Contribution à un système de retour d'expérience basé sur le raisonnement à partir de cas conversationnel : application à la gestion des pannes de machines industrielles, Contribution to an experience feedback system based on conversational case-based reasoning : application in management of failure diagnostic procedures for industrial machines

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NANCY UNIVERSITE
INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE

ÉCOLE DOCTORALE SCIENCES ET INGENIERIE
RESSOURCES PROCEDES PRODUITS ENVIRONNEMENT (RP2E)

THESE

Pour obtenir le grade de

DOCTEUR DE L’INPL

DISCIPLINE : GENIE DES SYSTEMES INDUSTRIELS

Présentée par

Negar ARMAGHAN


Contribution à un système de retour d'expérience basé sur le
raisonnement à partir de cas conversationnel:
application à la gestion des pannes de machines industrielles


Soutenue publiquement le 28 mai 2009 devant le jury composé de :

M. Vincent BOLY Professeur, ERPI-ENSGSI–INPL Président
M. Jean-Pierre BOUREY Professeur, École Centrale de Lille Rapporteur
M. Emmanuel CAILLAUD Professeur, Université de Strasbourg Rapporteur
M. Jean RENAUD Maître de Conférences–HDR, ERPI-ENSGSI–INPL Directeur de thèse
Mme. Béatrice FUCHS Maître de Conférences, Université Lyon 3 Examinateur
M. Pascal LHOSTE Professeur, Directeur le l’ERPI-ENSGSI–INPL Examinateur
M. Daniel TISSERANT Directeur Industriel Invité
Directeur de MACSOFT du groupe NUMALLIANCE



Ce travail de recherche a été préparé au sein du laboratoire Équipe de Recherche sur les Processus
Innovatifs de l’École Nationale Supérieure en Génie des Systèmes Industriels, 8, rue Bastien Lepage,
BP 90647, 54010 NANCY Cedex.











A mes très chers parents,
avec toute mon affection

REMERCIEMENTS


Je tiens tout d’abord à remercier mon directeur de thèse, Jean RENAUD, Maître de
Conférences, Habilité à Diriger les Recherches à l’ENSGSI, pour la confiance qu’il m’a
accordée en acceptant d’encadrer mon travail de recherche. Je souhaite lui exprimer ma
reconnaissance pour ses soutiens scientifique et humains, sa disponibilité, ses
encouragements, et sa gentillesse et lui dire à quel point nos rencontres ont su faire avancer
mon travail.

J’ai à cœur de remercier également Vincent BOLY, Professeur à l’ENSGSI, et Pascal
LHOSTE, Professeur et Directeur de l’ENSGSI, ainsi que les Directeurs successifs du
laboratoire ERPI, pour m’avoir accueillie dans d’aussi bonnes conditions de travail. L’énergie
déployée par ces deux directeurs, au cours de leur mandat respectif, a su porter mon travail
jusqu’à son aboutissement. Je leur en suis profondément reconnaissante pour leurs soutiens et
leurs conseils précieux au cours de mes travaux de recherches.

Je tiens à remercier Jean-Pierre BOUREY, Professeur à l’École Centrale de Lille, et
Emmanuel CAILLAUD, Professeur à l’Université de Strasbourg, d’avoir accepté de juger
mon travail de recherche en tant que rapporteurs ainsi que Béatrice FUCHS, Maître de
Conférences à l’Université Lyon, pour avoir accepté d’être examinateur de mes travaux.

Je remercie très sincèrement Daniel TISSERANT, Directeur du site MACSOFT du groupe
Numalliance, pour son accueil, sa disponibilité et sa gentillesse dont il fait preuve à mon
égard. Je garderai un souvenir extraordinaire des dix-huit mois passés au sein de son
entreprise. J’y ai beaucoup appris grâce à lui mais également grâce à l’ensemble de ses
collaborateurs.

Je souhaite exprimer ma plus profonde gratitude à Véronique DONO, assistante de direction
du laboratoire ERPI, pour son aide quotidienne dans la gestion des dossiers des doctorants
mais surtout pour son humeur toujours égale et sa gentillesse sans faille. Je tiens à remercier
également l’ensemble des personnels administratifs et techniques pour leur aide et leur
sollicitude.

Je remercie l’ensemble des enseignants-chercheurs du laboratoire et de l’ENSGSI pour nos
rencontres formelles et informelles si riches de conseils.

Je remercie en particulier Valérie RAULT, Maître de Conférences et la Directrice des études
de l’ENSGSI, pour m’avoir confié des actions pédagogiques ainsi que Jean-Pierre
GRANDHAYE, Maître de Conférences à l’ENSGSI. Tous deux ont grandement participé à
l’amélioration de mes compétences d’enseignante. Merci à vous.

J’adresse également mes remerciements à Patrick TRUCHOT, Professeur à l’ENSGSI, et
Benoît ROUSSEL, Maître de Conférences à l’ENSGSI, et Frédérique MAYER, Maître de
Conférences à l’ENSGSI, pour leurs conseils et leur soutien dans mes moments de doute.

Je voudrais également remercier Laure MOREL, Professeur de l’ENSGSI, pour nos
dialogues francs et directs qui m’ont permis de repositionner mes priorités de doctorante.
Merci réellement, Laure.
3
Je souhaite remercier l’ensemble des doctorants et des étudiants de Master avec lesquels j’ai
partagé des moments agréables.

J’ai à cœur de remercier mes amis Olivier et Catherine qui m’ont soutenue tout au long de
cette aventure intellectuelle. Vous avez été là dans mes moments de joie mais aussi de peine
et je ne l’oublierai jamais.

Je voudrais également remercier Saeed HAGHIR, Professeur de l’Université de Téhéran,
pour ses précieux conseils et son amitié sans faille.

Je ne peux oublier mes parents, ainsi que ma sœur et mon frère, Lâleh et Pooyâ, qui m’ont
tant manqué durant toutes ces années mais dont les appels fréquents me remettaient à chaque
instant du baume au cœur pour pouvoir avancer un peu plus. Sans votre soutien, et cela
malgré la distance, je n’aurais pu réussir. Merci d’avoir cru en moi.

Enfin, mes derniers remerciements sont pour toi - tu te reconnaîtras – qui m’a soutenue,
supportée, portée, encouragée, écoutée... . Tu as toujours été là pour moi et je le serai pour toi.
Merci à toi du plus profond de mon âme.

4

TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION GENERALE ..................................................................................................... 12

CHAPITRE 1 : EXPERIENCE ET RETOUR D’EXPERIENCE : PROBLEMATIQUE GENERALE ....... 21
1.1. Introduction .............................................................................................................. 22
1.2. Contexte industriel et problématique sociétale ........................ 22
1.3. Quelques définitions ................................................................................................. 26
1.4. Cycle de vie de la connaissance ............... 31
1.5. Le cycle de vie du retour d’expérience .... 32
1.6. Mémoire d’entreprise ou mémoire de connaissances : pourquoi faire ? .................. 34
1.7. Retour d’expérience et apprentissage ....................................................................... 35
1.8. Positionnement de nos travaux ................. 37

CHAPITRE 2 : APPROCHE DU RAISONNEMENT A PARTIR DE CAS ............ 39
2.1. Introduction .............................................................................................................. 40
2.2. La présentation générale et l’historique du RàPC .................... 40
2.2.1. Le retour d’expérience et le raisonnement à partir de cas .............................. 40
2.2.2. La définition du Raisonnement à partir de Cas ............... 43
2.2.3. L’origine du RàPC ........................................................................................... 44
2.2.4. L’historique du RàPC ....................... 45
2.3. Le principe du RàPC ................................ 46
2.3.1. Le raisonnement par analogie : le carré d’analogie et le RàPC ..................... 46
2.3.2. Représentatio