La coloration est un vecteur de la qualité des produits qui permet aux entreprises de renforcer leur communication, d'affiner le positionnement de leur offre et de dynamiser un marché qui se banalise. Elle met en jeu des processus de décoration qui sont en pleine mutation, génère des coûts spécifiques et nécessite une gestion de la diversité. Face à ces enjeux, des incompréhensions entre les industriels et les coloristes engendrent des dérives des délais et des coûts des projets. Afin de passer d'une pratique isolée de la coloration à une conception intégrée au processus de conception global du produit, nous avons entrepris de formaliser l'intervention des coloristes. Pour ce, nous avons alors avancé deux hypothèses de recherche.

De nouveaux produits et services jouissent aujourd'hui d'un succès surprenant, alors qu'ils ne s'intègrent pas dans les canons traditionnels de l'innovation. Sans proposer de ruptures technologiques ni d'usages clairement identifiés, ces biens suscitent toutefois une large exploration d'usages nouveaux et inconnus, à l'image du service web Twitter ou du téléphone iPhone qui viennent bouleverser les pratiques quotidiennes de leurs usagers dans de nombreux domaines, y compris professionnels.La littérature apporte des réponses partielles aux enjeux soulevés par cette classe de biens, mais semble limitée par une vision des biens comme systèmes de découplages de la conception d'usages : celle-ci aurait lieu au sein de la firme par des approches de type analyse d'usage ou bien auprès d'usagers-concepteurs très compétents.Nous proposons ici une théorie qui veut intégrer ces différents apports tout en soulevant les hypothèses que nous jugeons trop restrictives sur les usagers, les biens et leurs rapports à la conception d'usage. Ce projet nous amène à rediscuter la notion de biens pour les considérer comme des espaces de conception d'usages, à destination d'acteurs à la fois usagers et concepteurs.Ce nouveau paradigme suppose en revanche de réinterroger le rôle de la firme dans l'organisation de cette action collective de conception d'usages. La confrontation de notre modèle théorique à trois études de cas révèle que les succès que l'on connait aujourd'hui reposent sur une organisation sophistiquée des relations entre la firme et ses usagers concepteurs, ainsi qu'une ingénierie spécifique de dispositifs de conception, de formation et de coordination.

L'Internet des Objets, dont la vision et les technologies provoquent la rencontre des mondes physique et numérique, amène aujourd'hui à la création de nouveaux types d'applications permettant d'interopérer les services du World Wide Web avec les produits du quotidien. Ces applications " orientées produit ", capables de représenter, contrôler ou de compléter les fonctions d'artéfacts intégrant des capacités de traitement de l'information, remettent en cause les principes et conventions établies par les métiers de la conception. Elles préfigurent l'émergence de produits connectés à Internet, dont l'offre fonctionnelle peut être " augmentée " et modifiée au cours du temps, de manière à répondre aux besoins changeants des utilisateurs. Cette recherche, menée à l'intersection des sciences de la conception, de l'informatique ubiquitaire et des interactions homme-machine, vise à étudier les enjeux que suscitent ces applications lors la conception de produits. Elle met en exergue la nécessité d'établir un modèle descriptif des applications orientées produit facilitant leur figuration par les utilisateurs, ainsi que d'explorer les problèmes pragmatiques résultant de leur intégration dans les produits. Elle conduit également à l'élaboration et l'évaluation, par la pratique, de principes pour le design de la forme et des interactions des produits augmentés. Elle décrit plus particulièrement la ductilité de futurs produits, le nouveau rapport entre fonction, comportement et structure qu'ils établissent, et leurs possibles évolutions. Cette recherche contribue aux travaux sur l'Internet des Objets en proposant un nouveau cadre de discussion, et en offrant aux chercheurs et aux praticiens des outils qui peuvent être employés durant le processus de conception.

Cette thèse de doctorat a été menée dans le cadre d'un partenariat entre le Laboratoire Conception de Produits et Innovation des Arts et Métiers ParisTech et l'Ecole de Biologie Industrielle. Le projet de recherche porteur de nos travaux de thèse vise à accompagner la valorisation de nouvelles particules d'argile ayant fait l'objet d'un dépôt de brevet au sein du laboratoire EBInnov®. Ce nouvel ingrédient polyfonctionnel est destiné à satisfaire de multiples applications dans les secteurs bio-industriels, notamment dans l'industrie pharmaceutique, le secteur des cosmétiques, le phytosanitaire ou encore l'environnement. L'objectif de nos travaux de thèse est d'intégrer les spécifications techniques, sensorielles et réglementaires des entreprises de ces secteurs au sein d'un modèle de conception axé innovation. Pour ce faire, les hypothèses de recherche s'appuient sur l'émergence du paradigme de l'innovation ouverte dans ces secteurs. Nous soutenons que les nouveaux intermédiaires de l'innovation sont performants dans les bio-industries et permettent la prise en compte du potentiel d'innovation dès les phases amont du processus de conception. La validité de ces hypothèses a ensuite été vérifiée en milieu industriel par le biais d'expérimentations en lien direct avec les secteurs d'application de la technologie EBISilc®. Finalement, nous proposons un modèle de conception axé innovation prenant en compte l'évolution des modèles d'innovation dans les bio-industries. / This doctoral thesis was realized within the framework of a partnership between the Product Design and Innovation Laboratory of Arts et Métiers ParisTech and the Ecole de Biologie Industrielle. The research project behind our thesis aims to support the promotion of new clay particles having been patented by the EBInnov® laboratory. This new polyfunctional ingredient is designed to satisfy several applications in the bio-industries, including the pharmaceutical and cosmetic industry, the phytosanitary sector or the environment. The aim of the thesis is to integrate the technical, sensory and regulatory specifications of bio-industrial companies in an innovation-oriented design process. Thus, the research hypotheses rely on the emerging paradigm of open innovation in these sectors. We support that the new innovation intermediaries are efficient in the bio-industries and allow the integration of the innovation potential in the early stages of the design process. The validity of these assumptions was studied by means of industry-related experiments directly linked to the main application sectors of the EBISilc® technology. Finally, we propose an innovation-oriented design process taking into account the evolution of the innovation models in the bio-industries.

L'Internet des Objets, dont la vision et les technologies provoquent la rencontre des mondes physique et numérique, amène aujourd'hui à la création de nouveaux types d'applications permettant d'interopérer les services du World Wide Web avec les produits du quotidien. Ces applications « orientées produit », capables de représenter, contrôler ou de compléter les fonctions d'artéfacts intégrant des capacités de traitement de l'information, remettent en cause les principes et conventions établies par les métiers de la conception. Elles préfigurent l'émergence de produits connectés à Internet, dont l'offre fonctionnelle peut être « augmentée » et modifiée au cours du temps, de manière à répondre aux besoins changeants des utilisateurs. Cette recherche, menée à l'intersection des sciences de la conception, de l'informatique ubiquitaire et des interactions homme-machine, vise à étudier les enjeux que suscitent ces applications lors la conception de produits. Elle met en exergue la nécessité d'établir un modèle descriptif des applications orientées produit facilitant leur figuration par les utilisateurs, ainsi que d'explorer les problèmes pragmatiques résultant de leur intégration dans les produits. Elle conduit également à l'élaboration et l'évaluation, par la pratique, de principes pour le design de la forme et des interactions des produits augmentés. Elle décrit plus particulièrement la ductilité de futurs produits, le nouveau rapport entre fonction, comportement et structure qu'ils établissent, et leurs possibles évolutions. Cette recherche contribue aux travaux sur l'Internet des Objets en proposant un nouveau cadre de discussion, et en offrant aux chercheurs et aux praticiens des outils qui peuvent être employés durant le processus de conception. / The Internet of Things, whose underlying vision and technologies aim at bridging the physical and digital worlds together, lead to the creation of new types of applications coupling Web services with everyday products. Such product-oriented applications, which enable the functional exposition, control or enhancement of artifacts that embed information processing capabilities, question the established design principles and conventions. They open up the possibility for Internet-enabled products, whose functions can be “augmented” and adapted to better support users' changing needs, to be designed. This research, which is at the intersection of Design Science, Ubiquitous Computing and Human-Computer Interactions, aims at studying the impact brought about by applications on product design. It highlights the need to build an application model that facilitates their representation by users, and to explore the pragmatic issues rose by their integration into products. It leads to the definition and evaluation, through practice, of principles for the design of augmented products' form and interactions. It describes the ductility of future products, the novel coupling between functions, behavior and structure they implement and their potential evolutions. This work contributes to the Internet of Things research by reframing the discussion and by providing researchers and practitioners with tools that can be leveraged during the design process.

Face à un durcissement des objectifs de performance Qualité-Coûts-Délais des donneurs d'ordre, à un environnement économique à faible croissance et à forte concurrence, nous constatons une baisse de compétitivité des fournisseurs français au sein de la filière automobile. L'intensification de cette concurrence leurs impose un renouvellement rapide de leurs produits à des coûts toujours plus réduits. Aujourd'hui, les processus d'ingénierie qualifiés de "reconception" représentent dans les bureaux d'études de ces fournisseurs environ 80% du temps, 20% du temps restant étant dédiés à l'innovation, processus hautement stratégique pour assurer la pérennité de l'entreprise. La conception de produits nouveaux reste au cœur des problématiques industrielles. De ce fait, le renouvellement continu de leurs gammes de produits et l'innovation deviennent dès lors indispensables. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous nous intéressons à la problématique d'ingénierie collaborative en entreprise étendue et à l'intégration des connaissances métier en conception routinière et innovante pour accélérer justement le processus de conception de produits, afin de faire des produits toujours plus robustes et dans des délais toujours plus courts. A travers différentes expérimentations conduites aussi bien en contexte académique qu'en contexte industriel, ce travail de recherche nous a amené à développer un modèle permettant d'accélérer le processus de conception de produits en réduisant les temps qui sont dédiés à la reconception. Se fondant sur le paradigme de raisonnement à partir de cas, ce nouveau modèle montre qu'il est ainsi possible de fournir un système d'aide efficace aux différents acteurs métier impliqués dans le processus de conception et de développement de produit. Ce travail montre également quelques limites au modèle arrêté et propose à cet égard des perspectives de recherche pour avancer sur le sujet.

La conception de produits industriels complexes exige la collaboration de plusieurs acteurs de différents domaines et est distribuée géographiquement tout au long du processus de conception. Afin d'améliorer les résultats au regard du triptyque qualité, coût, délais et de la mondialisation des marchés, des concepteurs, distribués dans l'espace et dans le temps ont besoin d'un environnement de travail pour collaborer, afin de : créer une compréhension partagée entre les différents acteurs d'une équipe, les concepteurs doivent négocier et argumenter les solutions. partager des informations sur le produit entre différents métiers dans les étapes du processus de conception. synchroniser les différentes versions de modèles du produit entre les concepteurs. Le travail collaboratif s'organisant comme une alternance de travaux synchrones et asynchrones, nous souhaitons améliorer la continuité des flux d'informations entre ces différents modes de collaboration. Ceci passe par une amélioration des outils de communication technique en mode synchrone, et par la possibilité pour les concepteurs de synchroniser les versions de modèles modifiées en mode asynchrone. Ce deuxième point est obtenu par une identification de conflits entre version, et une facilitation du dialogue argumentatif synchrone afin de converger dans la négociation des choix de résolution de ces conflits. La démarche générale de la thèse se base sur la Design Research Methodology, basée sur une observation de situation industrielle et une analyse de scénarios d'usage, la proposition et le développement de nouveaux outils, et finalement une évaluation de l'utilisabilité

L’impact de ce travail de doctorat se concentre sur l’inclusion sociale des Personnes en Situation de Handicap (PSH). Cette inclusion dépend de plusieurs d’initiatives comme l’Accessibilité des espaces et des informations mais aussi de l’offre de Produits d’Assistance (PA) qui peuvent soulager voire compenser les situations de handicap. Notre travail se place sur ce second terrain, en particulier sur les insatisfactions et abandons des PA par les PSH et la difficulté des fabricants à offrir une variété de produits ciblés sur besoins et avec des prix abordables. Nous pensons que la solution à une telle pro-blématique peut être faite dès la conception des PA. Ainsi, nous proposons un modèle de référence pour l’organisation du processus de conception de ces produits autour d’une philosophie et d’une méthodologie de conception. Ce modèle a été construit à partir de recherches bibliographiques sur les processus de conception de produits de manière générale, telles que la conception lean et la customi-sation de masse, et aussi quelques approches et modèles de conception de produits qui intègrent les PSH dans le public de consommateurs. Suite à son développement, la proposition a été testée et amé-liorée à partir de deux cas d’étude réalisés dans le cadre de la Mobilité Personnelle. Le premier cas d’étude se concentre sur la conception de Dispositifs d’Aide à la Marche (DAM), tels que les cannes, les béquilles et les cadres de marche. Ensuite, la deuxième expérience est focalisée sur la conception de Véhicules non-motorisés (VNM), comme les cycles et les fauteuils roulants. Le résultat de ces expéri-mentations et les révisions du modèle de référence pour la conception de PA nous ont permis d'abou-tir à une configuration des principes et à une méthodologie qui accordent les attentes tangibles et in-tangibles des PSH à travers la conception et l’offre de produits personnalisables tout en respectant les exigences des systèmes de fabrication et distribution. / The impact of this PhD work focuses on the social inclusion of Persons with Disabilities (PWD). This inclusion depends on several initiatives such as spacial and informational accessibility, and the offer of Assistive Products (AP), which can alleviate or compensate disability situations. Our work focuses on this second point, particularly under the dissatisfaction and abandonment of AP by the PWD and the inability of the manufacturers to offer a variety of products that respond to the users’ needs with affordable prices. We believe that the solution to this problem can be found in the AP design process. Thus, we propose a reference model for the a AT design process organization around a philosophy and a design methodology. This model was constructed from bibliographic research on product de-sign processes in general, such as lean design and mass customization, as well as some product design approaches and models that integrate the PWD as customers. After this, the proposal was tested and improved through two case studies carried out in the Personal Mobility context. The first case study focuses on the design of Walking Aid Devices (WADs), such as walking sticks, crutches and walking frames. Second, the second one focuses on the design of non-motorized vehicles (NMVs), such as cycles and wheelchairs. The result of these experiments and the revisions of the reference model for AP design enabled us deliver a configuration of principles and a methodology of design that matches the tangible and intangible expectations of the PWD through the conception and offering of customi-zed products that respond to the requirements of manufacturing and distribution systems.

La mise sur le marché de nouveaux produits constitue un enjeu stratégique pour les entreprises et notamment pour les PME&PMI. Les projets de développement de produits sont en règle générale bien maîtrisés localement au sein des entreprises mais sont confrontés à de réelles difficultés dès lors qu’ils requièrent une étroite collaboration des partenaires. L'idée force dans cette recherche est liée au fait que pour accroître l’efficacité de tout projet de développement de produits il est impératif de prendre en considération, le plus tôt possible, les contraintes liées au réseau de partenaires support à son exécution. Notre contribution s'inscrit dans le cadre de la méthodologie Co-Evolution Produit et réseau de partenaireS (CEPS) développée au sein de notre laboratoire. Cette thèse explore les dépendances entre les partenaires du réseau et propose une méthode d’évaluation a priori de l’intégrabilité de tout nouveau partenaire. Cette méthode est supportée par un prototype d'aide à la décision utilisable par les décideurs. / Abstract

La conception de produits industriels complexes exige la collaboration de plusieurs acteurs de différents domaines et est distribuée géographiquement tout au long du processus de conception. Afin d'améliorer les résultats au regard du triptyque qualité, coût, délais et de la mondialisation des marchés, des concepteurs, distribués dans l'espace et dans le temps ont besoin d'un environnement de travail pour collaborer, afin de : créer une compréhension partagée entre les différents acteurs d'une équipe, les concepteurs doivent négocier et argumenter les solutions. partager des informations sur le produit entre différents métiers dans les étapes du processus de conception. synchroniser les différentes versions de modèles du produit entre les concepteurs. Le travail collaboratif s'organisant comme une alternance de travaux synchrones et asynchrones, nous souhaitons améliorer la continuité des flux d'informations entre ces différents modes de collaboration. Ceci passe par une amélioration des outils de communication technique en mode synchrone, et par la possibilité pour les concepteurs de synchroniser les versions de modèles modifiées en mode asynchrone. Ce deuxième point est obtenu par une identification de conflits entre version, et une facilitation du dialogue argumentatif synchrone afin de converger dans la négociation des choix de résolution de ces conflits. La démarche générale de la thèse se base sur la Design Research Methodology, basée sur une observation de situation industrielle et une analyse de scénarios d'usage, la proposition et le développement de nouveaux outils, et finalement une évaluation de l'utilisabilité / The design of complex industrial products requires the collaboration of several actors of various domains and is geographically distributed throughout the process of design. To improve the results with regard to the triptych quality, cost, time and of the globalization of markets, designers, distributed in the space and in the time need a working environment to collaborate, to: To create an understanding shared between the various actors of a team, the designers have to negotiate and argue the solutions. Share information on the product between various trades in the stages of the process of design. Synchronize the various versions of models of the product between the designers. Collaborative design is organized as alternating synchronous and asynchronous work, we wish to improve continuity of information flow between these different modes of collaboration. This requires improved communication technology tools in synchronous mode, and the possibility for developers to synchronize models modified versions asynchronously. This second point is obtained by identifying conflicts between version, and facilitation of synchronous argumentative dialogue to converge in the negotiation of choice for resolving these conflicts.