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31/03/2008
1
KATRAS, Une approche organisationnelle pour la
gestion des connaissances lors des projets de
conception de système
Davy Monticolo
Laboratoire Systèmes & Transports, UTBM
Entreprise Zurfluh-Feller
Le 13 mars 2008
D. MONTICOLO le 13 mars 2006
Une approche organisationnelle pour la gestion des connaissances
2
1 Problématique
2 L’approche proposée :
Un modèle organisationnel (OrgaDesign)
Un modèle de mémoire de projet (MemoDesign)
Une ontologie de domaine (OntoDesign)
Un Système Multi-Agents (KATRAS).
3 Implémentation
4 Conclusion & Perspectives
1
31/03/2008
3
1
Problématique
i
Contexte
ii
Notre démarche
Contexte
Approches Existantes
Objectifs
Le processus de conception
La gestion des connaissances métier
Complexité
Données, Informations, Connaissances, Compétences
4
La conception dans l’entreprise Zurfluh-Feller
Activité
Conception de mécanismes de volet roulant
Bureau d’études, méthodes, laboratoire
d’essai, métrologie…
Concevoir
Ingénierie collaborative
Capitaliser
Objectif
Développer
Capitaliser & réutiliser les savoirs lors du
processus de conception afin de le rendre plus
productif
Industrialiser
2
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Contexte
Objectifs
5
Complexité
Problématique de la capitalisation des connaissances
Carac. organisationnelles et sociales
Nature hétérogène & distribuée
Quantité et nature des informations
hétérogène & distribuée
[Gomes et al. 00]
Contexte
Objectifs
6
Complexité
Précision d’avantage ….
Questions
Q1 : Comment identifier les connaissances?
Q2 : Comment les sauvegarder?
Q3 : Comment les exploiter?
Q4 : Comment les capitaliser et les réutiliser?
3
31/03/2008
7
Problématique
i
Contexte
ii
Notre démarche
Contexte
Objectifs
Notre proposition
8
Une approche et des outils pour la gestion des connaissances basés sur les rôles des
acteurs métier lors du processus de conception de produits mécaniques.
Q1 : Comment identifier
les connaissances?
Q2 : Comment les
sauvegarder?
• Comprendre et modéliser le processus de conception
.
• Structurer et typer les connaissances (MP)
.
Q3 : Comment les
exploiter?
• Les doter d’un vocabulaire et d’une sémantique
.
Q4 : Comment les
capitaliser et les réutiliser?
.
• Concevoir un SMA dédié à la gestion des
connaissances
4
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Les éléments de l’approche
Le modèle organisationnel
La mémoire de projet
L’ontologie de domaine
Approche Proposée
9
Plus précisément…
Modèle
organisationnel
du processus
Modèle de
mémoire de projet
Ontologie de
domaine
Système Multi Agents dédié à la gestion des connaissances basée sur les
rôles des acteurs métier
10
2
Approche proposée de gestion des connaissances métier en
ingénierie de conception
i
Le modèle organisationnel OrgaDesign
ii
Le modèle de mémoire de projet MemoDesign
iii
L’ontologie de domaine OntoDesign
iiii
Le système multi-agents KATRAS
5
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11
i
Un modèle organisationnel du processus de conception
OrgaDesign
Modèle orga.
du processus
Modèle de
mémoire de projet
Ontologie de
domaine
RIO
Conception du modèle
Analyse du processus de conception
Modélisation
12
Comment construire le modèle organisationnel OrgaDesign?
.
.
• Formalisation, étude & analyse du processus de
conception
• Modélisation organisationnelle des activités du
processus
• Cartographie des connaissances
.
• Validation et raffinement du modèle organisationnel
.
6
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RIO
13
Modélisation
Validation
Anayse d’un
Quelles
sont les
processus
organisations,
existantles
ZFrôles et les interactions?
Etude
détaillée
Etude préliminaire
Industrialisation
Etude de
faisabilité
RIO
14
Modélisation
Validation
Modélisation RIOCC de l’activité « Calculer les coûts du produit et de son investissement »
Pour chaque activité, modélisation des Rôles, de leurs Interactions et des Compétences et
Connaissances (RIOCC).
7
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Modélisation
15
Validation
RESULTAT : Cartographie des connaissances
Résultat – Un modèle organisationnel
Connaissances classées par compétences\rôles\activités
Connaissances utilisées\nécessaires au rôle
Connaissances créées par les rôles
Exemple
Activité : « Calculer les coûts du produit et de son investissement »
Connaissances utiles : « Matière du produit, prix de la matière Coût d’utilisation du parc
machine, coût des temps d’ingénierie »
Connaissance crée : « Coût estimé du produit »
Modélisation
16
Validation
Synthèse de la modélisation organisationnelle
Modèle organisationnel OrgaDesign
Cartographie des connaissances
Raffinement
Connaissances crées, utilisées et partagées
Validation
8
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17
ii
Un modèle de mémoire de projet MemoDesign
Modèle orga.
du processus
Modèle de
mémoire de projet
Ontologie de
domaine
Typologie
Structuration
Expérimentation
18
Les 6 types de connaissances de MemoDesign
Processus Projet
Contexte Projet
Vocabulaire Projet
Expertise Projet
Évolution Projet
Expérience Projet
9
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Typologie
Structuration
19
Expérimentation
Les classes de la mémoire de projet MemoDesign
20
iii
L’ontologie OntoDesign, un modèle conceptuel pour
manipuler les connaissances capitalisées
Modèle orga.
du processus
Modèle de
mémoire de projet
Ontologie de
domaine
10
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Processus de développement
21
Etude de l’existant
Conceptualisation
Processus de développement de l’ontologie OntoDesign
Modélisation
organisationnelle du domaine
Etapes réalisées auparavant
Validation des connaissances
par les utilisateurs
Création de la typologie et de
la taxinomie
22
Conceptualisation
Conceptualisation d’OntoDesign
Enterprise [Uschold 98]
Activity, Organisation, Strategy…
Concepts-connaissances
liés à l’organisation
TOVE [Gruninger 94], [Fox 05]
Part, Feature, Parameter, Constraint…;
liés au produit
O’CoMMA [Dieng et al 00]
Group, Person, Documents, Type Document
liés aux sources d’information
11
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23
Conceptualisation
Développement de l’ontologie OntoDesign
Spécification des concepts
Nom du concept, Concept parent, définition en langage naturel
Acteur métier | Personne | Personne participant à un projet
Spécification des relations
Nom de la relation, Concepts concernés, définition
Participe au projet | Acteur Métier- projet | Relation spécifiant un projet
auquel participe un acteur
Spécification des attributs
Nom de l’attribut, le concepts associé, définition
Coût horaire | Acteur Métier | Montant horaire affecté à une personne pour
calculer les coûts d’ingénierie
24
iiii
Le Système Multi-Agents KATRAS pour orchestrer le
processus de gestion des connaissances métier
Modèle orga.
du processus
Modèle de
mémoire de projet
Ontologie de
domaine
12
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Objectif
KATRAS
Conception
25
Typologie des agents
Le SMA KATRAS – Conception : définition des rôles et des organisations d’agents
[Grundstein 98]
Objectif
Conception
KATRAS
26
Agents Métier (1 AM pour 1 acteur métier)
Monitorer les actions des acteurs métier
Capitaliser en fonction du modèle organisationnel
AM
Proposer une assistance aux acteurs métier
Expérience
Projet.rdf
AM 1
Acteur 1
OntoDesign
Groupe des
AMCP
AM 2
Acteur 2
Projet.rdf
Projet.rdf
Vocabulaire
Projet.rdf
Projet.rdf
13
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KATRAS
Objectif
Conception
27
Agents Manageurs de Connaissances Projet (6 AMCP par projet)
Construire la mémoire de projet avec les connaissances capitalisées
Valider, mettre à jour et évaluer les connaissances
Répondre aux questions à partir des connaissances capitalisées durant le projet
Requête
SPARQL
AMCP
OrgaDesign
Consultation ?
Proposition
Acteur 2
AM 2
Mémoire de
Projet
Expérience
Projet.rdf
AMCP
Expérience Projet
Evaluation
KATRAS
Objectif
Conception
28
Agents Manageurs de Connaissances Métier (6 AMCM)
Construire le référentiel métier (ensemble des mémoires de projet)
Répondre aux questions à partir des connaissances capitalisées (projets terminés)
AMCM
Projet A
Mémoire de
Projet E
Projet B
Groupe des AMCP – Projet E
Projet C
Mémoire de
Projet F
Groupe des
AMCM
Projet D
Groupe des AMCP - Projet F
14
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KATRAS
Objectif
Conception
29
Agents Manageurs de Connaissances Métier (6 AMCM)
Construire le référentiel métier (ensemble des mémoires de projet)
Répondre aux questions à partir des connaissances capitalisées (projets terminés)
AMCM
Requête
SPARQL
Projet A
OntoDesign
Consultation ?
Projet B
Proposition
Acteur 2
AM 2
Expérience
Projet.rdf
Projet C
AMCM
Expérience Projet
Projet D
Evaluation
Les langages du Web Sémantique
Implémentation
La plate-forme ACSP
Consultation des mémoires de projet
30
Intégration du système KATRAS
Capitalisation en
fonction des rôles
Réutilisation en
fonction des rôles
Plate-forme PLM ACSP:
-Gestion du projet
-Gestion du produit
-Gestion du process
ACSP
15
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Implémentation
La plate-forme ACSP
31
Consultation
Domaine Connaissances
Assistance
Agent Métier
Implémentation
La plate-forme ACSP
32
Consultation - Domaine Connaissances
Expérience Projet
Wiki
Processus Projet
Expertise Projet
16
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La plate-forme ACSP
Implémentation
33
Assistance - Agent Métier
34
4
Conclusion & Perspectives
17
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Bilan
Perspectives & Conclusion
Perspectives
35
Conclusion
Perspectives de recherche
Réutiliser les connaissances
Développer l’assistance aux utilisateurs
La démarche organisationnelle pour la gestion des connaissances
Définir des modèles organisationnels dans d’autres domaines
Implémentation complète du modèle organisationnel
Vers une plate-forme supportant le processus de conception & les organisations d’acteurs
SMA & Ontologies
Ingénierie ontologique pour améliorer l’efficacité des agents
Utilisation multi-ontologies
36
[email protected]
18
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Références
37
[Brice 00] Brice A., Design Rationale Management (DRAMA), http:/www.quantisci.co.uk/drama
[Buckingham 98] Buckingham Shum S., MacLean A., Bellotti V. M.E., et V. Hammond N. Graphical
argumentation and design cognition. Technical Report KMI-TR-25, The open university, Rank, 1998
[Currie 03] Currie W.L. A knowledge-based risk assessment framework for evaluation web-enabled application
outsourcing project. International conference of project management, 2003
[Darses 05] Darses F., ‘Contrribution de l’ergonomie cognitive à la construction d’un modèle d’expertise des
activités de cocneption de produits’, dans Ingénierie des connaissances, Teulier R., Charlet J., Tchounikine P.,
(ed) L’Harmattan, 2005
[Djaiz 06] Djaiz C., Matta N..Project situations aggregation to identify cooperative problem solving strategies
Computer science journal. Braeigthon. springer verlag. 2006
[Ermine 00] Ermine JL, La gestion des connaissances, un levier stratégique pour les entreprises, IC’00,
Toulouse, 2000.
[Ermine 02]Ermine, JL., La gestion de connaissances; Hermès sciences publications, Paris (2002)
[Gandon 02] Fabien Gandon, Distributed Artificial Intelligence and Knowledge Management: ontologies and
multi-agent systems for a corporate semantic web, Scientific Philosopher Doctorate Thesis In Informatics,
Defended Thursday the 7th of November 2002, INRIA and University of Nice - Sophia Antipolis, Doctoral
School of Sciences and Technologies of Information and Communication (S.T.I.C.)
Références
38
[jenning 98] Jennings N. R. and Wooldridge M J. (Ed.), Agent Technology: Foundations, Applications, and
Markets, Springer-Verlag, 1998.
[Klein 97] Klein M. Capturing Geometry Rationale for Collaborative Design. In Proceedings of the Sixth IEEE
Workshop on Enabling Technologies : Infrastructue for Collaborative Enterprises (WET ICE'97), MIT, Juin 1997.
IEEE Computer Press
[Matta 00] Matta N., Ribiere M., Corby O., Lewkowicz M., Zaclad M., "Project Memory in Design", Industrial
Knowledge Management - A Micro Level Approach, Rajkumar Roy (Eds), Springer-Verlag, 2000
[Teulier 05] Teulier R., Girard N., « Modéliser les connaissances pour l’action dans les organisations », Ingénierie
des connaissances, R. Teulier, J. Charlet, P. Tchounkine, ed. L’Harmattan, 2005
[Serrafero 02]Serrafero P., (2002) « Vers la mesure de la quantité de connaissance et de compétence industrielle :
le modèle Knova » conférence invitée, 1er Séminaire International en Gestion des Connaisances et
Compétences, Nantes, www.iknova.com.
[Tichkiewitch 98] Tichkiewitch S., Chapa Kasusky E., Belloy P., « Un modèle produit multivues pour la conception
intégrée », Congrès international de Génie Industriel de Montréal – La productivité dans un monde sans
frontières, vol. 3, p. 1989-1998, 1995
19
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Bilan
Perspectives & Conclusion
Perspectives
Conclusion
39
Aide à la conception
Apport du système
Signaler les retards dans les projets passés,
Proposer un modèle de mémoire de projet,
Assister la pré planification,
Formaliser les processus métier,
Optimiser les processus,
Historique des projet (objectifs, équipes, événements…),
Construire un glossaire métier,
Sauvegarder les règles métier,
Assister la conception (géométrie),
Capitaliser les succès, difficultés et échecs,
Eviter de reproduire les mêmes erreurs
40
Annexe – réutilisation des connaissances : mot clé
Requête
SPARQL
OntoDesign
Consultation ?
Proposition
Acteur 2
AM 2
Expérience
Projet.rdf
Mémoire de
Projet
AMCP
Expérience Projet
Evaluation
20
31/03/2008
41
Annexe – réutilisation des connaissances : liste des expériences
42
Annexe – réutilisation des connaissances : Visualisation de l’expérience & évaluation
21
31/03/2008
43
Annexe – réutilisation des connaissances : Visualisation de l’expérience & évaluation
Acteur 1
22

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