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CENPRA

Titre du projet :

Modèles de Coopération, Coordination et Communication appliqués au cas d’une Chaine d’Approvisionnement

Discipline, mots clés :

plateforme de cooperation, chaine d’approvisionnement cooperatifs, agents cooperatifs, modèles pour la cooperation, ontologies

Résumé de la problématique:

L'agilité d'une société peut être déterminée par des facteurs tels que la supervision permanente de l'exigence du marché et sa capacité à répondre pour de nouveaux produits, services et technologies et à réorganiser ses procédures de production et de gestion. Dans ce cas, les interactions se produisent selon un schéma plus horizontal que hiérarchique et la connaissance des acteurs de la société devient plus importante que leur grade ou leur fonction. Ce type d’organisation coopérative a besoin d'un système d'informations coopératif qui permet de fournir un accès aux informations, soutient les prises de décision et les actions. Quelques exigences sont fondamentales pour une architecture des systèmes d’information et de communication adaptée aux structures coopératives des organisations. Parmi ces exigences, nous citons : la distribution d l’accès aux informations, la gestion du conflit lié à la simultanéité de l’accès, la supervision et l’automatisation, le travail coopératif, et l’intégration des systèmes.

Objectifs:

L'objectif général du projet est d'établir et disséminer une structure de gestion de l'information pour aider la planification de la production des chaînes d'approvisionnement. Pour atteindre cet objectif les stratégies et actions suivantes sont proposées.

  1. Construction d’un environnement d'expérimentation basé sur des plate-formes de soutien au travail coopératif.
  2. Développement d'une architecture multicouche avec infrastructure distribuée entre les participants, dédiée aux logiciels des utilisateurs et en même temps permettant partager des informations et des connaissances avec une focalisation sur la phase de manufacture en tenant comme référence le cycle de vie du produit.
  3. Validation de l'environnement en considérant les différentes formes et niveaux de coopération, différentes formes et protocoles de coordination et les différents moyens de stockage et transmission des informations.
  4. Dissémination des résultats à travers l'organisation de séminaires entre les organisations manufacturières et groupes de développeurs. Publication d'articles et thèses.
  5. Application des résultats par des études de cas auprès d’organisations appartenant à la chaîne d'approvisionnement aussi bien que de développeurs de solutions pour cette communauté

Partenaires:

Description du projet de recherche, justification et caractérisation de la ligne de recherche :

Les scénarios suivants motivent le développement de cette recherche:

  1. Le processus de coopération est incité par la perception des bénéfices mutuels résultant de la coordination des flux financiers, d’information et de production, et se constitue dans un facteur de compétitivité d’une entreprise moderne. Une recherche conduite en 1998 par Stanford University et Andersen Consulting (Lee et Wang, 2001) a constaté que la contenance et la vitesse avec laquelle les partenaires d’une chaîne ont accès à l’information contribuent décisivement pour améliorer la performance d’une chaîne de production. Le processus de coopération permet, par exemple, d’améliorer considérablement la rotation des stocks, la rapidité dans la réception du client, l’accompagnement du processus de service au client dû à la rapidité avec laquelle passe l’information.
  2. Une chaîne d’approvisionnement pour continuer à être compétitive doit orienter ses participants vers une performance dirigée par la demande (demand-driven) au lieu de travailler avec des prévisions (forecast) (Shumway et Arntzen, 2002). Cette orientation a des implications dans la dynamique de l’entreprise qui commence à avoir des exigences qui demandent l’agilité en temps réel nécessitant une diminution de son temps de réaction. Pour que de telles exigences soient accomplies toute la chaîne doit agir de façon coopérative, en échangeant des informations sur les besoins de chaque élément, programmant ses besoins pour qu’ils puissent être satisfaits dans les délais les plus courts possible..
  3. La connaissance clé et les ressources nécessaires pour le développement et la production de produits et le processus sont usuellement distribués entre plusieurs organisations. Quand des compagnies sont en train de changer de technologies, la relation traditionnelle basée sur des trocs économiques change en faveur de relations coopératives avec d’autres organisations (Cagliano, 2000). Cette coopération peut être entre autres : joint ventures, consortiums, contrats de longue durée et accords informels. Des éléments comme : durée de la relation (occasionnelle ou récurrente), motivation de la coopération (recherche par excellence, convenance économique, accès à des technologies complémentaires, introduction des nouveaux produits), teneur de la coopération (caractérisée par la nature des ressources échangées), topologie des partenaires (position relative dans la chaîne de valeurs), structure de contrôle (pouvoir des différents partenaires pour influer des décisions, actions et objets contrôlés), sont déterminants pour établir le niveau, le type et la forme de la coopération entre les entreprises.
  4. L’agilité d’une entreprise peut être déterminée par des facteurs comme la surveillance permanente de la demande de marché et sa prête réponse par rapport à des nouveaux produits, services et technologies et restructurant ses méthodes d’affaire. Dans ce cas les interactions se passent de façon plus horizontale que hiérarchique et la connaissance devient plus importante que le grade et la fonction (Fox, 2000). Ce type d’entreprise à structure coopérative a besoin d’un système d’information coopératif qui aide à fournir l’accès à l’information, qui soutient la prise de décision et les actions. Quelques pré-requis sont fondamentaux pour l’architecture du système d’information de l’entreprise à structure coopérative : l’accès à l’information, la gestion des conflits, la supervision et l’automatisation, le travail coopératif, et l’intégration de systèmes.

Pour agir de façon coopérative, les entreprises possèdent des stratégies et des approches qui seront étudiées selon les processus de coopération, coordination et communication visant l’adaptation des ressources de production avec la demande. En même temps, seront étudiés les environnements d’ingénierie distribuée qui appuient cette stratégie et s’alignent sur les mêmes processus de coopération, de coordination et de communication.

Caractérisation de la ligne de recherche:

Les motivations présentées ci-dessus incitent l’approfondissement de deux axes : d’un côté les formes de coopération dans une chaîne d’approvisionnement, de l’autre, des environnement qui rendent opérationnelle la coopération.

Les composantes fonctionnelles prévues par cette recherche sont:

  • Une approche de partage de la connaissance à travers les odontologies qui rendent possible la construction d’une base de connaissance utilisant le vocabulaire des éléments participant à la chaîne;
  • Un cadre de conception basé sur les règles de coopération, de coordination et de communication qui déterminent le comportement des éléments engagés dans la chaîne de production;
  • Un langage d’archivage de l’information adéquat pour l’usage des développeurs de l’ontologie, comme XML (eXtended Markup Language), RDF (Resource Description Framework), OWL (Web Ontology Language), KIF (Knowledge Interchange Framework), etc.
  • Architecture d’une plate-forme qui rend opérationnelle la coopération;
  • Structures d’organisation et de gestion;
  • Algorithmes d’aide à la décision;

Justification théorique:

Les fondements théoriques de la plate-forme qui rend opérationnelle la coopération profiteront du rapprochement des domaines du logiciel, de la communication et de l’intelligence artificielle. Les techniques qui exploitent les avancées de ces différents domaines utilisent des approches ontologiques (Cadres de conception et Description Logique), les Systèmes Multi agents appuyant la diffusion et le partage de la connaissances via le web. Les technologies composant logiciel et les architectures multi-niveaux des logiciels communicants et distribués. Certaines techniques prometteuses permettent de gérer les nouvelles exigences liées au dynamisme des architectures et à la simultanéité des accès sont déjà maîtrisées par les partenaires. Les grammaires de graphes qui décrivent l’architecture et les protocoles de coordination pour les systèmes coopératifs en font partie.

Dans un milieu coopératif, le partage de connaissance rend instantané l’usage d’un vocabulaire commun. La sémantique associée aux mots doit être raisonnablement la même pour qu’on associe la même signification au contenu des informations échangées, recherchées ou transmises.

L’utilisation conjointe d’une taxonomie, des hiérarchies et des mécanismes d’héritage des approches de description orientées objets rendent possible l’organisation d’un vocabulaire représentatif d’un domaine de connaissance. Ce « vocabulaire » spécialisé définit des concepts beaucoup plus que des mots et est appelé ontologie en Intelligence Artificielle. Les ontologies fournissent les moyens pour le partage de connaissance car les concepts utilisés dans la construction d’une ontologie peuvent être partagés par ceux qui possèdent des nécessités similaires. Plus important encore, selon Chandrasekaran (1999), le fait que l’ontologie constitue le centre de n’importe quel système de représentation de la connaissance et l’analyse effectuée dans le processus de construction d’une ontologie rendent claire la structure de la connaissance.

L’ontologie décrit formellement une connaissance par l’intermédiaire de concepts et d’inter-relations qui existent dans un domaine spécifique, par exemple, une unité organisationnelle, un domaine d’étude ou de recherche. L’ontologie spécifie le point de vue commun sélectionné, délimite le champ du phénomène sous étude et définit la terminologie utilisée pour acquérir la connaissance du domaine en question. L’ontologie caractérisera son domaine représentant des croyances, objectifs, hypothèses et prévisions en ajoutage à des faits simples. L’ontologie éclaire la structure de la connaissance et, une fois construite, peut être réutilisée éliminant ainsi la nécessité de répéter le processus d’analyse de connaissance. L’importance d’une ontologie provient de la possibilité de se partager la compréhension dans un certain domaine de connaissance. En rendant possible le partage, des entreprises peuvent, par exemple, avoir la même base d’information augmentant l’intégration entre les différents domaines et entreprises qui forment un domaine de compétence (Ushold, 1997 ; Staab, 2001 ; Izumi, 2001 ; Flett, 2001). Comme application, aussi, le réseau sémantique (semantic web), est une « extension du web dans laquelle l’information possède un signification bien définie permettant d’augmenter les capacités des ordinateurs et des personnes travaillant en coopération » (Bernes-Lee, 2001).

Différentes techniques sont connues sous différents noms, incluant les réseaux sémantiques, les cadres conceptuels, les logiques de description, les réseaux structurels d’héritage, les graphes conceptuels, et les systèmes d’inférence terminologique. Ils sont la base de représentation de la connaissance où le cadre est une structure de données utilisée typiquement pour représenter un objet simple, une classe d’objets en relation ou un concept plus général (prédicat).

Si, pour représenter la connaissance, la communauté utilise un système orienté cadre conceptuel, alors pour l’archivage, la majorité des éditeurs d’ontologie et les bases de connaissance utilisent les langages suivants : Resource Description Framework (RDF) (eXtended Markup Language (XML), Hypertext Markup Language (HTML) et Darpa Agent Markup Language + Ontology Inference Layer (DAML +OIL) et KIF (Knowledge Interchange Format) (Genesereth, 1992).

Publications

  • O.NABUCO DE ARAUJO , K.DRIRA , J.M.ROSARIO, Sharing engineering information and knowledge. Contributions to PIPEFA's platform. Rapport LAAS N°01012, International NAISO Congress on Information Science Innovations (ISI'2001), Dubai (EAU), 17-21 Mars 2001, pp.431-437
  • O.NABUCO DE ARAUJO , J.M.ROSARIO , J.R.SILVA , K.DRIRA, Scientific collaboration and knowledge sharing in the virtual manufacturing network. Rapport LAAS N°04032, 11th IFAC Symposium on Information Control Problem in Manufacturing (INCOM'2004), Salvador da Bahia (Brésil), 5-7 Avril 2004, 6p.
  • O.NABUCO DE ARAUJO , M.F.KOYAMA , F.E.D.PEREIRA , J.R.SILVA , K.DRIRA , J.M.ROSARIO, Manufacturing automation network's cooperative e-space. Rapport LAAS N°04390, IFIP 18th World Computer Congress. TC5/WG5.5 - 5th Working Conference on Virtual Enterprises (PRO-VE), Toulouse (France), 22-27 Août 2004
  • A.ADONIS , K.DRIRA , J.M.ROSARIO , J.R.SILVA, A global approach for consolidating trust-centric requirements in large collaborative spaces. Rapport LAAS N°05642, 5th IBIMA Conference. The Internet & Information Technology in Modern Organizations, Le Caire (Egypte), 13-15 Décembre 2005, 9p.
  • R.PEGORARO , R.BEN HALIMA , K.DRIRA , K.GUENNOUN , J.M.ROSARIO, A framework for monitoring and runtime recovery of web service-based applications. Rapport LAAS N°08219, 10th International Conference on Enterprise Information Systems (ICEIS 2008), Barcelone (Espagne), 12-16 Juin 2008, 6p.
  • R.PEGORARO , J.M.ROSARIO , K.DRIRA, Graphical representations of message exchanges into web service-based applications. Rapport LAAS N°08206, 10th International Conference on Enterprise Information Systems (ICEIS 2008), Barcelone (Espagne), 12-16 Juin 2008, 4p. Rapports LAAS
  • K.DRIRA , F.E.D.PEREIRA , M.F.KOYAMA , O.NABUCO DE ARAUJO , T.VILLEMUR , J.M.ROSARIO , J.R.SILVA, E-MANET- Cooperation support for the manufacturing automation scientific community. Rapport LAAS N°07328, Juillet 2007, 9p.