Brevet FR2765367A1 — publié le 19981231

PROCEDE DE MODELISATION D'UN OBJET L'invention concerne un procédé de modélisation d'un objet et plus particulièrement un procédé permettant de sélectionner un objet parmi n et d'en faire une estimation. L'invention est applicable notamment à la modélisation de composants électroniques mais elle est applicable à tout autre domaine de la vie industrielle. Dans le domaine de l'électronique, I'évolution très rapide des circuits intégrés et leur nombre en progression croissante rend très difficile le choix de ces circuits pour qu'ils soient adaptés au problème du moment du point de vue technique et du point de vue économique et qu'ils restent adapté durant toute la vie du produit. Lorsqu'un équipementier conçoit un appareil, il tend à conserver les composants qu'il a choisi durant toute la vie de cet appareil ce qui peut le conduire à choisir des composants en vue de les utiliser 10 à 20 ans. II lui faut, pour faire un bon choix, donc anticiper le plus possible sur l'évolution du circuit, sa durée de vie, I'existence ou non de produits futurs de remplacement et leur propre évolution. L'invention conceme donc un procédé de prévision technique et économique permettant de choisir et de modéliser un objet à l'aide de ses différentes caractéristiques techniques et économiques et d'en faire une représentation économique sur plusieurs années. L'invention concerne donc un procédé destiné à permettre la sélection d'un objet parmi n objets possédant un nombre de caractéristiques communes, selon lequel on réalise les opérations suivantes: a) on répartit les caractéristiques du composant selon un ordre déterminé b) on recense dans chaque caractéristique les différentes valeurs possibles de cette caractéristique; c) on établit les liens de compatibilité des différentes valeurs des caractéristiques dans un même objet; d) on affecte à chaque valeur de caractéristique au moins un coefficient de valeur. Ensuite, lors de l'exploitation, on réalise les opérations suivantes: e) on choisit une première valeur de la première caractéristique; f) on choisit dans les valeurs de la deuxième caractéristique qui présentent un lien de compatibilité avec la première valeur, une deuxième valeur; g) on choisit, dans les valeurs de la troisième caractéristique qui présente un lien de compatibilité avec la première et la deuxième valeurs choisies, une troisième valeur; h) et ainsi de suite pour toutes les caractéristiques; i) on combine selon une formule déterminée les coefficients de valeurs affectés aux différentes valeurs choisies pour obtenir une valeur de l'objet sélectionné. Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent: - la figure 1, un exemple de réalisation d'un tableau simplifié mettant en oeuvre l'invention; - la figure 2, un organigramme du procédé de l'invention; - les figures 3 et 4, des tableaux correspondant à des situations réelles mettant en oeuvre l'invention. Le procédé de l'invention repose sur le fait que l'étude prospective de tout objet, de tout composant, permet de prévoir dans le temps l'évolution des performances et du prix et cela de manière chiffrée année par année. Une méthode pour faire cette étude est d'identifier les différentes caractéristiques qui ont une influence sur l'évolution de l'objet. On étudie alors l'évolution dans le temps des performances, du prix et de la pérennité de chaque caractéristique et on calcule l'incidence que peut avoir cette évolution sur l'évolution des performances, du prix et de la durée de vie de l'objet étudié. De façon simplifiée, on peut considérer que le prix P d'un composant peut être décomposé en n+1 coefficients de prix Po à Pn correspondant chacun à une caractéristique du composant et que le prix P découle d'une formule du type: P = Po x P1 x P2 .... x Pn Chaque coefficient de prix peut être différent d'une année sur l'autre et la connaissance des coefficients sur plusieurs années permet d'obtenir le prix P sur plusieurs années. Dans le cas de composants électroniques sur silicium, par exemple, Po est généralement choisi comme un invariant technologique simple: le prix du mm2 de silicium actif par exemple (cas des prédiffusés et des précaractérisés). En effet, il est établi par la méthodologie que ce prix est sensiblement constant dans le temps pour un type de produit donné soumis à un marché donné et possédant un degré de maturité industrielle donné. Dans d'autres cas, il sera plus pratique de considérer le modèle de base d'évolution du prix du composant en faisant tendre tous les autres coefficients de prix vers 1: pas de boîtier ou boîtier à prix minimum, absence de contrainte climatique (gamme 0/704), quantités très importantes permettant d'amortir les frais fixes, etc... Ce prix peut être facilement mis en évidence par la méthodologie. Dans certains cas, il existe un couplage tel entre 2 facteurs de prix qu'il est préférable de remplacer la forme P1 x P2 par une combinaison linéaire de la forme aP1 + ssP2. Cette forme convient pour représenter un prix qui dépend d'une surface de silicium fixée par 2 paramètres (nombre de portes ou nombre d'entrées sorties) qui prennent tout à tour le dessus l'un sur l'autre. La détermination de a et ss est faite expérimentalement d'après les modèles résultant de la méthodologie. En plus du gain en nombre de données à manipuler, ce codage par coefficients fonctions du temps est bien adapté à la prospective à moyen ou long terme (5 à 10 ans) car elle accroche les prix futurs à des situations futures simples et prévisibles: évolutions de surfaces de silicium, du nombre de portes, de la densité, du nombre d'entrées sorties, de la vitesse, Selon l'invention, on prévoit d'organiser les différentes caractéristiques d'une classe de composants dans un tableau. La figure 1 représente un exemple d'un tel tableau simplifié. Les composants illustrés par la figure 2 possédant trois caractéristiques A, B, C. Chaque composante peut prendre différentes valeurs al à a4 pour A, b1 et b2 pour B, et cl à c3 pour C. II est prévu un premier groupe de colonnes G1 avec autant de colonnes que A possède de valeurs (soit 4 colonnes). Chaque colonne reçoit une valeur 1 de la caractéristique A. Les valeurs des caractéristiques 8 et C sont renseignées par un 1 lorsqu'un composant peut prendre les valeurs correspondantes. Cependant, certaines valeurs de A, B et C sont incompatibles entre elles et ne sont pas renseignées par un 1. Par exemple, sur la figure 1, un composant dont la caractéristique A vaut al ou a2 ne peut pas avoir ses caractéristiques B et C égales à b2 et à c2 ou c3. De même, un composant de caractéristique A égale à a3 ou a4 ne peut avoir comme caractéristique B la valeur bl et comme caractéristique C, la valeur cI. Sur la figure 1, on voit donc que l'on prévoit un deuxième groupe de colonnes G2 remplies de la meme façon en ce qui concerne la caractéristique A mais remplies différemment en ce qui concerne les caractéristiques B et C. Les groupes de colonnes G1 et G2 permettent donc d'établir des liens de compatibilité différents entre les différentes valeurs des caractéristiques A, B, C. Le tableau constitué par les colonnes G1 et G2 permet de sélectionner des composants existant sur le marché et répondant aux valeurs des caractéristiques choisies. Le troisième groupe de colonne G3 contient des coefficients de valeurs affectés à chaque valeur de caractéristique. A titre d'exemple, on a prévu trois colonnes correspondant à trois années 1997, 1998, 1999. Sur la ligne a1, on indique que le coefficient de valeur de la caractéristique A ayant pour valeur a1 vaut a1.7 en 1997, a1.8 en 1998 et a1.9 en 1999. La caractéristique A ayant pour valeur a2 a pour coefficient de valeur a2.7 en 1997, a2.8 en 1998 et a2.9 en 1999, etc. On a ainsi établi le tableau de choix et d'estimation des composants. On va donc maintenant choisir et estimer un composant en utilisant le procédé de l'invention. On détermine donc les caractéristiques du composant qui nous intéresse. Dans une première étape, le système de l'invention présente à l'utilisateur les quatre valeurs possibles a1 à a4 de la caractéristique A: on choisit la valeur a3 (par exemple). Le système propose ensuite à l'utilisateur les deux valeurs possibles bl et b2 de la caractéristique B : on choisit bi par exemple. Le système n'a donc plus comme possibilité, en raison des liens de compatibilité établis par le tableau, qu'à proposer les valeurs c2 et c3. La valeur cl n'est pas utilisable dans ce cas: on choisit, par exemple, c2. Le composant choisi a donc les valeurs de caractéristiques a3, bl, c2. Le système peut donc calculer le prix prévisible du composant pour les années 1997,1998 et 1999 en utilisant une formule préétablie qui peut être de façon simple le produit des coefficients de valeurs: Prix en 1997: Pg7 = a3.7 x b1.7 x c2.7 Prix en 1998: Pg8 = a3.8 x b1.8 x c2.8 Prix en 1999: P99 = a3.9 x b1.9 x c2.9 La figure 2 représente un organigramme du procédé de l'invention. Ce procédé comporte les phases de conception et de modélisation suivantes: a) classement des caractéristiques (A, B, C) du composant selon un ordre déterminé b) recensement des valeurs que peut prendre chaque caractéristique (al, a2, etc); c) établissement de liens de compatibilité entre les différentes valeurs des différentes caractéristiques; d)affectation d'un coefficient de valeur à chaque valeur de caractéristique. Les phases (a) à (d) ayant été réalisées, le procédé de l'invention prévoit les phases suivantes: e) choix par l'utilisateur d'une valeur de la première caractéristique (A); f) sélection à partir de cette valeur choisie des valeurs compatibles dans les caractéristiques suivantes; g) choix par l'utilisateur d'une valeur sélectionnée dans la caractéristique suivante ; puis répétition des étapes d) et e) jusqu'à avoir choisi une valeur dans chaque caractéristique; h) lecture des coefficients de valeurs affectés à chaque valeur de caractéristique choisie; i) combinaison des coefficients de valeurs obtenus selon une loi déterminée pour obtenir la valeur économique du composant. La figure 3 représente un exemple de tableau plus détaillé appliqué à des composants d'un type particulier. Dans ce tableau, les composants sont caractérisés par les caractéristiques suivantes (première colonne) - type - tension d'utilisation - vitesse de fonctionnement - boîtier du composant Ces caractéristiques peuvent prendre différentes valeurs indiquées dans la deuxième colonne. Dans les douze colonnes suivantes, sont indiquées par des 1 , les possibilités d'utilisation des différentes valeurs de caractéristiques et la lecture verticale (par colonne) permet de choisir les valeurs compatibles entre elles. Dans les trois colonnes de droite, on a indiqué des coefficients de valeurs pour les années 1997,1998,1999. A titre d'exemple, si l'utilisateur choisi le composant 20V8, il devra prévoir une tension d'utilisation de 5 Volts. II aura une vitesse de fonctionnement de 20 ns. II pourra choisir entre des boîtiers de type CERDIP et des boîtiers CLCC. S'il choisit des boîtiers CLCC le composant ainsi défini aura des valeurs économiques proportionnelles aux montants suivants en admettant qu'on multiplie entre eux les coefficients de valeurs: en1997=0,5x1 x 2,1 xi 1,05 en1998=0,5x1 x1,8 xl =0,9 En 1999, le type de composant ne comporte plus de valeur de coefficient ce qui veut dire que ce composant ne sera plus disponible sur le marché à cette date. On voit donc que l'on a modélisé non pas un composant mais un ensemble de composants que l'on peut appeler famille . Avec un peu plus de 100 tableaux de ce type grâce à l'effet de concentration apporté par ce procédé, on réussit à décrire la grande majorité des composants actifs du marché. Le peu de place occupé par les données entraîne au niveau du programme un temps de réponse humainement instantané ce qui incite l'utilisateur à recommencer plusieurs fois l'opération avec des variantes différentes d'où le côté fortement interactif suscité par ce procédé. De plus, les composants étant décrits d'une manière * universelle , le logiciel est applicable mondialement. II ne dépend ni des codes fabricants ni des codes utilisateurs. Beaucoup de problèmes peuvent être décrits et modélisés par ce procédé car les conditions de cette modélisation sont quasi universelles. Les autres conditions suivantes caractérisent le phwédé: 1) Le problème doit pouvoir s'exprimer en fonction d'un certain nombre de caractéristiques (ou critères) qui peut être important (4,5,... 10, ... n > ; 2) Ces caractéristiques peuvent avoir plusieurs valeurs et pour chacune le nombre de valeurs peut être très grand, plusieurs centaines par exemple; 3) Des liaisons complexes et croisées existent entre ces caractéristiques et les valeurs de ces caractéristiques; 4) La réponse au problème doit pouvoir s'exprimer de façon synthétique (mais pas forcément unique) sous forme d'une suite discontinue de données alphanumériques. Ce sera par exemple, comme dans le paragraphe précédent, une suite de nombres représentant l'évolution d'un prix en fonction du temps, ou encore les caractéristiques d'un produit recherché ou, comme dans l'exemple suivant, un ensemble de noms de fabrications, etc... Le tableau de la figure 4 fournit un exemple de réalisation dans lequel les coefficients de valeurs (partie droite du tableau) ne sont pas exprimées sous forme de valeurs numériques. Pour simplifier le tableau, nous n'avons prévu que quatre caractéristiques: familles de circuits , types , MFr profile ,Service type. Les cinq colonnes de droite, au lieu de comporter des années comme dans le tableau de la figure 3, comporte des noms de fabricants de circuits (par exemple) = Tl, MOT, AMD, NSC, FSC. Les coefficients de valeurs indiquées dans ces colonnes sont des lettres O, T, L, R, A correspondants à d'autres fabricants (ORBIT, TCS, LANSDALE, ROCHESTER, AUSTIN). La formule de résultat de ce tableau est simplifiée par rapport à celle du tableau de la figure 3 car elle ne donnera que des noms de fabricants sur les lignes des caractéristiques Types . Par exemple, si l'utilisateur sélectionne dans les familles de circuits : les Memories le système lui proposera de choisir dans les types suivants: Bipolar PROM SRAM DRAM Si l'utilisateur choisit le DRAM , le système lui donnera comme résultats: circuit fabriqué par Tl et R et par MOT ) > et A Sur le tableau de la figure 4, nous avons réalisé en outre deux parties indépendantes sur le même tableau ce qui permettra à l'utilisateur de visualiser sur le meme écran deux types d'information différentes mais pouvant être complémentaires. En effet, le critère Facultative a Mfr profile ne dépend pas des précédents (pas de lien exprimé) alors que les critères suivants dépendent tous du critère Mfr profile . L'utilisateur pourra donc consulter indépendamment les deux parties du tableau. Ceci illustre la variété et la richesse des créations possibles à partir de ce procédé. Si l'on considère que le savoir ou l'expertise se traduisent par la faculté de répondre à un problème complexe donné sur un sujet donné, le procédé de l'invention est un modélisateur universel d'expertise. Son aptitude à exprimer les problèmes multicritères amplifie la pertinence des résultats que les experts résument généralement sous forme de plusieurs graphiques ou tableaux c'est-à-dire dans un monde étriqué à 2 ou 3 dimensions. Sa faculté de décrire les liens avec précision conduit à des résultats pratiques, alors que les lois générales qui font l'information courante sont bien souvent inutilisables telles qu'elles dans les cas concrets parce que ceux-ci comportent toujours une part qui leur est spécifique. L'utilisation d'une structuration synthétique des réponses accentue la richesse des résultats. REVENDICATIONS 1. Procédé de sélection d'un composant électronique parmi n composants possédant un nombre de caractéristiques (A, B, C) communes, caractérisé en ce qu'il comporte les phases de conception et de modélisation suivantes: a) on répartit les caractéristiques (A, B, C) des composants selon un ordre déterminé; b) on recense dans chaque caractéristique les différentes valeurs (al à c3) possibles de cette caractéristique; c) on établit les liens de compatibilité des différentes valeurs des caractéristiques dans un même composant; d) on affecte à chaque valeur de caractéristique au moins un coefficient de valeur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les phases suivantes à la suite des phases (a) à (d): e) on choisit une première valeur (al à a4) de la première caractéristique (A); f > on choisit dans les valeurs de la deuxième caractéristique (B) qui présentent un lien de compatibilité avec la première valeur une deuxième valeur(bi à b2); g) on choisit, dans les valeurs de la troisième caractéristique (C) qui présentent un lien de compatibilité avec la première et la deuxième valeurs choisies, une troisième valeur (cI à c3); h) et ainsi de suite pour toutes les caractéristiques jusqu'à obtenir plusieurs composants sélectionnés. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on combine selon une formule déterminée les coefficients de valeurs affectés aux différentes valeurs choisies pour obtenir une valeur d'un composant sélectionné. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on affecte à chaque valeur de caractéristique au moins un premier et un deuxième coefficients de valeurs et en ce que, en fin de procédé, on combine selon une formule déterminée les premiers coefficients affectés aux différentes valeurs choisies, puis on combine selon la même formule les deuxièmes coefficients affectés aux mêmes valeurs choisies de façon à obtenir deux valeurs du composant sélectionné. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier coefficient correspond à un coefficient d'une année déterminée et le deuxième coefficient correspond à un coefficient d'une autre année. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'à la suite de l'étape e , le procédé fournit les valeurs (b1, b2) qui présentent un lien de compatibilité avec la première valeur choisie et en ce qu'à la suite de l'étape f , le procédé fournit les valeurs (cl à c3) qui présentent un lien de compatibilité avec la première valeur et la deuxième valeur choisies.