Titre : Contribution à l ingénierie des SI inter-organisationnel support à l écoconception collaborative : vers une approche centrée efficience globale Unité(s) d Accueil(s) : ICUBE Collaboration(s) (s il y a lieu) : Equipe Génie Civil - ICUBE Cluster CREER Établissement de rattachement : UDS Rattachement à un programme (s il y a lieu) : ANR SEPOLBE Résumé : Le développement durable représente un problème sociétal incontournable qui conduit les entreprises à se tourner vers des approches d éco-conception. Leur succès dépend de la mise en place de systèmes d information-si interorganisationnels intégrant des modèles globaux de performance. Or, les modèles de performance en conception sont peu développés se focalisant, pour l éco-conception, sur l évaluation de l impact environnemental au détriment du processus. De plus, les démarches d ingénierie de SI inter-organisationnels sont centrés gestion de la complexité du réseau collaboratif et non pilotage de sa performance. L objectif de cette thèse est de coupler ingénierie des SI inter-organisationnels et modèles de performance globaux en éco-conception pour définir des méthodes et outils support à la conception et au développement des SI support aux processus d éco-conception collaboratifs. Il s agit de définir et caractériser les SI support à l écoconception (spécificité et impact sur l ingénierie SI) ; à développer des modèles globaux de la performance en éco-conception et à proposer des outils et méthodes intégrant les spécificités du domaine de l éco-conception et les modèles de performance. Pour ce faire une démarche de recherche/action est proposée. Elle implique deux terrains d applications complémentaires : l ANR SEPOLBE (Substance Extracellulaire POur Les BEtons) de l équipe Génie Civil d ICUBE et le Cluster CREER (Cluster Research: Excellence in Ecodesign and Recycling).
Description du sujet : Le développement durable représente de nos jours un problème sociétal incontournable mais aussi un enjeu majeur pour les entreprises manufacturières. Cela les conduit à se tourner vers les approches d éco-conception encore appelée DFE (Design for the Environment). Selon (Tukker et al. 2000), les facteurs influençant la volonté et le besoin de mettre en œuvre l éco-conception sont avant tout liées aux contraintes réglementaires et de marché. Ainsi, l objectif est de réduire les impacts environnementaux tout au long du cycle de vie du produit tout en conservant la qualité d usage (fonctionnalités et performances) du produit. De ce point vue, elle représente de nombreux challenges puisqu elle induit d atteindre ces objectifs sans augmentation des coûts ainsi qu une approche globale qui exige une nouvelle façon de concevoir en intégrant les principes du développement durable (Reyes Carrilo 2007). Le produit est considéré comme un système et le concepteur projette le devenir du produit dans le futur. Selon (Handfield et al. 2001), les principales barrières de mise en pratique de l écoconception sont les suivantes : 1. Les outils et méthodes classiques d éco-conception sont rarement mis en œuvre ; 2. La perception selon laquelle éco-concevoir ne demande aucune contrepartie, est un écueil ; 3. Il existe un gap entre les partisans de l éco-conception et ceux qui doivent la mettre en œuvre au niveau opérationnel ; 4. L intégration des préoccupations environnementales se limite à la mise en place de points de contrôle dans le processus de conception ; 5. Les mesures de performance des activités d éco-conception se focalisent sur les aspects coûts et temps de mise sur le marché ; 6. L éco-conception est évaluée en termes de performance environnementale, essentiellement à travers la recyclabilité. Les trois derniers points sont peu abordés actuellement car l évaluation de la performance en conception en général reste un sujet de recherche relativement récent. Parmi les travaux représentatifs de ce domaine on peut citer (Robin 2005), qui propose un modèle global de performance en conception ou encore ceux du projet CodeKF, dont un des axes est le couplage performance et qualité en conception (Poulet et al. 2010). Les trois premiers points, quant à eux, font l objet de travaux se focalisant sur les vecteurs d intégration de l environnement en conception et sur la proposition de méthodes et outils support. Ces derniers, selon l état de l art réalisé dans (Ljunberg 2007) incluent des aspects liés à l analyse de l impact environnemental d un produit ou à la détermination de ses conditions de réutilisation ou de recyclage. Cependant, une voix complémentaire à explorer serait de développer des modèles de performance globaux de l éco-conception intégré à des systèmes d information (SI) support. Selon Boks (2006) ; Johansson (2002) ; Pujari (2006) l efficience en écoconception passe par des processus collaboratifs nécessitant la mise en place de réseaux d entreprise, intégrant des spécialistes des préoccupations environnementales. Or, le succès de tels réseaux est lié à la mise en place de SI support (Littler et al. 1995 ; Noori et Lee 2004). Les travaux en ingénierie des SI inter-organisationnels mettent surtout l accent sur les facteurs de succès de tels systèmes (Jiang et al. 2011), leur
gestion (Hu et al. 2011 ; Lyytinen et Damsgaard 2011) sans s attacher à la question de leur ingénierie à proprement parler. Dans ce cadre, le sujet de thèse proposé se pose la question de quelle ingénierie pour les SI des processus collaboratif d éco-conception. Il s agit de coupler une réflexion autour de modèles de performance globaux d eco-conception avec une démarche d ingénierie des SI inter-organisationalle adapté à ce contexte. Les résultats attendus, balayent l ensemble du cycle de vie d un projet de conception et développement en ingénierie des SI. Ils peuvent être détaillés de la manière suivante : 1. Définition des caractéristiques et spécificités de tels SI ; 2. Définition des modèles de performance globaux de l éco-conception ; 3. Définition des méthodes et outils de conception et déploiement de tels SI, intégrant les modèles de performance définis au point 2. La démarche de recherche proposée est une démarche de recherche action où résultats de recherche et cas d applications réels s enrichissent mutuellement. En effet, nous proposons d appliquer les résultats de cette thèse sur deux cas d application complémentaires dans lesquels l équipe ISE est activement impliquée. Le premier cas d application est le projet P2I (Plateforme d Information Intelligente) du cluster CREER (Cluster Research: Excellence in Ecodesign and Recycling). Ce cluster a été fondé au printemps 2007 à l initiative de sept entreprises : Renault, Steelcase, Areva T&D, Plastic Omnium, Veolia Environnement, le Groupe SEB et le Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM), en partenariat avec la SERAM et le laboratoire MAPIE de l Institut ENSAM de Chambéry. Son objectif est de développer une recherche non concurrentielle dans les domaines de l éco-conception de produits et du recyclage. Le rôle du cluster est d aider ses membres à améliorer l efficience en écoconception de ses membres, au nombre de 80, au travers de projets communs et d une mise en commun de leurs recherches respectives sur l environnement. L objectif du projet P2I est la conception et le déploiement d un SI support aux activités du cluster notamment ses activités de veille et de mutualisation de l information. Le projet en est actuellement à sa phase de test et de déploiement. L analyse a posteriori des premières phases du projet, que nous avons pilotées dans le cadre du projet GT31 financé par la Région Alsace, la DRIRE Alsace et l ADEME, permettront de vérifier les résultats du point 1. Le second cas est le projet ANR SEPOLBE (Substance Extra-cellulaires POur Les BEtons), porté par l équipe Génie Civil d ICUBE. Son but est d élaborer des adjuvants pour bétons éco-respectueux en ayant recours à des substances extra-polymériques inhibant la corrosion des armatures métalliques des bétons armés et la biocontamination de leur surface. Il implique quatre laboratoires de recherche de disciplines différentes (matériaux, électrochimie, physico-chimie des surfaces et microbiologie) et un partenaire industriel. De ce point de vue, ce projet est un projet d éco-conception collaboratif en réseau. Virginie GOEPP y est impliquée à hauteur de 8 mois.homme sur 48 mois pour la partie modélisation de processus collaboratifs. La Figure 1 donne l organigramme des tâches du projet SEPOLBE ainsi que les collaborations devant être mises en place pour mener à bien chaque tâche. Le suivi de 1 V. GOEPP, F. HLAWKA «Rapport final projet GT3 : Mise en place d une mutualisation européenne de l information technologique, réglementaire ( ) et de sa diffusion, en vue de faciliter l innovation technologique sur le recyclage et l éco-conception de produits» du cluster CREER 130 k juin 2007-juin 2009
ce projet à travers la participation des encadrants de thèse impliqués et l analyse du déroulement de ce projet permettront de consolider et d enrichir les points 1 et 2 de cette thèse. Les résultats de la thèse permettront d améliorer l efficience de la collaboration entre les différents partenaires scientifiques impliqués dans SEPOLBE. Figure 1 : organigramme des 8 tâches du projet (le partenaire responsable est souligné) Bibliographie Boks, C., 2006, The soft side of ecodesign. Journal of Cleaner Production, 14 (15-16), 1346-1356. Handfield, R., S. Melnyk, R. Calantone and S. Curkovic, 2001, Integrating environmental concerns into the design process: the gap between theory and practice. IEEE Transactions on Engineering Management, 48 (2), 189-208. Hu, D. N., S. X. Sun, J. L. Zhao and X. L. Zhao, 2011, Strategic choices of interorganizational information systems: A network perspective. Information Systems Frontiers, 13 (5), 681-692. Jiang, Y. Z., T. N. Wang and A. H. Zhou, 2011, Research on the Factors Affecting the Adoption of Supplier - retailers Inter-organizational Information Systems. In H. Lan, Yang Y. H. (ed.), 2011 International Conference on Management Science and Engineering - 18th Annual Conference Proceedings, Vols I and Ii), pp. 3-9. Johansson, G., 2002, Success Factors for Integration of Ecodesign in Product Development - A Review of State-of-the-art. Environmental Management and Health, 13 (1), 98-107. Littler, D., F. Leverick and M. Bruce, 1995, Factors affecting the process of collaborative product development: a study of UK manufacturers of information and communications technology products. Journal of Product Innovation Management, 12 (1), 16-32. Ljunberg, L. Y., 2007, Materials selection and design for development of sustainable products. Materials and Design, 28 (2), 466-479. Lyytinen, K. and J. Damsgaard, 2011, Inter-organizational information systems adoption - a configuration analysis approach. European Journal of Information Systems, 20 (5), 496-509.
Noori, H. and W. B. Lee, 2004, Collaborative design in a networked enterprise: The case of the telecommunications industry. International Journal of Production Research, 42 (15), 3041-3052. Poulet, A., B. Rose and E. Caillaud, 2010, Specifications of a quality referential for performance in design. Proceedings of the 20th CIRP Design Conference - Global Product Development, Nantes, France. Pujari, D., 2006, Eco-innovation and new product development: understanding the influences on market performance. Technovation, 26 (1), 76-85. Reyes Carrilo, T., 2007, Eco-design in SMEs: Methodological troy horse and trajectory choice mechanisms as integration medium of the environment in design (in french). PhD Thesis, Industrial Engineering, South Toulon-Var University. Robin, V., 2005, Performance evaluation of the design systems to manage product engineering : prototype of software to help actors of design. PhD Thesis, Bordeaux 1 University - Computer-Integrated-Manufacturing Speciality. Tukker, A., E. Haag and P. Eder, 2000, Eco-design: European state of the art Part I: Comparative analysis and conclusions - An ESTO project report. Report, European Commission Joint Research Centre Institute for Prospective Technological Studies Seville. Travaux des encadrants en lien avec le sujet proposé Goepp V, Rose B, Caillaud E, (2012) Reference modelling for eco-design, 14th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing (INCOM 2012) Bucharest, Romania, May 23-25, CDRom Preprint Proceedings p. 1321-1326 Avila O., Goepp V., Kiefer F. (2011) ATIS: A method for the complete alignment of technical information systems. International Journal of Computer Integrated Manufacturing. 24 (11): 993-1009 Mamoghli S, Goepp V, Botta-Genoulaz V. (2011) A decision algorithm for ERP systems alignment. International Journal of Business Information Systems. 8(1): 23-45 Poulet, A., B. Rose and E. Caillaud, 2010, Specifications of a quality referential for performance in design. Proceedings of the 20th CIRP Design Conference - Global Product Development, Nantes, France Avila O, Goepp V, Kiefer F (2009) Understanding and classifying information system alignment approaches. Journal of Computer Information Systems. 50(1): 2-14
Calendrier de la thèse : 2013-2016 Le calendrier de la thèse peut-être représenté par le diagramme GANTT ci-dessous : La thèse va comporter les phases suivantes : - Phase d état de l art : ici les approches existantes de conception de SI inter-organisationnels, ainsi que les modèles de performance en conception et éco-conception seront étudiés et analysés ; - Phase de caractérisation des spécificités des SI support à l éco-conception collaborative : sur la base de l état de l art, les spécificités des SI support à l éco-conception collaborative seront définies ainsi que les impacts sur l ingénierie des SI correspondant (type de démarche, de modèles à construire, etc.) - Phase de définition des modèles de performance globale en éco-conception : durant cette phase les modèles de performance globale d écoconception intégrant le processus et le produit conçu ainsi que les métriques associées seront développées. - Phase de proposition de méthodes et d outils d ingénierie des SI inter-organisationels : les modèles de performance définies à la phase précédentes doivent être complétées par une méthode d ingénierie des SI adaptée aux spécificités définies lors de la deuxième phase. C est l objectif de cette phase. - Phase de rédaction de thèse. - Phase de confrontation terrain : cette phase concerne la partie «terrain» de ce travail de thèse qui vient alimenter les autres phases de manière à s enrichir mutuellement. Cette phase comporte deux sous-phases. Une première phase d analyse et de retour d expérience auprès des utilisateurs de l outil P2I et des membres du projet SEPOLBE pour définir et caractériser les spécificités des SI support à l éco-conception collaborative. Une seconde phase de validation et de diffusion des résultats de recherche.