58 Revue ABB 2/2002

Technology Review

’il est une tendance de fond qui

modèle aujourd’hui l’économie

mondiale, c’est bien celle du changement,

rapide et permanent. Les marchés sont

incertains, la concurrence évolue, de nou-

velles technologies émergent, ébranlant

nos repères du passé et, pour corser le

tout, les clients deviennent de plus en plus

exigeants.

Face à cette impitoyable dynamique,

les entreprises de dimension internationale

doivent être capables de fournir des biens

collant aux exigences de chaque client. La

production de masse cède le pas à la «per-

sonnalisation de masse». Cette nouvelle

donne oblige à repenser l’organisation de

l’entreprise: pour traiter des contrats spéci-

fiques, des «plateaux virtuels » se font jour,

façonnés, gérés, puis éliminés au bon vou-

loir du marché.

L’entreprise virtuelle n’agit plus comme

un monolithe capable de tout contrôler,

mais comme le noyau d’un réseau de par-

tenaires (fournisseurs, sous-traitants,

clients et services internes). Le client

impliqué dans le traitement d’une com-

mande, très en amont du projet, peut alors

peser de tout son poids sur la conception

du produit avec l’assurance d’obtenir un

résultat totalement conforme à ses deside-

Le commercial en Amérique latine, les études en Europe et la fabrication en Asie… Ce mode

d’organisation éclatée trace aujourd’hui le nouveau périmètre d’action des entreprises

industrielles mondiales. Reste une question: comment coordonner efficacement des activi-

tés disséminées aux quatre coins de la planète?

C’est pour y répondre qu’ABB a développé et mis en œuvre une nouvelle plate-forme

évoluée de collaboration en temps réel. Partout dans le monde, des équipes projets peuvent

désormais travailler à l’unisson et, s’affranchissant des contraintes de temps, de lieu ou

d’outil CAO, faciliter l’interaction du Groupe, de ses clients et de ses fournisseurs.

S

ABB à l’avant-garde du travail

collaboratif

Place au bureau

d’études virtuelGerhard Mauthe, Kurt Kaltenegger, Harsh Karandikar, Oliver Claus,

Marek Florkowski, Tomasz Nowak, Marek Fulczyk, Michał Banaś

Revue ABB 2/2002 59

rata. Et la plupart des experts sont una-

nimes: il faut «virtualiser » l’entreprise pour

garantir sa réussite. Or cette réorganisation

ne manque pas de confronter les acteurs

d’un projet à de nouveaux défis de com-

munication et de coopération.

Un nouveau credo:

le travail collaboratif

Pour résoudre cette problématique, ABB a

mis en place des «bureaux d’études vir-

tuels » qui ont vocation à impliquer, le plus

tôt possible, tous les partenaires de l’entre-

prise (fabricants, fournisseurs, sous-trai-

tants et clients) dans le développement

des produits ABB. Fiches produits, nou-

velles offres et modifications de com-

mande sont partagées à tous les niveaux

de cette organisation virtuelle, améliorant

ainsi considérablement la concertation tout

en réduisant cycles de développement et

coûts.

Du moins, en théorie ! Car, dans la

réalité, la gestion du travail collaboratif se

heurte à plusieurs écueils. Citons tout

d’abord le déluge de données techniques

transitant entre les partenaires d’un projet

auquel s’ajoute la multiplicité des formats

d’échange, sources d’autant d’incompatibi-

lités. Autres freins: les frontières géogra-

phiques et temporelles, les barrières cultu-

relles et linguistiques... sans compter les

parades sécuritaires (pare-feu) édifiées par

la plupart des entreprises pour se prému-

nir des intrus.

Le projet de BE virtuel d’ABB ambi-

tionne de lever tous ces obstacles et de

faciliter les échanges, dans ou hors de

l’entreprise, en définissant et en implan-

tant des outils informatiques d’e-collabora-

tion pour des équipes techniques réparties

sur la planète . Trois axes concourent

à ces objectifs : le partage d’informations

hétérogènes, la co-visualisation des don-

nées et la sécurisation des transmissions

au travers de pare-feu.

Le BE virtuel se différencie peu des

plateaux de projet traditionnels : l’avance-

1

Les trois grands principes fondateurs du travail collaboratif : le partage d’informations hétérogènes, la co-visualisation

des données et la sécurisation des transmissions au-delà des pare-feu

1

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Technology Review

ment du travail suit les mêmes phases, les

intervenants endossent les mêmes rôles et

participent aux rituelles revues de projet.

Seule différence: finis les déplacements

d’un site à l’autre et les face-à-face sur le

terrain, le contact s’effectue à des milliers

de kilomètres de distance, par écran inter-

posé. Cette organisation permet d’aug-

menter la fréquence des séances de travail

et de réduire leur durée, ce qui accélère la

prise de décisions et améliore la qualité

des solutions. A l’instar des études en pla-

teau, tout projet virtuel est rythmé par des

revues de projet, rebaptisées sessions de

travail collaboratif. Chacune d’elles est

consacrée à un problème donné, qu’il soit

technique, électrique ou lié à la fabrica-

tion. Tous les participants (par exemple,

concepteurs, spécialistes de la simulation

ou partenaires externes) peuvent s’y

connecter en local pour apporter leur

contribution. Cette session virtuelle permet

à des experts d’horizons divers de coopé-

rer, de cerner les éventuels problèmes,

d’échanger des idées et d’aboutir à des

solutions optimales. C’est aussi l’occasion

de visualiser et de modifier les pièces qui

les concernent, et d’informer les autres

intervenants des modifications apportées

de façon à débattre des solutions envisa-

geables et de choisir la meilleure. Le dia-

logue entre les membres de l’équipe pro-

jet est conforté par une application leur

permettant de vérifier en commun une

multitude de fichiers 2D et 3D (schémas

et modèles de CAO, images en mode

point, feuilles de calculs et documents tex-

tuels…) . L’enregistrement de la totalité

des problèmes rencontrés et des actions

prises au cours d’une session assure la tra-

çabilité des échanges et des décisions.

Plate-forme technique

et gestion du compromis

efficacité/sécurité

Pour fédérer tous les maillons de la chaîne

de développement d’un produit, un BE

virtuel a besoin d’une architecture autori-

sant la co-visualisation et la modification

en temps réel des données cruciales.

Mieux: elle doit offrir des fonctionnalités

supplémentaires de recherche et d’accès

aux données prenant également en com-

pte les droits ou «privilèges» accordés à

chaque participant. ABB a donc mis au

point une plate-forme capable de fournir à

l’équipe projet dispersée les données pro-

duit créées sur n’importe quel système,

quels que soient le lieu de stockage, le

format ou les outils de développement.

Cette solution fonctionne sur une archi-

tecture client-serveur. Le serveur est cons-

titué d’un module de visualisation «neu-

tre», c’est-à-dire indépendant de la CAO,

et d’un gestionnaire de données tech-

niques sur le Web. Le visualiseur est bâti

sur le noyau de modélisation 3D One-

Space [1] de CoCreate qui autorise la

visualisation et la modification de maquet-

tes numériques d’envergure et performan-

tes. Unique en son genre, cet outil a per-

mis de réduire considérablement le volu-

me des échanges au cours d’une séance

de travail collaboratif.

Après chargement d’un modèle, le ser-

veur lance la diffusion des données à tous

les postes clients connectés. Précisons que

le modèle géométrique ne réside que dans

le noyau de modélisation du serveur;

seules sa représentation graphique et les

informations structurelles clés transitent

sur le réseau, à l’exclusion de tout fichier

intermédiaire ou format de données. Les

clients destinataires peuvent alors récupé-

rer et exploiter ce modèle 3D en temps

2

Toute une palette de données peut être échangée dans le cadre du BE virtuel.2

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réel, pièce par pièce, sans attendre la fin

du téléchargement (technique de strea-

ming). Tous les attributs permettant un

rendu ombré de haute qualité sont trans-

mis avec le modèle facétisé.

Ce chargement initial terminé, chaque

client possède toute l’information utile

pour travailler sur le modèle en local, sans

se soucier des autres clients ni du serveur.

Chacun récupérant ces données sur son

écran graphique, il est inutile d’envoyer

des images bitmap ou des pixels. La syn-

chronisation s’effectue par l’échange d’une

poignée de données décrivant les para-

mètres de la visualisation, dont la position

de la caméra virtuelle, le sens de la visua-

lisation et le facteur de zoom. Cette syn-

chronisation vise à minimiser tout retard

ou décalage de visualisation graphique

entre des clients très éloignés. Résultat : le

rafraîchissement de l’affichage impliquant

l’échange des données modifiées entre,

par exemple, un ingénieur américain et

son confrère norvégien, dure moins d’une

seconde!

Le serveur travaille sur des documents

bureautiques de type fichiers MS Office,

plans 2D et images bitmap. De plus, les

utilisateurs peuvent bénéficier de fonc-

tions de marquage et d’annotation:

remarques, flèches, formes géométriques

et liens intéressants… Ces ajouts donnent

lieu à un compte-rendu de collaboration

transmis aux membres de l’équipe après

une séance de travail.

Pour gérer les informations du projet,

notre solution se compose par ailleurs

d’un référentiel basé sur les technologies

web ou «armoire à plans». Toute l’informa-

tion technique y est engrangée dans une

arborescence de dossiers et de classes,

l’accès sécurisé aux données partagées

étant sous contrôle d’un programme de

vérification. Ce mécanisme obéit à deux

grands principes: les «groupes d’utilisa-

teurs» et les «droits d’accès». Un utilisateur

appartient en effet à un ou plusieurs grou-

pes auxquels sont octroyés des droits spé-

cifiques permettant d’accomplir individuel-

lement ou collectivement certaines tâches

dans le cadre de projets précis. Pour en

faciliter l’administration, les utilisateurs

reçoivent des privilèges ou «rôles». Un

utilisateur peut avoir, par exemple, des

droits de consultation pour un projet et

de gestion pour un autre. L’architecture

retenue garantit la possibilité de mener

plusieurs projets de front avec les mêmes

moyens techniques et humains.

Il est pourtant impossible, même pour

un référentiel Internet perfectionné et

accessible à toute l’entreprise, de garantir

un échange transparent des informations

entre équipes très dispersées. D’où la

décision de standardiser les formats de

fichier CAO et IAO, et d’automatiser les

transferts de données partagées [2]. Les

fonctionnalités avancées des formats STEP

et VRML [3], et l’intégration des modules

visualisation et stockage (armoire à plans),

ont ainsi permis de coordonner les activi-

5

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7

4

Visualization

CAD

Vault

Collaboration server Collaboration clients

Lors d’une première étape de «préparation de projet», les utilisateurs enregistrent leurs

modèles CAO au format STEP (1 de la figure 3). Puis ces derniers sont transférés du sys-

tème de fichiers de l’utilisateur ou de son SGDT local (2) dans le référentiel. Enfin, le module

de visualisation les convertit dans son format de représentation graphique interne (PKG) et

les réinjecte dans la base de données centrale ou «armoire à plans» (3). La session de tra-

vail collaboratif débute par une procédure de chargement automatisé : l’un des utilisateurs

lance le chargement d’un fichier PKG dans le module de visualisation (4) dont la représen-

tation graphique est ensuite envoyée à tous les participants (5). En phase de discussion ou

de modification de la maquette numérique partagée, la mise à jour de cette représentation

est peu gourmande en ressources réseau. A l’issue de la session, les modèles ainsi modi-

fiés sont conservés dans l’armoire à plans (6), puis transférables dans le système de fichiers

local (7) et dans l’application CAO native de l’utilisateur (8). Le développement produit peut

se poursuivre sur chaque poste client, en attendant la prochaine réunion virtuelle.

Optimiser la circulation de l’information technique

Traduction automatisée des fichiers CAO au sein du BE virtuel

Flux de données en phase pré-collaborative

Flux de données en phase collaborative

Flux de données en phase post-collaborative

3

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Technology Review

tés de développement produit et d’optimi-

ser les échanges . Cette démarche a

considérablement simplifié l’usage de

l’espace de travail collaboratif et, de sur-

croît, fortement réduit la consommation de

bande passante sur le réseau.

Néanmoins, l’aptitude à gérer des pro-

jets, des équipes et des données ne peut

faire l’impasse sur le problème de la sécu-

rité. Les entreprises utilisent en effet des

pare-feu anti-intrusion pour se protéger du

monde extérieur. Pour dialoguer, il faut

donc que les membres du BE virtuel, pou-

vant officier dans des entreprises très dif-

férentes, lèvent ce verrou sécuritaire. Pour

permettre aux partenaires externes de par-

ticiper aux sessions de travail collaboratif

et au processus de développement pro-

duit, le pare-feu d’ABB a été doté d’un

serveur d’accès à l’Internet (logiciel proxy

spécial) , ouvert aux usagers du Web

et connecté au serveur de la plate-forme

collaborative. Cette mesure sécurise le

partage des données et la communication

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3

Pour mieux comprendre ce qu’est un bureau d’études vir-

tuel, voyons comment se déroule une réunion à distance.

Commençons par un bref tour de table: Jack, spécialiste de

la fabrication, est chargé de garantir l’adéquation entre

commande et production, tout en minimisant les coûts de

réalisation du produit. Pour l’heure, il travaille avec Oliver,

concepteur ABB, sur une pièce problématique.

Inquiet des éventuels retards risquant de pénaliser l’avance-

ment d’un projet crucial, Jack consulte sa messagerie

électronique : l’usine ABB lui demande de toute urgence son

avis sur une proposition de modification technique et l’invite à

une réunion en plateau virtuel. Le détail de la connexion

(adresse du serveur et mot de passe de la session) s’ajoute

au message. Vite, la réunion est imminente …

Sur son PC, Jack double-clique sur l’icône du BE virtuel,

choisit le serveur hébergeant la session et se connecte. Le

système établit automatiquement la liaison, contourne le

pare-feu ABB et demande au nouveau venu le numéro

d’identification de la réunion. Ces formalités remplies, Jack

visualise les pièces du modèle 3D rapatrié sur son ordinateur

à mesure que les données transitent par le serveur. Rotation,

zoom … Jack se familiarise avec le montage d’origine. En

attendant le début de la réunion, il prend connaissance des

annotations portées sur le modèle : encore quelques minutes

et le voilà fin prêt à engager le débat.

Sous la rubrique « Membres » de la fenêtre graphique,

Jack constate qu’il est le deuxième participant. Oliver, déjà

connecté, a de toute évidence chargé le modèle CAO dans le

serveur du BE virtuel ; il prend la main et ouvre la session.

Attentif aux explications d’Oliver sur la modification envisa-

gée, jonglant avec les manipulations synchrones de la pièce

dans la fenêtre de restitution, maniant à loisir outils de poin-

tage et fonctions de marquage, Jack estime qu’il y a peu de

différences entre ce mode d’échange et une rencontre

physique. A certains égards, cette transposition virtuelle en

3D offre même des avantages : Jack peut tirer parti des

mesures exactes, indispensables à son travail, qui lui sont

fournies en simultané et apporter à son tour son expertise

pour soumettre d’autres solutions, directement testées en

ligne par le concepteur en vue d’améliorer la fabrication du

produit. C’est précisément le cas aujourd’hui : Oliver préco-

nise un rayon de 8 mm entre deux surfaces pour réduire les

efforts mécaniques. Or c’est oublier que l’atelier n’a pas

d’outil de tour de 8 mm. Jack suggère alors soit un rayon de

10 mm, soit une face conique. Oliver souhaite étudier les

deux propositions, mais pour évaluer les éventuelles collisions

et interférences de montage, il lui faut charger d’autres pièces

d’assemblage. Rien de plus simple : il suffit de récupérer par

glisser-déplacer les fichiers utiles du système de stockage

local ou de l’armoire à plans pour les ouvrir dans la fenêtre de

travail. Oliver y est autorisé, sous réserve de passer par le

système de contrôle d’accès pour garantir la sécurité du

transfert et l’intégrité des données.

Jack et Oliver sont satisfaits de leur entretien virtuel ; une

connexion de moins d’une demi-heure a suffi à résoudre un

problème qui aurait sinon demandé un ou deux jours d’itéra-

tions. Mieux, cette collaboration par écran interposé pourrait

fort bien déboucher sur une innovation …

Rendez-vous est donc pris pour le lendemain, experts à

l’appui, pour creuser l’idée !

La possibilité de partager expérience et compétences à

distance, en travaillant sur un modèle 3D consultable et

modifiable par tout un chacun, relève-t-elle de l’utopie?

C’est au contraire une réalité qui met un terme à la valse

des allers et retours de fax de dessins 2D entre ABB et ses

partenaires d’études!

Le BE virtuel par l’exemple

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entre les membres d’une équipe projet,

tout en s’accommodant des pare-feu de

l’entreprise.

Le travail collaboratif sans limite :

une expérience positive

Le marché dictant ses exigences aux entre-

prises, celles-ci doivent travailler en étroite

collaboration avec leurs fournisseurs et

clients pour définir avec précision leur

offre de biens et de services. Travail col-

laboratif et partage des données produit

sont donc impératifs. Concepteurs et fabri-

cants prennent vite conscience des béné-

fices tirés de la concertation (mise en

commun des idées, plans de travail, solu-

tions et palliatifs). Cette mutualisation des

expériences et des savoir-faire, dès les

phases amont du projet, peut considéra-

blement réduire les temps de développe-

ment; de même, la collaboration oppor-

tune et spontanée des membres d’une

équipe débouche sur des solutions nova-

trices qui non seulement améliorent la

conception du produit mais aussi minimi-

sent les modifications ultérieures. Econo-

mies de déplacement et gains de temps

sont d’au-tres avantages indéniables.

Faut-il pour autant bannir toute rencontre

de visu entre partenaires? Cela n’est

évidemment guère possible, ni souhai-

table. Mais cette réserve ne doit pas entra-

ver notre volonté de mieux gérer les rela-

tions entre les acteurs d’un projet com-

mun. Et pour cela, le bureau d’études

virtuel a plus d’un atout… à portée de

souris !

Auteurs

Gerhard MautheDr Kurt KalteneggerABB Power Technology ProductsManagement LtdCH-8050 Zurich, Suissegerhard.mauthe@ch.abb.com

Dr Harsh KarandikarCorporate Research CenterDE-68526 Ladenburg, Allemagneharsh.karandikar@de.abb.com

Dr Oliver ClausABB Calor Emag Mittelspannung GmbHDE-40472 Ratingen, Allemagneoliver.claus@de.abb.com

Dr Marek FlorkowskiTomasz NowakDr Marek FulczykMichał BanaśABB Sp. Zo.oCorporate Research CenterPL-31-038 Krakow, Polognemarek.florkowski@pl.abb.com

Bibliographie[1] www.cocreate.com/Quick Links: Products.

[2] T. Nowak, D. Kruziewicz, M. Florkowski, M. Fulczyk: A method of computer files translation

in a distributed environment, Patent FF no. P-341170.

[3] T. Nowak, M. Florkowski, M. Fulczyk, H. Karandikar : Internet based sharing of 3D models

and simulation results in a global collaborative environment. Proceedings of the 5th Int Power

Engineering Conference (IPEC 2001), Singapore, 17-19 May 2001, 755–758.

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Le BE virtuel : un plateau-projet accessible aux partenaires extérieurs d’ABB4