Acadmie de Besanon LINGNIERIE SYSTME Source D Luzeaux

Académie de Besançon L’INGÉNIERIE SYSTÈME … Source D. Luzeaux PEUT ÉVITER DES CATASTROPHES … Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

L’INGÉNIERIE SYSTÈME : DU BESOIN AU SYSTÈME démarche L’ingénierie système, plus qu’un outil, une qui vise à formaliser et à coordonner l’ensemble des processus qui permettront de BIEN REPONDRE à un besoin exprimé. • Recueillir le besoin, le verbaliser, le valider Académie de Besançon 1 2 • Arrêter la finalité et les missions du système à réaliser 3 • Définir les modes d’utilisations et les fonctions associées • Concevoir l’architecture du système 4 5 • Valider la réalisation L’ensemble de ces actions s’inscrit dans une démarche de management de projets, qui sous tend les notions suivantes : BIEN FAIRE (avec de bonnes pratiques) les BONNES activités au BON moment avec les BONNES ressources. (Source AFIS) Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

L’IS ET LES SYSTÈMES Académie de Besançon • Du plus simple, au plus complexe Services de transport multimodaux Source : D Luzeaux - DGA Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

DES ÉCUEILS À ÉVITER Cause des échecs en définition de système Académie de Besançon • Source : D Luzeaux - DGA Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

L’INGÉNIERIE SYSTÈME, UNE RÉPONSE POSSIBLE … • • Académie de Besançon • • • Une meilleure définition des besoins des utilisateurs Une meilleure synergie entre le maitre d’ouvrage et le maitre d’œuvre Amélioration de la gestion de la complexité des systèmes Une définition complète des acteurs (humains, sous systèmes, personnes morales etc) Homogénéisation des outils et méthodes durant le cycle de vie d’un système, des syntaxes et du vocabulaire Validation à chaque étape des choix fonctionnels, temporels et structurels des systèmes; Le système est vérifié pour s’assurer qu’il est conforme aux exigences initiales (contraintes du MOA), il est qualifié dans l’environnement opérationnel pour montrer son aptitude à répondre au besoin exprimé. Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

LES NORMES DE L’INGÉNIERIE SYSTÈME Académie de Besançon L’IS retient comme invariant les processus normalisés du cycle de vie des systèmes NORMES: ISO 15288, EIA 632, IEE 1220 (AFIS) Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

LES PROCESSUS TECHNIQUES RETENUS POUR LI’S Académie de Besançon Les processus techniques (Norme 15288) sont utilisés pour définir les exigences applicables à un système, pour les transformer en un produit réel, pour permettre la reproduction de ce produit lorsque nécessaire, pour exploiter le produit afin de rendre les services exigés, pour assurer la pertinence de la délivrance de ces services et pour réformer le produit lorsqu’il est retiré du service. Processus de définition des exigences des parties prenantes (Besoin des PPS) Processus d’analyse des exigences Processus de conception de l’architecture Un processus est défini par la norme comme un ensemble d’activités auxquelles le projet doit répondre 1 - Identifier les parties prenantes qui ont un intérêt visà-vis du système pendant son cycle de vie 2 - Susciter et découvrir les exigences des parties prenantes (en terme de besoin, de manque, de désir, d’attente et de contraintes etc. ) Au total la norme fixe 9 activités 1 Définir les frontières fonctionnelles du système, exprimées sous la forme du comportement attendu et de ses propriétés (vis-à-vis des utilisateurs, du comportement de l’environnement, des contraintes d’interface etc. 2 – Définir chaque fonction que le système doit exécuter, les critères qualitatifs exigés du système et des opérateurs etc. 1 – définir des architectures logiques appropriées (relatives aux fonctions et performances, aux services et exigences temporelles, aux flux de données etc. 2 – Grouper ou séparer les fonctions du système identifiées lors de l’analyse des exigences des PPS, et les allouer aux éléments du sytèmes etc. ) Au total la norme fixe 10 activités Au total la norme fixe 8 activités Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

1 -Processus de définition des besoins PPS (MOA) 2 -Processus d’analyse des exigences (MOE) 3 -Processus de conception de l’architecture (MOE) Définir la mission principale du système Analyser le contexte du système Identifier les opérations du système Académie de Besançon Définir le contexte du système Définir les utilisations du système Décrire les scénarios d’utilisation Définir les concepts du système Décrire les missions du système Vérifier les besoins des parties prenantes Valider les besoins des parties prenantes Documenter la définition des besoins des parties prenantes Associer les opérations aux états Vérifier l’architecture logique Décrire les exigences système Définir les exigences de validation Définir les besoins des parties prenantes Définir la vue logique du système Assurer la traçabilité des exigences système Vérifier les exigences système Valider les exigences système Analyser les architectures candidates Allouer les opérations aux soussystèmes Définir les échanges avec les sous- systèmes Définir la vue interne du système Vérifier l’architecture physique Valider l’architecture Documenter les exigences système Documenter la conception de l’architecture Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

METTRE EN ŒUVRE L’INGÉNIERIE SYSTÈME Académie de Besançon IS Processus Analyse des exigences Processus – Conception de l’architecture Domaine de la solution Processus Définition des parties prenantes Itérations Enchainements Domaine du problème Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

Académie de Besançon L’INGÉNIERIE SYSTÈME EN RÉSUMÉ • Démarche Méthodologique générale qui englobe l’ensemble des activités adéquates pour – Concevoir, faire évoluer et vérifier un système – Apporter une solution économique et performante – Satisfaire les besoins du client et des parties prenantes • On peut définir l’Ingénierie Système comme : – Un processus coopératif et interdisciplinaire de résolution de problème – S’appuyant sur les connaissances, méthodes et techniques issues de la science et de l’expérience – Mis en œuvre pour définir, faire évoluer et vérifier la définition d’un système (ensemble organisé de matériels, logiciels, compétences humaines et processus en interaction) – Apportant une solution à un besoin opérationnel identifié relativement à des critères d’efficacité mesurables – Satisfaisant aux attentes et contraintes de l’ensemble de ses parties prenantes et acceptables pour l’environnement – Cherchant à équilibrer et optimiser sous tous les aspects de l’économie globale de la solution sur l’ensemble du cycle de vie du système. Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

L’INGÉNIERIE SYSTÈME EN RÉSUMÉ Académie de Besançon Le besoins des parties prenantes Domaine du besoin (MOA) Les exigences des autres parties sur la durée du cycle de vie (Utilisateurs/ exploitants, concepteurs/opérateurs de production, maintenance), organismes réglementaires etc) Les exigences du client La finalité du système souhaité Les missions ET services rendus à réaliser pour répondre aux exigences Les exigences systèmes Domaine de la solution (MOE) Fonctions 1 Architecture logique (ou fonctionnelle) Architecture physique Fonctions n Attention : Processus itératif à chaque étape de définition ou de réalisation, de validation Les exigences peuvent être raffinées (niveau de détail) Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

ENVISAGER LE SYSTÈME DANS UN CONTEXTE GLOBAL Académie de Besançon Besoin du client Des exigences initiales Des missions et des services rendus Besoin des autres parties prenantes EXISTANCE DANS UN CONTEXTE DE DEFINITION DU SYSTEME SUR LE CYLE DE VIE Des exigences systèmes Des comportements attendus Des modes d’utilisation Des fonctions Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

L’INGÉNIERIE SYSTÈME DANS LA CLASSE Ce n’est pas une finalité absolue, mais une méthode complémentaire pour permettre la communication entre experts techniciens. Académie de Besançon L’évolution des compétences en entreprises, nécessite que chacun puisse participer à un travail collaboratif, pluri-technologique, pour concevoir des systèmes complexes. Ces évolutions impliquent l’utilisation d’outils de description fonctionnelle et structurelle compréhensibles par tous et compatibles avec les spécificités de chacun. Le langage de modélisation objet Sys. Ml (System Modeling Language) s’appuie sur une description graphique des systèmes en utilisant un certain nombre de diagrammes et permet de représenter les composants et les flux de toutes natures. Le langage Sys. ML, est un outil pour mettre en œuvre la méthode de l’ingénierie système. Ce qui importe c’est de comprendre et de concevoir par l’IS, et si nécessaire, modéliser à l’aide du langage commun Sys. ML. Les rénovations de diplôme intègrent à tous les niveaux cette démarche. (en sti 2 D, en BTS, à l’IUT, à ENSMM …) Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

DANS LES PROGRAMMESSTI 2 D Académie de Besançon IS & SYSML Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

DANS LES PROGRAMMESSTI 2 D Académie de Besançon IS & SYSML Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

IS-SYSML ET LES BTS Académie de Besançon BTS SN : Une recherche au niveau du RAP les mots Sysml et UML apparaissent pour diverses taches. BTS MS : . Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

Académie de Besançon IS-SYSML ET LES AUTRES ENSEIGNEMENTS Les prochaines évolutions des programmes en SSI intégreront l’utilisation de la démarche IS et le langage Sys. Ml. Concernant les EDE, il n’est pas envisagé de généraliser Sys. Ml, cependant il est intéressant de sensibiliser les élèves à l’utilisation de l’IS, à travers les activités de créativité (étude de cas, mini-projet, projet). Le mode lecture est uniquement à envisager, même si il est possible de faire compléter à partir de phases de brainstorming Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

DES POINTS DE REPÈRES POUR L’INGÉNIERIE SYSTÈME En IS, on identifie deux types de systèmes : 1 -Le système à faire (en réponse au besoin) Académie de Besançon 2 -Le système pour faire (la démarche de projet pour piloter la réalisation du système à faire – planification, décomposition en phases de conception et jalons, revues, étude selon les phases du cycle de vie, découpage en taches etc. que l’on peut rapprocher au processus d’entreprise ) RQ : le système à faire est une commande faite à l’élève, le système pour faire, est un concept technologique et pédagogique pour faire acquérir des compétences propres au travail collaboratif. Ce deuxième système est vécu par l’apprenant, et piloté par l’enseignant. Définition du besoin : Larousse : Besoin : Exigence née d'un sentiment de manque, de privation de quelque chose qui est nécessaire à la vie organique (Besoin de manger, de dormir etc) Besoin primaire : besoin dont la satisfaction permet la subsistance. Besoin secondaire : besoin non vital, dont la satisfaction peut sembler accessoire. Ecole Polytechnique – Paris-Saclay – Pr Gilles Garel Besoin : exigence née de la nature ou de la vie sociale, insatisfaction qui est à l’origine du projet Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

Académie de Besançon LES APPROCHES SYSTÈMES (POUR LE SYSTÈME À FAIRE) • Point de vue du Besoin : – caractérisé par le domaine du problème à résoudre (ce qui est attendu de la solution pour répondre au besoin – expression du client uniquement) – Approche par l’exploration exhaustive du besoin pour décrire la finalité, les missions et les services rendus. A ce niveau le client est exigeant ! • Point de vue de la solution : – caractérisé par le domaine de la solution, en tenant compte des opportunités, des contraintes technologiques et économiques, traduites sous formes d’exigences systèmes pour dire ce à quoi devra répondre le système (ce qu’il doit faire, avec quel niveau de services et sous quelles contraintes, quelles formes de réponses technologiques au client) Contraintes techniques Spécification des exigences systèmes à résoudre. Expression du besoin Domaine du problème Définition des fonctions Opportunités Domaine de la solution Intégration des structures Finalité Missions Services Références pour concevoir le système La démarche d’ingénierie nécessite des itérations permanentes entre le domaine du problème et le domaine de la solution Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

LE BESOIN: COMPRENDRE ET VERBALISER Académie de Besançon Le client J’ai besoin de me déplacer facilement, avec mon matériel, sur des distances courtes et sans efforts. Je suis parfois accompagné, je communique. . Avez-vous une solution de qualité, rapide, efficace, peu cher ? Oui, simplement motorisé, avec mes affaires ! Le fabricant Bien Sur ! Se déplacer Comme tout le monde ! Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

DES INCOMPRÉHENSIONS Le fabricant Académie de Besançon Avec vos affaires ? Sans efforts ? Distances courtes ? Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

DES OUBLIS Académie de Besançon Le client Ce à quoi pensait le client : rester connecté sur son ascenseur j’ai oublié, je suis accompagné de tous mes amis du Web ! Ce qu’à compris le fabricant. Voilà, j’ai ce qu’il vous faut! Vous choisirez la couleur Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

CE QUI A FAIT DÉFAUT DANS CES ÉCHANGES Académie de Besançon Coté client : un contexte humain et environnemental décrivant la façon de se déplacer habituellement (ici mobilité réduite) dans une habitation à étages et non adaptée. Coté fabricant : un questionnement structuré et complet pour faire naitre toutes les spécificités du besoin du client. Interroger le client sur des fonctionnalités obligatoires ou optionnelles. Les modes de fonctionnement souhaités, les nombres d’utilisateurs, les infrastructures existantes, le coût de l’investissement envisagé, etc. Une reformulation adaptée pour faire valider la demande par le client de manière explicite. La relation entre MOA et MOE doit s’inscrire dans une démarche systématique, structurée et complète, avant même d’imaginer une solution technologique Un besoin mal cerné, mène à une réponse inadaptée. Il ne faut pas concevoir ce que l’on pense être correct, mais penser correctement ce que l’on doit concevoir. Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

LE BESOIN : DÉCRIRE ET DOCUMENTER Le besoin exprimé par le client : Académie de Besançon Ici, le client, qui est une personne à mobilité réduite, souhaite se déplacer d’un étage à un autre de manière autonome. Se déplaçant en fauteuil roulant, il souhaite durant ce transfert, rester dans son fauteuil, et pouvoir rester connecté et joignable via son ordinateur portable et son téléphone. Il souhaite par ailleurs piloter le système via une console intégrée au système, et à l’aide de son ordinateur ou de son Smartphone. Il n’envisage pas de modification de structure de son logement, la solution attendue s’intègrera dans l’existant. Exprimer un besoin et le formaliser, c’est s’obliger à penser en BESOIN et non en SOLUTION La finalité du système à fabriquer (souhaité par le client) : Transférer une personne à mobilité réduite, assise dans son fauteuil roulant, du rez de chaussée au premier étage, en permettant le pilotage du dispositif à l’aide d’une console intégrée, et d’un contrôle à distance via un Smartphone et (ou) d’un ordinateur, par l’utilisateur ou par une autre personne à proximité. La Finalité décrit le résultat attendu par le client, dans un environnement donné avec lequel il interagit Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

LE BESOIN : MISSION ET SCÉNARIO Académie de Besançon Il s’agit maintenant de définir plus précisément ce que l’on attend comme fonctionnalités du système, dans un contexte d’emploi ou d’utilisation. On peut alors décrire ce que fait le système en un ensemble de missions, pour lesquelles il va falloir définir les services rendus par le système pour les atteindre. Ces services sont définis pour un contexte donné. Les missions à assurer par le système souhaité : 1 - Accueillir sur une plateforme le fauteuil roulant et son utilisateur en sécurité 2 - Mettre en mouvement le système à une vitesse réglable par l’utilisateur 3 - Piloter le système via une console intégrée, via un Smartphone, via un ordinateur A chacune des missions sont associés des services rendus au client pour les accomplir. De ces services découleront des fonctions opérationnelles ( ex mission 1 : sécuriser le périmètre de la plateforme, mission 2 : transmettre de l’énergie à la plateforme etc, ex mission 3 : transmettre des informations etc. ) Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

Le contexte et l’environnement du système impose des scénarios de comportement du système et des échanges de flux (matière, énergie, information) Académie de Besançon Les modes d’utilisation Pour l’utilisateur : scénario 1 - appeler le système à l’étage souhaité; ouvrir l’accès automatiquement, fermer l’accès automatiquement, piloter le système selon les cas via la console, ou le Smartphone, ou l’ordinateur. Scénario 2 – en cours d’utilisation, bloquer le système en situation de sécurité. Pour le technicien : Scénario 3 – piloter le système en mode mise au point, en mode maintenance Pour chacune des missions et des services rendus, naitront des exigences qui imposeront de fait des typologies de solutions fonctionnelles et structurelles. Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

Académie de Besançon DÉFINITION DES EXIGENCES SYSTÈME Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

Académie de Besançon EXEMPLE DE TYPOLOGIE DES EXIGENCES Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

NOTIONS D’EXIGENCES • Définition : Une exigence prescrit une propriété dont l’obtention est jugée nécessaire. Son énoncé peut être une fonction, une aptitude, une caractéristique ou une limitation à laquelle doit satisfaire un système, un produit, un processus. (Source AFIS) Académie de Besançon • Quelques grands principes : – Une exigence ne traite que d’un seul sujet – Elle est précise et rigoureuse – Elle ne permet qu’une interprétation possible – Une exigence porte sur le QUOI ? Et non sur le COMMENT – Toute exigence est vérifiable – Une exigence doit pouvoir être satisfaite dans le contexte du projet et de la technologie du moment – Les exigences ne peuvent pas être incompatibles – Toute exigence système doit répondre à un besoin – Toute exigence du CDCF doit induire au moins une exigence système Finalité Exigences initiales (client - cdcf) MOA Exigences soussystèmes (spécifications) Exigences constituants (conception - réalisation) MOE Référentiel d’exigences ( validé par MOA et MOE) Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

LA DÉMARCHE IS EN DEUX ÉTAPES Des diagrammes pour modéliser Une description syntaxique Domaine du problème Analyse des besoins Contexte Traduction des missions des services rendus, et des modes d’utilisation Académie de Besançon Spécification des exigences Nouvelles exigences, modifications. Scénarios opérationnels Décomposition fonctionnelle et temporelle Référentiel des exigences Architecture fonctionnelle Conception physique Domaine de la solution Phase définition du besoin, de spécification de la solution • • • Processus Traduction des architectures et des processus systèmes Architecture physique Phase de modélisation du besoin, conception des architectures de la solution Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

RÉFÉRENCES Académie de Besançon Association Française de l’Ingénierie Système (AFIS) https: //www. afis. fr/pages/accueil. aspx (toute une gamme d’ouvrages sur le sujet du système dont Découvrir et comprendre l’ingénierie système) Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon

Académie de Besançon CELA PEUT PARAÎTRE COMPLEXE ! CELA SEMBLE TOUJOURS IMPOSSIBLE, JUSQU’À CE QU’ON LE FASSE NELSON MANDELA J Canivet- IA-IPR Ingénierie Système – le 30 janvier 2015 – Lycée Jules HAAG Besançon