Conception d un outil de recherche rapide et avancée pour l application PACIS SCE2

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1 EPSI Montpellier 437 rue de Apothicaires Montpellier AREVA T&D Avenue des Figuières Montpellier Conception d un outil de recherche rapide et avancée pour l application PACIS SCE2 Maitre de stage Luc Grandgirard Jury Madame Kroemer Monsieur Jeanjean Promotion CSII 2 ère année Année

2 Remerciement Je tiens à remercier Monsieur Jean-Marie BOISSET, directeur de la R&D de m avoir permis d effectuer ce stage. Je remercie tout particulièrement Monsieur Luc GRANDGIRARD mon tuteur pour sa gentillesse, ses nombreux conseils très utiles, sa pédagogie et surtout sa disponibilité. Merci à Gregory ESTIMBRE qui m a guidé tout au long du stage. Je remercie toute l équipe du SCE, Camille BLOCH, Christophe THIEBAULT et Francis WERVEE et à Anthony DESBOIS pour leur accueil et leur joie de vivre qui ensoleille tout le département R&D. Je porte une dédicace particulière à Magali PINENQ pour son accueil chaleureux, sa bonne humeur, sa gentillesse. Je remercie Madame Sylvie A. pour son aide dans toutes les démarches administratives.

3 I. Introduction... 1 II. Présentation de l entreprise... 2 A. Historique... 2 B. Le groupe AREVA... 2 C. Son activité... 3 D. L environnement économique... 3 E. Le pôle Transmission et Distribution... 4 F. Le système PACiS... 6 III. La mission A. Le SCE B. L état des lieux : l outil actuel de recherche (All Search) C. Problématique D. Capture des besoins utilisateurs E. Les enjeux IV. La méthode de développement de l équipe SCE A. Les méthodes traditionnelles B. Les méthodes Agile C. Définition des tâches D. Le sprint E. Mêlée quotidienne F. Suivi de projet G. Revue de sprint H. Tests automatiques I. Binôme V. Analyse A. Interview des utilisateurs B. Test de performances VI. Résultats A. Recherche simple B. Recherche avancée C. Agenda D. Intégration du module de recherche VII. Discussion VIII. Conclusion IX. Annexes A. Références bibliographiques B. Liste des figures C. Table des matières D. Algorithme de parcours d un arbre à partir d une feuille E. Indexation... 43

4 I. Introduction Après avoir passé plusieurs années dans une start-up, j avais le désir de découvrir le travail dans une grande entreprise. Et quand au cours de la rencontre étudiants entreprise organisée à l EPSI, AREVA m a proposé un stage, j ai été tout de suite séduit par le contenu du projet proposé. De plus, ce projet impliquait l utilisation de la méthode Agile, méthode que je souhaitais mieux connaitre. En effet cette méthode venue des Etats Unis est très prometteuse et de plus en plus utilisée en France. Le sujet de stage était le suivant, «Refonte de l outil actuel de recherche de l application SCE». Ce projet m a amené beaucoup plus loin puisque j ai en réalité développé deux outils de recherche, un outil «simple» et un outil «avancé». Le Groupe AREVA est un des leaders mondiaux dans le domaine de l énergie. Son domaine d activité va de l extraction du minerai jusqu à l acheminement de l énergie électrique. Ce stage m a été proposé par une équipe de R&D du site de Lattes. Ce dernier fait partie du pôle Transmission et Distribution, pôle qui a pour mission d assurer la transmission et la distribution de l électricité depuis les centrales jusqu aux différents points de consommation. Le site de Lattes travaille principalement sur les postes et réseaux électriques, de la moyenne à la très haute tension. Ses trois activités fondamentales sont (i) la protection, c est-à-dire assurer la sécurité des personnes et des équipements électrotechniques dans les sous-stations (ii) la supervision d un système (contrôle et commande) et (iii) la surveillance en permanence de l état des installations. C est dans ce dernier domaine que s inscrit le stage. Je présenterai en introduction un bref historique de la société et du groupe ainsi que son activité. Je décrirai ensuite le département «Transmission et Distribution» situé à Lattes. J exposerai alors la mission qui m a été confiée ainsi que les enjeux, puis les méthodes de développement de l équipe en mettant l accent sur l utilisation de la méthode Agile. Je ferai alors une analyse exhaustive de la situation de départ avant de décrire les résultats obtenus. Une discussion et une conclusion termineront cet exposé. Page 1 sur 44

5 II. Présentation de l entreprise A. Historique Le groupe Areva a été crée le 3 septembre 2001, par la fusion de : CEA (Commissariat à l'énergie atomique) Industrie : organisme public de recherche scientifique français dans les domaines de l énergie, de la défense, des technologies de l'information et de la santé. Framatome : entreprise de fourniture pour l'industrie nucléaire. Aujourd hui devenue AREVA NP (Advanced Nuclear Power, leader mondial dans la conception et la construction de centrales nucléaires, la fourniture de combustible et les services de maintenance et de modernisation). Cogema : compagnie générale des matières nucléaires, aujourd hui Areva NC (Nuclear Cycle). Plus récemment AREVA a signé en novembre 2007 le plus grand contrat de l histoire nucléaire civile avec la chine, d une valeur de 8 milliards d euro. La chine sera ainsi le troisième pays après la France et la Finlande à posséder un réacteur nucléaire de troisième génération. B. Le groupe AREVA AREVA est une société anonyme à conseil de surveillance et directoire dont les principaux actionnaires sont CEA Industrie à 78,9%, l état français à 5,2% et CDC (casse des dépôts et consignations) à 3,6%. Elle exerce aujourd hui ses activités sur 56 sites industriels principaux : 40 en Europe, dont 28 en France 7 en Amérique 5 en Asie 4 en Afrique et au moyen orient Page 2 sur 44

6 C. Son activité Le groupe AREVA propose des solutions technologiques pour produire l énergie nucléaire et acheminer l électricité en toute fiabilité. De la collecte du minerai jusqu à la livraison finale aux particuliers et industriels, AREVA couvre toutes les étapes de la production d énergie : Mines Chimie Traitement du combustible usé Enrichissement Recyclage Fabrication du combustible MOX Fabrication du combustible Services Réacteur > Pôle amont > Pôle réacteurs et services > Pôle aval > Pôle transmission & distribution Distribution Transmission Figure 1: les activités du groupe Areva D. L environnement économique AREVA est n 1 mondial sur l ensemble des métiers de l'énergie nucléaire, leader mondial en équipement pour la transmission et la distribution d'électricité, et n 3 mondial de la connectique. Son chiffre d affaires 2006 est de 11,1 milliards d euro dont 57% provient du marché européen, pour un résultat opérationnel de 613 millions d euro. Plus de personnes travaillent ensemble pour contribuer au succès du groupe. Adoptant le pacte mondial de l ONU sur le développement durable, le groupe a entamé une démarche de progrès continu visant à intégrer ce dernier dans la gestion opérationnelle de l entreprise. 73% des sites nucléaires ont ainsi été certifiés ISO en Page 3 sur 44

7 E. Le pôle Transmission et Distribution Comme son nom l indique, ce pôle a pour but d assurer la transmission et la distribution (T&D) de l électricité depuis les centrales jusqu aux différents points de consommation. A lui-seul, ce pôle représente 29% du chiffre d affaire de l activité, soit plus de 3 milliards d euro : Pôle Connectique 12% Pôle Amont 23% Pôle Réacteurs & Services 19% Pôle Transmission & Distribution 29% Pôle Aval 17% Figure 2 : Répartition du chiffre d'affaire sur les différents pôles du groupe AREVA Avec salariés, le pôle T&D est présent dans plus de 75 pays dans le monde, et propose une gamme de produits, systèmes et services de transmission et distribution d électricité. A noter que ce pôle appartenait anciennement à ALSTOM, ce qui explique pourquoi on trouve encore des matériels vendus sous cette marque dans les produits AREVA. 1. Le site de Lattes AREVA T&D Lattes fournit des solutions et des services pour les marchés de la production, du transport, de la distribution, de l électricité et pour les utilisateurs finaux (industrie, tertiaire, transport). Sur ses m² de superficie (dont 9000 m² sont construits), le site possède un effectif de 340 personnes et réalise un chiffre d affaires Figure 3 - Accueil Areva à Lattes annuel de plus de 60 millions d euro. Page 4 sur 44

8 Le site de Lattes travaille principalement sur les postes et réseaux électriques, de la moyenne à la très haute tension. Les trois activités fondamentales sont : Protection : assurer la sécurité des personnes et des équipements électrotechniques ; Contrôle : permettre la supervision d un système (contrôle et commande) ; Mesure : surveiller en permanence l état des installations. 2. Les clients Les produits T&D s adressent à quatre types de clients : Les distributeurs d énergie publics et privés dans le monde entier (très haute tension, haute tension et moyenne tension) ; Le domaine du transport (ferroviaire, aérien, maritime, etc.) ; L industrie (pétrochimie, sidérurgie, cimenterie, verrerie, automobile, etc.) ; Les intégrateurs de solutions et de services (AREVA et extérieurs). 3. Les lignes de produits La ligne «Automation Systèmes» propose la conception et la réalisation de projets pour la zone commerciale WEA (Europe de l ouest et Afrique). Trois solutions existent en fonction des besoins des projets : PACiS, ELECTRE (EDF/RTE), PCCN (EDF distribution). Lattes est ainsi le centre d excellence mondial des systèmes de contrôle-commande de postes électriques. La ligne «Automation Produits» assure la conception des équipements de protection et contrôle des systèmes électriques. Elle a déjà vendu plus de produits dans le monde. Enfin, la ligne «Automation Support» aide les clients à obtenir le meilleur de leurs équipements tout au long de leur cycle de vie. Elle assure ainsi l assistance pour les produits/systèmes/logiciels de la gamme, ainsi que les opérations de maintenance et de formation. Page 5 sur 44

9 F. Le système PACiS PACiS est un système (ensemble d équipements qui interagissent dans une logique commune) d équipements électroniques et informatiques qui permet d assurer la protection et le contrôle des matériels électrotechniques d une sous-station électrique. La notion de système inclut les problématiques de communication et de configuration. 1. Qu est ce qu une sous-station électrique Une sous-station est implantée sur un site. Ce site suit un découpage en niveaux de voltage qui correspondent comme leur nom l indique à des sous-ensembles d équipements électrotechniques fonctionnant sous un voltage particulier, les modules. On rassemble des sous-ensembles de modules en baies ou tranches. Par exemple, deux baies identiques peuvent assurer une redondance. 2. Equipements de protection et contrôle Pour assurer la sécurité de l installation et la continuité de service, des équipements sont connectés sur les composants électrotechniques. Ils effectuent des mesures permanentes et permettent le contrôle de ces composants. Ces équipements doivent fonctionner ensemble pour assurer un comportement cohérent sur la globalité de la sous-station. C est l objet du système PACiS. 3. Les trois fonctions d un système La supervision, assurée la plupart du temps par des PC industriels, comprend des interfaces graphiques, des systèmes d imprimantes des flux d événements, des alarmes (sonores et visuelles). Ces équipements permettent de surveiller l état de la station en permanence et d être averti de tout écart du fonctionnement normal. Le contrôle consiste à déclencher des actions sur les matériels électrotechniques (par exemple ouvrir un disjoncteur), soit de façon automatique, soit manuellement. Des calculateurs de plusieurs sortes assurent cette fonction en intégrant des automatismes programmables, et en étant connectés par réseaux aux interfaces de supervision. Page 6 sur 44

10 La maintenance inclut la mise à jour des équipements, de leur configuration, et toutes les opérations de récupération et d actualisation de données du système. C est dans ce dernier cadre que j ai effectué mon stage. 4. Architecture globale du système PACiS Le schéma ci-dessous montre un exemple d architecture globale du système PACiS. Bien entendu, chaque projet client possède sa propre architecture, qui peut inclure en plus des redondances, etc. SCADA Interface opérateur (OI) Bus de télé-contrôle Passerelle IED (Intelligent Electronic Device) Bus système (Ethernet) Etc. Calculateur Bus local (ModBus,...) IED IED Un équipement électrotechnique Un équipement électrotechnique Figure 4 : Exemple d'architecture globale du système PACiS Généralement, un IED (Intelligent Electronic Device) est relié à un équipement électrotechnique. Il effectue des mesures et permet aussi de contrôler cet équipement (par exemple ouvrir un disjoncteur), tout en intégrant des automatismes de protection de l équipement. Page 7 sur 44

11 Un calculateur est souvent utilisé pour fédérer plusieurs IED. Via un bus local, il réalise des acquisitions de mesures et peut déclencher des commandes. Un calculateur intègre des automatismes programmables, destinés à gérer une logique de protection de plus haut niveau. L interface opérateur est un PC industriel équipé d un logiciel de supervision du système. L interface graphique de ce logiciel affiche des données temps réel et permet de déclencher manuellement des commandes sur les différents équipements électrotechniques. Enfin, une passerelle permet la communication avec un SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Un SCADA est un système de plus haut niveau qui permet la supervision de plusieurs sous-stations ; il est donc capable de récupérer des mesures et de déclencher des contrôles, le plus souvent à distance. 5. SCE : System Configuration Editor Le SCE est un outil déconnecté du système qui permet de décrire tous les composants électriques (transformateur, alarme, baie, ) qui se trouvent sur un site. Il génère un jeu de données qui sera ensuite téléchargé sur les différents équipements du système par un outil dédié à cela. Le SCE est un outil entièrement intégré, contrairement aux outils des autres systèmes du marché : tous les aspects du système peuvent être configurés depuis le SCE. Cela inclus les adressages réseau, les automatismes calculateurs, l interface opérateur, la passerelle, les paramètres IED, etc. L aspect intégré de l outil engendre donc un grand nombre de fonctionnalités, et par contre il nécessite la gestion et la saisie d une grande quantité de données. Ce dernier point constitue un problème majeur de ce système, la manipulation de ces données étant très fastidieuse. Le but de mon stage était donc d améliorer très significativement cet aspect et de rendre l outil plus souple et plus rapide. Page 8 sur 44

12 6. L équipe de développement SCE L équipe est composée de 5 ingénieurs à temps pleins et de deux stagiaires : Luc Grandgirard (chef de projet) Camille Bloch (développeur) Grégory Estimbre (développeur) Christophe Thiebaut (développeur) Francis Verwee (développeur) Romain Trébuchon (développeur) stagiaire Guillaume Cérutti (développeur) stagiaire Figure 5 : Organisation de l'équipe SCE L équipe du SCE travaille dans un environnement appelé «open space» qui facilite la communication entre les membres de l équipe. Comme nous allons le voir, la communication est un facteur important de réussite d un projet quand celui-ci est géré par les méthodes Agile que je présenterai plus bas. Figure 6 : L open space du SCE Page 9 sur 44

13 7. Les outils de développement La SCE est développé avec le langage JAVA. C est un langage mis au point par James Gosling et Patrick Naughton, employés de SUN Microsystems. Le langage Java est aujourd hui reconnu de tous surtout pour son aspect multiplateforme. C'est-à-dire que le logiciel est indépendant du système d exploitation. Un même programme peut tourner sur Windows, Linux, OS Mac, Solaris Eclipse est un environnement de développement proposé gratuitement par IBM. Il est principalement utilisé pour la programmation de logiciel en Java mais Eclipse peut supporter plusieurs autres langages comme le C, C++, XML Figure 7 : Environnement d'eclipce L équipe du SCE utilise un gestionnaire de version pour le code source appelé ClearCase. Il est développé par IBM et intégré dans Eclipse. Cela permet la sauvegarde, la mise à jour, et la mise en commun du code. Il permet de créer des branches de développements différentes, ce qui permet travailler en parallèle sur le SCE sans interférences sur la branche de production. Page 10 sur 44

14 III. La mission La mission qui m a été confiée et de réaliser un module de recherche dans l application SCE. A. Le SCE Le SCE 1 est l outil de configuration déconnecté. Il permet de décrire tous les composants électriques qui se trouvent sur un site. Une configuration peut être composée de centaines voir de milliers de données à traiter. Pour l utilisateur il lui est impossible de retrouver un composant s il ne connait pas suffisamment la configuration du site et son arborescence. Nous allons voir comment se présente l application. Liste des composants pouvant être ajoutés à la configuration Arborescence des composants électriques de la configuration Liste des attributs des composants sélectionnés 1 System Configurator Editor Page 11 sur 44 Outils d aide à la configuration : outil de diagnostique outil d adressage outil de câblage

15 B. L état des lieux : l outil actuel de recherche (All Search) Le SCE propose un outil permettant de rechercher des composants électriques ajoutés à la configuration d un site. Cet outil se présente sous forme de deux fenêtres. La première fenêtre permet de définir une requête, la seconde d afficher et de manipuler les résultats. L outil est accessible par le menu principal. 1. Définition d une requête L arbre à gauche regroupe l ensemble des différents types d objets électriques disponibles dans la base de données. Par exemple, un utilisateur qui chercherait un transformateur qui a pour nom «Transfo 2», effectuerait les opérations suivantes : Après avoir sélectionné un type de composant («Transformateur»), l utilisateur choisi un ou plusieurs attributs (par exemple l attribut «Short name»), dans la liste de droite. En bas de la fenêtre, une liste permet de changer l opérateur («égal à» pour notre exemple) qui sera utilisé lors de la requête. Ce qui signifie : «donne-moi tous les composants de type «Transformateur» qui ont pour nom égal à Tranfo 2». Une fois la requête définie, l utilisateur peut visualiser les objets correspondants dans la deuxième fenêtre (page suivante). Page 12 sur 44

16 2. Liste de résultats et modifications des objets La fenêtre permet de visualiser les résultats et donne la possibilité de modifier les attributs de chaque composant trouvés. Elle laisse surtout le moyen de manipuler plusieurs composants en même temps, par simple copier/coller par exemple. C. Problématique Tout d abord, un constat : l outil est tout simplement pas utilisé, ou très peu par des experts. Cet outil a été développé sur une initiative de l ensemble de l équipe. Une seule personne a travaillé sur l outil pendant quasiment 6 mois mais avec des utilisateurs peu sollicités. En conséquence, l outil obtenu est puissant mais trop complexe et non intuitif pour l utilisateur. Le premier problème identifié lors interviews avec les utilisateurs, vient de l arbre des types. L utilisateur ne retrouve pas facilement ce qu il recherche, il faut y avoir passé beaucoup de temps pour «apprendre» la hiérarchie définie dans cet arbre qui contient pas moins de 3000 types d objets. Le second problème est au niveau du système de l opérateur. Il n y a qu un seul opérateur pour tous les attributs. Cela n est pas suffisamment flexible et précis pour une utilisation simple. Page 13 sur 44

17 Le troisième problème vient du fait que les deux fenêtres (construction de la requête et résultats) sont dites «modales», c est-à-dire, qu une fenêtre une fois ouverte, bloque toutes les autres jusqu à ce qu elle soit fermée ou validée. Par exemple, il nous sera impossible d avoir la fenêtre résultat ouverte et de pouvoir redéfinir la requête, tant que la fenêtre résultat est ouverte. C est pour ces raisons que l utilisateur a délaissé cet outil pourtant puissant. D. Capture des besoins utilisateurs En mai, avant notre arrivée, un brainstorming eu lieu réunissant des utilisateurs du SCE et l équipe de développement pour récolter les besoins utilisateurs. Le résultat se présente alors sous forme d un «arbre d idée» avec différentes catégories : Figure 8 : Arbre réalisé avec le logiciel Freemind Page 14 sur 44

18 Cette analyse montre la nécessité d avoir deux outils bien distincts, un premier dit de recherche simple et un second appelé recherche avancée. La recherche simple sera développée en première partie du stage. Puis la recherche avancée qui consiste en une refonte complète de l outil déjà existant (Search All), pour palier les problèmes relevés lors des différentes interviews et ajouter les améliorations souhaitées par l utilisateur. 1. La recherche simple La recherche simple devra permettre à l utilisateur de retrouver un équipement électrique dans la configuration d un site, de façon simple et rapide, par son nom ou son «nom long» (une description de l objet). Il lui sera possible alors, de naviguer dans les résultats en se servant de deux boutons, «suivant» et «précédent», qui sélectionneront l équipement dans l arbre de la configuration. 2. La recherche avancée La recherche avancée quant à elle, devra permettre de définir, modifier, enregistrer et charger facilement les requêtes. Le résultat devra s afficher sous la forme d un tableau et l utilisateur pourra manipuler les informations obtenues de façon très simple. E. Les enjeux L entreprise espère beaucoup de la nouvelle version du SCE version 2, qu elle souhaite plus conviviale et plus facile d emploi. L intégration des 2 nouveaux outils pour le traitement des données représentera un atout certain pour cette nouvelle version. En plus de la simplification et de la rapidité de la recherche, ces nouveaux outils apporteront de nombreuses fonctionnalités (enregistrement des requêtes, manipulation de données massives ) représentera un gain de temps non négligeable pour le futur utilisateur. En ce qui me concerne l enjeu est également très important puisque c est la première fois que je suis intégré dans un groupe de R&D d une grande entreprise comme AREVA et qui utilise des méthodes de conduite de projet très innovante. Page 15 sur 44

19 IV. La méthode de développement de l équipe SCE L équipe de développement du SCE, composé de 5 personnes à plein temps, fonctionne suivant les méthodes Agile. Plus exactement, un mélange de SCRUM et d Extrem Programming (XP). SCRUM fournit un cadre de gestion de projet solide et XP fournit un ensemble de pratiques de programmation. Le but est de rendre la nouvelle version du SCE plus proche des clients (attendu début 2009). Pour mieux comprendre ce fonctionnement, je vais étayer les différentes méthodes en indiquant ce qui est utilisé dans l équipe. A. Les méthodes traditionnelles 1. Le cycle en cascade Ce cycle de développement définit une suite d étapes qui va de l analyse des besoins jusqu à la livraison du logiciel. Pour cette méthode, un temps non négligeable est alloué aux quatre premières étapes (Analyse des besoins jusqu à la conception détaillée). L ensemble de l analyse peut durer plusieurs mois avant que le codage de l application commence. Cette pratique se focalise sur la construction proprement-dite du logiciel. Les problèmes surviennent lorsque l étude se révèle fragile ou non viable, c est alors tout le processus qui peut être remis en cause. Tout comme une maison qui n aurait pas les fondations suffisamment solides. Analyse de besoins et faisabilité Spécifications Conception préliminaire Conception detaillée Codage Tests Maintenance Figure 9 : Cycle de vie «en cascade» Page 16 sur 44

20 2. Le cycle en V Le cycle en V quant à lui, cherche à limiter les risques en effectuant plusieurs tests pour chaque étape, et éviter ainsi de ne pas remonter trop haut dans l analyse. Analyse de besoins et faisabilité Maintenance Spécifications Test de validation Conception préliminaire Tests d'intégration Conception detaillée Tests unitaires Codage Figure 10 : Cycle en V B. Les méthodes Agile Ces méthodes dites traditionnelles, comme le développement en cascade ou le cycle en V demandent un lourd investissement pour l analyse de départ. Celles-ci ne sont pas favorables au changement du fait de leur complexité de départ. Cette organisation suppose l absence de changement. Au cours du développement, le client peut réaliser que ces besoins ont changé, ce qui peut remettre en question toute l analyse de départ, c'est-à-dire le projet dans son ensemble. L équipe du SCE utilise la méthode Agile depuis 2007 comme équipe pilote dans le département R&D. Page 17 sur 44

21 1. Changement et évolution du projet Tout au long du projet le client intervient dans le processus. La méthode fonctionne de manière itérative, c'est-à-dire que l on répète plusieurs fois le même cycle. A la fin de chaque cycle le client va obtenir un résultat, qu il va pouvoir juger et faire évoluer par ces demandes pour le prochain cycle. Le schéma ci-dessous présente le processus itératif de développement avec SCRUM : Figure 11 : Cycle itératif du processus SCRUM 2. Les différents acteurs La méthode SCRUM fixe trois acteurs ou plutôt groupes d acteurs. Tout d abord le «Product Owner» qui un représentant de tous les clients. Il définit les fonctionnalités de l application et il fait partie de l équipe et tient un rôle important. Le second est le «Scrum Master», il favorise le travail d équipe, représente le management du projet et protège l équipe des interférences externes. Puis il y a l équipe qui développera l application elle-même. Elle est composée de 5 à 10 personnes polyvalentes et à plein temps. Le product owner Le scrum master L équipe Page 18 sur 44

22 Voici un schéma représentant le processus utilisé par l équipe du SCE : Nous allons voir comment se déroule précisément le processus de développement. 3. La phase d exploration Le «Product Owner» représentant tous les clients et fait partie de l équipe, il va établir une liste de fonctionnalités qu il souhaite trouver dans le produit final, définir les spécifications et gérer les priorités. Comme par exemple : «En tant qu utilisateur, je veux un outil de recherche pour trouver facilement et rapidement un objet dans mon arbre». Ces données sont appelées «scénario client» ou «user story» avec la méthode SCRUM et chaque scénario se voit attribué une priorité d implémentation, jugé bon par le client. Tous ces scénarios clients constituent le «Backlog du produit». Page 19 sur 44

23 4. Planification du projet Cette étape est appelée «Sprint Planning 1». Elle est réalisée au cours d une réunion regroupant le client et l ensemble de l équipe de développement. Le client va alors exposer ses scénarios à l équipe. L équipe va pour chaque scénario, estimer avec des points abstraits, une valeur représentant la quantité de travail qui sera nécessaire pour réaliser ce scénario. Pour cela, chaque membre de l équipe dispose d un jeu complet de carte appelé «planning poker» (image ci-dessous) pour estimer chacun des scénarios. Tout le monde dévoilera sa carte en même temps. Le but ici, est de ne pas être influé par les autres membres. S il y a des écarts, on discute pour en trouver la raison et après explication, il y a de nouveau une estimation. Ces points vont permettre au client d ajuster les priorités de scénarios. En effet, l équipe possède une certaine «vélocité», c est-à-dire une estimation du nombre de points que peut faire l équipe en une itération (de 2 à 4 semaines) de travail. Le client a donc une idée de ce qui pourra être fait pour une itération et pourra choisir en conséquence, les scénarios à intégrer à l itération (en changeant les priorités) pour s ajuster au mieux à la vélocité de l équipe. Cette liste constitue ce qui est appelé «Backlog du sprint». C. Définition des tâches Avec le «Backlog du sprint», le «scrum master» et l ensemble de l équipe de développeur se réunissent pour définir les tâches pour chaque scénario choisi par le client. Cette réunion est appelée «sprint planning 2». Les membres de l équipe sont invités à proposer un ensemble de tâches qui seront nécessaires pour réaliser un scénario donné. Une fois toutes les tâches identifiées, chaque membre de l équipe va estimer le nombre d heures qu il pense nécessaire pour réaliser chaque tâche. Page 20 sur 44

24 Tous les membres dévoilent la valeur pour la tâche et l on regarde si le résultat est homogène. S il existe de grands écarts, c est qu il y a peut être des problèmes ou difficultés qui n ont pas été identifiées par tout le monde ou au contraire des méthodes, des astuces qui ont été vues par d autre. Une fois que l ensemble du groupe est d accord pour chacune des tâches, une liste est établie, c est ce qui définit «le travail à faire» pour l itération, que l on appelle «sprint». Il a été défini qu un développeur du SCE travaille 5 heures effectives par jour. On notera que si une tâche une journée, il sera peut être nécessaire de diviser cette tâche en plusieurs tâches plus fines. Une fois toutes les tâches définies, le «product owner» écrit les tâches qui composent chaque scénario dans le «backlog de sprint» en cours. Figure 12 : exemple de backlog de sprint D. Le sprint La durée d un sprint est de 2 à 4 semaines avec une livraison du produit partiel intégrant les fonctionnalités que le client à définies pour ce sprint dans le «Backlog du sprint». Figure 13 : Sprint Le sprint est constitué de réunion quotidienne (mêlée quotidienne) où l on expose le travail fait le jour précédent. Page 21 sur 44

25 E. Mêlée quotidienne Les mêlées quotidiennes s effectuent tous les jours durant un sprint. Elles se déroulent en début de matinée et se limitent à 15 minutes. Elles ont pour but de faire un point sur ce qui a été fait la veille pour chacun de membre de l équipe, et permet de connaitre «le reste à faire» et d exposer les problèmes rencontrer. Après avoir fait le tour des tâches accomplies, chacun des membres de l équipe de développement pourra alors choisir une ou plusieurs tâches à réaliser. Figure 14 : exemple de backlog avec une évolution du nombre d heure Dans cet exemple, le scénario s appelle «Raffinement Filtre», les tâches qui y sont attribuées sont : les tests, l utilisation d une «Sortable table», ordonner les catégories, etc. A droite, se trouve le nombre d heures pour chacune des tâches, nous pouvons voir que la tâche «utilisation d une Sortable table» a été terminée le mardi 16 et a donc été reportée le jour suivant avec la valeur 0. F. Suivi de projet Le suivi du sprint se fait par une courbe qui correspond à une vue d ensemble du sprint. On voit l évolution du travail qui reste à faire ainsi qu une droite théorique qui indique si la progression de l équipe est suffisante ou non. Figure 15 : Courbe de suivi de sprint Page 22 sur 44

26 G. Revue de sprint A la fin de chaque sprint, une revue est effectuée avec l ensemble de l équipe de développeur et le client. L équipe ne présente que ce qui a été réalisé pendant toute la durée du sprint. Une démonstration est faite du produit en mettant en valeur les nouvelles fonctionnalités. Le client connait alors tout ce qui a été réalisé et va vouloir ajouter des scénarios au Backlog du produit puis sélectionner les scénarios prioritaires dans le prochain Backlog de sprint (pour le prochain sprint). H. Tests automatiques Des tests associés à chacun des scénarios permettent de vérifier le bon fonctionnement des fonctions demandées par le client. Ils sont exécutés tout au long du développement pour vérifier l évolution du projet (tests de non régression). Le client fournira une série de tests sous forme de fichier texte, de feuille Excel ou de fichier XML par exemple. Ces fichiers fourniront les données d entrée ainsi que les résultats attendus après la transformation par le programme. Ces tests peuvent être aussi sous la forme de scripts pour décrire les interactions avec l interface utilisateur pour arriver à une fonction donnée. Pour ces tests unitaires, nous avons utilisé le module JUnit intégré à Eclipse. Ce dernier permet d écrire les procédures de tests et de les exécuter. Les tests unitaires sont représentés sous forme d une liste, dans l onglet de JUnit (voir ci-contre). Au départ, on commence par écrire les fonctions et leurs appels pour les tests. Ces fonctions sont de simples coquilles vides. On commence alors à coder les fonctions pour qu elles effectuent le travail demandé. Lors de l exécution de JUnit, chaque fonction est lancée et JUnit validera ou non le résultat. Il est indispensable d avoir réussi tous les tests. Page 23 sur 44

27 Au cours du stage, les tests unitaires nous ont servi de «ciment», c est après les avoir tous passé avec succès que nous avons pu coder l interface graphique et ajouter des fonctionnalités supplémentaires. I. Binôme Cette pratique XP consiste à travailler à deux sur un même poste. Cela donne l occasion de résoudre un problème par un dialogue permanent. Pendant le stage, cette pratique a été utilisée plusieurs fois en binôme avec Romain Trébuchon, notamment au tout début pour la prise en main du code du SCE et l élaboration des fondations de notre module de recherche. Nous allons maintenant voir l analyse et la réalisation du module. V. Analyse Nous verrons comment seront définies les priorités vues par le «Product Owner» (clients). Ensuite nous analyserons les options et stratégies étudiées pour une recherche rapide et optimum d un objet dans la base de données objets fournie avec le SCE. A. Interview des utilisateurs 1. Interview Nous avons vu que les premières interviews avant mon arrivée, étaient destinées aux principales fonctionnalités et ont mis en évidence le besoin de créer deux nouveaux outils de recherche, simple et avancée. De nouvelles interviews ont eu lieu en présence des clients, du «scrum master» et de moi-même, pour définir l interface utilisateur, les interactions et leurs fonctionnalités. Page 24 sur 44

28 2. Prototypage d IHM pour Recherche simple Plusieurs prototypes d IHM (Interface Homme Machine) ont été dessinés et débattus lors des interviews. Le support papier a été privilégié pour une question d accessibilité et de simplicité, tout le monde peut proposer quelque chose rapidement et cela sans barrière. Voici le résultat obtenu : L outil se présente donc comme une barre d outils avec un champ de saisie, un bouton validation et plusieurs boutons de navigations. Les options seront accessibles par l icône représentant une loupe. Ce prototypage présente et regroupe les fonctionnalités voulues par les clients. 3. Prototypage d IHM pour Recherche avancée L outil de recherche avancée se présente comme un panneau regroupant deux parties bien distinctes : une partie requête et une partie résultat. La partie du haut, la requête, est composée de trois panneaux qui vont permettre à l utilisateur d afficher et de construire sa requête. Page 25 sur 44

29 Lors des premières interviews, les utilisateurs connaissant l outil actuel «Search All» ne cherchaient que des améliorations possibles de l outil existant. Pour tenter de résoudre ce problème pour avons proposé une IHM plus originale sous forme de maquette ce qui nous a permis d obtenir le prototype ci-dessous plus innovant. Figure 16 : Prototype de la recherche avancée B. Test de performances Le premier critère que nous avons étudié est la rapidité. La première réflexion a été de rechercher les objets directement dans l objet graphique Java : JTree (ci-contre). Mais un problème est survenu lorsque nous avons voulu rechercher un composant électrique dans l arbre de configuration : l arbre n est pas complet. Pour des gains de performances, l arbre n est chargé que lorsque c est nécessaire. Il est chargé en mémoire au fur et à mesure que l utilisateur l explore. Ainsi, il nous est impossible de chercher un objet directement. Par exemple, «BusBar 1» et «BusBar 2» n ont jamais été dépliés depuis l ouverture du fichier de configuration, leurs fils n ont pas encore été chargés. Au contraire, «BusBar» est déplié et ses quatre fils (Order running, MappingDPS, Mapping SPS et Mapping DSP 1) ont donc été chargés en mémoire puis affichés. Page 26 sur 44

30 Deux solutions s offraient à nous. La première était de chercher directement dans la base de données. La seconde, était de créer un index répertoriant tous les noms de chaque objet présent dans la base de données. 1. Première solution : parcours de l arbre à partir d une feuille La difficulté ici, a été de faire une recherche dans un arbre à partir d une feuille. Habituellement, lorsque l on parcourt un arbre, on commence à partir de la racine puis on parcourt l arbre de façon récursive. Nous avons donc dû écrire un petit algorithme permettant de parcourir l arbre en partant de n importe quelle feuille. Pour les détails de l algorithme voir annexe : «Algorithme de recherche pour le parcours d un arbre à partir d une feuille» page Résultat obtenu pour la recherche Le résultat n a pas été concluant au niveau des performances. Pour de grosses configurations, l algorithme met 30 secondes pour trouver un résultat. Cela vient du fait que les objets ne sont pas tous chargés en mémoire. Cette solution n est donc pas appropriée pour une recherche dite rapide. Nous nous sommes donc pencher sur la deuxième solution, en utilisant l indexation. 3. Deuxième solution : indexation des objets Cette solution consiste à construire et à maintenir à jour une indexation de tous les objets de la configuration. L indexation se fait à chaque ajout, suppression ou modification d un objet dans la configuration du site. L avantage ici, est de remplir l index au fur et à mesure plutôt que de le faire en une seule fois, ce qui prendrait beaucoup de temps. Pour les détails de l algorithme voir annexe : «Indexation» page 44. Page 27 sur 44

31 VI. Résultats A. Recherche simple La simple recherche est destinée à trouver rapidement des composants électriques dans l arbre grâce à son nom («short name» ou «long name»). Il doit être possible d effectuer des sauts d objet en objets parmi les résultats. 1. Présentation de la barre de recherche L outil se présente sous la forme d une barre d outils intégrée au SCE et reste donc accessible en permanence. Elle peut être déplacée, détachée et même retirée via le menu. Extraire la liste de résultats Options Lancer la recherche Texte à rechercher Résultat précédant Résultat suivant Ce champ texte permet d entrer le texte à rechercher dans la configuration du site. L ergonomie et les interactions ont été travaillées pour transmettre des informations complémentaires à l utilisateur. Comme par exemple le changement de la couleur de fond, pour indiquer qu aucun résultat n a été trouvé par la couleur rouge et par une couleur bleu pour indiquer que la navigation est terminée. L action de la touche Entrée permet de lancer la recherche mais une fois lancée, permet de passer au résultat suivant sans avoir à déplacer la souris pour cliquer sur la flèche vers le bas de navigation (page suivante). Page 28 sur 44

32 Les boutons de navigation permettent de se déplacer dans la recherche, c'est-à-dire de sélectionner l objet suivant dans l arbre de configuration du site, qui correspond à la recherche. Le bouton à droite permet d extraire les résultats sous forme d un tableau (voir page suivante). En cliquant sur l icône en forme de loupe, on fait apparaître un pop-up (menu) permettant de choisir les critères de recherche. On peut effectuer la recherche dans la totalité de l arbre en sélectionnant Global ou l option suivante In qui permet de rechercher uniquement dans les sous-branches de l objet sélectionné au moment du lancement de la recherche. Le critère de sélection est effectué soit sur le Short name ou sur le Long name. Une fois la recherche effectuée, l utilisateur aura la possibilité de consulter la liste de résultat, nous allons voir comment il se présente. 2. Présentation des résultats de la recherche Après avoir appuyé sur le bouton «Extraction» de la barre de recherche, on ouvre l onglet «Recherche» et on ajoute ainsi un panneau de résultat pour une recherche simple. Figure 17 : Onglet de recherche avec une recherche simple Page 29 sur 44

33 L onglet Recherche en bas, regroupe l ensemble des recherches qu elles soient simples ou avancées. Plusieurs recherches peuvent donc être ajoutées et l utilisateur peut basculer d une recherche à l autre facilement. On retrouve aussi pour chaque panneau de recherche simple, un champ qui permet de redéfinir et d affiner la recherche. L utilisateur pourra enfin retrouver un objet facilement à partir de la liste de résultat en double cliquant dessus, ce qui permettra de le sélectionner dans l arbre. B. Recherche avancée Comme nous l avons vu précédemment, la recherche avancée est une refonte totale de l ancien outil appelé «Search all». L outil permet de trouver tous les objets et de pouvoir les manipuler de manières massives, c'est-à-dire de modifier les caractéristiques de plusieurs objets en même temps. Nous devons avoir un outil performant, ergonomique et simple d emploi. Pour cela, nous allons éliminer les problèmes relevés lors des interviews comme le principe de la fenêtre modale et améliorer le système de filtres. 1. Présentation de l interface L outil est accessible par une icône présent sur la barre d outils et par le menu outils de l application. Une fois l outil sélectionné, un panneau est ajouté à l onglet de recherche en bas de l application. Nous allons voir comment s effectue une recherche. Page 30 sur 44

34 2. Création de requête La recherche se réalise sous forme d une requête. Elle met en œuvre trois étapes : 1. L utilisateur sélectionne un type d objet électrique dans l arbre de gauche. La liste au centre se remplit alors de tous les attributs de l objet, 2. L utilisateur choisi dans la liste des attributs et les ajoute à la liste de filtre à droite par les triangles ou par double clics sur un attribut, 3. La dernière étape consiste à compléter les critères en appliquant des filtres Les filtres se présentent sous la forme d un tableau avec trois colonnes. La première reprend les attributs ajoutés sur lesquels vont être appliqués les filtres. La deuxième colonne indique l opérateur et la troisième, la valeur à comparer. La liste des opérateurs disponibles est nombreuse, il y a entre autre «égal», «contient», «commence par», «différent de», «supérieur à», «supérieur ou à», etc. Une fois la requête définie, il suffira d appuyer sur le bouton «Exécuter» en bas du panneau. La recherche sera lancée et la requête sera enregistrée dans l historique en tant que «dernière». Page 31 sur 44

35 Une demande importante des utilisateurs était de pouvoir sauvegarder les requêtes pour les réutiliser facilement et même de pouvoir les échanger entre utilisateurs par un fichier XML. Cette option se trouve à côté du bouton «Exécuter». La liste de requêtes sauvegardées quant à elle se trouve en haut du panneau. Ces emplacements ne sont pas là par hasard. Ils ont été pensés et réfléchis avec l aide des utilisateurs. Nous allons voir maintenant comment sont présentés les résultats. 3. Affichage des résultats La table de résultat se place dans la seconde partie du panneau de la recherche avancée. Figure 18 : Résultats de la recherche avancée Page 32 sur 44

36 La table présente les résultats de la recherche avec comme colonne les attributs qui ont été utilisés comme filtres. Les 4 premières colonnes sont par contre fixes et elles sont communes à tous les objets : «icône», «chemin», «nom court» et «type». Le principal intérêt est de pouvoir modifier ces résultats de façon massive, nous allons voir comment. 4. Edition des résultats de la recherche L édition des résultats est facilitée grâce aux différentes fonctionnalités que nous avons développées. Par exemple, un assistant facilitant la manipulation des nombres avec une aide graphique pouvant être utilisé à l aide de la souris qui utilise un certain pas d incrément ou de décrément. Pour d autres types de données, des boites de dialogue bien spécifiques ont été développées comme pour l édition de couleurs, de polices, de relations, de fichiers, etc. Une demande des utilisateurs fut également de pouvoir manipuler facilement plusieurs objets en même temps. Une des solutions choisie, est la possibilité de sélectionner plusieurs lignes et colonnes puis de faire un copier/coller dans Excel. L utilisateur pourra manipuler à sa guise les objets et reproduire la procédure inverse dans la table de résultat. Il y a un mécanisme de vérification de cohérences des données qui protège l utilisateur et l ensemble du système. Ce mécanisme utilise un système de pattern défini pour chaque attribut d un objet (exemple la valeur d une adresse ne peut pas dépasser 255). Le but est de ne pas refaire toutes les fonctionnalités d Excel. C. Agenda Mon travail au cours de ce stage s est déroulé de la manière suivante : La première semaine a été consacrée à la prise en main du code et au test de vitesse pour la recherche (première solution). La conception de l indexeur a été effectuée pendant la deuxième semaine. Son développement a été «conduit par les tests» (méthode XP décrite plus haut). Puis la réalisation de l IHM de la recherche simple, la table de résultats et ses interactions ont pris deux à trois semaines. Au cours du mois suivant, nous avons travaillé Page 33 sur 44

37 sur le système de recherche avancée et l affichage des résultats dans le tableau. Pendant les semaines restantes nous avons permis la manipulation des données et les vérifications avec les patterns, les différentes boites de dialogues pour la modification des couleurs, fonts, fichiers. Des améliorations de l IHM ont été apportées tout au long du développement en fonction des retours des utilisateurs internes et après les différentes interviews. D. Intégration du module de recherche Le module de recherche est aujourd hui intégré à la production du SCE. Il fait partie intégrante du développement et des outils de la nouvelle version du SCE qui sortira avec PACIS début VII. Discussion AREVA T&D appartenant au groupe AREVA, s occupe du transport et de la distribution de l énergie électrique. Pour cela, il existe des infrastructures permettant de transformer les hautes tensions en moyennes tensions. Ce sont les sous-stations. AREVA a développé des outils très performants permettant la supervision, le contrôle et la maintenance de ces sites, c est le système PACIS. Ces outils sont configurables grâce à l application déconnectée appelée SCE. Un site constitué de sous-stations avec plusieurs milliers de données (composants électriques) qui doivent être configurables dans le SCE. La configuration d un site représente donc une énorme quantité de données qu il faut pouvoir décrire et maintenir à jour. La mise au point et la maintenance d un site passe ainsi par la recherche dans la base de données de composants électriques. Un premier outil de recherche était proposé dans le SCE mais la complexité de l outil le rendait inadapté, voire inutilisable. La mission qui m a été confiée consistait donc au développement d un outil de recherche rapide de données pour la nouvelle version de l application SCE. Page 34 sur 44

38 Cet outil devait répondre aux exigences des utilisateurs. Leurs besoins ont été recueillis sous forme d interview et ont conduit à deux propositions, un outil de recherche simple et de recherche avancée. C est ainsi que j ai développé ces deux outils qui ont apporté les améliorations souhaités par les clients. La recherche de données est maintenant simple et rapide. Ce stage s est déroulé dans une grande entreprise et au sein d une équipe très soudée composée de 5 ingénieurs. Je n ai pas rencontré de difficultés majeures. L ambiance de travail était bonne. Les membres de l équipe étaient disponibles et à l écoute. J ai eu la chance d être très bien intégré à ce groupe de travail et de participer au développement du projet. A cette occasion, j ai pu découvrir la méthode Agile et son intérêt pour mener à bien un projet. J ai également pu assister au séminaire SigmaM6 (Séminaire Méthode Agile de Montpellier) qui s est déroulé le 20 juin 2008 à Montpellier. J ai ainsi vu une application concrète de la méthode Agile puisque j ai pu participer à sa mise en œuvre, de l interview du client jusqu à la livraison du produit final. La méthode Agile privilégie non seulement le dialogue entre les membres de l équipe et le client, adaptation du produit fini aux demandes du client, mais aussi crée un climat propice aux discussions, à la critique au sein même de l équipe. Ce qui est un gage de qualité et d efficacité. Le partage et l échange des connaissances impliquent une responsabilité collective, chacun de membre pouvant intervenir à n importe quel niveau dans le code de l application. L outil est aujourd hui intégré dans le processus de production du SCE et sera intégré à la prochaine version du SCE2. Page 35 sur 44

39 VIII. Conclusion Le but de ce stage de 3 mois au sein d AREVA, était de concevoir deux nouveaux outils de recherche intégrés à l application SCE, qui permet la configuration de PACIS, système de gestion des sites de distribution d électricité. Les objectifs qui m ont été fixés ont bien été atteints puisque ces outils répondent aux besoins de l utilisateur, recherche rapide et efficace des données dans la base SCE. Le travail que j ai effectué semble avoir convaincu mon encadrement puisqu un CDD de 1 mois m a été proposé à la fin de ce stage. Cette période m a donné l occasion de pouvoir transmettre ces nouveaux outils à l équipe. J ai également pu effectuer quelques améliorations sur les outils de recherche. Parmi les apports les plus marquants de ce stage, la gestion de projet dans une équipe de R&D m a vraiment conforté dans l idée que je me fais du travail d ingénieur, la discussion permanente, l échange d idées... Ce stage m a permis aussi de découvrir l application sur le terrain de la méthode Agile. J ai été très enthousiaste à l idée d utiliser cette méthode que je ne connaissais que par la théorie suite à la présentation faite à l EPSI en début d année. J ai ainsi pu estimer l importance que peut avoir l introduction d une telle méthode sur la construction et l évolution d un projet et surtout les conséquences au niveau de la dynamique du groupe dans lequel tout le monde doit être impliqué et responsable. D autre part, j ai toujours eu une sensibilité pour l IHM, j ai pu partager ma passion et compléter mes compétences avec un ingénieur ergonome de l entreprise Monsieur Frédéric Monjo. Outre les cycles de formations aux risques effectués par l entreprise comme la sensibilisation au danger électrique, j ai découvert également qu il y avait des réunions informelles (invitation par courriel interne), sur un thème proposé par un des ingénieurs du site, réunion à laquelle tout le personnel peut participer. Ces réunions ont lieu en général entre midi et deux heures. Les sujets sont très variés et peuvent par exemple permettre de connaitre un nouveau langage informatique. J ai pu assister par exemple à la présentation du langage FLEX d Adobe. Ce stage m a été très bénéfique, puisque outre la découverte de la vie dans une entreprise qui travaille dans un domaine sensible, de tous les aspects sécuritaires qui en découlent (accès au site par badge, la sécurité des données informatiques...) j ai pu aussi vivre complètement la vie d un ingénieur dans un groupe, apprendre des méthodes de travail, comprendre les enjeux stratégiques et techniques qui doivent être pris en compte au cours de la vie d une entreprise et donc dans ces programmes de développement. Cette expérience très riche m a conforté dans mon désir de travailler et de m investir dans ce domaine de la recherche et développement en informatique. Page 36 sur 44

40 IX. Annexes A. Références bibliographiques Internet Scrum - Méthodes agiles Auteur : Claude Aubry, conseillé et formateur en méthodes Agile. Adresse : Résumé : Ce blog est consacré aux méthodes Agile et surtout à la méthode SCRUM. Son auteur est intervenu en tant conseillé au près d AREVA pour l équipe du SCE. Wikipedia Adresse : Résumé : Wikipedia est encyclopédie librement réutilisable que chacun peut améliorer. Intranet Projet Pilote Agile - Expérimentation d une méthode Agile Auteur : Areva - Equipe SCE Fichier : Scrum et SCE ppt Résumé : Présentation de la méthode Agile au sein de l équipe de développement du SCE. Page 37 sur 44

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