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Obsolescence et raréfaction : freins inévitables ou niches d'innovation. Perspectives de recherche en prédiction de l’obsolescence

Initiateur
Statut
en cours
Date début
Autre type de livrable
ObsoWiki
Objectifs

But

Asseoir l'étude de l'obsolescence comme une thématique de recherche.

Contexte.

Les travaux de recherche dans le domaine proviennent essentiellement des États-Unis, département de défense (DoD). Les méthodes et concepts proposés sont très majoritairement orientés systèmes complexes et très dispendieux. L'introduction des systèmes intelligents dans une part croissante des systèmes (croissance de 3% par an, selon (Prospective, 2019), avec une croissance annuelle 20%-40% représentant le déploiement entre 30Mds et 40Mds d'objets communicants en 2030 au niveau mondial) ramène les problématiques résultantes de l'obsolescence au premier plan national et mondial (facteur lié au passage à l'échelle).

Ainsi, notre but à travers cette action est de d’initier, de motiver et de faire vivre des travaux en synergie au sein de la communauté d'intérêts dont les activités sont directement liées à l'obsolescence ou sont connexes à celle-ci.

A ce titre, nous prévoyons de proposer des documents de référence type "Livre Blanc", mais aussi de mettre en place des outils d'animation de cette communauté.

Concrètement, nous nous sommes fixés les objectifs suivants :

[Objectif A] : Proposer une large étude relevant des différences fondamentales existant entre l'obsolescence programmée et obsolescence "naturelle".

L'objectif de ce premier travail est de clarifier "Once and for all" l'objet des recherches proposées autour de l'obsolescence et de le distinguer de la pratique illégale de certaines entreprises via l'obsolescence programmée. Ceci doit répondre aux questionnements des personnes intéressées (scientifiques, industriels voire profanes).

  • A1-Livre blanc. Il contiendra a minima une première version d’un modèle de données. Nous nous appuierons sur des concepts de l'ingénierie des systèmes pour l’élaborer.
  • A2-Optionnel. Vidéos Youtube. Une série de "petites" vidéos relevant des sujets explorés dans le livre blanc.

[Objectif B] : Structurer le domaine de recherche et la communauté d'intérêts

L'objectif est de proposer une structuration consensuelle des sous-domaines de recherche liés à l'étude de l'obsolescence. Il s'agit par conséquent de proposer le référentiel français incluant des éléments de terminologie. A cette fin, nous souhaitons proposer deux "outils" pérennes (Journées de l'Obsolescence et ObsoWiki) ainsi qu'un outil de "stimulation" pour l'animation de la communauté d'intérêts (numéro spécial).

  • B1-Livre blanc.
  • B2-Animation pérenne de la communauté d'intérêts autour de la création des "Journées de l'Obsolescence".
  • B3-Susciter la contribution de la communauté d'intérêts au Numéro spécial de la revue Systems Engineering, "Design of Complex Systems Resilient to Obsolescence", porté au niveau international par R.Vingerhoeds, C.Baron et M.Zolghadri.
  • B4- ObsoWiki. L'Action souhaite porter une initiative française au niveau international en initiant la mise en place d'une source dynamique des résultats de recherche dans le domaine.

[Objectif C] : Cartographie des ressources et compétences

L'objectif est de disposer d'un outil structuré pour identifier l'ensemble des activités nationales et internationales relevant de la question de Maîtrise d'Obsolescence (Obsolescence Control)

  • C1-Cartographie nationale et internationale.
Justification

Contexte.

L’introduction massive des technologies complexes dans les systèmes les rend potentiellement très sensibles à l’obsolescence. L’obsolescence d’un composant/d’une technologie accroit automatiquement des risques opérationnels des systèmes dans la mesure où toute action de réparation ou d’évolution (retrofit et upgrade) devient difficile voire impossible. Ceci nécessitera alors par exemple un stockage de longue durée des composants électroniques, dans des conditions contrôlées [Boissie,2019].

Enjeux sociétaux.

Tous les acteurs de la chaine de valeur, ainsi que les consommateurs, sont exposés à des risques fonctionnels (non-accomplissement des fonctions attendues) et non-fonctionnels (performances altérées) dus à l'obsolescence. La résolution des problèmes posés par l'obsolescence peut représenter des risques industriels accompagnés de coûts très importants. Deux exemples :

  • Selon un rapport de la société Kaspersky (Kaspersky,2019), malgré la fin annoncée du maintien de Windows 7 par Microsoft en janvier 2020, en août 2019 environ 50% des PME/PMI l'utilisaient encore, les mettant face aux problèmes de cybersécurité.
  • Le coût de la résolution des problèmes posés par l'obsolescence d'un composant du radar du bombardier B1 a été estimé par le fournisseur à 350M$ (SD-22,2016).

Enjeux scientifiques.

Les enjeux peuvent être structurés en deux dimensions :

(i) Problem-posing.

Les travaux antérieurs décrivent le phénomène d'obsolescence essentiellement comme un problème lié à l'indisponibilité ou l'inadéquation de composants (SD-22,2016), (NATO,2001), (Feldman and Sandborn,2007). Toutefois, il n’existe pas de modèles associés. Les travaux prévus de cette action devront permettre de proposer un modèle de données (sous forme de Diagramme de classes par exemple), en s'appuyant sur les concepts de l'ingénierie des systèmes afin de définir les différents types de problèmes d'obsolescence et de raréfaction, (Zolghadri et al.,2020).

(ii) Problem-solving.

Des méthodes de gestion réactives[1] de l'obsolescence sont bien définies dans des rapports et GuideBooks tels que (SD-22,2016) ou (Bartles et al.,2012), même s’il reste encore des problèmes à régler, comme les conditions de stockage de longue durée des composants. Des champs d'investigation davantage prometteurs relèvent des méthodes proactives[2] et stratégiques[3] (Sandborn,2013).

Les pistes de recherche que nous avons actuellement identifiées sont donc :

  • Gestion réactive :
    • Stockage longue durée des composants électroniques. [Boissie,2019)
    • Définition et estimation des coûts totaux de gestion d'obsolescence
  • Gestion proactive :
    • Prédiction du degré de l'obsolescence. (Jennings et al.,2016), (Zolghadri et al.,2020) (Thèse en cours de Mme Imen Trabelsi, Quartz-Supméca)
    • Définition et estimation des risques (fonctionnels et altération de performance) d'exposition d'un système à l'obsolescence de composants/fonctions/technologies. (Thèse de Mme. Sophia Salas, ISAE-Supaéro / Quartz-Supméca)
  • Gestion stratégique :
    • (re-)Conception de systèmes résilients à l'obsolescence. (Thèses de Mme. Sophia Salas, ISAE-Supaéro / Quartz-Supméca et Amel Soltane, Quartz-Supméca)

[1] Trouver une solution rapide pour remédier à l'entité obsolète.  Ici, la gestion se fait après l’apparition d’un problème d'obsolescence. Les solutions réactives sont généralement trop coûteuses. [2] Anticiper et prévoir l'apparition de l'obsolescence. La remédiation proactive est basée sur des méthodes permettant de prévoir la date et les coûts de l'obsolescence. [3] Servant à minimiser les coûts du cycle de vie en utilisant diverses données (besoins prévus, état du système, inventaire, prévision du risque de raréfaction et d'obsolescence).

Références biblio

(Boissie,2019). Kevin Boissié, Méthodes et outils pour la maîtrise de risques en ingénierie de l’obsolescence dans un contexte incertain : application à un équipementier automobile, Thèse de doctorat, Supméca, Décembre 2019

(Kaspersky,2019) : https://bit.ly/2xZK4Zh

(NATO, 2001).Strategies to Mitigate Obsolescence in Defense Systems Using Commercial Components, volume 323.

(SD-22,2016) :  Diminishing  Manufacturing  Sources  and  Material Shortages  (DMSMS)  A  Guidebook  of  Best  Practices  for  Implementing  a Robust  DMSMS  Management  Program.  Defense Standardization Program Office.

(Bartles et al.,2012). Bartels, B., Ermel, U., Sandborn, P., and Pecht, M.G. Strategies to the prediction, mitigation and management of product obsolescence, volume 87. John Wiley & Sons.

(Sandborn,2013). Sandborn,P.  Design  for  Obsolescence  Risk  Management. Procedia CIRP, 11:15–22.

(Feldman and Sandborn,2007), Feldman, K. and Sandborn,  P.  (2007). Integrating technology obsolescence considerations into product design planning.  ASME 2007, 981–988.

(Zolghadri et al.,2020). Zolghadri M., Vingerhoeds R., Baron C., Salas S., Analysing the impacts of system obsolescence based on system architecture models, TMCE2020

(Jennings, et al.,2016). Jennings, C., Wu, D., and Terpenny, J. (2016).  Forecasting obsolescence risk and product life cycle with machine learning. IEEE Trans. Components, Packaging and Manufacturing Technology, 6(9):1428–1439

(Prospective,2019), Enjeux et perspectives pour la filière française de la fabrication électronique, Pipame, juin 2019