Le développement des orthèses est souvent basé sur l’expertise empirique des entreprises. Il en résulte parfois des dispositifs mal adaptés. Pour cette raison, une structuration du processus de conception des orthèses doit être conduite.Cette thèse a comme objectif de développer une méthode structurée de conception d’orthèses avec mécanisme.Une définition des typologies d’orthèses est établie en fonction de l’existence d’un mécanisme. Cette typologie est le point de départ d’une décomposition du cycle d’utilisation de l’orthèse en situations de vie et moments significatifs.La méthode proposée permet la recherche des mécanismes dans une base de données de mobilités ; l’adéquation entre concepts, contraintes de déplacement et contraintes dimensionnelles, l’adaptation de confort, la définition du blocage, la définition final de l’OAM et la qualification de la conception.La méthode est appliquée au développement d’un corset de traitement de la camptocormie, pathologie posturale caractérisée par l’antéro-flexion progressive du tronc.Une orthèse posturale, corset de distraction thoraco-pelvienne antérieur, développée par la société Lagarrigue S.A. est actuellement prescrite. Pour prouver l’utilité du port du corset, une caractérisation cinématique du mouvement et de l’activité musculaire du patient camptocormique sans et avec corset est déroulée pour recueillir des informations nécessaires au processus de conception d’une orthèse innovante.L’application de cette méthode permet le développement de deux prototypes fonctionnels de corset pour traiter la camptocormie en intégrant des informations biomécaniques du patient et les limitations techniques de l’entreprise. / Orthosis development is often based on the empirical expertise of the manufacturers. This can sometimes result in poorly adapted devices. For this reason, some structure needs to be created for the orthosis design process.The purpose of this thesis is to develop a structured design method for orthoses with a mechanism.A typology of orthoses is established according to whether or not a mechanism is present. This typology is the starting point for producing a breakdown of the cycle of orthosis use in life situations and at significant moments.The method described here includes searching a mobility database for mechanisms; ensuring compatibility between concepts, displacement and dimensional constraints, making suitable adaptations for a comfortable fit, defining the blocking, preparing the final definition of the orthosis with mechanism and approving the design.The method is applied to the development of a corset for treating camptocormia, a postural illness identified by the gradual forward flexion of the trunk.A postural orthosis, a thoraco-pelvic anterior distraction corset developed by Lagarrigue S.A., is currently prescribed. To prove the utility of wearing the corset, a kinematic characterisation of the movement and muscle activity of the camptocormic patient is carried out both with and without the corset to collect the information needed for the design process of an innovative orthosis.Using this method two functional corset prototypes were developed to treat camptocormia, incorporating the patient’s biomechanical information and the manufacturer’s technical limitations.

Les processus de conception d'ingénierie mécanique sont souvent centrés sur la technologie et ont des difficultés à intégrer de façon adéquate les comportements des utilisateurs lors des utilisations du futur produit. Ce problème existe tout au long du cycle de vie du projet de développement du produit et est particulièrement visible lors des phases préliminaires de conception. Bien que les industries et les universités conviennent que les aspects humains sont importants pour le succès du produit, il existe peu de méthodes qui soutiennent les créateurs/concepteurs pour la prise encompte de ces facteurs lors des travaux de conception. Afin d'améliorer la performance du produit, notre recherche vise à apporter ou complémenter la conception technique fonctionnelle par une approche plus intégrée. Elle vise en particulier une meilleure intégration du comportement du couple produit/utilisateur dès la phase de conception. En effet, les concepteurs ont été obligés de mettre de côté l'objectif d'une machine entièrement automatisée et doit continuer à faire appel à l'utilisateur pour effectuer certaines tâches. Même si pour améliorer la productivité de la machine l'automatisation des systèmes de production est une voix intéressante, l'intervention humaine sur ces systèmes reste un besoin critique, or elle reste mal définie au stade de la conception. Dans notre cas, le système mécanique pourrait être un système de production, une machine, un produit ou tout autre outil manipulé par un utilisateur. Les conditions d'utilisation sont directement influencées par les travaux de conception, qui constituent également le principal facteur d'amélioration des performances du système. L'objectif de cette recherche est le développement d'une évaluation technique " top-down " et d'une conception d'ingénierie socio-technique pour intégrer les diverses bases de connaissances et en particulier le modèle de tâche. L'objectif est donc de développer une approche de conception comportementale non pas uniquement centrée sur la technologie mais aussi sur une approche socio-technique, afin d'aider les concepteurs à optimiser la performance du produit globalement dès les premières phases de conception. Ainsi, nous proposons une approche qui intègre lesdonnées comportementales système technique, utilisateur et utilisateur/technique. Ce travail porte sur la conception d'ingénierie multi-métiers et traite de l'élaboration d'une approche de conception comportementale pour aider les concepteurs à optimiser la performance du produit globalement dès la phase de conception grâce à la prise en compte des conditions d'utilisation et de la présence de l'utilisateur. Pour expérimenter ces travaux, un logiciel est en développement pour soutenir et permettre une utilisation systématique de cette "approche de conception comportementale" en l'intégrant dans le travail au quotidien du concepteur.

Les sgbd orientes objets integrent les concepts des langages a objets et les mécanismes des sgbd. Ces propriétés les rendent bien adaptes au développement de systèmes d'applications regroupant plusieurs applications interactives opérant sur des données persistantes partagées (si, agl...). L'état de l'art développe porte sur la programmation, les bases de données et les interfaces homme-machine et montre qu'il existe différentes techniques spécifiques adaptées au développement de certaines parties de ces applications. Cependant, aucune methode de conception actuelle ne prend en compte la conception complète et détaillée d'un système d'applications et le concepteur est insuffisamment guide pour programmer une application a l'aide d'un sgbdoo. Notre methode mosaic permet de développer un système d'applications programme a l'aide d'un sgbdoo. Notre approche consiste a privilégier une décomposition dirigée par les objets au détriment de l'habituelle séparation entre la base de données et les programmes d'application. Ainsi une application comporte deux composants principaux. Le corps de l'application est constitue d'objets applicatifs, modèles du domaine d'application, et le gestionnaire de dialogue de l'application est compose d'objets interactifs, modèles du dialogue. Les objets applicatifs, persistants ou temporaires, sont a la fois des modules logiciels et des conteneurs de données potentiellement persistantes ou temporaires. Les objets interactifs regroupent les informations et les actions présentées a l'utilisateur et assurent leur cohérence. Un système d'applications est compose d'une base d'objets applicatifs persistants et d'applications. Le modelé mosaic permet d'étudier les dimensions structurelles, fonctionnelles et dynamiques des objets et du système d'applications dans sa globalité. Des langages textuels et graphiques, un outil, une démarche et des regles de traduction de mosaic vers le langage peplom et vers le sgbdoo o2 complètent ce modèle. Nos propositions sont illustrées par un exemple d'application programme a l'aide d'o2

Les travaux pluridisciplinaires de cette thèse, contribuent à deux domaines : les Interfaces Homme-Machine (IHM), en particulier la Réalité Augmentée (RA), et les Gestes Médico-Chirurgicaux Assistés par Ordinateur (GMCAO), domaine concret de mise en oeuvre de la RA. La contribution est double : d'une part elle enrichit et organise les concepts d'IHM pour la RA en adoptant un point de vue centré sur la tâche, et d'autre part elle améliore l'utilisabilité par les cliniciens des systèmes de GMCAO. La fusion du monde réel et du monde virtuel ouvre des voies nouvelles pour la conception de systèmes de RA, comme les systèmes de GMCAO. Mais les limites sont mal cernées. Dans ce contexte, nous avons identifié des caractéristiques intrinsèques des systèmes de RA et établi un espace taxinomique. Afin de caractériser plus finement la dualité de l'interaction (Utilisateur-Monde Réel et Utilisateur-Monde Virtuel), nous avons défini la notation ASUR. Pour décrire l'interaction, ASUR identifie les entités intervenant dans le système, en particulier les adaptateurs, composants ASUR réalisant le lien entre les deux mondes. L'utilisation d'ASUR, par ces aspects descriptifs, taxinomiques et conceptuels constitue la base de notre démarche de conception ergonomique et logicielle de systèmes de RA. Cette démarche se fonde en outre sur l'étude de propriétés ergonomiques au sein de la description ASUR d'un système et sur l'adaptation du modèle d'architecture PAC-Amodeus aux systèmes de RA. En collaboration avec le chirurgien, nous avons appliqué et testé nos résultats méthodologiques sur une application concrète de chirurgie cardiaque. Cette application, CASPER, assiste le chirurgien lors de la réalisation d'une ponction péricardique, en lui procurant des informations de guidage du geste clinique sur un écran. Une re-conception de CASPER nous a amené à implémenter un casque semi-transparent permettant de visualiser ces informations directement sur le patient.

Une des caractéristiques les plus frappantes de la conception inventive est le fait qu’évaluer des solutions peut se révéler être plus difficile que de les trouver. Avoir des idées est inutile si celles-ci sont rejetées à un stade précoce. Dans de nombreuses évaluations qualitatives et méthodes sélectives, les critères d’évaluation sont généralement constitués à partir des besoins de conception qui sont fortement influencé par les préférences ou l’expérience des décideurs. Afin de tirer parti de l’inventivité d’une entreprise en octroyant des chances supplémentaires quant à des concepts possibles, cette thèse présente des approches et des outils d’aide à l’évaluation et à la sélection de concepts de solution obtenus dans le cadre de la Méthode de Conception Inventive. Les contributions de cette thèse peuvent servir comme outils d’aide à la conception et à la prise de décision. / One of the most striking characteristics of inventive design is that evaluating solutions may prove to be more difficult than finding them. Having good ideas is useless if they are rejected at an early stage. In many existing qualitative evaluation and selection methods (see design model), evaluation criteria are usually taken from the design requirement, which is strongly influenced by customer preferences or decision makers’ experience. In order to leverage inventiveness of a company through additional chances of feasible concepts. This thesis presents approaches and support tools to evaluate and select Solution Concepts obtained from Inventive Design Method (IDM) framework. The contributions in this thesis can be used as a decision-making aid and tool.

Les systèmes mécatroniques sont caractérisés par la combinaison synergique de la mécanique, de l'électronique et de l'informatique en temps réel. Ils possèdent leur propre cycle de vie et doivent associer des expertises métiers et des technologies très variées, ce qui rend leur conception plus complexe et nécessairement plus intégrée. Afin de mettre en œuvre une approche permettant d’assurer une meilleure intégration fonctionnelle et spatiale des systèmes mécatroniques, et plus particulièrement sur l’axe développement de produit en assurant une meilleure combinaison des expertises métier, deux types de problématiques doivent être surmontés. La première problématique a trait aux données de conception alors que la seconde est relative aux processus. La contribution de nos travaux de thèse s’appuie sur deux concepts complémentaires. Le premier, un modèle d’interfaces multidisciplinaires, est proposé pour répondre à la problématique relative aux données de conception. Ces interfaces s’appuient sur l’architecture du système et précisent quels transferts existent entre les composants conçus par les différentes disciplines. Instanciées dans le modèle de données, les interfaces multidisciplinaires permettent d’échanger et de partager les informations entre les différentes disciplines. Le second concept concerne la méthode de conception basée sur le modèle d’interfaces multidisciplinaires. Cette méthode est définie pour pouvoir établir le processus d’ingénierie et permettre une meilleure intégration des expertises métiers tout au long de la conception des systèmes mécatroniques. Enfin, les deux propositions sont implémentées par l’intermédiaire d’un démonstrateur basé sur 3DEXPERIENCE Platform. Un système de mesure 3D, combinaison synergique de la mécanique, de l'électronique, de l'informatique et l’optique, est utilisé afin de démontrer et de valider les contributions par nos travaux en termes d'intégration multidisciplinaire des expertises métier lors de la conception des systèmes mécatroniques. / Mechatronic system is considered as a synergetic combination of mechanical engineering, electronic engineering and computer engineering. Such mechatronic system has its own lifecycle and should integrate different disciplines and various technologies. Therefore the design of mechatronic systems becomes increasing complex. In order to propose an approach to achieve a better functional and spatial integration of mechatronic systems, especially to achieve a higher integration of different disciplines during the design process of mechatronic systems, two kinds of problems must be overcome. The first problem is related to design data of mechatronic systems while the second is related to the design process. The contribution of the thesis is based on two complementary concepts. The first contribution, the multi-disciplinary interface model, is proposed to address the issue of design data. These interfaces are based on the system architecture and specify which transfers exist between components designed by the project teams of different disciplines. Instantiated in the data model, multi-disciplinary interfaces enables a better data exchange and sharing among the engineers of different disciplines. The second concept concerns the design method based on the multi-disciplinary interface model. This method is proposed to establish the process for mechatronic engineering in order to achieve a better multi-disciplinary integration for the design of mechatronic systems. Finally, the two propositions are then implemented in a demonstrator developed based on 3DEXPERIENCE Platform. A 3D measurement system, considered as a synergistic combination of mechanical engineering, electronic engineering, computer engineering and optical engineering, is used to demonstrate and validate the propositions of the thesis in terms of multi-disciplinary integration for the design of mechatronic systems.

La concurrence industrielle pousse les entreprises à développer de nouveaux produits innovants. En outre, les industriels sont soumis à de plus en plus de contraintes issues des différents acteurs du processus de conception (fabricants, utilisateurs) ou liées aux évolutions de leur environnement (réglementations, technologies). Il leur est donc nécessaire d’adapter leurs activités de conception et plus particulièrement les étapes d’évaluation pour que les produits développés correspondent aux exigences multiples de toutes les parties prenantes. Ces contraintes se traduisent par l’intégration de nouveaux domaines ou l’évolution de domaines existants dans le processus de conception.Dans ce contexte, l’objectif de ces travaux de thèse est de formaliser et d’apporter des méthodes permettant l’évaluation multidomaine dans le processus de conception. Ce manuscrit s’intéresse donc à la problématique suivante : « Comment les phases d’évaluation dans un processus de conception multidomaine peuvent-elles permettre d’accroître les performances du produit à partir des représentations intermédiaires ? ». Pour cela nous proposons une méthodologie permettant d’améliorer le processus d’évaluation en créant un outil d’évaluation multidomaine et en formalisant les étapes du processus d’évaluation pour apporter des méthodes d’amélioration adaptées aux domaines concernés par le produit à concevoir. Des expérimentations sont menées afin de valider leurs apports dans le processus de conception en s’intéressant notamment à trois domaines : l’innovation, la prise en compte des impacts environnementaux et la fabrication additive. Ces expérimentations ont permis de valider la méthodologie de création de l’outil d’évaluation et l’apport des étapes d’amélioration. / Industrial competition is driving companies to develop new innovative products. In addition, industrial companies are increasingly subject to constraints from the various actors in the design process (manufacturers, users) or linked to changes in their environment (regulations, technologies). It is therefore necessary for them to adapt their design activities and more particularly the evaluation steps so that the products developed correspond to the multiple requirements of all stakeholders. These constraints result in the integration of new domains or the evolution of existing domains into the design process.In this context, the objective of this thesis work is to formalize and provide methods for multidomain evaluation in the design process. This manuscript therefore addresses the following question: "How can evaluation phases in a multidomain design process help to increase the performance of intermediate representations? ». To this end, we propose a methodology to improve the evaluation process by creating a multidomain evaluation tool and formalizing the steps of the evaluation process to provide improvement methods adapted to the areas concerned by the product to be designed. Experiments are being carried out to validate their contribution to the design process, focusing in particular on three areas: innovation, taking into account environmental impacts and additive manufacturing. These experiments made it possible to validate the methodology for creating an evaluation tool and the contribution of the improvement steps.

Les organisations contemporaines collaborent de plus en plus avec leurs partenaires. Cette dimension ouverte leur permet d'être plus réactives face aux changements que leur imposent leurs environnements. La caractéristique de la collaboration est due, pour les entreprises, au nouvel environnement économique, qui fait de l'interopérabilité et l'agilité deux des principaux résultats que les entreprises doivent atteindre. Ce contexte correspond au cadre global de nos travaux, qui porte sur la question suivante : Comment concevoir une architecture orientée services dirigée par le métier dans le cadre d'une collaboration inter-organisationnelle ?L'intérêt de ce travail est de proposer une méthode qui assure l'efficacité et l'efficience d'une collaboration, en utilisant les principes de BPM et SOA pour dépasser les barrières conceptuelle et technologique de l'interopérabilité. On explique comment identifier, spécifier et réaliser les processus et les services de collaboration entre différents participants. Pour cela, on adopte une vision transversale de l'entreprise centrée sur les processus métiers. Ensuite, l'approche MDA est utilisée comme un fil conducteur pour synchroniser les modèles des processus métiers découverts à l'aide de l'approche BPM avec ceux des services identifiés avec la démarche SOA. Dans ce schéma, les processus métiers assurent l'interopérabilité au niveau métier tandis que l'utilisation des services réutilisables, des standards et des architectures préconisés par SOA soutiennent l'interopérabilité au niveau IT.Cette méthode se base sur un style de modélisation hiérarchique avec des diagrammes de haut niveau qui sont ensuite enrichis à des niveaux plus bas

Dans le domaine de la conception de circuits sécurisés (cartes à puce) et plus particulièrement des circuits robustes aux attaques différentielles en puissance (DPA), la logique double rail apparaît comme une alternative intéressante à la logique statique CMOS. En effet, le codage associé à ce style de logique offre la possibilité d'équilibrer la consommation rendant ainsi impossible les attaques DPA. Partant de ce constat, dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur l'analyse des atouts et faiblesses de la logique double rail et surtout à son amélioration. Dans un premier temps, nous avons montré qu'un circuit double rail est nettement plus résistant aux attaques DPA que son homologue simple rail. Dans un deuxième temps, après une étude approfondie de l'impact de la synthèse physique sur la robustesse de la logique double rail, nous avons abouti à la conclusion qu'en présence de déséquilibres des capacités de charge, des temps de transition et des temps d'arrivée, les circuits double rail peuvent perdre leur avantage et devenir vulnérables aux attaques DPA. Cette étude a permis de définir quelques métriques de robustesse aux attaques DPA à partir desquelles nous avons clairement établi qu'une cellule double rail n'est robuste que si les signaux la contrôlant arrivent tous dans un intervalle de temps particulièrement réduit. Afin d'éliminer cette faiblesse résiduelle de la logique double rail, nous avons finalement proposé une amélioration simple mais efficace de la logique double rail. La logique résultante a été appelée STTL (Secured Triple Track Logic). La mise en oeuvre de cette logique a permis de montrer que la logique STTL permet d'obtenir des circuits dont les temps de calcul et la consommation sont indépendants des données.

RÉSUMÉ : Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse porte sur la création d’une méthode de conception de systèmes de management des connaissances (KMS) pour les PMEs. En effet, le management des connaissances (KM) peut leur être très profitable, mais les méthodes permettant de prendre en compte leurs spécificités et leurs besoins se heurtent à plusieurs problèmes, et ne sont donc pas bien adaptées. Nous nous sommes donc demandés comment concevoir un KMS pérenne et adapté pour une PME ? Un état de l’art nous a permis de poser 2 hypothèses. La première porte l’utilisation des caractéristiques et les besoins d’une PME pour sélectionner des outils et pratiques de KM adaptés à l’entreprise, et ainsi construire KMS sur mesure. La seconde porte sur l’accompagnement du concepteur et l’implication des utilisateurs finaux du KMS tout au long de la démarche de conception, de manière à rendre le KMS pérenne, fonctionnel et adapté à l’entreprise. Pour répondre à cette problématique nous proposons une méthode en 3 étapes. La première permet d’auditer l’entreprise sur ses caractéristiques importantes vis-à-vis du KM, et d’identifier ses besoins de KM. La seconde étape propose processus de sélection d’outils et de pratiques prenant en comptes les spécificités et les besoins de la PME. Un KMS basé sur les éléments sélectionnés est ensuite conçu en prenant en compte les ressources et en impliquant les futurs utilisateurs, de manière à garantir une bonne adaptation à l’entreprise. La troisième étape consiste à mettre en place le KMS conçu dans l’entreprise, former les utilisateurs, et leur permettre de faire évoluer le KMS en fonction des besoins émergents. Cette méthode a été appliquée à Sysnav, une PME de 25 employés, et a permis d’obtenir un KMS bien adapté à ses besoins. / ABSTRACT : This thesis focuses on the creation of a knowledge management system (KMS) design method for SMEs. Knowledge management (KM) can indeed be profitable to SMEs, but existing frameworks that take their specificities and needs into account face several problems. We thus interested ourselves in how to design a sustainable and adapted KMS for a SME? A literature study hinted 2 hypotheses. The first is that the characteristics and the needs of the SME can be used to choose KM tools and practices adapted to a SME, and build a custom made KMS. The second concerns the need to guide the designer and to involve the end user in the design process, in order to make the KMS sustainable and adapted. To tackle this problem, we designed a 3-step method. The first step consists in auditing the company’s important characteristics in regard to KM and its needs. The second step offers a tools and practice database and a selection process based on the company audit. The selected tools and practices are then used to design a tailor-made KMS while taking resources into account and involving end users. The third step consists in implementing the KMS in the firm, training the users and allowing them to perform the necessary evolutions according to emerging needs. This method was applied in Sysnav, a 25 employees SME, and resulted in the design of a well-adapted KMS.