Fraunhofer IPK in Germany is envisaged).
• Process and/or software modelling skills.

Documents to provide to Prof. Andreas Riel (andreas.riel@grenoble-inp.fr) and As. Prof. Maud Rio (maud.rio@g-scop.eu):
• A letter of motivation.
• A Curriculum Vitae (with ranking if any).

Coordonnées téléphoniques : 04.76.82.51.56
Coordonnées électroniques : andreas.riel@grenoble-inp.fr, maud.rio@g-scop.eu
Please feel free to contact us for any kind of questions or further information. You may also consult the websites
http://www.adum.fr/as/ed/page.pl?site=edimep2&page=accueil, and
http://www.arc8-industrialisation.rhonealpes.fr/






 




mise à jour le 19 mai 2016

  • Tutelle CNRS
  • Tutelle Grenoble INP
  • Université Joseph Fourier
  • Tutelle UMR
Univ. Grenoble Alpes