Papyrus est une plateforme d’ingénierie système visant à faciliter la conception de systèmes complexes logiciels et/ou matériels. Elle s’appuie sur les normes de modélisation internationales UML et SysML et fait partie intégrante de l’environnement de développement open source de la fondation Eclipse.
Papyrus est une plateforme qui aide à la conception des projets d’ingénierie. Elle permet de représenter un système matériel et/ou logiciel, initialement décrit en langage naturel par son cahier des charges, ses exigences ou ses spécifications, sous une forme visuelle (un ensemble de vues cohérentes d’un modèle). Ce modèle représentatif de l’architecture et du comportement du système est un moyen éprouvé pour la gestion de la complexité des systèmes. Papyrus est un outil collaboratif : il permet aux différentes équipes impliquées dans la conception de travailler chacune de leur côté sur un modèle unique partagé.
Papyrus génère des modèles compatibles avec les deux normes de modélisation internationales UML (Unified Modeling Language) ou SysML (Systems Modeling Language), ce qui permet son interopérabilité avec d’autres outils constituant une chaîne d’ingénierie. Il comprend des fonctions facilitant sa spécialisation pour des domaines ou des types de système spécifiques (logiciel, architecture électronique, robot, processus de production, processus logistique…) et son adaptation aux besoins des projets.
Il propose, par ailleurs, différentes extensions permettant d’analyser le système avant sa réalisation et de produire automatiquement de la documentation et du code logiciel :
Papyrus fait partie intégrante de l’environnement de développement open source Eclipse.
Ses principales forces :
Modélisation de systèmes : la plateforme Papyrus est utilisée pour modéliser tout ou partie d’un système (exigences, architecture fonctionnelle, architecture logicielle, etc.) en UML, SysML ou n’importe quel langage de modélisation spécifique à un métier. La plateforme peut être configurée pour s’adapter au domaine métier de l’utilisateur, et/ou implémenter une méthodologie spécifique. L’utilisateur s’appuie sur les moyens d’édition (diagrammes, texte, tables, etc.) pour décrire son modèle selon une approche à plusieurs points de vue caractéristiques des approches à base de modèles.
Aide à la décision : utilisation des services de la plateforme Papyrus (simulation, vérification de contraintes, etc.) pour remonter des indicateurs qualitatifs ou quantitatifs à partir d’un modèle du système, ces indicateurs servant de base à la prise de décision quant à la réalisation ou l’évolution du système étudié. Les modèles sont généralement produits directement avec la plateforme mais peuvent être obtenus par d’autres moyens (e.g., mécanismes d’import ou de générations de modèles à partir de données existantes).
Le List et son partenaire Systerel ont développé un module spécialisé de Papyrus dédié à la modélisation fonctionnelle des postes d’aiguillage. Le développement s’est effectué pour le compte de SNCF réseau, dans le cadre du projet ARGOS (digitalisation des postes d’aiguillage).
Le module AMS (atelier métier de signalisation) intègre l’ensemble des fonctionnalités nécessaires à la modélisation et à l’instanciation d’un poste d’aiguillage.
Il permet à SNCF Réseau de :
Il est disponible en open source et sera finalisé en mars 2023
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Papyrus a été spécialisé pour la modélisation, la simulation et l’optimisation de processus dans les domaines du manufacturing et de la logistique. Initialement spécialisé dans le cadre d’un partenariat avec la société Alsolentech en 2017 pour la modélisation et la simulation de déploiement de champs solaires avec prise en compte d’aléas, l’outil a depuis été utilisé pour d’autres cas d’usage : pour la détection de conflits de coactivité sur des lignes d’assemblage (projet FactoryLab GECO, use case Stellantis, voir l’actualité) pour permettre l’interconnexion des différents artefacts et applications de l’usine (projet EITManufacturing CanvAAs) et pour le dimensionnement d’une prestation logistique (projet Digilogs avec la société LOG‘S, voir le use case LOG’S).
Les véhicules, toujours plus connectés et autonomes, voient exploser le nombre de capteurs et calculateurs embarqués, ce qui complique leur intégration à bord. Dans le cadre du projet FACE, en partenariat avec l’Alliance Renault-Nissan-Mitsubishi, le CEA-List a développé une spécialisation de Papyrus qui permet de vérifier automatiquement la configuration d’un système et sa conformité lors de l’exécution, après l’ajout de nouvelles fonctions. Ces travaux sont valorisés dans la startup Alkalee, qui cible également d’autres acteurs du transport mais aussi les secteurs de la défense et des systèmes autonomes.
Ces exemples d’utilisation de Papyrus s’inscrivent dans la démarche plus générale du jumeau numérique fonctionnel, qui a pour objectif de favoriser une prise de décision éclairée en présence de processus métiers complexes. En s’appuyant sur des représentations numériques et des moyens d’analyse adaptés, un jumeau numérique fonctionnel a pour vocation de reproduire de façon virtuelle les dynamiques organisationnelles à l’œuvre au sein d’un système, afin de pouvoir évaluer, sans risques car dans le monde numérique, différents scénarios d’évolutions possibles du système, de lever des alertes quant aux risques potentiels, et d’aider à dimensionner les adaptations nécessaires.
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