MBSE
MODEL-BASED SYSTEMS ENGINEERING, UNE APPROCHE STRUCTUREE
L’ingénierie système basée sur les modèles (MBSE)
L’ingénierie système basée sur les modèles est un thème de plus en plus populaire dans les ingénieries. Pourtant, sa définition reste un sujet d’interprétations variées. Il semble néanmoins crucial de comprendre les différentes facettes de cette approche afin d’en garantir un déploiement efficace.
De la compréhension des fondements du MBSE à la mise en pratique, nous vous proposons une mise en lumière des éléments essentiels, selon nous, pour bien comprendre cette approche, couplés à quelques conseils pratiques visant à maximiser les avantages du MBSE et réussir votre déploiement..
| Comprendre le MBSE
Le MBSE repose sur deux notions clés : la notion de modèle (Model-Based) d’une part et d’ingénierie système (Systems Engineering) d’autre part.
Il s’agit donc d’une approche privilégiant l’utilisation de modèles digitalisés, plutôt que de documents textuels, comme principal moyen d’information. Les modèles, composés de différentes vues, offrent des représentations spécifiques idéalement organisées selon un cadre d’architecture. Le MBSE est donc avant tout une approche structurée et in fine outillée (au sens logiciel). Dans le contexte plus large de l’ingénierie système, le MBSE s’inscrit donc pleinement dans la quête de formalisation et de maîtrise de la conception et de la validation des systèmes complexes
Sans MBSE
chacun d’entre eux contient des informations sur le système
Avec MBSE
à partir duquel des documents sont automatiquement générés
Les avantages du MBSE sont multiples. En rassemblant et en liant toutes les données relatives à la conception d’un système, du besoin jusqu’à la solution, il connecte l’ensemble des disciplines d’ingénierie et facilite les analyses d’impact. De plus, la digitalisation des modèles favorise la cohérence de la conception. Dans le contexte actuel de transformation digitale des entreprises, le MBSE prend donc une place centrale, les entreprises cherchant à établir une continuité digitale dans leurs processus de conception.
| Les 4 piliers du MBSE
Le CADRE
Le cadre d’architecture, tel que le cadre CESAM, organise les représentations du système en plusieurs vues (opérationnelles, fonctionnelles et organiques par exemple).
Le LANGAGE
Le langage de modélisation (tel que UML, CML, BPMN…), constitue le troisième pilier, permettant de coder formellement les éléments du système.
La METHODE
Elle guide l’élaboration et l’utilisation des vues du cadre et détermine les représentations nécessaires pour répondre à des besoins spécifiques. CESAM a la particularité d’être à la fois un cadre et une méthode, ce qui représente un plus opérationnel.
L’OUTIL
Le quatrième pilier est l’outil de modélisation utilisé pour formaliser et stocker les modèles.
| Les recommandations pratiques pour un déploiement réussi
➤ Déployer le MBSE au juste nécessaire
Lors du déploiement du MBSE, il est impératif de respecter deux phases distinctes :
— La première, appelée « architecture système », se concentre sur la compréhension du problème à résoudre, la construction de l’architecture du système, et la formalisation des idées à l’aide d’outils de représentation simples. Cette étape cruciale est trop souvent négligée au profit de la modélisation dans l’outil. Elle vise pourtant à partager des informations, challenger les architectures, et converger vers une représentation du système.
— La seconde phase vise quant à elle à la création à proprement parler des modèles digitaux et interconnectés du système. L’objectif est de transcrire les idées posées sur le papier dans un langage lisible par l’outil de modélisation, tout en conservant une structuration efficace du modèle de données.
Négliger l’une ou l’autre de ces phases tout comme y consacrer trop de temps/effort au regard de la problématique à résoudre compromet l’efficacité du processus global. Il conviendra donc de déployer l’approche MBSE dans ces deux phases au juste nécessaire et de manière adaptée à chaque cas particulier.
➤ Comprendre les impacts de la mise en place du MBSE
Trop souvent nous voyons les industriels investir dans un outil de modélisation sans plus de considération. Or le coût associé à la mise en place d’activités MBSE peut être élevé et il ne se limite pas (loin de là) à l’achat de licences. L’évaluation coût/valeur d’une telle démarche au global dans l’entreprise peut seule permettre de décider de manière éclairée si et comment déployer l’approche.
Le déploiement du MBSE est en effet une véritable petite transformation d’entreprise en ce sens où il vient modifier plusieurs éléments constitutifs sur un scope donnés (la manière de mener les activités d’ingénierie système, les modes de collaboration, les compétences nécessaires etc.)
Mieux vaut donc évaluer la situation de l’entreprise avant et après le déploiement du MBSE, selon des axes de maturité pertinents, afin de bien appréhender la situation initiale, arbitrer les scopes et l’étendu du déploiement et déterminer une trajectoire réaliste de transformation.
➤ Développer avant tout les compétences d’ingénierie système
Si les compétences de modélisation dans l’outil sont nécessaires à développer, trop d’industriels font l’impasse sur le développement des compétences en ingénierie système de leurs collaborateurs en invoquant un apprentissage « sur le tas » ou en pariant sur une compensation par la séniorité/expérience des personnes en charge. Or l’acquisition de compétence en ingénierie système est primordial à la fois pour :
— l’ingénieur système afin d’être efficient sur la phase d’architecture système
— le modeleur qui doit comprendre finement les enjeux que supporte sa modélisation.
➤ Des compétences techniques transverses qui permettent d’appréhender les enjeux techniques
➤ Des compétences méthodologique en ingénierie système afin de maîtriser les modèles, leur relation et le niveau de détail nécessaire à la résolution de la problématique à traiter.
➤ Des compétences relationnelles/humaines pour faciliter la convergence des parties prenantes et garder toujours l’ouverture d’esprit nécessaire sans perdre le focus de la satisfaction client.
||||| Ressources
Webinaire [FR]
Maîtriser le MBSE : de l’architecture à la modélisation des systèmes
Lors de ce webinaire, Cécile BEYSSAC (Directrice Académie – Architecte Système Principal) et Adrien ROQUES (Directeur Technique – Architecte Système Expert) partagent le point de vue de CESAMES sur cette pratique, les fondamentaux de déploiement, l’articulation entre architecture système et outils de modélisation, et les avantages qu’il y a à engager une telle démarche lors de la conception de produits complexes.
Ils caractérisent également certains cadres d’architecture et leur intégration aux différents outils de modélisation du marché (XATIS, Capella, Enterprise Architect, MagicDraw, Rhapsody…). Enfin, ils discutent des avantages et des écueils de cette adoption observés chez de nombreux clients.