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CALS: introduction et mise en oeuvre (coll. Systèmes d'information)

De
164 pages
Cet ouvrage présente CALS, sa stratégie et ses ressources. Deux types de ressources sont retenus : les normes et la technologie. Les normes sont expliquées dans le contexte de leur origine et celui de leur mise en œuvre. La technologie est traitée à partir de cas concrets.
1. Présentation générale de l'initiative CALS 2. Les concepts CALS 3. Les ressources (normes) CALS 4. Technologie de l'intégration de la production 5. Technologie d'intégration de systèmes d'information 6. Technologie et architecture 7. L'économie de CALS 8. L'internationalisation de CALS
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collection Systèmes d'information
CALS
introduction et mise en œuvre
Victor Sandoval
ni m u s CALS Victor Sandoval
CALS
introduction et mise en œuvre
HERMES © Hermès, Paris, 1993
Editions Hermès
14, rue Lantiez
75017 Paris
ISBN 2-86601-398-0
ISSN 1242-8949 Table des matières
Introduction 9
Chapitre 1. L'initiative CALS 11
1.1. Les premières activités CALS
1.2. CALS, le DoD et l'industrie américaine3
1.3. Une définition de CALS5
1.4. Objectifs et stratégies de CALS7
1.5. Les technologies et les normes utilisées par CALS 19
1.6. Classification et énoncé des normes 21
1.7. La gestion de CALS et de son développement4
1.7.1. Le rôle du DoD 2
1.7.2. Le rôle de l'industrie
Chapitre 2. Les concepts CALS 31
2.1. Une approche conceptuelle
2.2. Les concepts issus de l'informatique
2.2.1. Les solutions ponctuelles2
2.2.2. Les échanges de données3
2.2.3. Les données partagées 3
2.2.4. Les systèmes à base de connaissances 35
2.3. Les concepts CALS
2.4. CALS et le concept d'« ingénierie concourante »7
2.5. CALS et l'échange de données informatisé — EDI 41
2.6. CALS et CITIS 43
2.7. Les autres concepts rattachés à CALS/CE 45
Chapitre 3. Les ressources (normes) CALS9
3.1. Les normes et le cycle de vie d'un système 4
3.2. Less et la documentique 52 6 CALS
3.3. IGES et la norme MIL-D-28000 55
3.4. SGML 58
3.5. Profil d'application CGM 60
3.6. LSA (Logistic Support Analysis) — LSAR (Logistic
Support Analysis Record)3
3.7. PDES/STEP6
3.8. Normes et protocoles de communication 7
3.9. Autres normes 7
3.10. Conclusion
Tableau comparatif des normes CALS et ISO8
Chapitr e 4. Technologie de l'intégration de la production 79
4.1. Une nouvelle conception industrielle 79
4.2. Le concept de FCIM 81
4.3. Le JLC-FCIM3
4.4. FCIM et RAMP5
4.5. IMIS
4.5.1. Présentation d'IMIS 90
4.5.2. Etapes du développement IMIS2
Chapitr e 5. Technologie de l'intégration des systèmes
d'information 9
5.1. CITIS5
5.2. La normalisation CITIS9
5.2.1. Les conditions générales 102
5.2.2. Less spéciales6
5.3. JCALS, JCAG et CITIS8
5.4. Un exemple d'architecture CITIS : PrISM 110
5.4.1. Un cadre pour CITIS 11
5.4.2. La mise en œuvre PrISM / CITIS1
5.4.3. PrISM : une approche orientée métadonnées
de CITIS4
Chapitr e 6. Technologie et architecture des systèmes 117
6.1. L'architecture CALS, applications et méthodes 11
6.2.e d'entreprise et la gestion horizontale 120
6.3. L'entreprise intégrée 125 Table des matières 7
Chapitre 7. L'économie de CALS 129
7.1. L'estimation des bénéfices attendus
7.2.n de la mise en œuvre de CALS 132
7.3. Les coûts et les bénéfices comparés3
7.4. Le problème de la mesure des coûts/bénéfices
et sa validité 135
7.5. La recherche de solutions7
7.6. Les procédures de production9
Chapitre 8. L'internationalisation de CALS 141
8.1. La diffusion de CALS dans le monde
8.1.1. CALS aux Etats-Unis 14
8.1.2. L'Australie3
8.1.3. La Suède
8.1.4. Le Japon4
8.2. CALS en Europe : l'étude NIAG
8.3. Un « CALS » pour l'Europe7
8.4. CALS en France 150
Conclusion3
Bibliographie5 Introduction
« CALS : la prochaine révolution industrielle ? » tel était le
titre d'un article récent de Télécoms Magazine (n° 21). CALS est
une initiative lancée par le Département de la Défense (DoD) des
Etats-Unis au milieu des années 1980, avec pour objectif d'obtenir
une réduction substantielle des coûts et des délais de production
ainsi qu'une plus grande compétitivité industrielle. Mais CALS,
qui ne relevait jusqu'alors que du gouvernement américain,
commence désormais à pénétrer l'espace des entreprises privées.
Dan s le même temps CALS se développe sur un plan
international, au sein des pays fortement industrialisés comme
ceux de l'Europe ou le Japon, mais également dans le cadre de
structures transnationales (OTAN et toute coopération militaire
entre les Etats), ou encore, à l'initiative des industriels spécialistes
des nouvelles technologies comme ceux de l'aérospatiale.
CALS ne se limite pas à une seule technologie déterminée, à
un programme de recherche précis ou à une norme particulière, il
recouvre un ensemble très vaste qui réunit la normalisation de
l'échang e de données, les technologies de fabrication et de
l'information, les méthodologies de gestion de la production et de
son environnement, la logistique intégrée et le Concurrent
Engineering . CALS est le concept intégrateur de cet
environnemen t et de ce point de vue on peut préciser qu'il
organise une stratégie fondée sur les technologies de l'intégration
des systèmes.
Grâce aux progrès des technologies fondées, principalement,
sur l'informatique et les télécommunications, il est désormais
possible de préfigurer les formes essentielles que prendront les
prochains systèmes de production. Or si CALS n'est pas une
maquette du futur, il fournit, néanmoins, une stratégie globale et
un cadre pour y aller. A ce titre, il intègre la majorité des
entreprises dont la pérennité passe par la prise en compte de toutes 10 CALS
leurs spécificités ; dans l'élaboration des normes d'échanges
internationaux et aussi du point de vue de leurs investissements
matériels et logiciels.
Cet ouvrage présente CALS du point de vue de sa stratégie et
de ses ressources. Deux types de ressources sont retenus : les
normes et la technologie. Les normes sont expliquées dans le
context e de leur origine et celui de leur mise en œuvre. La
technologi e est traitée à partir de cas concrets, qui sont les
meilleur s exemples de son développement. Il comporte huit
chapitres . Le premier donne une présentation générale de
l'initiative CALS. Le chapitre 2 introduit les concepts CALS. Le
chapitre 3 aborde la question des ressources avec le problème des
norme s CALS. Les chapitres 4, 5 et 6 sont consacrés à la
technologie . Comme il n'en existe pas de particulière, nous
proposons plusieurs exemples tirés de la pratique américaine.
Ainsi, le chapitre 4 décrit les problèmes que pose l'intégration de
la production. Le chapitre 5 détaille l'intégration des systèmes
d'information et la transformation des données techniques en
données commerciales. Le chapitre 6 étudie la technologie et
l'architecture , deux aspects fondamentaux d'un système de
technologie avancée compétitif.
Le chapitre 7 pose la question de l'économie de CALS et par
conséquent celle de créer de nouveaux instruments pour mesurer
les coûts et les bénéfices, qui soient adaptés à cette « nouvelle
donne », question qui devrait intéresser plus d'un décideur. Le
huitième chapitre conclut sur le thème de l'internationalisation de
CALS, avec le dernier cas du Japon et une revue des principales
zones fortement industrialisées.
Cet ouvrage trouvera son public auprès des managers, des
ingénieurs , informaticiens, et scientifiques qui y trouveront
matière à réfléchir sur ces nouveaux enjeux. Que soient enfin
remercié s Bill Bangert (vice-président de la World Graphie
Computer Association), Dick Powell (du Comité CALS pour
l'étude des coûts et bénéfices), Michael Potter (de CALS UK et de
l'ISG américain), Alain Triffot (Lettre de CALS) et tous ceux qui
ont contribué par leurs remarques, leurs suggestions ou leurs
critiques à la qualité de cet ouvrage.
L'auteur tient à dire ici sa profonde reconnaissance et sa dette
envers M. François Perhirin, ingénieur général de l'Armement,
qui, par ses conférences, a permis en quelque sorte la rédaction de
cet ouvrage. Chapitre 1
L'initiative CALS
1.1. Les premières activités CALS
A l'origine, CALS est né puis s'est développé aux Etats-Unis
comme un effort pour limiter le coût croissant du soutien aux
système s complexes d'armes dans le domaine de l'activité
aérospatial e (POW, 93). La croissance de ce coût était
particulièrement forte au début des années 1980. Parallèlement, il
était apparu que le coût du cycle de vie de ces systèmes — et en
particulier, le cycle long — dépendait de plus en plus du temps
investi pour sa réalisation et des activités de soutien du produit.
Le gouvernement américain, en accord avec son industrie
nationale, décida alors de chercher des moyens de produire des
systèmes avec davantage de qualité, dans des délais plus courts et
avec un soutien moins coûteux : l'initiative CALS était lancée.
L'activité de soutien ayant une utilisation croissante du
support papier, un des premiers objectifs fut de chercher les
moyens de réduire la quantité de papier nécessaire pour concevoir
et fabriquer un système ainsi que pour son soutien opérationnel.
En effet, si l'on comprend aisément que les systèmes complexes
nécessitent une documentation technique importante pour les
opération s de soutien, de maintenance ou les activités de
remplacement, on peut s'interroger sur l'importance des sommes
investies dans l'acquisition, le stockage et l'utilisation de ces
documents sur support papier. Lorsque le succès d'un système
d'armes dépend de plus en plus de son système de soutien — en
fait, de sa logistique de soutien —, ce dernier demande
naturellement de plus en plus de moyens et de ressources pour
parvenir à cet objectif et de ce fait, il se transforme en un facteur 12 CALS
d'augmentation des coûts, allant ainsi à rencontre des politiques
de modération des dépenses édictées par l'administration du DoD.
Ainsi des estimations indiquent qu'en 1989 les Etats-Unis ont
dépensé autour de 10 milliards de dollars pour l'information
techniqu e de soutien aux seules opérations de son aviation
(AND, 91). Les effets négatifs de cette tendance se font d'autant
plus sentir que la technologie des systèmes évolue très vite. Par
exemple , lorsque l'information arrive chez le personnel de
maintenance , elle est souvent déjà démodée ; les utilisateurs
manquan t parfois de compétence pour intégrer l'information
technique existante, les décisions fondées sur cette information
dépassé e peuvent avoir, à leur tour, d'autres conséquences
fâcheuses.
Pour répondre à ce besoin de changement, un comité conjoint
industrie-gouvernement fut constitué afin d'examiner de quelle
manière la technologie informatique pourrait être utilisée pour
améliorer l'acquisition et le soutien des systèmes de technologie
avancée : le problème est alors de savoir comment se servir de la
technologie informatique pour limiter les coûts entraînés par un
système d'armes.
En 1986, le DoD est chargé par la House Appropriation
Committee de :
— développer une norme commune et des spécifications pour
la publication électronique,
— la préparation d'un plan pour rendre les systèmes
numériques totalement compatibles et automatisés,
— l'établissement d'un objectif de 50 % de réduction de
l'usage du papier pour les documentations techniques,
— la production d'un rapport sur les efforts du DoD pour
acquérir et distribuer l'information logistique automatiquement
lors de l'acquisition des futurs systèmes d'armes.
Le rapport du groupe sur le Computer-Aided Logistic Support
est publié en juin 1986 (REP, 86). Toutes les parties concernées
par les contrats de systèmes d'armes l'accueillent favorablement.
En conséquence, l'initiative CALS est officiellement lancée par le
gouvernement américain en septembre 1986.
Selon le rapport du DoD remis au Congrès, CALS doit
s'appliquer aux systèmes de communication présents et à venir et
aux technologies aidées par ordinateur, dans le but d'améliorer la L'initiative CALS 13
productivité, la qualité et le respect des délais pour le soutien
logistique. Il doit ainsi devenir le centre de l'intégration des
processus d'automatisation pour créer, stocker, utiliser et échanger
les systèmes d'information technique et logistique sur les systèmes
d'armes.
1.2. CALS, le DoD et l'industrie américaine
Le rapport de juin 87 (REP, 87) présente CALS comme une
stratégie pour un « système des systèmes » qui soit capable de
créer, transmettre et utiliser l'information technique sous forme
numérique, pour la conception, la fabrication et le soutien des
systèmes. Ce rapport explique la genèse CALS et sa mission de
faciliter la transition vers un mode d'opération intégré, facteur de
productivité et de qualité.
La portée de CALS s'est vite étendue. Le concept même subit
une certaine évolution (cf. chapitre 2) qui peut être en partie
perçue par l'histoire de l'acronyme « CALS ». Au début, il
signifiait simplement Computer Aided Logistic Support (REP, 87).
Puis il est apparu que « Aided » était trop limité et c'est ainsi que
le mot « Acquisition » a été incorporé. CALS devint alors
Computer aided-Acquisition Logistic System traduisible par
« soutien logistique et acquisition assistés par ordinateur » mais,
comme nous le verrons plus loin, cette traduction ne restitue
qu'une approche partielle.
L'ajout de la notion d'« acquisition » répondait à la double
volonté de préserver l'intégrité de l'acronyme CALS et d'assurer
que CALS n'est pas seulement lié à la logistique et aux fonctions
de soutien du produit en y associant les fonctions et les disciplines
liée s à l'achat de systèmes d'armes, la structuration (en
décomposant le travail), la conception, les spécifications, la
préparation et la livraison des dessins, la testabilité, la production,
la fiabilité et la maintenance et autres processus générateurs de
documents papier.
Mais cette signification reste encore limitée. Vers la fin de
l'année 1989, même si la fiabilité et la maintenance ont été déjà
incorporées au domaine de CALS, le développement du CE
(Concurrent Engineering), qui s'attaque aux problèmes de la
conception et du cycle de vie des produits, ne peut pas être ignoré 14 CALS
pa r CALS. C'est ainsi que CALS devient « CALS/CE », en
incluant le « Concurrent Engineering » qui devient alors un
concept essentiel à sa mise en œuvre (cf. 2.4).
CAL S est une initiative d'origine militaire mais l'un des
principaux créateurs de l'information logistique utilisée par le
DoD est l'industrie. D'où le besoin de faire de CALS une initiative
conjoint e DoD-industrie, à commencer par l'industrie de
l'armement . Or, l'industrie développe déjà des technologies
comme le CAD (Computer Aided Design), le CAM (Computer
Aided Manufacturing), le CAE (Computer Aided Engineering) ou
le CIM (Computer Integrated Manufacturing) et les systèmes de
rédaction et de publication automatisés. Le développement de ces
technologies vise sinon l'élimination du moins la réduction du
travail manuel nécessaire sur un support papier. Les efforts du
DoD pour l'automatisation rencontrent alors presque naturellement
ceux déjà entrepris par l'industrie. Cependant, les efforts de
l'industrie ne représentent que des « îlots » d'automatisation et se
heurtent encore à un manque de compatibilité globale. Or, celle-ci
ne peut venir que d'une vue d'ensemble du système ce qui aboutit
à poser la question de la stratégie globale. CALS offre pour la
première fois la possibilité d'aller vers la formulation d'une telle
CALS/C E
Industri e Gouvernemen t
DoD ISG
DoC Associations
et
DoE Sociétés
DoT Organismes
de
NASA Normalisation
Figure 1.1. Le DoD et l'industrie dans CALS

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