Appels d’offres multi-produits : maîtriser plusieurs variantes et gammes dans un même projet

Introduction

En mars 2024, Siemens Mobility a livré le 137e et dernier ICE 4 à Deutsche Bahn. Derrière ce chiffre se cache un détail déterminant pour les responsables d'offres : les 137 trains comprennent trois variantes différentes, 37 rames de sept voitures, 50 de douze voitures et 50 rames XXL de treize voitures, soit au total 1 500 voitures et environ 105 000 places assises. Un seul marché, trois configurations de véhicules, un volume d'investissement de six milliards d'euros.

Ces acquisitions multi-produits ne sont pas une exception dans l'industrie ferroviaire européenne. La World Rail Market Study 2024 de l'UNIFE évalue le segment mondial du matériel roulant à 63,3 milliards d'euros, pour un marché total de 201,8 milliards d'euros. L'Europe de l'Ouest porte la croissance avec 7,3 %, principalement grâce au renouvellement des flottes électriques. Les opérateurs de transport et les gestionnaires d'infrastructure regroupent de plus en plus leurs besoins dans des contrats-cadres couvrant plusieurs types et variantes de véhicules.

Pour le fabricant, cela signifie qu'un seul cahier des charges contient des exigences qui s'appliquent parfois à tous les produits proposés, parfois seulement à certaines variantes et parfois doivent être traitées au niveau de l'entreprise. Cet article examine la complexité structurelle de ces appels d'offres : à partir de programmes d'acquisition réels, du cadre réglementaire et des outils qui rendent le processus maîtrisable.

Acquisitions multi-produits : marché et pratique

Un appel d'offres multi-produits (aussi appelé appel d'offres groupé ou appel d'offres-cadre) couvre l'acquisition de plusieurs types de véhicules ou séries différents dans une même procédure de passation. Dans la construction de matériel roulant, on rencontre deux configurations typiques :

• Différents types de véhicules : un gestionnaire d'infrastructure achète simultanément des bourreuses, des profileuses de ballast et des stabilisateurs, soit trois machines fondamentalement différentes avec des spécifications techniques distinctes.
• Variantes d'une même série : un opérateur de transport commande des automotrices de différentes longueurs, dotées de systèmes de traction différents ou destinées à différentes catégories de lignes (ligne principale ou ligne secondaire).

Programmes d'acquisition réels

Un aperçu des contrats-cadres en cours ou conclus :

• DB ICE 4 (Siemens) : 137 trains en trois variantes (7 voitures, 12 voitures, 13 voitures XXL), 6 milliards d'euros. Le plus grand programme d'acquisition de l'histoire de DB. Chaque variante possède des nombres de places, de voitures et des configurations différents, mais repose sur la même plateforme.
• DB ICE 3neo (Siemens) : au total 90 trains à grande vitesse répartis sur trois tranches de commande (30 + 43 + 17 trains) sur plusieurs années, pour un volume global d'environ 3,1 milliards d'euros.
• ÖBB Mireo (Siemens) : contrat-cadre portant sur jusqu'à 540 trains électriques régionaux d'une valeur de plus de 5 milliards d'euros. La première commande comprend 70 Mireo en trois variantes : 11 rames de trois voitures (73 m) et 28 de quatre voitures (106 m) pour le trafic régional ainsi que 31 rames de quatre voitures pour le trafic longue distance sur les lignes alpines.
• ÖBB KISS (Stadler) : contrat-cadre portant sur jusqu'à 186 trains à deux niveaux d'une valeur pouvant atteindre 3 milliards d'euros. La même plateforme KISS fournit à la fois des trains régionaux Cityjet de quatre voitures et des trains longue distance Railjet de six voitures.
• Stadler FLIRT : plus de 2 750 unités commandées dans 24 pays. La famille FLIRT comprend des configurations de 2 à 6 voitures ainsi que des variantes électriques, diesel-électriques et à batterie.
• SBB FLIRT (Stadler) : contrat-cadre portant sur jusqu'à 510 unités FLIRT pour les CFF, Thurbo et RegionAlps, la plus grande commande de véhicules de l'histoire des chemins de fer suisses. Première commande : 286 trains pour environ 2 milliards de CHF. La famille FLIRT comprend des configurations de 2 à 6 voitures, des variantes électriques, diesel-électriques, à hydrogène et à batterie, et compte au total plus de 2 750 unités commandées dans 24 pays.
• SNCF TGV M / Avelia Horizon (Alstom) : contrat-cadre portant au total sur 160 trains à grande vitesse modulaires (115 SNCF + 30 Eurostar + 15 commandes supplémentaires), pour un volume total de plus de 3,5 milliards d'euros. Le « M » signifie « modulaire » : les sièges et l'aménagement intérieur sont configurables selon chaque variante.
• DB Cargo Vectron Dual Mode (Siemens) : contrat-cadre portant sur jusqu'à 400 locomotives d'une valeur de plus de 1 milliard d'euros. La plateforme Vectron est homologuée dans 20 pays européens, avec des variantes pour l'exploitation AC, DC, multi-système (MS) et Dual Mode. La variante multi-système prend en charge quatre systèmes électriques différents (25 kV AC, 15 kV AC, 3 kV DC, 1,5 kV DC).

Homologation des véhicules : types, variantes et versions

Quiconque propose plusieurs variantes de véhicules se heurte rapidement au régime européen d'homologation. L' Agence de l'Union européenne pour les chemins de fer (ERA) est depuis 2019 l'autorité centrale d'homologation pour les véhicules exploités dans plusieurs États membres. Le règlement d'exécution (UE) 2018/545 définit trois niveaux :

Concrètement, chaque variante de type nécessite ses propres preuves de conformité aux spécifications techniques d'interopérabilité (STI). Depuis 2019, l'ERA a homologué plus de 80 000 véhicules, dont 83 % des autorisations concernent des opérations transfrontalières. Dans un appel d'offres multi-produits, le responsable d'offre doit démontrer séparément pour chaque variante quelles exigences STI sont satisfaites et lesquelles ne le sont pas.

La structure produit selon EN 15380

Sans structure produit uniforme, tout appel d'offres multi-produits sombre dans le chaos. La norme européenne EN 15380 (Applications ferroviaires : système de désignation des véhicules ferroviaires) définit une structure d'arbre produit standardisée en quatre parties :

• Partie 1 : principes généraux du système de désignation
• Partie 2 : groupes de produits (par ex. automotrices, locomotives, voitures voyageurs)
• Partie 3 : caractéristiques produit (attributs techniques tels que l'écartement, la vitesse maximale, le type de traction)
• Partie 4 : groupes fonctionnels (la subdivision hiérarchique en sous-systèmes tels que le roulement, la traction, le freinage, l'alimentation en énergie)

Dans le traitement des offres, la partie 4 est particulièrement pertinente : les groupes fonctionnels fournissent la structure permettant d'affecter les exigences aux sous-systèmes et aux services spécialisés. Si l'acheteur organise ses exigences selon la structure EN 15380, il est possible d'exporter des cahiers des charges partiels par groupe fonctionnel, par exemple toutes les exigences relatives aux bogies pour le fournisseur ou toutes les exigences de freinage pour le service spécialisé.

Les trois niveaux d'affectation des exigences

Les exigences d'un appel d'offres multi-produits peuvent être réparties en trois niveaux. Sans cette distinction rigoureuse, on produit des exports erronés :

Pourquoi dupliquer plutôt que relier ?

La décision de dupliquer les exigences communes par produit plutôt que de les modéliser comme une exigence unique avec plusieurs réponses est un choix de conception délibéré issu de la pratique. Le guide VDB sur la gestion des exigences décrit la nécessité d'une affectation univoque de chaque exigence à des responsabilités et à des preuves. Lorsque les réponses diffèrent selon le produit, la duplication est le seul moyen de préserver cette clarté.

Trois produits, trois moteurs différents, trois réponses différentes. À cela s'ajoutent, pour chacun, ses propres documents de preuve, responsables et chaînes de commentaires. Une ligne d'exigence unique avec un seul statut de conformité ne suffit pas. Le même schéma se répète avec la plateforme Vectron : une exigence concernant l'alimentation électrique reçoit une réponse différente pour la variante AC (5 600 kW, 15 kV / 25 kV), la variante DC (5 200 kW, 3 kV / 1,5 kV) et la variante multi-système (6 400 kW, les quatre systèmes électriques).

Affectation typique selon la catégorie de cahier des charges

En pratique, l'affectation au bon niveau suit souvent la structure des catégories de cahier des charges. Toutes les catégories ne sont pas également spécifiques à un produit :

Part des exigences spécifiques au produit par catégorie de cahier des charges (évaluation qualitative). LH3 et LH4 sont principalement des exigences à l'échelle de l'entreprise ; LH7 est presque exclusivement spécifique au produit.

Cette répartition a des conséquences directes sur le volume d'exigences : dans un appel d'offres comportant 800 exigences et trois produits, les quelque 5 % d'exigences LH4 à l'échelle de l'entreprise sont traitées une fois (~40 exigences), tandis que les quelque 95 % d'exigences LH7 spécifiques au produit doivent être traitées trois fois (~2 280 combinaisons produit-exigence rien que dans LH7). Le volume total atteint ainsi rapidement 1 500 à 2 000 réponses effectives.

Conformité aux normes pour plusieurs produits

Chaque produit possède son propre statut de certification. Une même norme peut être satisfaite pour le produit A et ne pas l'être pour le produit B.

La ISO 22163:2023 (IRIS Rev. 04) exige, dans ses sections consacrées à la conception et au développement (section 8.3), une traçabilité complète des exigences client jusqu'à la preuve de conception. Dans le même temps, la section 8.1.4 impose une gestion structurée de la configuration avec des références définies. La directive IRIS 8 (Configuration & Change Management) précise trois références de configuration :

• As Designed : la conception approuvée de tous les éléments de configuration. Elle doit être documentée séparément pour chaque produit, car les différentes variantes ont des conceptions différentes.
• As Built : l'état réel de construction. Dans les commandes multi-produits, les états de série et les dates de fabrication divergent entre les variantes.
• As Maintained : l'état de maintenance tout au long du cycle de vie. Chaque variante évolue indépendamment.

Pour plusieurs produits, cela signifie que chaque exigence normative doit être évaluée et démontrée séparément par produit, et que chaque référence de configuration doit être gérée indépendamment par variante.

Cahiers des charges partiels par produit et sous-système

Dans les appels d'offres multi-produits, il doit être possible d'exporter des cahiers des charges partiels par produit et par sous-système. L'acheteur attend généralement un cahier des charges global, mais des extraits spécifiques aux sous-systèmes doivent être transmis en interne aux services spécialisés et aux fournisseurs.

Cahiers des charges partiels typiques dans un appel d'offres multi-produits pour des engins de construction de voies :

• Cahier des charges partiel des bogies : toutes les exigences de roulement pour l'ensemble des produits, avec des réponses spécifiques au produit
• Cahier des charges partiel de freinage : exigences de freinage par produit (performances de freinage différentes)
• Cahier des charges partiel électrique : alimentation en énergie, éclairage, commande par produit
• Cahier des charges partiel hydraulique : uniquement pour les produits dotés de groupes hydrauliques
• Cahier des charges partiel de traction : moteur, transmission, post-traitement des gaz d'échappement par produit

La combinaison du multi-produit et du multi-expert crée une matrice : pour chaque exigence, il doit être clair quel produit elle concerne et quels 1 à 5 experts en sont responsables. Avec trois produits et une moyenne de deux experts par exigence, 500 exigences communes créent une matrice d'affectation de 3 000 entrées. C'est très difficilement maîtrisable manuellement.

Défis typiques

1. Excel atteint ses limites

Dans un mode de travail fondé sur les tableurs, l'affectation des produits est souvent résolue au moyen de colonnes supplémentaires : une colonne de réponse par produit. Avec trois produits, la largeur des lignes triple, la lisibilité diminue et la maintenance des références croisées entre les colonnes produit devient sujette aux erreurs. Le blog CONTACT Software décrivait déjà en 2014 les limites du traitement des exigences sur tableur à mesure que le volume augmente. Les scénarios multi-produits aggravent le problème. Concrètement, un fichier Excel de 800 exigences et trois produits comporte plus de 2 400 cellules de réponse réparties sur des dizaines de colonnes, avec une consolidation manuelle à chaque révision.

2. Vérification de cohérence au-delà des produits

Lorsque le produit A classe une exigence comme « OK » et le produit B comme « NOK », le responsable d'offre doit vérifier si cette différence est correcte ou s'il s'agit d'une erreur. Avec des centaines d'exigences communes, cette vérification croisée est difficilement réalisable manuellement, surtout lorsque des experts différents traitent les produits et saisissent les réponses à des moments différents.

3. Gestion de la configuration entre variantes

La ISO 22163:2023 a regroupé les anciennes sections 8.1.4 (gestion de la configuration) et 8.1.5 (gestion des changements) en une section combinée 8.1.4, « Configuration management and change control ». La norme exige que des références de configuration soient établies au minimum pour « as designed », « as built » et « as maintained ». Dans les commandes multi-produits, cela signifie que chaque variante possède sa propre référence de configuration et que les modifications apportées à une variante ne doivent pas être transférées sans contrôle à d'autres variantes. Une nouvelle version logicielle pour la bourreuse ne concerne pas automatiquement le stabilisateur, même si les deux reposent sur la même plateforme de commande.

4. Complexité des exports

L'acheteur peut attendre différents formats : un cahier des charges global avec tous les produits, des sections de cahier des charges séparées par produit et des cahiers des charges partiels par sous-système. Chaque export doit appliquer le bon filtrage : uniquement les exigences du produit A, uniquement la catégorie LH7, uniquement le groupe de sous-système « traction ». Avec trois produits et huit catégories LH, cela représente jusqu'à 24 combinaisons d'export, auxquelles s'ajoutent les filtres par sous-système.

Outils et échange de données

En pratique, l'éventail des outils va des structures Excel enrichies aux systèmes fondés sur des bases de données :

IBM DOORS Next a été utilisé dans le projet Melbourne Metro Tunnel (13,4 milliards AUD) afin de coordonner des milliers d'exigences réparties entre quatre lots de travaux et des centaines d'ingénieurs. Selon Acmena il s'agissait de l'un des premiers projets ferroviaires avec une gestion centralisée des exigences pour tous les contractants et fournisseurs, y compris un partitionnement de l'information : des espaces de travail séparés pour les différents contractants, tout en conservant une vue d'intégration à l'échelle du projet.

Siemens Polarion offre également une gestion des exigences avec une traçabilité de bout en bout. Pour les scénarios multi-produits, le multi-product branching de Polarion est pertinent : les documents de spécification peuvent être ramifiés afin de gérer les éléments communs entre les produits tout en suivant les exigences spécifiques à chacun. Depuis 2025, Polarion extrait en outre automatiquement par IA les exigences des documents d'appel d'offres entrants (PDF, MS Office) et les regroupe. Pour les grands cahiers des charges multi-produits, cela économise beaucoup de travail manuel.

Comment l'IA aide dans les appels d'offres multi-produits

L'IA peut aider à plusieurs étapes des appels d'offres multi-produits, mais le degré d'automatisation varie fortement selon la tâche. Des plateformes telles que Tendric répondent précisément à ce scénario grâce à une gestion des exigences par produit et à une vérification automatisée de la cohérence :

• Détection automatique du périmètre : déterminer si une exigence est spécifique à un produit, commune ou à l'échelle de l'entreprise, sur la base de mots-clés, de références normatives et de la catégorie LH. Les exigences comportant des références normatives explicites (par ex. « EN 45545 » ou « Stage V ») peuvent être affectées de manière fiable au bon périmètre ; pour les formulations ambiguës, le taux de réussite diminue.
• Classification spécifique au produit : comparer chaque exigence avec la fiche technique du produit concerné et la spécification fabricant associée, avec une évaluation séparée pour chaque produit. La qualité dépend directement de la disponibilité de documents SSOT distincts pour chaque produit.
• Vérification de cohérence : détecter les classifications contradictoires au-delà des produits, par exemple lorsqu'un paramètre d'interface commun est évalué OK pour un produit et NOK pour un autre. Cette tâche s'automatise bien, car il s'agit d'une comparaison de données structurées.
• Génération automatique de cahiers des charges partiels : filtrage et export par produit et sous-système, y compris les bonnes associations normatives et les documents de preuve.

Conclusion

Les appels d'offres multi-produits sont la règle, et non l'exception, dans l'industrie ferroviaire européenne. DB acquiert 137 ICE 4 en trois variantes et 400 locomotives Vectron, ÖBB commande jusqu'à 540 Mireo, les CFF 510 FLIRT, SNCF 160 TGV M modulaires. Le secteur achète en lots, contrats-cadres et familles de plateformes. Pour les responsables d'offres, cela multiplie le travail : plus d'exigences, plus de preuves normatives, plus d'experts, plus d'exports.

La séparation rigoureuse en trois niveaux d'affectation des exigences est décisive : spécifique au produit, commun/dupliqué, à l'échelle de l'entreprise. Chaque exigence doit être affectée sans ambiguïté à un produit (ou au niveau de l'entreprise), avec sa propre classification, sa propre preuve et sa propre responsabilité d'expert. Des outils comme Tendric, qui imposent cette structure au lieu de la laisser comme discipline facultative à l'utilisateur, réduisent les erreurs et permettent des exports évolutifs de cahiers des charges partiels.

À cela s'ajoute l'aspect réglementaire : homologation ERA des types avec distinction entre variantes et versions, preuves de conformité STI par variante, références de configuration ISO 22163 par produit. Les appels d'offres multi-produits ne sont pas une simple question d'organisation ; ils exigent une connaissance fine de la réglementation et des outils capables de la refléter au quotidien.