THÈSE

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N d’ordre : ............ 2004
THÈSE
Présentée
en vue de l’obtention du grade de
docteur de
L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE
École doctorale : Systèmes
Spécialité : Systèmes Industriels
par
Franck Darras
Proposition d’un cadre de référence pour la conception et
l’exploitation d’un progiciel de gestion intégré
Soutenue le 28 octobre 2004, devant le jury composé de :
MM. Jean-PierreCampagne Rapporteur
MichelSchneider Rapp
MM. ChristianBraesch Examinateur
Jean-MarieVigrouxinateur
HervéPingaud Examinateur (Directeur de thèse)
PaulGaboritinateur (Encadrant de thèse)
MM. LionelDupont Invité
FrédérickBenaben Invité
Thèse préparée au Centre de Génie Industriel de l’École des Mines d’Albi-Carmaux Table des matières
Introduction 1
I Étude du Système d’Information des PME/PMI 5
1 Système d’Information 7
1.1 Fruit de l’approche systémique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 Les rapports difficiles du SI et de l’organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4 Le Système d’Information et le génie industriel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2 Progiciels de gestion industrielle 17
2.1 Évolutions des modes de gestion et des outils informatiques . . . . . . . . . . . 17
2.1.1 Modes de gestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1.1 MRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1.2 MRP à ...

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N d’ordre : ............ 2004 THÈSE Présentée en vue de l’obtention du grade de docteur de L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE École doctorale : Systèmes Spécialité : Systèmes Industriels par Franck Darras Proposition d’un cadre de référence pour la conception et l’exploitation d’un progiciel de gestion intégré Soutenue le 28 octobre 2004, devant le jury composé de : MM. Jean-PierreCampagne Rapporteur MichelSchneider Rapp MM. ChristianBraesch Examinateur Jean-MarieVigrouxinateur HervéPingaud Examinateur (Directeur de thèse) PaulGaboritinateur (Encadrant de thèse) MM. LionelDupont Invité FrédérickBenaben Invité Thèse préparée au Centre de Génie Industriel de l’École des Mines d’Albi-Carmaux Table des matières Introduction 1 I Étude du Système d’Information des PME/PMI 5 1 Système d’Information 7 1.1 Fruit de l’approche systémique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 Les rapports difficiles du SI et de l’organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.4 Le Système d’Information et le génie industriel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2 Progiciels de gestion industrielle 17 2.1 Évolutions des modes de gestion et des outils informatiques . . . . . . . . . . . 17 2.1.1 Modes de gestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.1.1.1 MRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.1.1.2 MRP à boucle fermée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1.1.3 MRP II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1.1.4 Vers une gestion poussée des ressources : l’ERP . . . . . . . . . 18 2.1.1.5 SCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1.1.6 Évolution des méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.1.2 Couverture logicielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.1.2.1 De la GPAO à l’ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.1.2.2 Du CIM à l’entreprise intégrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.2 L’ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.2.1 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 i ii TABLE DES MATIÈRES 2.2.2 Le système nerveux de l’entreprise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2.3 Le marché des ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.3.1 Intégrateurs et Éditeurs d’ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.3.2 Situation du marché français des ERP . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.3.3 Situation par secteurs d’activité clients . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.3.4 Situation par taille d’entreprise cliente . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.3.5 Nouvelle tendance du marché avec l’Open-Source . . . . . . . . 30 3 Mutation du paysage industriel des PME/PMI 33 3.1 Les PME/PMI en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.1.1 Situation économique générale des PME/PMI . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.1.1.1 Situation 2001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.1.1.2 Situation 2002 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.1.1.3 Prévisions 2003 / 2004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.1.1.4 Taux d’investissement informatique . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.1.2 Niveau d’informatisation des PME/PMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.1.3 Tendance du marché à long terme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.2 De nouvelles formes de partenariat entre entreprises . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.2.1 Évolution organisationnelle interne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.2.2 Évolution organisationnelle externe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.2.3 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.3 Une pression forte sur la maîtrise des coûts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.4 La relation d’une PME/PMI à son Système d’Information . . . . . . . . . . . . 39 3.5 Quels ERP pour ce type d’entreprise? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4 Gestion des projets ERP 45 4.1 Définition du projet ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.2 Management des projets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.2.1 La décomposition d’un projet ERP en tâches . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.2.2 L’organisation des équipes du projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.3 Les méthodes utilisées pendant la sélection du progiciel . . . . . . . . . . . . . . 49 TABLE DES MATIÈRES iii 4.4 Les méthodes utilisées pendant le déploiement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.4.1 Méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.4.1.1 Conception détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.4.1.2 Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.4.2 Outils des éditeurs ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.5 Analyse critique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.5.1 Sélection de l’ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.5.2 Déploiement de l’ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 II Conception d’un ERP 55 5 Architecture d’ERP 57 5.1 Vers une vision large de l’«Architecture» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.2 Quelques caractéristiques architecturales d’un ERP . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.2.1 Point de vue logique de l’architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.2.2 Point de vue physique de l’architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.2.2.1 Exigences de performance et d’exploitation . . . . . . . . . . . 62 5.2.2.2 Choix architecturaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.2.3 Représentations architecturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.2.3.1 Point de vue logique de l’architecture . . . . . . . . . . . . . . 63 5.2.3.2 Point de vue physique de l’architecture . . . . . . . . . . . . . 65 5.3 Nouvelles tendances en architecture logique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.3.1 EAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 5.3.2 Urbanisation des Systèmes d’Information . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 5.3.3 Services WEB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.4 Nouvelles tendances en architecture physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.4.1 Un exemple d’architecture n-tiers avec la technologie J2EE . . . . . . . 70 5.5 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 iv TABLE DES MATIÈRES 6 Ingénierie des Systèmes d’Information 73 6.1 La gestion des projets en génie logiciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 6.1.1 Les critères de qualité du logiciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 6.2 Méthodes de conception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 6.2.1 Cycle de base des projets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 6.2.1.1 Cycle en V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.2.1.2 Cycle en spirale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.2.1.3 Cycle émergeant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 6.2.2 La modélisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.2.2.1 Les cadres de référence pour la modélisation de Système d’In- formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.2.2.2 SADT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 6.2.2.3 Les travaux de Zachman. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 6.2.2.4 MERISE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6.2.2.4.1 Origine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6.2.2.4.2 Trois composantes de la méthode . . . . . . . . . . . . 83 6.2.2.4.3 Transition vers l’objet . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 6.3 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 7 Modélisation d’entreprise 89 7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 7.2 Processus de l’entreprise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 7.3 Normes de la modélisation d’entreprise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 7.4 Cadre conceptuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 7.4.1 Dimension d’abstraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 7.4.2 Dimension de généricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 7.4.2.1 Constructs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 7.4.3 Points de vue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 7.5 Présentation des méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 7.5.1 La suite IDEF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 7.5.1.1 IDEF0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 TABLE DES MATIÈRES v 7.5.1.2 IDEF1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 7.5.1.3 IDEF2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 7.5.1.4 IDEF3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 7.5.2 La méthode GRAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 7.5.3 OLYMPIOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 7.5.4 MECI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 7.5.5 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 7.6 Les travaux sur UEML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 7.7 Synthèse et conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 III Utilisation de la modélisation 105 8 Utilisation d’UML pour la modélisation d’entreprise 107 8.1 Proposition d’un méta-modèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 8.1.1 Les apports du méta-modèle de CIM-OSA . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 8.1.2 Les apports du méta-modèle de UEML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 8.1.3 Notre proposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 8.2 Mise en application du méta-modèle sur un cas d’école . . . . . . . . . . . . . . 111 8.2.1 Mise en œuvre du langage UML sur ce cas d’étude . . . . . . . . . . . . 112 8.2.1.1 Point de vue fonctionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 8.2.1.2 Point de vue informationnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 8.2.1.3 Point de vue des ressources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 8.2.1.4 Point de vue organisationnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 8.2.2 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 8.3 La grille GRAI comme élément fédérateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 8.3.1 La grille des cas d’utilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 8.3.2 La grille des activités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 8.3.3 Bilan comparatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 8.3.4 Enchaînement des diagrammes UML pour la modélisation d’un système 128 8.4 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 vi TABLE DES MATIÈRES 9 Cadre de référence 135 9.1 Mise en adéquation des modèles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 9.1.1 Analyse et spécification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 9.1.1.1 Côté client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 9.1.1.2 Côté éditeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 9.1.2 Développement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 9.1.2.1 Côté client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 9.1.2.2 Côté éditeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 9.1.3 Exploitation et maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 9.1.3.1 Côté client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 9.1.3.2 Côté éditeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 9.1.4 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 9.2 Adéquation dans le cycle de vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 9.2.1 Décomposition d’un SI et utilisation d’UML . . . . . . . . . . . . . . . . 139 9.2.2 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 9.3 Démarche projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 9.3.1 Présentation de l’existant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 9.3.1.1 Démarche d’analyse des Systèmes d’Information . . . . . . . . 142 9.3.1.2 Démarche développée lors des travaux de thèse de Boutin . . . 143 9.3.1.3 Projection entre deux modèles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 9.3.1.4 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 9.3.2 Cadre de référence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 9.3.2.1 La base du cadre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 9.3.2.2 Le cadre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 9.3.2.3 Nouvelle proposition de cadre de référence . . . . . . . . . . . . 147 9.4 Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 9.4.1 Démarche suivant la taille de l’entreprise . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 9.4.1.1 Démarche pour une petite structure . . . . . . . . . . . . . . . 148 9.4.1.2 Démarche pour une structure moyenne . . . . . . . . . . . . . 149 9.4.1.3 Démarche pour une grande structure . . . . . . . . . . . . . . . 150 TABLE DES MATIÈRES vii 9.4.2 Gestion de projet dans le déploiement d’un ERP . . . . . . . . . . . . . 150 9.4.2.1 Sélection de l’ERP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 9.4.2.1.1 Première phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 9.4.2.1.2 Deuxième phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 9.4.2.2 Déploiement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 9.5 Mise en œuvre des mécanismes et mise en correspondance des modèles . . . . . 154 9.5.0.3 Mise en correspondance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 9.5.1 Mécanisme d’extension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 9.5.2 Autres mécanismes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 9.6 La capitalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 9.7 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Conclusions générales et perspectives 173 Annexes 181 A Grille de sélection 181 B Unified Modeling Language 183 C Méthodes de modélisation d’entreprise 205 D MDA - Model Driven Architecture 221 Bibliographie 225