Qu’est-ce que l’ingénierie des systèmes complexes ?

L’ingénierie système est une démarche méthodologique qui permet de spécifier, concevoir, développer, intégrer, vérifier, valider et faire évoluer un système tout au long de son cycle de vie.

Elle est particulièrement adaptée aux systèmes complexes dont les performances dépendent des interactions entre de nombreux constituants.

L’enjeu n’est donc pas uniquement de maîtriser chaque équipement individuellement, mais également de maîtriser les interactions entre les différents sous-systèmes, les interfaces et les exigences qui leur sont associées.

Une approche globale du cycle de vie

L’ingénierie système permet d’intégrer les différentes activités techniques et organisationnelles nécessaires au développement du système depuis les premières phases de définition jusqu’à sa validation et son exploitation.

Cette approche permet notamment de réduire les risques de développement, de mieux maîtriser les évolutions et de faciliter la démonstration de conformité du système.

Maîtriser les interactions entre les constituants

Un système complexe peut associer des technologies et des disciplines différentes : électronique, mécanique, hydraulique, automatique, logiciel, télécommunication, etc.

La maîtrise des interfaces entre ces différents constituants est donc essentielle pour garantir le fonctionnement global du système.

Répondre aux besoins des parties prenantes

L’ingénierie système prend en compte les besoins du client, des utilisateurs, des exploitants, des équipes de maintenance ainsi que les contraintes réglementaires et normatives applicables.

Cette approche permet de transformer les besoins des différentes parties prenantes en exigences structurées et vérifiables.

Analyse des besoins et gestion des exigences

La gestion des exigences constitue une activité fondamentale de l’ingénierie des systèmes complexes.

viattech Q&S accompagne ses clients dans l’analyse des besoins et leur traduction en exigences fonctionnelles, techniques, de performance et de sécurité.

Analyse des besoins du client

La première étape consiste à comprendre les objectifs du projet, les besoins des utilisateurs et les contraintes de l’environnement dans lequel le système sera exploité.

Cette analyse permet de définir les fonctions attendues et les performances à atteindre.

Spécification des exigences

Les besoins sont ensuite transformés en exigences claires, cohérentes, non ambiguës et vérifiables.

Les exigences servent de référence pour les activités de conception, d’intégration, de vérification et de validation.

Allocation des exigences aux sous-systèmes

Les exigences système sont déclinées vers les différents sous-systèmes et équipements qui contribuent à la réalisation des fonctions attendues.

Cette allocation permet de conserver une cohérence entre l’architecture globale et les performances attendues de chaque constituant.

Traçabilité des exigences

Une démarche de traçabilité des exigences est mise en place afin de relier les besoins aux exigences, à la conception, aux tests et aux résultats de validation.

Cette traçabilité permet de disposer de preuves documentaires démontrant que le système répond aux exigences définies.

Conception et architecture des systèmes

La définition de l’architecture constitue une étape majeure du développement d’un système complexe.

viattech Q&S accompagne ses clients dans la conception d’une architecture permettant de satisfaire les exigences fonctionnelles et techniques tout en maîtrisant les contraintes de performance, de coût, de sûreté et d’évolutivité.

Conception de l’architecture système

L’architecture globale du système est définie à partir des fonctions à réaliser et des contraintes identifiées lors de l’analyse des besoins.

Cette architecture permet d’identifier les principaux constituants et leurs interactions.

Décomposition fonctionnelle et technique

Le système est décomposé en sous-systèmes et constituants afin de répartir les fonctions et les exigences de manière cohérente.

Cette décomposition facilite ensuite les activités de conception, d’intégration et de vérification.

Allocation des exigences

Les exigences sont affectées aux différents niveaux de l’architecture afin de garantir leur prise en compte lors du développement des sous-systèmes.

Analyse des interfaces

Les interfaces entre les constituants sont identifiées et analysées afin de maîtriser les interactions susceptibles d’avoir un impact sur les performances ou la sécurité du système.

Ingénierie système basée sur les modèles (MBSE)

Pour les projets présentant un niveau élevé de complexité, viattech Q&S peut mettre en œuvre une approche d’ingénierie basée sur les modèles (Model-Based Systems Engineering – MBSE).

Cette démarche s’appuie sur la modélisation du système afin de faciliter la représentation des besoins, des fonctions, de l’architecture et des interactions entre les différents constituants.

Principes de l’approche MBSE

Le MBSE permet de centraliser et de structurer les informations relatives au système dans des modèles cohérents.

Cette approche facilite la compréhension du système par les différentes équipes et contribue à améliorer la cohérence entre les différentes activités d’ingénierie.

Modélisation avec SysML

viattech Q&S s’appuie notamment sur des méthodes de modélisation basées sur SysML pour représenter les besoins, les fonctions, les composants et les relations entre les différents éléments du système.

Modélisation fonctionnelle et architecturale

Les modèles permettent de représenter la structure et le comportement du système et d’analyser les interactions entre ses différents constituants.

Exploitation des modèles tout au long du cycle de vie

Les modèles peuvent être utilisés tout au long du cycle de développement afin de faciliter les évolutions du système, la gestion des exigences et la vérification de la cohérence de l’architecture.

Intégration, vérification et validation des systèmes

L’intégration, la vérification et la validation permettent de démontrer que le système développé répond aux exigences qui lui sont applicables.

viattech Q&S accompagne ses clients dans ces activités en cohérence avec les exigences définies lors des phases précédentes du projet.

Intégration des sous-systèmes

Les différents sous-systèmes sont progressivement intégrés afin de vérifier leur fonctionnement individuel puis leur comportement dans le système global.

Vérification des exigences

Les activités de vérification permettent de démontrer que les exigences spécifiées ont été correctement implémentées.

Les méthodes de vérification peuvent notamment s’appuyer sur des analyses, inspections, essais ou démonstrations selon la nature des exigences.

Validation du système

La validation permet de vérifier que le système final répond effectivement aux besoins et aux attentes définis par le client et les utilisateurs.

Constitution des preuves documentaires

Les résultats des activités de vérification et de validation sont documentés afin d’assurer la traçabilité des exigences et de constituer les éléments de preuve nécessaires à la démonstration de conformité.

Ingénierie système et sûreté de fonctionnement

L’ingénierie système et la sûreté de fonctionnement (FDMS) sont étroitement liées dans le développement des systèmes critiques.

viattech Q&S intègre les exigences de fiabilité, disponibilité, maintenabilité et sécurité dans les différentes phases du cycle de développement.

Intégration des exigences FDMS

Les objectifs FDMS sont pris en compte dès les premières phases du projet et déclinés dans les exigences du système et de ses sous-ensembles.

Prise en compte des risques

Les risques associés au fonctionnement du système sont identifiés et pris en compte dans les choix d’architecture, de conception et d’intégration.

Cette approche contribue à réduire les risques et à maîtriser les conséquences potentielles des défaillances.

Démonstration de la conformité

Les activités de vérification, validation et sûreté de fonctionnement permettent de constituer les éléments de preuve nécessaires pour démontrer que les objectifs définis sont atteints.

Ingénierie système pour les projets complexes et innovants

Le développement d’un système complexe peut nécessiter une évolution des technologies, des processus ou de l’organisation de l’entreprise.

viattech Q&S accompagne ses clients dans les projets d’innovation et de transformation digitale en combinant expertise technique, ingénierie système et accompagnement du changement.

Analyse de l’existant

L’analyse de la situation existante permet d’identifier les contraintes, les pratiques, les technologies et les référentiels déjà utilisés par l’organisation.

Innovation et transformation digitale

L’ingénierie système peut contribuer à structurer les projets de transformation en assurant la cohérence entre les objectifs stratégiques, les besoins opérationnels et les solutions techniques.

Élaboration d’un plan d’action

À partir de l’analyse de l’existant, viattech Q&S propose un plan d’actions permettant de structurer les évolutions techniques et organisationnelles nécessaires.

Accompagnement du changement

Nos ingénieurs peuvent accompagner le client dans la mise en œuvre du plan d’action et dans l’intégration progressive des nouvelles méthodes, technologies ou organisations.

Pilotage des projets d’ingénierie système

La complexité technique doit être accompagnée d’une organisation de projet adaptée.

viattech Q&S met les bonnes pratiques de gestion de projet au service de l’ingénierie système afin de coordonner les équipes et les parties prenantes tout en maîtrisant les objectifs de qualité, de coût et de délai.

Coordination des équipes multidisciplinaires

Les projets complexes mobilisent des compétences issues de différentes disciplines.

La coordination des équipes permet de garantir la cohérence des travaux et de faciliter la résolution des problématiques d’interface.

Gestion des parties prenantes

L’identification et la gestion des parties prenantes permettent de prendre en compte leurs besoins et leurs contraintes tout au long du projet.

Gestion des risques du projet

Les risques techniques, organisationnels et opérationnels sont identifiés et suivis afin de limiter leur impact sur le projet.

Suivi qualité, coûts et délais

La planification et le suivi des indicateurs de projet permettent de mesurer l’avancement et de détecter rapidement les écarts par rapport aux objectifs définis.

Une expertise adaptée aux systèmes complexes et critiques

viattech Q&S intervient auprès d’acteurs industriels développant des systèmes complexes dans différents secteurs technologiques.

L’entreprise présente notamment une expertise dans les domaines du ferroviaire, de l’aéronautique, du spatial, de la défense, du nucléaire, de l’automobile et de l’industrie.

Cette approche transversale permet de transférer les méthodes et les bonnes pratiques d’ingénierie système entre différents environnements industriels, tout en prenant en compte leurs contraintes techniques, réglementaires et normatives spécifiques.

Vous développez un système complexe ?

Vous recherchez un partenaire pour définir les exigences, concevoir l’architecture, mettre en œuvre une démarche MBSE, maîtriser les interfaces, intégrer les sous-systèmes ou réaliser les activités de vérification et de validation ?

viattech Q&S vous accompagne dans les différentes phases du cycle de vie de votre système, de l’analyse des besoins jusqu’à sa validation.

Contactez-nous pour présenter votre projet et définir le périmètre d’intervention adapté à vos besoins.