Contribution à l'intégration d'outils de génie automatique autour d'un Système d'Information Unifié. Prototypage d'un atelier intégré de génie automatique
Résumé
Design of Automated Production Systems (A .P.S.) implies the use of multiple Computer-Aided Design (C.A.D.) tools, generally "closed" the ones with the others, i.e. not allowing exchange and sharing of information between them. This
constrained A.P.S designers to adapt their design method (characteristic of their own engineering know-how) according to two ways : either while submitting to the technical requirements of the CAD tools available on the market (guided by the offer), or by ensuring themselves (manually or by developing specific interfaces between tools) data exchanges imposed by their own engineering method (compromise between an approach guided by the need and an approach guided by the offer). Then, the coherence and the quality of the resulting A.P.S depend on the designer's skill to ensure necessary continuity between the design activities. The work presented in this report is in this context and
tries to cûntribute to the definition of integrated Automation CAD environments by iaking into account the needs (adaptability with the industrial engineering approaches) and the offer (existing CAD tools). The feasibility study of the
integration frameworks and techniques in this field and related fields shows that the suggested solutions are often very prescriptive, i.e. trying to impose standards, postulating what should be the CAD tools and their integration, withaut
reaUy taking into account their diversity. On the contrary, the suggested approach tries to make emerge an optimal integrationframework directly starting from the properties of the CAD tools to be integrated. Taking as a starting point
well-tried Software Engineering techniques, the recommended approach begins first of all by a modelling of the Information System of each CAD tool followed by the study of the intersection between these models which becomes, after exploitation, the "heart" of integration for the CAD tools. The iterative application of this approach is illustrated by the effective integration of three Automation CAD tools. In addition to the interest for the integration of these CAD tools, the development of the Information System models of the tools allows, in addition, to supplement the knowledge of the "objects" used in design of A.P.S As illustrated in this report, this formalised knowledge offers the bases for extension of standardised reference models such as BASE-PTA, thus showing the complementarity between the suggested approach and the prescriptive approaches for integration.
La conception de Systèmes Automatisés de Production (S.A.P.) impose l'utilisation de multiples outils de Conception Assistée par Ordinateur (C.A.O.), le plus souvent « fermés» les uns aux autres, c'est à dire ne permettant pas d'échanges et de partages d'informations entre eux. Cet état de fait contraint alors les concepteurs de S.A.P. à adapter leurs démarches de conception (bien souvent, caractéristiques de leur savoir-faire d'ingénierie) selon deux voies : soit en se pliant aux exigences techniques des outils de CAO disponibles sur le marché (démarche guidée par l' offre), soit en assurant eux-mêmes (manuellement ou en développant des interfaces spécifiques entre outils) les échanges de données imposés par leur propre démarche d'ingénierie (compromis entre une démarche guidée par le besoin et une démarche guidée par l'offre). La cohérence et la qualité du S.A.P. réalisé dépendent alors de l'habileté de ces concepteurs à assurer la nécessaire continuité entre les activités de conception. Le travail présenté dans ce mémoire
s'inscrit dans ce contexte en cherchant à contribuer à la définition d'environnements intégrés de CAO d'Automatique en tenant compte tant du besoin (adaptabilité aux démarches industrielles d'ingénierie de S.A.P.) que de l'offre (outils de CAO existants). L'étude préalable des cadres et techniques d'intégration dans ce domaine et dans des domaines connexes montre que les solutions proposées sont souvent très prescriptives, c'est à dire cherchant à imposer des standards ou normes, postulant ce que devraient être les outils de CAO et leur intégration, sans réellement tenir compte de la richesse de leur diversité. A contrario, la démarche proposée dans ce mémoire cherche à faire émerger un cadre optimum d'intégration directement à partir des propriétés des outils de CAO faisant l'objet de l'intégration. S'inspirant de techniques éprouvées du Génie Logiciel, la démarche préconisée repose tout d'abord sur une modélisation du Système d'Information de chaque outil de CAO puis sur l'étude de l'intersection entre ces modèles qui devient, après exploitation, le « noyau» d'intégration des outils cibles. L'application itérative de cette démarche est illustrée par l'intégration effective de trois outils de CAO d'Automatique. Outre l'intérêt pour l'intégration de ces outils de CAO, l'élaboration des modèles des Systèmes d'Information des outils permet, par ailleurs, de compléter la connaissance des
« objets» manipulés en conception des S.A.P. Comme illustré dans ce mémoire, cette connaissance formalisée offre les bases d'une extension de modèles de référence normalisés tel que BASE-PTA, montrant ainsi la complémentarité entre
la démarche proposée et les démarches prescriptives d'intégration.