Le grand nombre de fonctionnalités d'appareils électroniques qu'on utilise quotidiennement entraîne le passage d'une vision centrée sur des anciennes machines multifonctions vers des appareils variées en interaction distribués et éparpillés dans l'environnement. Sachant qu'un système est un ensemble intégré d'éléments (produits, personnels, processus) connectés et reliés entre eux, en vue de satisfaire, dans un environnement donné, un ou plusieurs objectifs définis et ayant des caractéristiques comme les composants qui le constituent, les relations entre ces composants, son environnement, les contraintes qu'il subit, les évolutions au cours du temps. La combinaison de ces derniers nous conduit à qualifier certains systèmes comme étant complexes dû à l'hétérogénéité des composants les constituant, à leurs évolution à diverses échelles de temps et à leurs répartition géographique intégrant des systèmes numériques, physiques et/ou des opérateurs humains dans la boucle. La difficulté d'avoir une bonne vision du système quand il est complexe (dispositifs réels et d'autres simulés) et la probabilité d'erreur de conception importante nous amène à réfléchir sur la possibilité de spécifier le produit et vérifier la conception à l'aide d'un prototype virtuel, on parle de simulation. Quand un système complexe nécessite l'emploi de différents composants spécifiés par différents concepteurs travaillant sur des domaines différents, ceci augmente fortement le nombre de prototypes virtuels. Ces différents composants ont malheureusement tendance à demeurer trop indépendants les uns des autres empêchant ainsi à la fois les différents concepteurs de collaborer et leurs systèmes d'être interconnectés en vue de remplir une ou plusieurs tâches qui ne pourraient pas être accomplies par l'un de ces éléments seulement. Le besoin de communication et de coopération s'impose. Cela doit tenir compte des différents acteurs et les coordonner dans leurs interactions au sein de ce système complexe. Or les avancées en simulation dans chacun des domaines sont considérables, chacun disposant de ses propres logiciels. Des solutions d'interopérabilités sont donc nécessaires pour la mise en œuvre d'une co-simulation encourageant le dialogue entre les disciplines et réduisant les erreurs, le coût et le temps de développement. Dans notre thèse nous participons à la conception d'un système de co-simulation qui intègre différents outils de simulation-métiers basés sur la modélisation du comportement de dispositifs comme la simulation énergétique et la simulation d'usure de matériaux de construction au sein de la même plateforme. Après la prise en compte des notions d'architecture, de communication (entre les simulateurs ou avec les utilisateurs) et de visualisation pour définir les modèles d'architecture. Nous analysons l'architecture gérant l'interopérabilité. Nous proposons une approche d'interopérabilité se basant sur la réutilisation et l'échange de composants de calculs. Nous aborderons successivement les problématiques liées aux niveaux structurel et sémantique d'interopérabilité, aux stratégies co-simulation, aux méthodes de conception du modèle de tâches permettant la construction de composants boite noire. Puis nous présenterons la mise en application concrète de notre méthodologie de conception globale et de l'outil de vérification de certaines propriétés de l'architecture, comme la cohérence et la sémantique.