L’Ingénierie système pour développer les produits intelligents

Eclairage des routes, pilotage d’avions, smartphones ou encore systèmes médicaux, toutes ces applications nécessitent la mise en œuvre de l’ingénierie des systèmes. Cette approche interdisciplinaire  permet de contrôler avec succès la conception de systèmes complexes. Un ouvrage fait le point sur cette approche.
 

Aujourd’hui, peut-on imaginer de mener un projet complexe comme la création d’un véhicule intelligent sans l’usage de l’ingénierie système ? Les produits intelligents pilotés par logiciel apparaissent un peu partout. Dans le domaine de la santé, grâce à l’imagerie médicale et aux rapports saisis sur les appareils mobiles, les médecins passent en revue les données du patient et établissent un diagnostic. Dans l’automobile, les systèmes d’évitement intègrent le GPS à technologie différentielle et effectuent des manœuvres de déviation d’urgence. Toutes ces applications sont des « systèmes de systèmes » qui intègrent des éléments mécaniques, électriques, électroniques et logiciels. Ce qui implique l’intégration de nombreux sous-éléments et le développement de centaines de millions de lignes de codes.   
Une absence de méthode préjudiciable
Des projets mal conçus se soldent par des pertes de temps et d’argent, voire sont annulés. Sur le terrain, 66% des composants logiciels dépassent leur budget initial et 14% des gros projets sont en retard sur le planning initial. L’ingénierie système existe depuis 1940 mais n’a été appliquée par la NASA et les grands groupes que depuis 1990, date d’apparition des premiers produits intelligents. Cette méthode de conception évoluée est à la fois une pratique et un processus. En tant que pratique, elle favorise la vue d’ensemble du comportement global d’un système, des interfaces avec les utilisateurs et des sous-systèmes. En tant que processus, c’est une approche robuste et structurée de développement des systèmes. Pour gérer la complexité d’un gros projet, il faut d’abord le modéliser, dans l’idéal sous la forme d’une simulation interactive. Parmi les très nombreux avantages de la modélisation, citons une grande visibilité dans la conception d’un système permettant de mener des discussions très ciblées favorisant la compréhension mutuelle des équipes. Il faut aussi parler la même langue informatique. Le langage de modélisation SysML (System Modeling Langage) issu de l’UML (Unified Modeling Langage) sert  d’idiome commun aux équipes qui collaborent sur un projet. Le déroulement d’un gros projet doit impérativement tenir compte de plusieurs exigences. Celles des clients, du marketing  mais aussi les exigences techniques du système et des sous-systèmes.
 

Qualité du code améliorée
 

Le contrôle de la qualité avait lieu auparavant à la fin du cycle de développement. Ce qui se traduisait souvent des efforts considérables pout identifier et corriger les erreurs éventuelles. La conception de produits complexes pilotés par des logiciels est tenue d’intégrer la qualité durant tout le processus de développement. L’ingénierie système assure cette fonction indispensable par une vérification selon des tests rigoureux effectués à chaque étape de la conception. Un référentiel virtuel de données actualisées destiné à des chefs de produits, architectes, concepteurs, testeurs, disséminés dans plusieurs villes ou pays, permet à chaque membre concerné d’accéder aux données en toute transparence.

Réutilisation du code
 

Il est possible de réutiliser le code pour accélérer le lancement des produits  comme l’a fait Océ N.V avec ses imprimantes en modélisant une série d’automates qui ont ensuite été codés sous la forme de modules réutilisables. Dans le domaine automobile, General Motors (GM) a mis en place un outil commercial pour coordonner les équipes de développement et ne maintenir qu’une seule version des exigences et développements. Autre exemple, l’association d’outils de collaboration et de méthodes de développement guidées par la modélisation a permis de sortir la Chevrolet Volt en 29 mois alors que la mise  au point d’un véhicule prenait habituellement 5 ans. Un fournisseur de services en Allemagne a mis au point des logiciels intégrés destinés aux systèmes contrôlant à distance les installations photovoltaïques. Cette entreprise a sélectionné une plateforme de modélisation favorisant l’ingénierie système temps-réel et embarqués  qui lui procure un énorme  avantage concurrentiel. Dans un autre domaine, une société de services australienne travaillant pour la Défense rencontrait de gros problèmes de traçabilité car ses équipes de centaines de développeurs avaient adopté chacune leur propre méthode de gestion. Le manque de cohérence induit entrainait beaucoup d’erreurs. La mise en place d’un système global d’exigences favorisant l’accès à un référentiel a permis d’éliminer la confusion. Autant d’exemples qui démontrent la nécessité de l’ingénierie système.