Elements de pratique du Set-Based Concurrent Engineering par Olivier Soulié

La méthodologie Set-‐Based Concurrent Engineering

(SBCE) © Olivier Soulié – Ins1tut Lean France – 26 mars 2015

Sommaire   Défini1on & objec1fs de la démarche

  Le processus: les 3 étapes du SBCE

  Prérequis

  Exemples d’applica1on

  Quand déclencher un SBCE ?

  Les condi1ons

  Les bénéfices du SBCE

  Annexes:

•  Processus en détail

•  Références

2 © Olivier Soulié – Ins1tut Lean France – 26 mars 2015

q DEFINITION: Set Based Concurrent Engineering (SBCE)

Le SBCE consiste à évaluer un large ensemble (set) de solu1ons proposées par les différentes par1es prenantes puis à sélec1onner progressivement ces solu1ons, convergeant ensemble progressivement vers la solu1on répondant le mieux à “la voix du Client”.

“Générer plusieurs ensembles (sets) de solu4ons pour un concept ou un défi technique, puis u4liser un processus convergent pour arriver à la solu4on op4male”. – Al Ward

© Olivier Soulié – Ins1tut Lean France – 26 mars 2015 3

Deux exemples de processus de développement

Synthèse

Modification

Analyse /

évaluation

Modèle itératif « point based »

Modèle convergent « SBCE » Modèle itéraFf

“point based” Set Based Concurrent Engineering


 Prise de rendez-‐vous en u1lisant le modèle itéra1f :

?

Exemple: Prise de rendez-‐vous

5

A: Le meilleur moment pour moi c’est 10h. Tu es dispo?

B: Non, pas possible. Est-‐ce que 14h te convient?

A: Oh, non j’ai une autre réunion. Et 15h, ça irait ?

B: Non, 15h ne va pas. Peut-‐être 9h alors ?

© Olivier Soulié – Ins1tut Lean France – 26 mars 2015

 Maintenant, échangeons des ensembles (sets) …

Exemple : Prise de rendez-‐vous

A: Je suis disponible de 10h à 13h ou de 15h à 17h. Es-‐tu disponible dans ces créneaux ?

B: Oui, cela est possible de 11h30 à 12h45.


L’approche classique : modèle itéraFf

Gel

Exploration de concepts Etudes / validations Industrialisation

Sélection

Itérations - modifications

L’approche Lean : Set Based Concurrent Engineering

Exploration Développement Industrialisation

• Evaluer quelques concepts • En choisir un que l’on développe •  Le faire évoluer en faisant des

itérations chaque fois que nécessaire

•  Générer plusieurs solutions faisables •  Les évaluer / aux risques, objectifs et éliminer celles qui ne cadrent pas •  Les combiner entre elles et choisir la solution optimale. Gel

Le coût des modificaFons !

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En conception produit

En industrialisation

En fabrication

A l’inspection finale

Après réclamation du client

Les effets du principe

Aucun Défaut

Coûts

Temps

Ce qu’il en coûte à l’entreprise de corriger les défauts

CdC / Architecture

Conception composants

Impacts juridiques médiaFques

Les liens SBCE çè Aucun Défaut

Impacts coûts

Zone de mise en œuvre privilégiée

du SBCE © Olivier Soulié – Ins1tut Lean France – 26 mars 2015

q ObjecFfs du « Set-‐Based »  Trouver la solu1on op1male qui maximise

la VA pour le Client, tout en prenant en compte •  les contraintes internes •  et externes

 Réu1liser nos connaissances  Augmenter le niveau

d’innova1on et de performance

 Réduire les coûts   Prix de revient   Coûts de développement   CAPEX …


Voix du client

CdC produit

ConcepFon détaillée

STR LAS

MON

STR ECO LAS ECO

MON LAS

STR MON LAS

Gel de concept

q  Processus SBCE


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I – Cartographier le domaine de concepFon • Bien définir la « voix du Client » • Générer les soluFons qui répondent à la « voix du Client » • Communiquer sur les soluFons possibles

II – Intégrer par intersecFon • Rechercher par intersecFon les soluFons « faisables » •  Imposer le minimum de contraintes

III – Etablir la faisabilité avant engagement • Réduire graduellement le nombre de soluFons tout en augmentant le niveau de détail

• Rester à l’intérieur des ensembles de soluFons après engagement

• Contrôler les incerFtudes par le jalonnement du processus

Les 3 étapes du SBCE


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Exemple nouvelle architecture moteur : la voix du Client

Voix du Client Objectifs techniques chiffrés

Définir la Valeur Ajoutée et les régions de faisabilité


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GénéraFon de soluFons Communiquer l’ensemble des soluFons possibles


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Avant d’évaluer, définir le « modèle de décision » : Thème Item

Critères

Incontournables Fourgonneoe

Pas de maintenance 30000km

Incontournables Communs

3 Places Rang 1 Commande de Vitesse à la

Planche

Compa1bilité Innos

Compa1bilité ADAS DAE

Compa1bilité ADAS Autres

Compa1bilité Concept / Style Con1nuité

Compa1bilité avec 5ème de Ref

Compa1bilité Concept / Style Small Van

Compa1bilité avec 5ème de Ref -‐ Point œil

Réglementa1on Europe

CO2 / Compa1bilité Euro 6.2, Euro 7

Compa1bilité AEE avec Regl. Plomb

Consumérisme Europe

Euro NCAP 2016 ****

Compa1bilité ZEV => hybride avec x km ZEV

Compa1bilité US AEE

Colonne Choc latéral

Avant de commencer l’évalua1on des diverses solu1ons, il importe de définir l’ensemble des critères et des seuils associés qui permeoront de statuer si une solu1on est « acceptée » ou non


Elargissement de l’entonnoir : les solu1ons qui sa1sfont n-‐1 groupes et qui possèdent malgré tout un fort poten1el (post-‐its orange) sont affinées en vue de les réintégrer dans la zone centrale

Chercher les intersections en imposant le minimum de contraintes

71 26+10 130


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18

Planning de convergence

71 26+10 130

Journées Intensives

1

2 3

4 5 C B A D

Date limite de convergence pour chaque groupe

jalon/événement de convergence

s20 s21 s22 s23 s24 s25 s26 s27 s28 s29 s30 s31 s32 s33 s34 s35 s36 s37 s38 s39 s40

Phase de Convergence

E

• Réduire graduellement les solu1ons: compromis entre besoin d’apprendre et besoin de décider

• Contrôler les incer1tudes par le jalonnement du processus

Elargissement de l’entonnoir en cours de convergence : changement du contexte, évolu1on besoins Client,…


q Prérequis pour s’y lancer  On connait le besoin du Client, on sait le traduire en exigences

 Engagement du management

 Le Savoir existe et est géré par les mé1ers ou les spécialités

 Le groupe de travail a un esprit ouvert à des nouvelles solu1ons  Un leader technique qui va mener la démarche jusqu’au bout


Exemples d’applicaFons en R&D (verbaFms des pilotes)

 Nouvelle architecture Electronique : « Le chantier SBCE du projet « nouvelle architecture EE » a permis :

- la création d’une vision prospective sur les inducteurs d’évolution de cette architecture (une première dans l’entreprise !)

- la synthèse des besoins (produit, réglementation, usine, après-vente) - le phasage dans le temps de ces besoins - la formalisation du portefeuille des concepts techniques en vue d’une nouvelle architecture Par sa capacité à fédérer les énergies pour : - ‘ouvrir l’entonnoir’ au maximum en entrée de chantier - puis converger vers des solutions à instruire en avant-projet ensuite,

Le chantier SBCE s’est révélé être un très bon outil au service d’un projet structurant comme l’est une nouvelle architecture EE ! »  Nouvelle base technique :

« L’apport de la méthodologie et du mode chantier ont été décisif dans l’orientation de la version de la base, pour le projet YY. En septembre, au début de l’avance de phase du projet, plusieurs options de construction de cette base se présentaient. Il a été primordial d’effectuer un interclassement de ces versions, qui soit à la fois le plus complet en terme d’avis des métiers, mais également le plus partagé au sein des principales directions concernées : R&D, Programmes, Commerce & Marketing. Au terme de ce chantier, un choix partagé et pérenne de la version de la base a été réalisé »

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Quand engager un SBCE ?

⇒ très tôt dans le développement, avant le gel de concept

2° des 13 principes du Lean Product Development : « Dès l’amont du Processus de Développement Produit, explorer aOen4vement l’ensemble des solu4ons possibles quand la liberté de concep4on est la plus grande. »

Le périmètre d’applicaFon

⇒ sur quelques parFes du projet La méthode s’applique à 15% environ du périmètre du produit 21 © Olivier Soulié – Ins1tut Lean France – 26 mars 2015 21

Les condiFons nécessaires :

  des enjeux importants et visibles pour le Client ;   plusieurs mé1ers, plusieurs presta1ons sont concernés, avec des exigences qui peuvent être antagonistes ;

  une nouvelle technologie ou une technologie non éprouvée ;

  il existe plus d’une solu1on possible ou qu’on souhaite élargir le champ des possibles.

22 © Olivier Soulié – Ins1tut Lean France – 26 mars 2015 22

Bénéfices du SBCE :  Découvrir des solu1ons mieux op1misées répondant à la voix du Client.

 Communiquer explicitement sur les ensembles de solu1ons, sur les régions des domaines de concep1on, sur les “domaines de vol” des proposi1ons techniques enrichit visiblement la communica1on tout en réduisant la durée et la fréquence des réunions et points d’avancement.

 Réduire le taux d’échec des projets   Spécialement dans le cas d’un marché instable en termes d’exigences ou de spécifica1ons client peu voire pas claires, Séréniser l’introduc1on des innova1ons et leur développement de détail   En pouvant réintégrer avec agilité des solu1ons explorées en cas de changement de contexte


Bénéfices du SBCE :  Nous maitrisons les risques en développant en parallèle plusieurs

solu1ons:   des solu1ons innovantes   et des solu1ons maitrisées (backup), gages de sérénité

 Nous évitons les remises en cause et les reprises de concep1on

tardives, donc coûteuses.  Nous capitalisons du savoir-‐faire et de l’expérience grâce à l’évalua1on de mul1ples solu1ons quelles soient retenues ou pas


Point clef

Ne jetons pas les solu1ons non-‐acceptées dans le processus à la poubelle, dans le trou noir des concepts avortés ! Tous devraient être retenues dans nos cahiers de connaissances car elles pourraient être capitalisées pour des projets au futur.


Merci pour votre akenFon

Annexes

I – Cartographier le domaine de ConcepFon Une première étape importante du SBCE. Ce principe est accompli par la défini1on de régions de faisabilité (et pas seulement l’unique meilleure idée), intégrant les compromis possibles par le biais de la concep1on parallèle et en communiquant des ensembles de solu1ons.  Définir les régions de faisabilité  Explorer les compromis possibles par la considéra1on de solu1ons mul1ples

  Les compétences et connaissances acquises payeront non seulement plus tard, mais pour le projet en cours grâce à la fluidité, la sérénité et l’augmenta1on d’efficacité du projet de développement.  Communiquer sur les ensembles possibles

  La communica1on doit être explicite.   Exemple : Pour chaque sous-‐système majeur du véhicule, les ingénieurs Concep1on développent, 1ennent, et meoent à jour une “checklist d’ingénierie”, qui représente les capabilités courantes. Les ingénieurs Produit et les ingénieurs Produc1on 1ennent aussi des checklists. Quand un ingénieur Produit commence un développement, l’ingénieur Produc1on lui envoie la dernière version de sa checklist, ce qui permet à l’ingénieur Produit de connaître les contraintes actuelles dans le domaine des solu1ons possibles. Tant que la concep1on de l’ingénieur Produit respecte ces contraintes là, elle sera fort probablement acceptable pour la Produc1on.


II – Intégrer par intersecFon

 Chercher les intersec1ons des ensembles faisables

 Imposer le minimum de contraintes

  Afin d’être en capacité de trouver des intersec1ons entre les ensembles   Enlever toutes les contraintes inu1les, historiques et imposées par tradi1on

 Rechercher des solu1ons robustes vis-‐à-‐vis de la physique des phénomènes, du marché et des aléas de défini1on

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Illustra1on avec 3 groupes Illustra1on avec 4 groupes Illustra1on avec 5 groupes Illustra1on avec 6 groupes


III – Etablir la faisabilité avant engagement  Éviter les problèmes tardifs.

 Réduire graduellement les ensembles: compromis entre besoin d’apprendre et besoin de décider

  Réduire graduellement les ensembles respec1fs de solu1ons en addi1onnant les informa1ons du Développement, des Essais, du Marke1ng, et des ensembles d’autres par1es prenantes.

  Le SBCE propose une approche essen1ellement “Test then Design” qui s’oppose à l’approche plus tradi1onnelle du “point-‐based” : « Design then Test »

 Rester à l’intérieur des ensembles après engagement ! è bannir les suprises !  Contrôler les incer1tudes par le jalonnement du processus

  Mener de front les alterna1ves risquées et les conven1onnelles   Fréquence élevée des jalons rapprochés dans le temps, augmenta1on des tests au niveau sous-‐système corrélés à des cycles rapides de développement, adapta1on plus rapide aux changements d’environnements, taux élevé d’innova1on. 30

≠ “Prendre la décision le plus tôt possible pour rassurer le top management”

“Prendre chaque décision au bon moment”


 Je vous propose de deviner à qui ou à quel lieu je pense en répondant à vos ques1ons par oui ou par non.  Vous avez droit à 16 essais.  Supposons que je pense à …  Stratégie 1 :

  « C’est Bill Clinton? » à non   « C’est Londres? » à non   « C’est l’Afrique du Sud? » à non   Ainsi de suite …

 Quelles sont les chances de converger?

 Stratégie 2 :   « C’est une personne? » à oui   « Elle est vivante? » à non   « Est-‐ce que ceoe personne morte est un homme? » à non   Ainsi de suite…

Nous sommes déjà en bien meilleure posi1on à la 3ème ques1on que dans le cas précédent !

Exemple de quesFonnement « ouvert » ou : de l’intérêt de poser des ques7ons ouvertes sur des ensembles plutôt que des points


Quelques références •  Principles from Toyota’s Set-‐Based Concurrent Engineering process -‐ Durward K.Sobek

II, Allen C.Ward -‐ ASME Design Engineering Technical Conferences – 1996.

•  Toyota’s Principles of Set-‐Based Concurrent Engineering -‐ Durward K.Sobek II, Allen C.Ward and Jeffrey K.Liker – MIT Sloan Management Review – 1999.

•  Set-‐Based Concurrent Engineering Model for Automo1ve Electronic/So�ware Systems Development -‐ A.Al-‐Ashaab, S.Howell, K.Usowicz, P.Hernando Anta and A.Gorka -‐ Cranfield University, UK – 2009.

•  Prac1cal Applica1ons of Set-‐Based Concurrent Engineering in Industry -‐ Dag Raudberget -‐ Jönköping University, Sweden – 2010.


Sur l’auteur …


Olivier Soulié est au moment de rédiger cet arFcle, en charge du déploiement du PSA Excellence System au sein de la DirecFon R&D du groupe. Il a mené ceke acFvité depuis juillet 2007 à l’issue de sept années passées en coopéraFon avec Toyota sur le projet B0 (C1, 107, Aygo) en tant que responsable concepFon / responsable technique. Il a formalisé ceke expérience dans quelques arFcles internes au Groupe et poursuit sa mission actuelle en conFnuité avec la précédente en faisant frucFfier ces acquis au service d’une R&D Groupe toujours plus performante. Il intervient également comme conférencier auprès d’instances extérieures au Groupe sur les thèmes du « Lean Product Development »

e-‐mail : [email protected] Tél : +33[0]6 08 91 95 01

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