Présentation et objectifs généraux

Mots clés : ergonomie cognitive, psychologie cognitive, conception individuelle, conception collective, résolution de problème, raisonnement, coopération, réutilisation, récupération de connaissances, compréhension, planification, co-conception, conception distribuée, points de vue, psychologie de la programmation .

Résumé :

L'objectif de l'action EIFFEL est la compréhension des activités de conception, aussi bien individuelles que collectives. L'objectif applicatif est de participer à la définition des outils d'aide à la conception et plus particulièrement à la spécification de nouvelles méthodologies de conception adaptées aux besoins des entreprises et aux utilisateurs dans l'entreprise. Nos objectifs opérationnels se déclinent autour de trois axes : (1) le processus de conception, (2) l'évaluation dans la conception, (3) la réutilisation dans la conception.

L'objectif de l'action EIFFEL est la compréhension des activités de conception , aussi bien individuelles que collectives. L'objectif applicatif est de participer à la définition des outils d'aide à la conception et plus particulièrement à la spécification de nouvelles méthodologies de conception adaptées aux besoins des entreprises et aux utilisateurs dans l'entreprise. L'action EIFFEL collabore étroitement avec l'action AIRELLE et le laboratoire d'Ergonomie du CNAM en vue de la constitution d'un projet commun.

Les spécificités des tâches de conception sont assez bien connues ([FBB⁺90,GP92,NS72,VH90]):

Les problèmes sont larges et complexes; les variables et leurs interrelations sont trop nombreuses pour pouvoir être scindées en sous-systèmes indépendants. Une conséquence de cette complexité est que la résolution de ces problèmes requiert des compétences multiples.
Un grand nombre de degrés de liberté existe dans l'état initial du problème (les problèmes sont "mal définis").
Les solutions ne sont pas uniques et correctes, mais variées, acceptables et plus ou moins satisfaisantes.
Le problème ne préexiste pas à la solution : l'un et l'autre sont construits simultanément.
Il n'existe pas un seul chemin prédéterminé vers la solution; l'organisation de l'activité est "opportuniste".
L'élaboration d'une solution se base non seulement sur des connaissances génériques, mais également sur des connaissances particulières, liées à des problèmes spécifiques.

L'étude des raisonnements de conception a été menée traditionnellement dans le cadre des études sur les activités individuelles de résolution de problèmes. Cette problématique a évolué ces dix dernières années en réponse à l'évolution des situations de conception en milieu industriel où les enjeux d'assistance au travail collectif sont devenus cruciaux. Un enjeu majeur de la modernisation des entreprises est de créer de nouvelles organisations de conception qui mettent l'accent sur le caractère collectif du travail, le décloisonnement des différents métiers de conception et de fabrication, et la réutilisation de connaissances dans la conception.

La méthodologie dans la conduite des projets de conception est, à ce titre, devenue une question centrale. Or, la mauvaise prise en compte, par les méthodologies existantes, de l'activité réelle en conception, qu'il s'agisse des raisonnements individuels ou collectifs, entraîne des problèmes qui sont mesurables en termes de coût, d'efficacité, et de productivité des entreprises.

La prise en compte des modèles cognitifs des raisonnements individuels et collectifs dans la conception apparaît indispensable pour spécifier et évaluer les méthodologies de conception et, plus généralement, les systèmes d'aide à la conception. L'apport des Sciences de la Cognition, et plus particulièrement de la Psychologie et de l'Ergonomie Cognitives, dans la maîtrise des processus de conception et dans la réduction des coûts, est de plus en plus reconnu comme essentiel.

Au niveau individuel, l'assistance aux mécanismes de conception nécessite de s'appuyer sur des modèles cognitifs des raisonnements mis en oeuvre dans la conception. C'est le seul moyen de s'assurer de la compatibilité entre, d'une part, les processus et représentations des concepteurs et, d'autre part, les caractéristiques des méthodes et outils de conception. On reconnaît là un des principes de base de la démarche ergonomique, qui vise à adapter le travail à l'opérateur humain.

Au niveau collectif, l'assistance à la coopération inter-métiers et intra-métiers, via des outils (par ex., CFAO, BC, systèmes argumentatifs) et méthodes (par ex., ingénierie concourante, logique de conception) présente un enjeu économique considérable pour les futurs systèmes de conception. Pour spécifier cette assistance, il faut se baser sur :

des modèles cognitifs des mécanismes coopératifs mis en jeu dans les situations de conception. Certains mécanismes visent à assurer la coordination temporelle et opératoire des activités de conception (synchronisation opérative) alors que d'autres visent à construire des représentations partagées des objets de conception et des procédures de conception et d'évaluation (notamment synchronisation cognitive et construction des critères d'évaluation de solutions) ;
des modèles cognitifs des mécanismes de réutilisation dans la conception (e.g., mécanismes de récupération et d'exploitation des connaissances) et des conditions de la réutilisation effective;
des modèles cognitifs de la dynamique des raisonnements collectifs (e.g., négociation, argumentation).

Nos objectifs opérationnels se déclinent sous trois axes de recherche :

Axe 1 : Le processus de conception
Le processus de conception, tant au niveau individuel que collectif, est guidé, sinon contraint, par des méthodologies de conception qui prescrivent les phases de conception et leur ordonnancement temporel. Nos études visent à modéliser le processus de conception, individuelle et collective. Nos thèmes actuels de recherche sont la planification dans la conception individuelle, le processus de conception collective, notamment la conception distribuée et la co-conception, en ingénierie concourante. Un objectif applicatif est d'évaluer et de spécifier les méthodologies de conception afin d'améliorer leur utilisabilité.

Axe 2 : L'évaluation dans la conception

L'évaluation est un processus qui est au coeur de la coopération inter-métiers dans les nouvelles organisations de conception. Nos études visent à modéliser ces processus coopératifs. Nos thèmes actuels de recherche ont trait aux activités collectives dans la mise en oeuvre de méthodes d'évaluation et aux mécanismes mis en jeu dans la confrontation et l'intégration des points de vue. Nous nous centrons notamment sur les activités de nature argumentative. Un objectif applicatif est d'évaluer et de spécifier les outils d'évaluation.

Axe 3 : La réutilisation dans la conception

La capitalisation et la réutilisation des connaissances de conception devient un enjeu de plus en plus vital pour les entreprises. Nos études visent à modéliser les processus cognitifs mis en oeuvre dans la réutilisation, aussi bien selon un axe prospectif que rétrospectif. Selon un axe prospectif, nos thèmes actuels de recherche concernent les caractéristiques du contenu et de l'organisation des connaissances réutilisables en conception. Selon un axe rétrospectif, nos thèmes actuels de recherche sont les mécanismes cognitifs de récupération, compréhension et exploitation de connaissances réutilisables dans un contexte de conception. Plus généralement, ces recherches s'inscrivent dans la thématique de la mémoire organisationnelle. Un objectif applicatif est d'évaluer et de spécifier des méthodologies et outils pour assister la réutilisation en conception.

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