jeudi 6 juin 2013

La théorie fractale

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Auditer vos processus avec un outil performant.

Application des réseaux systémiques : La théorie Fractale

Le terme « fractale » est un néologisme créé par Benoît Mandelbrot en 1974, les formes fractales apparaissent souvent dans l'étude des systèmes chaotiques.

La forme que prend la fonction d'un système unitaire se répète dans la multiplication de ce système, si bien qu'un élément observable possède une forme d'ensemble différente mais composée essentiellement de formes fractales.

Exemple : les cristaux de neige, quand elle recouvre les objets, elle épouse la forme de celui-ci, mais quand quand on observe au microscope les constituants, on s'aperçoit de l'assemblage infini de cristaux.

Un modèle ou un système prit comme référence ne peut se multiplier en gardant ses caractéristiques de départ que si on conserve toutes les conditions environnementales constantes, on obtient alors le résultat escompté.

Ceci est pratiquement impossible dans la nature, les facteurs influençant l'évolution du système de départ sont tellement nombreux qu'il est impossible de les maîtriser tous et donc nous pouvons nous retrouver avec un système complexe (un réseau) ayant des fonctions caractéristiques différentes de celles du système de départ.
Arbre fractal construit à partir des mathématiques
Source:
www.mathcurve.com


Delta de fleuve
Source: www.eauvergnat.fr

Radiographie d'une cage thoracique, avec les arbres bronchiaux en évidence.
Source: www.aging.it
 Conclusion : Lorsqu'un réseau ne possède pas de boucle de rétroaction ne permettant pas de le "maîtriser" son évolution, peut totalement nous échapper car il aura naturellement une croissance propre. 
Exemple : Le phénomène de pollution, le rejet du CO2 connu depuis très longtemps occasionne des effets différents suivant les époques. Au XIX eme siècle il créa le "smog" à Londres et tua des centaines de personnes, aujourd'hui il crée "l'effet de serre".

Michel Watrin
Ingénieur Formateur Cabinet GINALEX
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jeudi 2 mai 2013

La théorie du Chaos

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Application des réseaux systémiques : La théorie du Chaos

Elle semble être la meilleure méthode pour tenter d'analyser des phénomènes rendus imprévisibles au regard du nombre important de facteurs liés à l'observation.

Un des pères de la théorie Edward Lorenz, professeur de mathématiques au M.I.T, se passionne pour la météorologie.

 Il se mit en quête d'un modèle applicable et se rendit vite compte qu'il ne pouvait résoudre toutes les équations !

En 1961 il utilisa un des premiers ordinateurs pour effectuer une série de calculs afin de vérifier ses idées de départ.

Presser par le temps, il ne rentra que 3 décimales après la virgule au lieu des 6 d'un modèle dont il voulait obtenir la confirmation.
 
Il fit cette simplification car le dogme des scientifiques était (est?) :« les effets sont proportionnels aux causes » donc des petites incertitudes au départ ne peuvent engendrer que de petites incertitudes à l'arrivée.

Lorsqu'il revint pour constater les résultats, il s’aperçut au premier coup d’œil qu'ils étaient complètement différents de ce qu'il attendait car il avait déjà fait plusieurs contrôles. 
 
Il remarqua un développement similaire au début de la série de calculs et progressivement une dérive jusqu'à l'obtention de deux conclusions différentes.

Il conclu à l'impossibilité de déterminer mathématiquement la météo avec certitude.

Pour expliquer sa découverte au grand public il l'exprima de la façon suivante : "le simple battement d'ailes d'un papillon au Brésil peut déclencher une tornade au Texas"

Ce qu'il voulait dire par là, c'était qu'une donnée infime, imperceptible, pouvait, si elle était amplifiée de proche en proche, aboutir à une situation météorologique complètement différente de celle qui avait été calculée sans tenir compte de cette donnée infime.

Lorenz venait de découvrir que chaque phénomène physique avait son « horizon de prédictibilité ».

Dans le cas de la météo, les prévisions fiables ne peuvent dépasser une semaine. 
 
Le physicien David Ruelle mentionne dans Le hasard aujourd'hui37, page 171, qu'après quinze jours, pour prévoir le temps, il faudrait tenir compte de l'effet gravitationnel qu'aurait un électron situé à 1010 années lumière de la Terre !!

L'intérêt de cette découverte pour l'analyse systèmique se situe dans l' horizon de prédictibilité et nous incite à rester humble dans l'anticipation des conséquences données par nos modèles.

Ainsi dans le domaine de la sécurité, un plan de prévention des risques ne peut garantir contre l'avènement d'un accident.

Mais si après le constat de celui-ci on cherche à déterminer des culpabilités ou des responsabilités, ce qui est légitime et efficace pour améliorer, de manière obstinée, on se replacera dans une perception dogmatique où l'accident ne peut être dû à la conjonction d'une grande quantité de facteurs.
La théorie du chaos ne donne pas forcément le chaos → Crosby le zéro défaut et la stabilité du système.

Michel Watrin
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mercredi 24 avril 2013

Modélisation par globalisation

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Méthode de modélisation : La Globalisation

APPROCHE
Lorsque nous sommes en présence de systèmes asservis, nous pouvons les réunir et les considérer comme un système à part entière.

Cette approche apporte une aide précieuse lors d'une analyse complexe ou encours de complication.

Exemple:
En reprenant l'exemple précédent, on devrait encastrer le chef avec son collaborateur ?;-)), ceci ne correspond pas à l'objectif de l'analyse (ouff!!) car nous avons concentré notre attention sur la chaîne de commandement.

A partir de cette hypothèse de travail, on pourra associer les deux systèmes en un seul et intituler ce dernier: Commandement opérationnel

CONCLUSION
La modélisation de systèmes observera des règles de régulation et d'asservissement.

Elles donneront les bases de comparaisons d'un système étudié par rapport au modèle.








Michel Watrin
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Description du modèle de Jacques Mélèse

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Le modèle de Jacques Mélèse (Description)

4-Sorties du Module Technologique

On trouve évidemment la même décomposition que pour les entrées car les sorties d'un module technologique sont les entrées d'un autre module technologique.

4.1 Sorties technologiques principales
Flux transformé des entrées du même nom qui représente la réalisation de la mission du module.

4.2 Sorties technologiques
secondaires
Autres sorties
4.3 Sorties opératives
Informations nécessaires à la mission d'autres modules, en particulier, demandes faites à des modules d'appui.

5- Entrées du Module de Pilotage
5.1 Variables de contrôles entrantes:
Ce sont les directives imposées au pilote par un niveau supérieur: elles fixent généralement les objectifs à atteindre, c'est à dire les valeurs visées des variables essentielles (ex: programme de production à réaliser, coûts) ainsi que des règles et contraintes de gestion.

5.2 Entrées informatives internes (à l'activité):
Ce sont des informations sur le fonctionnement de l'activité qui transportent, d'une part, des éléments de contrôle interne du module technologique, d'autre part, les valeurs des variables essentielles (il évident que le pilote a sous les yeux les cadrans de pilotage que constituent les variables essentielles).

5.3 Entrées opératives:
Informations nécessaires au module de pilotage pour transformer les directives reçues (variables de contrôle entrantes)

5.4 Entrées informatives externes (à l'activité)
Informations utiles mais non nécessaires.

6-Sorties du Module de Pilotage

6.1 Variables de contrôle sortantes:

Directives transmises par le module de pilotage au module technologique, qui détaillent, précisent et adaptent les directives reçues( variables de contrôle entrantes).

La transformation entrées-sorties se fait par un accroissement de variété grâce aux informations que le MP reçoit du MT et de l'extérieur (ex: Un programme mensuel de production sera transformé en programme quotidien par produit).

    1. Variables de réglages:

Possibilités d'action sur le MT à la discrétion du pilote, dans la limite de ses latitudes décisionnelles.

Ces variables se distinguent des précédentes par le fait que MP ne reçoit pas, à période régulière, des directives à détailler (ex: un chef d'atelier peut être libre d'affecter le personnel aux machines, en respectant certaines grilles de qualifications).

6.3 Sorties opératives:
idem 4.3

6.4 Sorties informatives
idem 4.4





7-Variables essentielles

Si ces variables sont dans le schéma, raccrochées au module technologique, il est bien entendu qu'elles se rapportent au couple MP-MT.

Les variables essentielles, à l'opposé des éléments de contrôle interne (1.5), repèrent la réalisation de la mission du module vis-à-vis de l'extérieur, c'est à dire le service qu'il rend dans le système (comme s'il était un fournisseur ou un sous-traitant).

7.1 V.E. Activité:

Variables mesurant la production de biens ou de services. Ce sont des mesures branchées sur les sorties technologiques principales et affichées (après transformation, si nécessaire) par période, par famille de produits, etc..

7.2 V.E. Coûts:

Variables mesurant les coûts engendrés par le module, c'est à dire ceux sur lesquels le pilote peut influer en jouant sur des variables d'action (ex: si l'effectif d'un atelier est fixé par le directeur de l'usine, on n'affectera pas les coûts de personnel au chef d'atelier.

En termes de contrôle de gestion, ils ne figureront pas sur son tableau de bord).

Les coûts peuvent être ventilés en:
  • Coûts de fonctionnement du MT (personnel, matières)
  • Coûts de gestion (en cours de fabrication dans l'atelier, immobilisations en stock, ventes manquées..)
Dans tous les cas, il est préférable de se limiter à un petit nombre de critères significatifs, le détail des coûts de fonctionnement apparaissant en comptabilité analytique.

7.3 V.E. Efficacité:

Ce sont des critères qui indiquent la réussite de la mission sur des points non repérables par des quantités (activités) ou des coûts.

Il peut donc s'agir de variables mesurables mais non valorisables (en €) (ex: pourcentage de clients servis dans les délais, taux d'accidents du travail, rapidité de réponse), ou bien de variables non mesurables ou même d'appréciations qualitatives (ex: respect des règles de sécurité, bonne communication entre les hommes).

Dans certains cas, on affichera en V.E. Efficacité un critère repris dans les coûts, s'il est plus parlant ainsi (ex: un taux de rebuts, qui peut par ailleurs être valorisé).

L'intérêt des variables d'efficacité qualitatives est de repérer la possibilité d'adaptation du couple MP-MT (ex: possibilité d'encaisser des modifications de programme, souplesse de dépannage).
Dans une analyse sur le terrain, on repérera toutes les variables décrites et on cherchera à relever, pour chacune d'elle, des indications précises sur leur nature, leur régularité, leur valeur actuelle, ainsi que leur limites de variations, etc..



Michel Watrin
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lundi 1 avril 2013

Régulation d'un système

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Régulation d'un système fermé

Représentation d'un système régulé

La tolérance se définit par deux bornes, une de valeur minimale et l'autre de valeur maximale.

Entre ces deux valeurs, le système évolue de manière complètement non régulée, c'est la zone d'incertitude de fonctionnement.

Dans cet écart le système peut passer d'un régime normale à un régime accidentel sans aucun moyen de prévention.


La zone dite de "Tolérance Acceptable" correspond à des valeurs variables de fonctionnement inhérentes au système de transformation.

Par exemple en compétition automobile, une formule 1 comportera un risque de fiabilité moteur plus faible sur une longue distance qu'un prototype faisant les 24 h du Man, mais possédera des performances en accélération et décélération. 







Action de régulation d'un système Qualité


Dans la figure ci-dessus, l'action du système régulateur que nous avons intégré au système évaluateur dans notre cas, agit lorsque la comparaison de valeurs atteint l'une des valeurs limites.

Le pilote effectue éventuellement cette action de régulation.

 
Remarquons que dans un système ouvert, il peut très bien continuer à dériver jusqu'à sa propre destruction.

Michel Watrin
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vendredi 25 janvier 2013

5 Pourquoi: Résoudre rapidement un problème

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5 pourquoi?

Un outil simple de résolution de problème

Définition
Cet outil d’analyse permet de rechercher les causes d’une situation problème, d’un dysfonctionnement.

C’est un outil de questionnement systématique destiné à remonter aux causes premières possibles d’une situation, d’un phénomène observé.

Version simplifiée de l'arbre des causes qui consiste à se poser plusieurs fois de suite la question :

" Pourquoi ? " et à répondre à chaque question en observant les phénomènes physiques.

La plupart des problèmes sont entièrement résolus en moins de cinq questions.
Fonctionnement :
La démarche consiste à se poser la question 'Pourquoi ?' au moins cinq fois de suite pour être sûr de remonter à la cause première.

Il suffit ensuite de visualiser les cinq niveaux (ou plus) sous forme d’arborescence.

1-Énoncer clairement le problème ou faire reformuler par votre interlocuteur.

2-Répondre, en observant les phénomènes physiques, à la question " Pourquoi ? ".

3- Apporter la solution à cette réponse.

4-La réponse faite à chaque étape devient le nouveau problème à résoudre, et ainsi de suite.
Précaution d'emploi
S'attacher au faits, c'est à dire aux actions ou événements qui se sont réellement déroulés.

Les décrire de façon objective et précise : chaque membre du groupe est d'accord sur la formulation.

Ne pas porter de jugement de valeur, ne pas interpréter (précision des faits)

Mettre en place des solutions durables qui s'appuient sur des faits vérifiés plutôt que sur du comportemental.
Exemple :
  problème : Fuite d'huile sur presse hydraulique
Pourquoi ?        Filtre bouché
Pourquoi ?        Huile sale
Pourquoi ?        Particules métalliques dans l'huile
Pourquoi ?        Bouchon de remplissage absent
Pourquoi ?        Mal positionné et perdu
La solution : Bouchon de remplissage d'huile attaché à une chaîne fixée sur carte.
Remarques
Sur les branches d'un diagramme cause-effet, on peut se limiter à un niveau de recherche équivalent aux cinq pourquoi.

Tableau de liaison QQoCQ et 5 pourquoi
Cette fiche permet de cerné rapidement un problème.

Elle est surtout intéressante lorsqu'une personne vous soumet un problème.

En effet, elle présente l'avantage d'accentuer voire de valider l'une par rapport à l'autre méthode.

REMARQUE:

Utilisez ce tableau lors de réunions où les décisions sont prises avec actions.


Michel Watrin
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Tableau QQOCQ et 5 Pq ?

mardi 1 janvier 2013

l'histoire de l'analyse système


 

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L'histoire de l'analyse système

Un peu d'histoire
En 1937 le biologiste Ludwig von Bertalanffy, présente le concept de "système ouvert" qui deviendra progressivement la "théorie générale des systèmes" (“General System Theory).

Son but était de donner un paradigme de l'univers, comparé à un système qui pourrait modéliser la réalité.

Selon le biologiste: "...il y a des systèmes partout".

On pouvait envisager de tout interpréter, le monde autour de nous ainsi que nous même.

En collaboration avec l'économiste Boulding, le physiologiste Gerard et le mathématicien Rapoport, Bertalanffy fonde, en 1954, la "Société pour l'Étude des Systèmes Généraux" dont les objectifs consistent :





"à rechercher l'isomorphisme (concordance) des concepts, des lois et des modèles dans les différents domaines, et à favoriser leurs transferts d'un domaine à l'autre;

“à encourager l'élaboration de modèles théoriques adéquats dans les domaines qui en sont dépourvus;

“à éliminer les duplications des travaux théoriques dans différents domaines;

“à promouvoir l'unité de la science en améliorant la communication entre les spécialistes" (Checkland, “Systems Thinking, Systems Practice”, p. 93, London: John Wiley & Son, London, 1981).

En plus de travailler à la réalisation de ces objectifs ambitieux, la société créa un cahier annuel, le "General Systems Yearbook", et favorisa la publication d'un nombre impressionnant d'articles traitant de la systémique.

Michel Watrin
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