Proposition d’un cadre méthodologique pour la gestion du processus de servicisation en entreprise industrielle : approche basée sur les risques décisionnels

The economic context marked by market saturation and constantly changing environment, the sustainability of traditional differentiation business strategies based on product innovation or decreased prices, is increasingly weakened. A new approach to development for industrial companies is to provide a service offering that can be substituted to product supply initially proposed by the company, it consists in offering an integrated product-service system (PSS). The user can thus benefit from the availability of products to meet his needs without owning them. The development of the transition to PSS within the manufacturing industry is a qualified scientific movement known as “servitization of manufacturing”.Servitization represents a major change for the management of industrial enterprises. This is a transition that involves significant challenges that can be: technical, managerial, and cultural. Its deployment in the enterprise carries different risks and confronts decision makers to several issues.This thesis proposes an overall methodological framework for integrating the consideration of decision risks in managing transition to an integrated PSS supply model. We consider servitization as a decision-making process carrying decisional risks that can be characterized and diagnosed with the purpose of improving decision-making capabilities of the business.This methodological framework is structured around the components of modeling servitization decision process (according to a formalism based on GRAI business modeling framework) and risk modeling; it is composed of three phases:Phase A named “explorating servitization process”, its purpose consists of making a formal representation of the industrial enterprise’s servitization decision-making process studied according to a decision-making reference model that we defined previously; Phase B named “evaluation and characterization of decisional risks” comes to characterize the decision risks according to their areas of occurrence and effects, in order to deduce a criticality assessment of potential risks carried by the process; And phase C named “diagnosis and remediation of decisional risks”, its purpose is to make an interpretation of diagnosis results and to propose a remedial plan to assist decision-makers in their decision making process. Two case studies on industrial SMEs are used to illustrate this thesis.Dans un contexte économique marqué par la saturation des marchés et l’évolution perpétuelle de l’environnement, la pérennité des stratégies de différentiation classiques basées sur l’innovation de produit, ou la baisse des prix est de plus en plus affaiblie. Une nouvelle approche d’évolution pour les entreprises industrielles consiste à proposer une offre de service qui peut se substituer à l’offre de produit initialement proposée par l’entreprise, il s’agit de proposer un ensemble intégré de produits et de services sous la forme de système produit-service (PSS). L’utilisateur pourrait ainsi bénéficier de la disponibilité des produits pour répondre à ses besoins sans pour autant les posséder. Le développement de la transition vers ces offres de PSS au sein de l'industrie manufacturière représente un mouvement scientifique qualifié de «servitization of manufacturing» ou de servicisation. La servicisation constitue un enjeu majeur de gestion pour les décideurs des entreprises industrielles. Il s’agit d’une transition qui implique d’importants défis techniques, managériaux, et culturels. Son déploiement dans l’entreprise porte différents risques et confronte les décideurs à plusieurs problématiques décisionnelles. Ce travail de thèse propose alors un cadre méthodologique global permettant d’intégrer la prise en compte des risques décisionnels dans la gestion de la transition vers un modèle d’offre intégrée de PSS. Nous considérons alors la servicisation comme un processus décisionnel porteurs de risques, qui peuvent être caractérisés et diagnostiqué, dans l’objectif d’améliorer les capacités décisionnelles de l’entreprise. Ce cadre méthodologique est structuré autour des composantes de modélisation du processus décisionnel de servicisation (selon un formalisme inspiré du cadre de modélisation d’entreprise GRAI) et de modélisation des risques, il est composé de trois phases successives :La phase A nommée « l’exploration du processus de servicisation », son objectif étant de rendre une représentation formalisée du processus décisionnel de servicisation de l’entreprise industrielle étudiée selon un modèle décisionnel de référence que nous avons construit au préalable; La phase B nommée « l’évaluation et la caractérisation des risques décisionnels », où il s’agit de caractériser les risques décisionnels selon leurs domaines d’occurrence et d’effet, afin d’en déduire une évaluation de la criticité des risques potentiels portés par le processus; Et la phase C nommée « le diagnostic et la remédiation des risques décisionnels », sa finalité consiste à rendre une interprétation des résultats de diagnostic, afin de proposer des pistes d’action pour les décideurs de l’entreprise étudiée, dans l’objectif de leurs apporter une aide au processus décisionnel.Deux études de cas sur des PME industrielles ont permis d’illustrer ce travail de thèse

Ingénierie dirigée par les modèles d'un pilotage robuste de la prise en charge médicamenteuse

L’un des principaux défis des établissements hospitaliers aujourd’hui est de maitriser les risques liés aux erreurs médicamenteuses au cours de la Prise En Charge Médicamenteuse (PECM) du patient. Afin d’accompagner les professionnels de santé dans cette voie, il existe plusieurs méthodes de gestion des risques et une culture attenante. L’utilisation de certaines d’entre elles est recommandée par la Haute Autorité de Santé, nous citons la méthode ALARM (Association of Litigation And Risk Management). Son analyse par la théorie et par la pratique nous a permis de dresser un constat de ses limites. En effet, ni elle, ni les autres méthodes connues ne qualifie la dynamique du risque, pas plus que l’explication fine des contextes générateurs de ce dernier. Pour progresser vers une approche plus performante, nous préconisons l’emploi d’une approche de gestion intégrée des risques et des processus métier. Dans cette optique, notre recherche vise à améliorer la méthode BPRIM (Business Process-Risk management – Integrated Method) mise au point par les travaux de thèse de M. A Sienou. Cette amélioration consiste à : (1) enrichir le méta-modèle de BPRIM, le langage de modélisation et les diagrammes associés ; (2) intégrer des techniques de navigation pour assurer la cohérence entre ces diagrammes ; et (3) intégrer des algorithmes de vérification de modèles, d’analyse, d’évaluation et de cartographie des risques. Notre travail a donné naissance à un logiciel de modélisation, appelé AdoBPRIM, la mettant en oeuvre à partir de techniques d’ingénierie dirigée par les modèles et en suivant une méthode de développement agile. Pour montrer l’utilité et les apports de l’approche proposée, nous l’avons mise à l’épreuve sur un cas d’études réel avec des professionnels qualifiés dans un établissement de santé. Cette étude a permis de positionner notre cadre intitulé e-BPRIM par rapport à la pratique en cours sur des réunions de retour d’expériences faisant suite à des évènements indésirables. Et ainsi de vérifier le bien-fondé de l’application de notre approche et de mesurer la valeur de l’idée de recourir à un emploi plus intensif de modèles du système

Agilité des procédés de transformation de la matière dans un contexte d'approvisionnement et de demande instables : application au traitement de la biomasse

Dans un contexte industriel instable où l’offre et la demande sont incertaines, les industries de procédés sont poussées à transformer leurs systèmes de production. Ce défi s’inscrit dans une transition globale intégrant les exigences liées au développement durable et portée par des tendances fortes. En effet, cette transformation doit tenir compte de la notion de services qui s’installe durablement dans l’industrie. Par ailleurs, l’intensification de la digitalisation impulsée par les technologies de l’Industrie 4.0 créé de nouvelles perspectives d’organisation des moyens de production. À cet effet, les communautés scientifiques du Génie des Procédés, telle que la Société Française du Génie des Procédés, s’accordent pour le développement d’une Usine du Futur. Les enjeux auxquels elle devra répondre sont multiples. Non contente de développer une approche incluant l’économie circulaire, l’industrie de procédés de demain sera numérique et virtuelle. De plus, elle devra adapter l’ensemble du système de production aux fluctuations de son environnement, tout en considérant l’acceptabilité sociale. Dans cette perspective, les initiatives actuelles proposent des solutions reposant majoritairement sur la flexibilité des opérations unitaires ainsi que la modularité du procédé pour une matière première et/ou un produit final fixé. Cela induit des investissements conséquents que ce soit dans les pilotes de laboratoire ou encore la conception d’unité de fabrication. Pour remédier à ces difficultés, l’agilité des systèmes de production apparaît comme une solution, dépassant les concepts de modularité et de flexibilité déjà mis en oeuvre dans ce domaine. Toutefois, il est constaté une absence de conceptualisation et de méthodes de mise en oeuvre de l’agilité dans la discipline du Génie des Procédés. Ces travaux de thèse visent à combler ce manque en proposant un cadre méthodologique outillé pour l’apport d’agilité à l’ensemble de la chaîne de transformation de la matière. Ainsi l’agilité, telle que proposée, permet de comprendre non seulement la dynamique du procédé dans son environnement mais aussi de mobiliser des moyens de production adaptés, en cas de fluctuations. L’objectif de ces travaux de thèse est de construire une chaîne de transformation de la matière supportée par une usine virtuelle résultant de la collaboration de services offerts par des acteurs à l’échelle d’un territoire. Un service de transformation permet de réaliser tout ou partie des étapes du procédé retenu, et est sélectionné selon les besoins. Le procédé est décentralisé en s’appuyant sur des installations existantes afin de s'adapter à la variabilité et à la dispersion de l'offre (mise en oeuvre, exploitation). Dans cette perspective, la première étape de ces travaux de thèse consiste à concevoir un méta-modèle de l’environnement du procédé (acteurs, services, contexte, objectifs et performance). Un second méta-modèle est ensuite proposé pour représenter la connaissance sur les procédés décrits dans la littérature. Sur la base des résultats précédents, la troisième étape s’intéresse à la création d'un algorithme de déduction de la chaîne de transformation de la matière, intégrant les services logistiques nécessaires à sa bonne réalisation. Cet algorithme a donné lieu à la réalisation d’une preuve de concept logicielle. L’usage de ce cadre méthodologique et outillé sera illustré dans le cas de la transformation de la biomasse, à l’aide de données réalistes. En effet, le bioraffinage est l’une des principales voies proposées pour mener la transition énergétique. Cependant, le système actuel de traitement de la biomasse, figé et hautement spécialisé, doit faire face à une grande variabilité en raison de plusieurs contraintes internes et externes (qualité, quantité, pureté, etc.). Pour faire face à cette instabilité, il est nécessaire de faire preuve d'agilité tant en termes de procédé de transformation que d’acteurs et de réseaux logistiques

Contrôle de gestion à l'hôpital, un champ à explorer : ENCC ou modèle ad hoc

International audienceThe new unified financing system, base on the production measures, place hospital structures vis-a-vis an alternative: to implement the model suggested by supervision (ENCC) or to develop its own model. This choice is particularly crucial for non for profit establishments their originality being any more taken into account by the law HPST. The Hospital Group St Augustin made the choice of an autonomous instrumentation. Choice based on a participative approach associating the health professionals to the structuring of the economic model and the definition of the restitutions intended for control. This text puts in perspective the development of an instrumentation and debate on the governance of the hospital structures and proposes a track to bypass the traditional conflict between medical and administrative power by calling upon the concept of boundary-object.La mise en place de la tarification à l'activité comme mode de financement unifié des structures hospitalières place ces dernières face à une alternative : se couler dans le modèle proposé par la tutelle(ENCC) ou développer leur propre instrumentation. Ce choix est particulièrement crucial pour les établissements à but non lucratif dont l'originalité n'est plus prise en compte par la loi HPST. Le Groupe Hospitalier St Augustin a fait le pari d'une instrumentation autonome. Pari qui s'appuie sur une démarche participative associant les professionnels de santé à la structuration du modèle économique et à la définition des restitutions destinées au pilotage. Ce texte resitue la démarche d'instrumentation par rapport au débat sur la gouvernance des structures hospitalières et propose une piste pour le dépassement du conflit traditionnel entre pouvoir médical et pouvoir gestionnaire en faisant appel à la notion d'objet frontière

Mise en oeuvre des architectures orientées services pour les systèmes d'information industriels

Pour faire face aux contraintes économiques (demande de plus en plus importante pour de la personnalisation de masse, globalisation et réduction des coûts ), le développement de stratégies de production Juste À Temps , ou Lean Manufacturing impose la réorganisation de l entreprise sur les activités génératrices de valeur en suivant une logique de chaîne de valeur pour éviter tout gaspillage. Cette stratégie conduit de fait à un recentrage métier et une extension de la chaîne de valeur. L entreprise est donc amenée à développer des stratégies de collaboration (Bare et Cox, 2008 ; Davis, 1987) et doit disposer d un SI Lean (réponse au plus juste), agile pour réagir aux fluctuations et aléas, ouvert pour assurer un partenariat avec ses fournisseurs, ses clients et ses partenaires et, enfin, interopérable pour faciliter la communication entre les différents systèmes et concilier ces différentes facettes métiers. Or, le SI de l entreprise est constitué d une multiplicité de logiciels (l ERP (Enterprise Resource Planning), le MES (Manufacturing Execution System), le PLM (Product Life-cycle Management), le SCM (Supply Chain Management) ). Chaque système vise à répondre à un objectif donné pour une facette métier, et est développé selon des spécifications métier propres échappant le plus souvent à toute standardisation. Ceci engendre une redondance, une hétérogénéité et une augmentation du volume d information, d où des risques d incohérence, de rigidité du SI et notamment une grande difficulté de communication dans le cadre de collaboration interentreprises. Pour répondre à ces aléas, il importe de définir un SI agile et interopérable et de réorganiser les processus pour supporter la chaîne de valeur de l entreprise. C est dans cet objectif que nous proposons de développer un Lean ESB (Enterprise Service Bus), socle d une Architecture Orientée Services, doté d une couche sémantique métier. Nous avons défini quatre modules du Lean ESB : Le module de médiation définit les échanges d information entre les différents métiers et entre le métier et la technologie pour assurer le fonctionnement des autres modules. Le module de chorégraphie dynamique permet de composer les services industriels pour définir les processus selon les besoins de production spécifiés par le client. Le module de routage intelligent organise les ressources de l atelier pour définir des processus en flux tirés. Le module de monitoring et gouvernance permet de contrôler la performance de la production et la qualité des produits.To meet the economic constraints (growth of mass customization demands, globalization and cost reducing), the development of new strategies forms as a Just In Time production strategy or Lean Manufacturing needs to reorganize the enterprise taking into account the activities which generates value (following the value-chain logic) in order to avoid wastefulness. This strategy leads to a business refocusing and a value-chain extension. The enterprise has to develop collaboration strategies (Bare and Cox, 2008 ; Davis, 1987) and has to have a Lean (just in time response) Information Systems (IS), agile IS to react fluctuations, open IS to support a partnership with suppliers, customers and partners and interoperable IS to make easier the communication between systems and business views. However, the enterprise IS contains multiple systems: ERP (Enterprise Resource Planning), MES (Manufacturing Execution System), PLM (Product Life-cycle Management), SCM (Supply Chain Management) Each system is designed to meet a particular business view, and is developed according to specific business requirementswithout any standardization which cause redundancy, heterogeneity and increase the volume of information including an inconsistency, a rigidity of the IS and a difficulty of inter-enterprise collaboration. To face theses disadvantages we have to define an agile and interoperable IS and to reorganize processes to support the enterprise value-chain. Therefore, we propose to develop a Lean ESB (Enterprise Service Bus) which is a Service Oriented Architecture middleware, improved by a business semantic layer. We defined four modules of Lean ESB: The mediation module defines information exchange between a business layers and IS and insures other modules operating. The dynamic choreography module enables industrial services composition to define processes in accordance with customer demands. The intelligent routing module organizes workshop resources in order to reorganize processes in a pull flow strategy. The monitoring and governance module enables the control of production performance and products quality.VILLEURBANNE-DOC'INSA-Bib. elec. (692669901) / SudocSudocFranceF

Modélisation agile pour un système de fabrication complexe et dynamique

In a full automation context with a strong Information Technology (IT) component, organizational transformations should always be accompanied by an evolution of the different information systems. In that sense, operational users of the information systems must recognize the use of information systems in terms of their functionality, and their ability to rapidly and continuously answer the requirements of the evolution of the organization.Having Information Systems (IS) which reflect businesses is not a luxury for companies. The shortfall for the company in the absence of alignment is the impact on the organization performance: The non-adequacy of the IS limits the daily tasks and degrades the potential benefits of full automation. Thus, the production system is conditioned by the IS. Beyond its functional necessity, alignment is also justified by the cost of its implementation compared to a non-alignment.This thesis aims at ensuring systematic and continuous Business / IT alignment in a complex and dynamic environment.Our study was led by the specificity of the case study and the literature review. We propose a methodology based on a "Reference Model" to minimize the Business / IT alignment gap. From a functional standpoint, the methodology relies on capturing user requirements in a Reference Model and finding acceptable compromises for the IT development, to reach the alignment incrementally. The methodology is applied on a “processability” case study in semiconductor manufacturing.Dans un contexte d’automatisation totale avec une forte composante informatique, la transformation organisationnelle doit systématiquement être accompagnée d’une évolution des différents Systèmes d’Information (SI). Dans ce sens, les utilisateurs au quotidien doivent « se retrouver » dans l’usage des SI au niveau de ses fonctionnalités, et par sa capacité à répondre rapidement, et d’une façon continue, aux demandes d’évolution de l’organisation. Disposer de SI à l’image des métiers n’est pas une vertu ou un luxe que les entreprises cherchent à obtenir. Le manque à gagner pour l’entreprise en l’absence d’alignement se traduit directement sur la performance de l’organisation : la non-adéquation des SI limite les tâches au quotidien et dégrade le potentiel de progrès de l’entière automatisation. Le système de production se trouve ainsi conditionné par les SI. Au-delà de l’aspect fonctionnalité recherché dans l’alignement, sa mise en œuvre se justifie également par le coût de sa mise en place comparé à un non alignement.Ces travaux visent à garantir, dans un contexte complexe et dynamique, un alignement systématique et continu des SI sur les besoins des processus métiers afin de garantir à l’entreprise les meilleures performances possibles dans l’exploitation de ses SI.Les spécificités du contexte d’étude ainsi que l’analyse bibliographique de la problématique nous ont menés à proposer une méthodologie basée sur un « Modèle de Référence » afin de combler au mieux le fossé Métier / Technologie de l’Information. Cette méthodologie s’intéresse au niveau fonctionnel en mettant l’accent sur l’expression des besoins afin de mieux distinguer la vision Métier de la vision IT.Pour valider la méthodologie que nous proposons, nous l’appliquons sur un cas d’étude industriel relatif à l’évolution de l’ensemble des règles d’éligibilité des lots sur les équipements en fabrication de semi-conducteurs, appelées « processabilité »

Outils et modèles collaboratifs pour la gestion des tensions dans les services des urgences pédiatriques

In the healthcare production management systems, the control of the patient flows and the anticipation of the tensions are major issues. Due to the increasing the crowding situations and their consequences, there is an ever increasing emphasis on the ability of the actors in hospital and healthcare pathways to manage the patient health care process. They must be able to control the crowding (peaks of activities, congestion of services) that are related to patient and healthcare processes flows. However, decision makers do not have sufficient methodologies and decision support tools adapted for controlling the patient flows.This thesis aims to investigate and develop modeling, optimization and implementation of a Support System to improve the care of patients in normal situation and crowding situation in Services Pediatric Emergencies (SUP) of the Lille University Hospital. The objective of this thesis is to propose appropriate solutions to the SUP to improve care for patients in terms of wait times. We therefore modeled the process of care for patients by Workflow approach to identify malfunctions in the SUP near the modeling phase; we proposed a resolution of agent-based architecture to optimize scheduling patient flow and significantly decrease their waiting time during periods of tension. Then we studied a dynamic process orchestration workflow by agents to reduce the expectations of patients running time. This thesis is conducted under the ANR HOST project in collaboration with the Lille University Hospital SUP. The simulation results highlight the contribution of the alliance between the multi-agent systems and optimization for decision supportDans la gestion des systèmes de production de soins, la maîtrise des flux hospitaliers et l'anticipation des tensions sont des enjeux majeurs. Les acteurs du secteur hospitalier et des filières de soins doivent maîtriser des tensions telles les pics d'activités et les engorgements de services qui sont liées aux flux des patients et aux flux des processus de soins. Ils sont toutefois démunis en méthodologies et outils d'aide à la décision et de pilotage adaptés. Cette thèse a pour but d’étudier et de développer la modélisation, l'optimisation et la mise en œuvre d'un Système d’Aide à l’amélioration de la prise en charge des patients en mode normal et en mode tension dans les Services des Urgences Pédiatriques (SUP) du CHRU de Lille. L’objectif de cette thèse est de proposer des solutions appropriées au SUP permettant d’améliorer la prise en charge des patients en termes de temps d’attente. Nous avons donc modélisé le processus de prise en charge des patients par l’approche Workflow afin d’identifier les dysfonctionnements au SUP près cette phase de modélisation, nous avons proposé une architecture de résolution à base d’agents afin d’optimiser l’ordonnancement des flux patients et diminuer considérablement leur temps d’attente en périodes des tensions. Ensuite nous avons étudié une démarche d’orchestration dynamique du Workflow par les agents afin de réduire les temps d’attentes des patients en cours d’exécution. Cette these est menée dans le cadre du projet ANR HOST avec la collaboration du SUP de CHRU de Lille. Les résultats des simulations mettent en exergue l’apport de l’alliance entre les systèmes multi-agent et l’optimisation pour l’aide à la décision

Aide à la conception de workflows personnalisés : application à la prise en charge à domicile

Aujourd'hui, les TIC sont reconnues comme un élément inéluctable pour améliorer les pratiques et les usages du secteur de la santé et particulièrement celui de la PAD. Cependant, malgré tout l'engouement et les avancés accomplies dans ce domaine, un problème de coordination et de continuité des soins personnalisés aux patients subsiste toujours. Un système de gestion de workflow semble approprié pour assurer cette coordination de la PAD. Toutefois, les caractéristiques des processus de la PAD, que nous avons identifié, compliquent la conception de ce workflow. En effet, le processus de la PAD a la particularité d'être un processus, personnalisé pour chaque patient, collaboratif évoluant dans un environnement très dynamique et incertain avec une forte contrainte temporelle. Dans le but d'améliorer la coordination en tenant compte des caractéristiques des processus de la PAD, nous avons proposé une approche de conception d'un workflow personnalisé basé sur les modèles de connaissances et guidée par une approche dirigée par les modèles. Cette approche préconise l'utilisation d'ontologies du domaine de la PAD et du BPMN dans un processus de transformations qui aboutit à la conception d'un workflow personnalisé pour un patient donnée selon son profil. Les travaux développés dans ce mémoire présentent une partie de cette approche qui consiste à construire un processus BPMN personnalisé. Les contributions, que nous y exposons sont : premièrement, la conception d'une ontologie du domaine de la PAD. Cette ontologie inclut : le profil patient (pathologie, entourage, environnement,...), l'aspect organisationnel de la PAD (le rôle de chaque intervenant) et le traitement ou les interventions nécessaires pour chaque pathologie. Deuxièmement une proposition de règles de correspondances entre les termes du domaine de la PAD et du BPMN. Finalement des requêtes permettant la conception d'un processus BPMN personnalisé. Cette approche a été testée sur un cas d'étude de la PAD qui montre son bon fonctionnement.Today, ICT is recognized as a requirement to improve the practices of the health sector and particularly the home care area. However, despite all the advances accomplished in this field, a problem of coordination and continuity of personalized care remains. A workflow management system seems appropriate to ensure the coordination of home care. However, the characteristics of the home care processes complicate the design of the workflow. Indeed, the processes of home care need to be customized for each patient, collaborative, evolving in a very dynamic and uncertain environment with a strong time constraint. In order to improve the coordination taking into account the characteristics of the home care process, we propose an approach to design a custom workflow models based on knowledge and guided by a model driven approach. This approach advocates the use of ontologies in the field of home care and BPMN into a process of transformation that leads to the design of a custom workflow for a given patient according to his profile. The work developed in this thesis are part of this approach is to build a customized BPMN process. Contributions are: first, the design of an ontology for home care. This ontology includes: patient profile (pathology, environment, ...), the organizational aspect of the home care (the role of each actor) and the treatment or interventions necessary for each pathology. Secondly, a proposal of correspondence rules between the terms in the field of home care and BPMN. Finally queries are performed to design a customized BPMN process. This approach has been tested on a significative case study