Évaluer une solution ou un prototype

La satisfaction du besoin passe par la matérialisation des idées et des solutions techniques imaginées par l'équipe projet.

Cette matérialisation résulte d'un processus, qui comporte plusieurs phases, dont notamment les phases de conception et les phases de transition.

Au cours des phases de conception, on est amené à chercher de nouvelles idées et solutions techniques pour satisfaire le besoin ou compléter une fonctionnalité du produit.

Au cours des phases de transition (dans le cadre des méthodes de pilotage de projet itératives), on doit déterminer si une partie (ou l’ensemble) de la maquette/prototype mise au point fait bien ce qu'elle doit faire : réalise-t-elle correctement une fonctionnalité ? satisfait-t-elle le besoin ?

Durant certaines phases du projet, il est essentiel d'être en mesure d'évaluer son travail.

• Au cours des phases de conception, il est utile d'avoir un moyen d'évaluer les idées qu’on a trouvées, sachant qu’à ce stade elles n’ont pas encore été mises en œuvre au sein d'une maquette ou d'un prototype.
• Au cours des phases de transition, il est nécessaire d'avoir un moyen d'évaluer une partie (ou l’ensemble) d’une maquette/prototype qu’on a physiquement réalisée. Les résultats de cette évaluation permettent de savoir si des actions correctives sont nécessaires.

Cela va amener l'équipe projet à se servir de deux outils d'évaluation :

• la simulation, pour évaluer une solution technique imaginée, ou un produit qui n'existe pas encore ;
• l'expérimentation, pour évaluer une partie (ou l’ensemble) d’une maquette/prototype déjà réalisée.

Les solutions techniques, maquettes et prototypes sont évalués par rapport à une référence. Cette référence est le produit attendu en fin de projet, d'après ce qui est décrit dans le cahier des charges. Le cahier des charges est rédigé durant une réunion qui rassemble le client et l'équipe projet.

Cette réunion suit les étapes suivantes.

1. Le client explique ce qu'il souhaite, il exprime son besoin.
2. L'équipe projet analyse ce besoin et le transforme, en accord avec le client, en fonctionnalités et contraintes.
3. Les fonctionnalités et contraintes sont ensuite formalisées, ce qui donne le cahier des charges.

Ce diagramme comporte des blocs et des liaisons.

Les blocs sont appelés exigences.

Chaque bloc possède :

• un titre, qui permet de nommer la fonctionnalité/la contrainte ;
• un identifiant numérique unique ;
• une description textuelle, avec parfois des données numériques qui permettent de qualifier l'exigence.

On peut notamment trouver des liaisons d'inclusion (symbolisées par un cercle entouré d'un +), qui relient une exigence principale avec une sous-exigence qu'elle inclue.

Exemple
Voici un extrait du diagramme SysML des exigences d'un distributeur de nourriture automatisé pour animal de compagnie. On retrouve une exigence principale « Distribution Automatisée », avec un identifiant numérique unique « 1 » et sa description textuelle.

Cette exigence comporte 4 sous-exigences, qui représentent les 4 fonctionnalités à réaliser afin d’assurer la distribution automatisée.
On trouve par exemple les fonctionnalités « Vitesse de distribution » et « Condition de distribution ».

Extrait du diagramme SysML des exigences
d'un distributeur de nourriture automatisé

La simulation permet, dès les phases de conception, de tester une solution technique.

En comparant les résultats de simulation aux exigences du cahier des charges, on met en évidence l'écart attendu-simulé. On évalue ainsi chaque solution technique, relativement à ce que le produit devrait être capable de faire. On peut ainsi juger si la solution technique peut être retenue, ou si elle doit être rejetée.

La simulation permet aussi de comparer plusieurs solutions concurrentes qu’on a envisagées, pour ne retenir que la ou les meilleures. La simulation permet finalement un gain de temps, en identifiant et en rejetant rapidement les solutions non valides, et en hiérarchisant les solutions valides.

La simulation permet également de tester le comportement d'un produit dans des conditions particulières.

• Dans des conditions extrêmes, difficilement reproductibles en laboratoire, mais que le produit pourrait rencontrer.
• Dans des conditions de test destructives pour le produit.

L'expérimentation permet, durant les phases de transition, d'évaluer une partie d’une maquette/prototype, après sa mise en œuvre.

En comparant les résultats de l’expérimentation aux exigences du cahier des charges, on met en évidence l'écart attendu-mesuré.
On peut ainsi juger si une fonctionnalité donnée est satisfaite. Si ce n'est pas le cas, il faudra analyser le problème, puis si possible le corriger.

Une série d'expérimentations peut aussi être menée en fin de projet, ou dès qu’on obtient une maquette/prototype relativement avancée et fonctionnelle. La comparaison ne se fait plus sur une seule fonctionnalité, mais sur l'intégralité du produit.

On contrôle alors, de manière générale, l'écart entre la maquette/prototype et le cahier des charges. Cela permet de vérifier si le besoin exprimé en début de projet est satisfait, et de faire un bilan sur l'avancée et la réussite du projet.

Remarque
À ce stade, on peut aussi évaluer la qualité du modèle qu’on avait utilisé pour simuler la vitesse de la voiture. On compare pour cela les résultats de la simulation et les résultats de l’expérimentation. On obtient alors l’écart simulé-mesuré. Plus il est faible, meilleur est le modèle.

Les trois types d'écarts analysables en sciences de l'ingénieur