Ce travail de thèse s’inscrit dans la problématique générale du projet ECODEFI - ECOconception et Développement de méthodologies de Fabrication Innovante de machines d’épandage financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) dans le cadre du PRogramme ECOtechnologies et Développement Durable (PRECODD). Le projet ECODEFI porte sur l’écoconception et l’éco-innovation appliquées aux technologies de l’épandage, pour répondre à deux enjeux majeurs : (i) le recyclage des effluents organiques issus de l’industrie et de l’épuration des eaux et (ii) réduire à la source les risques de pollution des agro-écosystèmes. Face au besoin de prise en compte de l’environnement dans le développement des machines d’épandage, nous avons proposé une démarche d’éco-innovation qui permet d’aboutir à des véritables percées technologiques. Cette approche présente une synergie entre l’Analyse du Cycle de Vie (ACV), la matrice de non-qualité, la Théorie de Résolution des Problèmes Inventifs (TRIZ), l’analyse morphologique et le Processus d’Analyse Hiérarchique (Analytical Hierarchy Process – AHP). Dans l’enchaînement de ces outils, l’ACV évalue les impacts environnementaux générés par le système. Puis, pour une meilleure prise en considération des aspects écologiques, nous avons développé un nouvel outil, la matrice de non-qualité, qui définit, à partir des résultats de l’ACV, le problème à résoudre en priorité du point de vue environnemental. La méthode TRIZ permet la génération de nouveaux concepts et la résolution des contradictions. Ensuite, l’analyse morphologique offre la possibilité d’étendre l’espace de recherche des solutions d’un problème de conception de manière systématique. Enfin l’AHP identifie la ou les solution(s) prometteuse(s) en fournissant une logique claire pour les choix réalisés. Dans notre étude, nous nous sommes principalement intéressés aux problèmes rencontrés sur la machine PROLOG lors de la phase d’épandage des produits compostés. En effet, l'épandage du compost se développe fortement et l'entreprise SIRTEC souhaite pouvoir réaliser cette tâche avec leurs machines conçues initialement pour des matériaux granulaires. L’approche a été appliquée pour résoudre le problème d’extraction de ces produits suite à la formation de voûtes à l’intérieur de la trémie de l’épandeur. / This thesis is part of the ECODEFI project (ECOconception et DEveloppement de méthodologies de Fabrication Innovante de machines d’épandage – Ecodesign and development of innovative production methods of spreading machines) funded by the French National Research Agency within the framework of Eco-technologies and sustainable development programme (PRECODD) The ECODEFI project focuses on ecodesign and eco-innovation applied to spreading technologies, to address two major issues : (i) recycling of organic waste from industry and sewage and (ii) reducing the source of pollution risk of agro-ecosystems. Facing the need to take into account the environment in developing spreading machines, we proposed an eco-innovation design approach that can lead to real breakthroughs. This approach provides a synergy between the LCA, the non-quality matrix, TRIZ method, the morphological analysis and the AHP. In the sequence of these tools, LCA (Life Cycle Assessment) assesses the environmental impacts generated by the system. Then, for a better consideration of environmental aspects, we developed a new tool, the non-quality matrix, which defines the problem requiring solving first from an environmental point of view, from the LCA results. The TRIZ method allows the generation of new concepts and contradiction resolution. Then, the morphological analysis offers the possibility of extending the search space of solutions of a design problem in a systematic way. Finally, the AHP (Analytical Hierarchy Process) identifies the promising solution(s) by providing a clear logic for the choice made. In our study, we are mainly interested in problems on the PROLOG machine during the phase of composted products application. Indeed, compost application is strongly growing and the SIRTEC Company hopes to accomplish this task with their machines which were initially designed for granular materials. The approach has been applied to solve the problem of extraction of these products due to the formation of arches inside the spreader hopper.

Aujourd'hui les challenges portés par le développement durable nécessitent de développer de nouvelles offres et de nouveaux usages dans le cadre d'un processus d'éco-innovation intégrant les approches environnementales et sociétales. Cette thèse a pour objectif d'étudier l'intérêt d'utiliser des outils d'aide à la créativité afin d'instrumenter les phases de génération d'idées et de nouveaux concepts lors des processus d'éco-innovation. A partir d'un état de l'art sur le concept d'éco-innovation et sur les outils d'aide à l'éco-innovation, nous montrons ainsi que, s'il existe de nombreux outils, peu d'entre eux sont précisément focalisés sur la phase de génération d'idées, ou idéation. De même, peu d'entre eux permettent de stimuler l'ensemble des axes du développement durable. Pour répondre à cette lacune, nos recherches s'appuient sur une adaptation de l'outil de créativité ASIT en EcoASIT. Cette adaptation est argumentée sur le plan conceptuel en montrant les affiliations théoriques entre les deux outils et sur le plan expérimental en présentant les résultats de nos différentes expérimentations. Nous montrons ainsi que l'outil EcoASIT présente un fort potentiel dans le processus d'éco-innovation en proposant de stimuler efficacement les phases d'idéation sur l'ensemble des axes du développement durable.

Cette thèse vise à relever les déterminants de l'innovation environnementale de produit. Cette nouvelle innovation à caractère plus complexe, et dont les exigences en termes d'efficacité environnementale et de compétitivité sont essentielles à son développement et sa diffusion, occupe une place de plus en plus centrale au sein de la firme. Nous avons, dans ce travail de recherche, analysé particulièrement l'efficacité des approches volontaires, en l'occurrence la certification Ecolabel européen, sur l'innovation de produit au sein de la firme et relevé, en même temps, les principaux déterminants d'adoption de cet écolabel. Nous avons focalisé notre analyse sur le secteur des détergents et produits d'entretien en France. Cette analyse s'inscrit dans une approche évolutionniste et considère le processus de changement technique (développement et diffusion de l'innovation de produit (s) certifié (s) Ecolabel européen) comme étant un processus complexe et incertain intégrant différents facteurs en coévolution, au-delà d'une conception se limitant au rôle des politiques environnementales. L'étude de cas montre le rôle de la stratégie des firmes dans le processus de changement technique. L'étude empirique confirme le rôle de ce déterminant (stratégie des fournisseurs de biomolécules), et ressort, en outre, l'importance de la règlementation (REACH…), des avantages de la certification (une forte image) et de la demande dans l'adoption de cet écolabel / The aim of this thesis is to determine the relevant factors of environmental product innovation. This new more complex innovation, which requires environmental and competitiveness performance for its development and diffusion, occupies a more and more central place in the firm. We have in this work particularly analyzed the effectiveness of voluntary approaches (namely the European Ecolabel certification) on the innovation of products in the firm and, at the same time, identified the key determinants to adoption of this ecolabel. We focused our analysis on the detergents and maintenance-products sector in France. This study is a part of an evolutionary approach and considers the process of technical change (development and diffusion of European Ecolabel certified product) to be a complex and uncertain process incorporating different factors in co-evolution, beyond a limited conception of the role of environmental policies. The case study shows the role of the firm strategy in the process of technical change. The empirical analysis confirms the role of this determinant (strategy of suppliers of bimolecular substances) and presents, moreover, the importance of regulation (REACH…), the benefits of certification (brand image) and demand as key factors in adoption of this ecolabel certification. Indeed, although this voluntary policy drives some firms to innovation, the environmental performance and accession by most firms in this sector remains a challenge. In the current context, firms which have used biomolecular substances, under suppliers' strategic influence, have developed green products but not systematically European Ecolabel certified products

Aujourd’hui les challenges portés par le développement durable nécessitent de développer de nouvelles offres et de nouveaux usages dans le cadre d’un processus d’éco-innovation intégrant les approches environnementales et sociétales.Cette thèse a pour objectif d’étudier l’intérêt d’utiliser des outils d’aide à la créativité afin d’instrumenter les phases de génération d’idées et de nouveaux concepts lors des processus d’éco-innovation.Cette adaptation est argumentée sur le plan conceptuel en montrant les affiliations théoriques entre les deux outils et sur le plan expérimental en présentant les résultats de nos différentes expérimentations. Nous montrons ainsi que l’outil EcoASIT présente un fort potentiel dans le processus d’éco-innovation en proposant de stimuler efficacement les phases d’idéation sur l’ensemble des axes du développement durable.A partir d’un état de l’art sur le concept d’éco-innovation et sur les outils d’aide à l’éco-innovation, nous montrons ainsi que, s’il existe de nombreux outils, peu d’entre eux sont précisément focalisés sur la phase de génération d’idées, ou idéation. De même, peu d’entre eux permette de stimuler l’ensemble des axes du développement durable.Pour répondre à cette lacune, nos recherches s'appuient sur une adaptation de l’outil de créativité ASIT en EcoASIT. / Today the challenges of sustainable development require new offers and new uses to be developed within the framework of an eco-innovation process, integrating environmental and societal approaches.The aim of this thesis is to study the advantages of using creativity tools to foster new concepts and ideas generation phases in eco-innovation processes.From a state of the art of the concept of eco-innovation and of the eco-innovation tools, we show that although there are many tools, few of them actually focus on the idea generation stage, or ideation, and few make it possible to stimulate all the axes of sustainable development.To fix this, our research relies on an adaptation of the creativity ASIT tool to EcoASIT. This adaptation is defended conceptually by showing the theoretical affiliations between the two methods, and experimentally by presenting the results of our different tests. We prove that the EcoASIT tool has great potential in terms of eco-innovation by efficiently stimulating the ideation stages with regard to all the aspects of sustainable development.

L'écologie industrielle comprend un ensemble de pratiques visant à réduire les rejets industriels polluants et se présente aujourd'hui comme une voie possible à la transition du système industriel vers un mode de fonctionnement plus durable, inspiré par des écosystèmes naturels. Sa mise en oeuvre peut aussi être à l'origine de dynamiques d'innovation favorables au développement et à la diversification des territoires, en particulier industriels. L'écologie industrielle est en effet généralement étudiée sous l'angle de son organisation industrielle (organisation des flux d'intrants et de produits, cadre institutionnel et organisation de la coopération entre entreprises) et des impacts environnementaux qu'elle entraîne (économie des matériaux, recyclage, etc.). Nous étudions dans cette thèse son potentiel en termes de développement économique territorial. Pour cela nous construisons un cadre théorique et conceptuel permettant de mettre en avant le rôle de l'écologie industrielle comme un moteur de développement et de diversification des territoires. Nous proposons un nouveau modèle d'analyse s'articulant autour du concept de milieu éco-innovateur. Ce concept, construit en croisant la littérature sur l'écologie industrielle et les théories de l'économie territoriale et de l'innovation, permet d'expliquer les mécanismes par lesquels l'écologie industrielle peut favoriser les dynamiques d'éco-innovation et d'attractivité. Il constitue le socle sur lequel reposent nos hypothèses. Ce modèle d'analyse est appliqué au cas du complexe industrialo-portuaire de Dunkerque, un territoire à forte spécialisation industrielle à la recherche de nouvelles voies de diversification des activités économiques. Nous cherchons à comprendre les atouts de l'écolodie industrielle pour la construction d'un milieu "éco-innovateur", au sein duquel les effets d'agglomération favorisent la génération et l'attractivité d'activités nouvelles contribuant ainsi à une diversification de l'économie territoriale. Pour cela, nous adoptons une méthodologie mixte basée sur l'analyse descriptive de deux bases de données d'entreprises et sur un ensemble d'entretiens semi-directifs auprès de 30 entreprises et institutions. L'étude empirique permet de constater que l'écologie industrielle contribue au développement des caractéristiques d'un milieu éco-innnovateur à Dunkerque. Pour autant, les dynamiques d'apprentissage collectif et d'éco-innovations restent modestes. De plus, une nouvelle dynamique de création d'entreprises s'est développée à Dunkerque depuis 2014. Ces entreprises sont reliées aux entreprises constitutives de la symbiose, soit par le secteur d'activitén soit par des synergies éco-industrielles. Cette dynamique ne concerne toutefois que quelques unités, mais tend à conforter notre schéma d'analyse. La dynamique de diversification fondée sur une variété reliée ici mise en évidence se heurte toutefois à de nombreuses difficultés. Celles-ci sont liées aux aspects opérationnels et organisationnels des synergies mais elles sont aussi spécifiques au territoire (fragilité économique et dépendance de sentier). La contribution de l'écologie industrielle à la diversification des territoires industriels dépend selon nous de la résolution de ces difficultés. Le développement d'activités de service et d'une gouvernance territoriale adaptée peut contribuer à la réduction de ces limites. Nous étudions les caractéristiques du secteur des services et de la gouvernance de la symbiose industrielle de Dunkerque. Nous aboutissons à un ensemble de recommandations qui peuvent être utiles tant aux politiques publiques qu'aux entreprises et institutions, afin de renforcer le milieu éco-innovateur et de favoriser les dynamiques d'innovation qu'il promet. / Industrial ecology includes a set of practices aimed at reducing polluting industrial discharges and stands today as a possible way for the transition of industrial system towards a more sustainable operating mode, inspired by natural ecosystems. Its implementation can also be at the origin of innovation dynamics favorable to the development and diversification of territories, especially industrial ones. Industrial ecology is generally studied from the view of its industrial organization (organization of input and output flows, institutional framework and organization of cooperation between companies) and the environmental impacts it entails (economy of materials, recycling, etc.). In this thesis, we study its potential in terms of territorial economic development. For this purpose, we build a theoretical and conceptual framework to highlight the role of industrial ecology as a driver for development and diversification of territories. We propose a new analytical model based on the concept of eco-innovative milieu. This concept, built by crossing the literature on industrial ecology and theories of territorial economy and innovation, explains the mechanisms by which industrial ecology can promote territorial attractiveness and eco-innovation dynamics. It is the foundation on which our hypotheses are based. This model of analysis is applied to the industrialo-port complex of Dunkirk, a territory with strong industrial specialization in search of new ways of diversification of economic activities. We seek to understand the advantages of industrial ecology for the construction of an "eco-innovative" milieu, in which the effects of agglomeration favor the generation and the attractiveness of new activities thus contributing to a diversification of territorial economy. We adopt a mixed methodology based on the descriptive analysis of two databases of companies and a set of semi-structured interviews with 30 companies and institutions. The empirical study shows that industrial ecology contributes to the development of the characteristics of an eco-innovative milieu in Dunkirk. however, the dynamics of collective learning and eco-innovation specific to eco-innovative milieus remain modest. In addition, a nex dynamic of business creation has developed in Dunkirk since 2014. These new companies are linked to companies in the industrial symbiosis, either by the sector of activity, or by eco-industrial synergies. However, this dynamic only concerns a few units, but tends to validate our analysis. The diversification dynamic based on a related variety highlighted here faces, however, many difficulties. These are related to the operational and organizational aspects of the synergies nut they are also specific to the territory (economic fragility and path dependence). The contribution of industrial ecology to the diversification of industrial territories depends, in our opinion, on the resolution of these difficulties. The development of service activities and adapted territorial governance can contribute to the reduction of these limits. We study the characteristics of the service sector and the governance of the industrial symbiosis in Dunkirk. We end up with a set of recommendations that can be useful for public policies as well as for companies and institutions, in order to strengthen the eco-innovative milieu and foster the innovation dynamics that it promises.

Ce travail de thèse s'inscrit dans la problématique générale du projet ECODEFI - ECOconception et Développement de méthodologies de Fabrication Innovante de machines d'épandage financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) dans le cadre du PRogramme ECOtechnologies et Développement Durable (PRECODD). Le projet ECODEFI porte sur l'écoconception et l'éco-innovation appliquées aux technologies de l'épandage, pour répondre à deux enjeux majeurs : (i) le recyclage des effluents organiques issus de l'industrie et de l'épuration des eaux et (ii) réduire à la source les risques de pollution des agro-écosystèmes. Face au besoin de prise en compte de l'environnement dans le développement des machines d'épandage, nous avons proposé une démarche d'éco-innovation qui permet d'aboutir à des véritables percées technologiques. Cette approche présente une synergie entre l'Analyse du Cycle de Vie (ACV), la matrice de non-qualité, la Théorie de Résolution des Problèmes Inventifs (TRIZ), l'analyse morphologique et le Processus d'Analyse Hiérarchique (Analytical Hierarchy Process - AHP). Dans l'enchaînement de ces outils, l'ACV évalue les impacts environnementaux générés par le système. Puis, pour une meilleure prise en considération des aspects écologiques, nous avons développé un nouvel outil, la matrice de non-qualité, qui définit, à partir des résultats de l'ACV, le problème à résoudre en priorité du point de vue environnemental. La méthode TRIZ permet la génération de nouveaux concepts et la résolution des contradictions. Ensuite, l'analyse morphologique offre la possibilité d'étendre l'espace de recherche des solutions d'un problème de conception de manière systématique. Enfin l'AHP identifie la ou les solution(s) prometteuse(s) en fournissant une logique claire pour les choix réalisés. Dans notre étude, nous nous sommes principalement intéressés aux problèmes rencontrés sur la machine PROLOG lors de la phase d'épandage des produits compostés. En effet, l'épandage du compost se développe fortement et l'entreprise SIRTEC souhaite pouvoir réaliser cette tâche avec leurs machines conçues initialement pour des matériaux granulaires. L'approche a été appliquée pour résoudre le problème d'extraction de ces produits suite à la formation de voûtes à l'intérieur de la trémie de l'épandeur.