Intégration du développement matériel et logiciel dans la livraison de produits numériques

Chaque jour, les logiciels deviennent de plus en plus essentiels au fonctionnement de notre monde. Plus les produits contiennent de logiciels, plus il devient complexe de les développer et plus le risque d'erreur est présent. Dans le même temps, la pression subie pour innover et accélérer la commercialisation de produits complexes de qualité est plus forte que jamais. À cela s'ajoute encore un autre défi : gérer efficacement les flux de développement parallèles de l'innovation matérielle, logicielle et de service, en assurant la transparence et en intégrant tous ces éléments dans un seul produit.

Les industriels qui ne veulent pas se laisser distancer dans la course à l'optimisation du développement de produits complexes doivent faire évoluer considérablement leurs processus, leurs systèmes et la mentalité de leurs équipes, sous peine d'être remplacés par des concurrents qui ont pensé leurs activités pour les produits complexes dès le départ.

La clé de cette évolution :

• Établir une vision méthodique de l'ensemble du système
• Utiliser les méthodes de l'ingénierie des systèmes
• Ouvrir l'organisation à la réflexion interdisciplinaire
• Utiliser les outils PLM/ALM appropriés

D'un point de vue commercial, ces évolutions représentent à la fois une opportunité et un défi pour les industriels. Une opportunité car, compte tenu de la concurrence accrue et de l'impératif d'innovation, les produits pilotés par logiciel permettent d'accélérer le développement et d'ouvrir la voie à des modèles commerciaux entièrement nouveaux.

Mais qu'est-ce qui en fait un défi ?

Équipes interdisciplinaires

Du point de vue du développeur de produits, même si la variation diminue du côté mécanique, la complexité de l'ensemble du système augmente en raison de tous ces logiciels et de l'étroite interrelation entre ces composants. En outre, il arrive fréquemment que le logiciel lui-même repose sur différentes équipes de développement qui gèrent les cycles d'innovation chacune à sa manière et à son rythme. Il est dès lors difficile d'orchestrer leur travail et d'intégrer ces flux de développement parallèles.

Validation du système

Les fabricants doivent également réfléchir à la manière dont le système global peut être validé, en particulier dans le contexte de produits critiques pour la sécurité. Selon l'industrie et le produit en question, les normes exigent que chaque étape de développement et chaque modification puissent être retracés jusqu'aux exigences d'origine.

Chaînes d'outils déconnectées

Les boîtes à outils utilisées pour le développement de logiciels ont évolué pour devenir ce que nous connaissons aujourd'hui sous le nom de gestion du cycle de vie des applications (ALM), et leur modèle de processus a été incorporé dans l'ingénierie des systèmes moderne. Cependant, dans de nombreuses entreprises, l'accent a été et est toujours mis sur la gestion des nombreux composants individuels. Un concept de gestion du cycle de vie des produits (PLM) (méthode et outils), qui a été établi de manière consistante dans l'ensemble de l'entreprise, ne permet pas toujours d'assurer la cohérence de la spécification des exigences jusqu'au produit fini.

Nous pouvons observer les tendances suivantes lorsqu'il s'agit d'intégrer des quantités croissantes de logiciels dans des entreprises qui se sont développées en se concentrant principalement sur les produits mécaniques et électromécaniques :

Approche A : logiciel considéré comme un prolongement matériel

Dans ce cas, le logiciel est envisagé comme une extension ou un ajout au matériel (ou pour le dire autrement : « ce bout de logiciel est simplement un autre numéro d'article »). Les composants logiciels sont assimilés aux composants électromécaniques et se voient attribuer un numéro d'article. Bien que vous puissiez toujours identifier au moins l'ECU dans une structure produit, il sera impossible au final d'identifier toutes les dépendances mutuelles dans une nomenclature à plat.

Approche B : cohabitation de l'ALM et du PLM

Dans certains cas, un monde ALM parallèle indépendant se développe à côté du monde PLM. Cette situation peut se résumer comme suit : « Je ne sais pas ce qu'il se passe là-bas, mais cela ne m'intéresse pas non plus ».

Libérés des contraintes du développement électromécanique, les développeurs de logiciels peuvent exploiter pleinement leurs capacités dynamiques dans le monde de l'ALM. Le logiciel est optimisé pour satisfaire aux spécifications client actuelles par des itérations courtes et de manière très agile.

Cependant, dans un scénario de séparation complète, la synchronisation mutuelle entre le PLM et l'ALM est généralement oubliée. Malheureusement, l'incohérence qui en résulte se répercute sur la production et le produit fini.

Malheureusement, aucun des deux scénarios décrits ci-dessus n'est idéal pour la symbiose fonctionnelle entre le génie mécanique, l'électronique et les logiciels complexes.

L'optimisation du développement de produits pilotés par logiciel repose sur l'établissement de processus, de méthodes et d'outils qui offrent à toutes les parties concernées de la transparence, un centre de collaboration efficace et tous les outils nécessaires à la réussite.

Cela dit, tous les domaines distincts doivent encore être coordonnés pour s'assurer que le produit final répond à toutes les exigences et fonctionne comme une seule unité. Cependant, il ne s'agit pas seulement d'une question d'outil et de méthodologie. La volonté d'impulser un changement organisationnel large et profond est primordiale. Il est recommandé de désigner une personne pour superviser les changements et de fournir des directives solides pour la coordination au sein de votre organisation.

Ensuite, le processus de développement collaboratif doit être activement contrôlé dans l'environnement complexe du développement technologique. Les méthodes utilisées dans l'ingénierie des systèmes fournissent une base appropriée. Elles comprennent déjà des boîtes à outils extrêmement utiles permettant d'ajuster tous les composants d'un produit ou d'un système aux exigences communes.

Qu'il s'agisse d'implémenter une norme d'ingénierie des systèmes exactement comme spécifié ou de simplement l'utiliser comme ligne directrice, c'est presque une question de préférence. Par contre, si vous devez fournir une preuve de conformité aux normes spécifiées à vos clients ou à d'autres parties intéressées (comme l'exigent certains secteurs), cela devient très important.

Socle méthodologique

Il est essentiel que votre entreprise choisisse un modèle procédural approprié (comme le cycle en V, par exemple) et l'utilise comme une boussole.

Qu'est-ce que cela signifie dans le contexte d'un produit piloté par logiciel ? Il est essentiel de réfléchir dès le départ à ce que le produit doit être capable de faire et aux autres exigences à respecter (par exemple, les normes). Cela doit être fait de la manière la plus impartiale possible, sans avoir d'approche spécifique à l'esprit.

Étapes suivantes :

• Décrire ce que votre produit doit être capable de faire
• Diviser judicieusement le système dans la phase d'architecture
• Fournir une première définition abstraite des interdépendances
• Créer un mécanisme de synchronisation

Il est important de garder à l'esprit que malgré tous les efforts déployés pour simplifier les choses, les interdépendances entre les sous-systèmes matériels et logiciels peuvent rapidement devenir très diverses et complexes. Il est donc essentiel que votre environnement informatique vous aide à assurer un suivi optimal de toutes ces interdépendances.

L'établissement du type de modèle de méthode évoqué ci-dessus jette les bases qui vous permettront de développer des produits pilotés par logiciel de manière fiable tout au long du processus de développement. L'ingénierie des systèmes de bout en bout, en particulier, apporte un soutien crucial.

Aujourd'hui, la plupart des entreprises mettent déjà en pratique une grande partie de ces concepts d'une manière ou d'une autre. Si souvent la coordination n'est pas suffisamment optimisée et ciblée, il est possible d'y remédier en faisant évoluer la mentalité, en nommant un responsable spécifique et en utilisant des outils adéquats pour soutenir votre effort.