Les trois atouts de l’ingénierie des systèmes basée sur le modèle (MBSE)

Pour de nombreuses entreprises, les logiciels embarqués sont une source importante d’innovation. En les ajoutant à leurs produits, les entreprises rendent ces derniers plus intelligents et permettent à leurs clients d’avoir une expérience plus personnalisée. En outre, les logiciels embarqués, en étant au cœur de l’Internet des Objets (IoT), ouvrent la voie aux appareils intelligents et connectés.

Certes, tout cela est passionnant, mais il en résulte des niveaux de complexité sans précédent qui rendent le développement de produits plus difficile qu’il ne l’a jamais été. Dans les systèmes complexes qui regroupent désormais des composants mécaniques, électroniques et logiciels, tout doit fonctionner de façon totalement cohérente et transparente. Pour bien gérer cette complexité, les entreprises doivent s’appuyer sur des pratiques expertes en ingénierie des systèmes. Les entreprises qui ne font pas l’effort d’améliorer leurs processus d’ingénierie des systèmes, prennent le risque d’en subir les retombées négatives au niveau commercial. Chez Tech-Clarity, nous avons mené une étude intitulée Developing Software-Intensive Products: Addressing the Innovation Complexity Conundrum, (développement des produits à forte composante logicielle : résoudre le casse-tête de l’innovation et de la complexité), dans laquelle nous avons posé des questions aux entreprises pour savoir quelles étaient leurs expériences en matière de développement de produits dotés de logiciels embarqués. La Figure 1 montre l’impact commercial négatif ressenti par les entreprises.

Figure 1 : Impact commercial négatif d’un développement de produits utilisant des logiciels embarqués

La complexité du système fait que de nombreuses zones ne fonctionnent pas comme elles le devraient. Par exemple, l’interdépendance entre les composants et les ressources nécessitent une excellente compréhension de l’impact des modifications pour que la mise à jour puisse s’opérer correctement à tous les niveaux. Il suffit qu’un élément ne soit pas pris en compte pour que des incompatibilités apparaissent au niveau du système, ce qui engendre des problèmes de qualité. Si ces problèmes ne sont pas décelés et corrigés en temps voulu, la réputation de la marque peut en pâtir et le chiffre d’affaires de l’entreprise accuser une baisse notable. Trouver l’origine des problèmes et y remédier prend du temps, ce qui peut retarder la mise sur le marché des produits. Le système étant complexe, la correction du problème peut également s’avérer délicate et donner lieu à d’autres complications. Il faut alors opérer des reprises et reprendre la conception, ce qui provoque des retards et fait monter les coûts. Ces coûts imprévus sont imputables aux rebuts et aux heures de développement passées à résoudre les difficultés rencontrées alors que ce temps aurait pu être consacré à des innovations. En outre, lorsque les équipes de développement doivent s’interrompre pour corriger des problèmes, l’efficacité est mise à mal.

La bonne nouvelle c’est que, en implémentant des pratiques expertes en ingénierie des systèmes, les fabricants peuvent éviter l’impact commercial négatif engendré par ces problèmes. En termes de prise en charge et d’implémentation des bonnes pratiques, la technologie peut jouer un rôle déterminant. Elle peut s’avérer particulièrement utile pour gérer la complexité. Afin d’aider les entreprises à sélectionner la meilleure solution qui réponde à leurs besoins dans ce domaine, Tech-Clarity a rédigé le Guide de l’acheteur pour l’ingénierie des systèmes : Guide de l’expert en solutions d’ingénierie des systèmes.

L’une des façons d’aider les entreprises à améliorer leurs processus d’ingénierie des systèmes est l’ingénierie des systèmes basée sur le modèle (MBSE, Model-Based Systems Engineering). Pour définir le système, ce type d’ingénierie s’appuie sur les modèles. Les avantages procurés par l’ingénierie des systèmes basée sur le modèle sont de trois ordres :

• Résoudre le problème de la complexité
• Favoriser la réutilisation
• Gérer les lignes de produits

La complexité est bien souvent la cause première des difficultés rencontrées en ingénierie des systèmes. En utilisant une représentation visuelle du système, les relations entre les différentes parties du système sont plus faciles à voir et à gérer. Cette référence visuelle apporte un éclairage sur la conception, l’analyse, la vérification et la validation du système dans son ensemble. Le modèle fournit à toutes les disciplines techniques une référence commune, de sorte que les équipes communiquent et collaborent plus facilement tout au long du processus de développement. Une communication améliorée entraîne à son tour de meilleures performances, ce qui contribue à réduire les délais de mise sur le marché. Par ailleurs, le modèle du système facilitant la visualisation des interdépendances au sein du système, les risques d’erreur et les problèmes de qualité sont réduits, en particulier lorsque des modifications sont apportées.

L’étude de Tech-Clarity fait ressortir que 42 % des fabricants considèrent la réutilisation des conceptions comme l’une des difficultés majeures en ingénierie des systèmes. La réutilisation est importante car elle permet de gagner du temps au niveau de la conception, du développement et des tests. De même, le fait de réutiliser des composants, des sous-systèmes et des ressources numériques validés et éprouvés réduit les risques d’erreur. La difficulté, c’est que la complexité du système et les interdépendances ne permettent pas d’identifier facilement ce qui est réutilisable. Avec l’ingénierie des systèmes basée sur le modèle, l’avantage, c’est que le développement des systèmes s’appuie sur une approche modulaire. Dans un système modulaire, le système est décomposé en « sections » plus petites. Ces sections plus petites sont alors plus faciles à réutiliser dans d’autres systèmes. Au fur et à mesure que la conception évolue, il est également plus facile d’isoler les petites sections qui peuvent être ainsi validées individuellement, ce qui permet de déceler plus tôt les problèmes.

Une ligne de produits partage un groupe commun de fonctions de base, doté d’options variables, pour créer des variantes différentes. Comme le montre l’étude de Tech-Clarity, si les entreprises se tournent vers les logiciels embarqués, c’est, entres autres raisons et essentiellement, pour faciliter la conception des plateformes. Toutefois, pour 49 % des répondants, la conception de variantes de plateformes constitue une difficulté majeure. Grâce à l’ingénierie des systèmes basée sur le modèle, les ingénieurs peuvent plus facilement assembler les différents composants réutilisables afin de créer un modèle unique pour chaque variante.

Le Guide de l’acheteur pour l’ingénierie des systèmes : Guide de l’expert en solutions d’ingénierie des systèmes de Tech-Clarity expose, dans les grandes lignes, les exigences logicielles sur lesquelles repose l’ingénierie des systèmes, y compris l’ingénierie des systèmes basée sur le modèle. N’hésitez pas à télécharger ce guide. Vous disposerez ainsi de listes de référence très utiles pour vous aider à sélectionner au mieux la bonne solution, une solution qui assurera la réussite de votre entreprise en matière d’ingénierie des systèmes. Vous y trouverez également la liste des conditions indispensables pour prendre en charge une ingénierie des systèmes basée sur le modèle.