Ce travail de recherche a pour objet d’étude l’intégration des projets d’innovations dans les projets véhicules. Mené sous la forme d’une recherche-action, il est né du constat d’un nombre faible d’innovations présentes au final dans les produits par rapport au nombre d’innovations initialement prévues.Ce sujet est potentiellement intéressant pour tout le secteur automobile et plus généralement toutes les entreprises (notamment industrielles) qui du fait de leur taille ont différencié la préparation des innovations en amont et le développement des produits en aval. Cette distinction nécessite de faire converger le développement d’innovations avec celui des produits qui seront vendus au client. L’objectif principal de ce projet est, en facilitant cette convergence, d’augmenter au final le nombre et la valeur ajoutée des innovations qui seront intégrées dans les produits.Pour traiter ce sujet, un travail de fond a été réalisé comportant le suivi de l’intégration d’innovations dans cinq projets véhicules et l’analyse de vingt études de cas d’atterrissage d’innovations, issus principalement des domaines de « l’Énergie / Environnement » et de la « Vie à Bord ». Le processus d’atterrissage a été instrumenté à l’aide de deux outils, « Synchronizator » et « Profilor ». L’analyse de ces cas a été complétée par 155 entretiens.Ce sujet se situe à l’interface de deux mondes : le monde de l’innovation, sa flexibilité, sa créativité ; le monde du véhicule, ses processus réglés, ses ressources importantes. Les apports conceptuels que nous proposons ont tout autant la vocation de faire progresser les connaissances du monde académique que d’aider les praticiens. Nous proposons dans notre thèse trois concepts principaux.Le premier concept porte sur l’ « Atterrissage » lui-même, que nous présentons en utilisant la métaphore de l’atterrissage d’un avion (projet d’innovation) sur un porte-avions (projet véhicule). Ce concept d’atterrissage ne correspond pas à un moment unique : il s’agit d’un processus complexe partant de la préparation amont jusqu’aux activités de développement en aval et incluant des étapes clés, ainsi que la mise en œuvre des conditions (les « recommandations ») pour faciliter son application.Le deuxième concept, que nous avons dénommé « Intrusivité », consiste à qualifier les innovations par rapport à l’impact (technique, organisationnel, managérial, financier) qu’elles génèrent sur les projets véhicules cibles et à identifier des fenêtres d’atterrissage en fonction de cet impact.Le troisième concept, que nous avons dénommé « Profilage », consiste, pour un projet d’innovation donné à identifier très en amont tous les projets véhicules susceptibles de l’accueillir et, pour un projet véhicule donné de sélectionner très tôt toutes les innovations permettant de renforcer son positionnement produit.L’application de ces concepts dans l’entreprise où nous avons mené notre recherche nous a permis de : proposer un processus d'atterrissage adaptatif en fonction du niveau d’intrusivité des innovations ; évaluer dès le départ les projets d’innovations les plus porteurs pour l’entreprise en termes de valeur et de contribution à son image ; diffuser les innovations dans le plus grand nombre de projets véhicules ; renforcer le pilotage des innovations en aval pour faciliter leur intégration.Ces propositions sont autant des sujets de discussion pour le monde académique que des axes de travail pour les praticiens qui pourraient potentiellement les appliquer dans d’autres grands groupes industriels. / This research studies the integration of innovation projects into vehicle projects. The starting point is the observation of a failure to integrate innovations in the final products, despite the number of innovations originally planned.This research is potentially applicable to the overall automotive industry and, more generally, to large companies (notably industrial ones) that differentiate the preparation of the innovations upstream and the development of products downstream. This distinction leads to organize the convergence of the innovations with the products sold to the customer. The main objective of this project is, by facilitating this convergence, to increase the number and the added value of the innovations which will be integrated into products. This work was prepared by conducting a thorough evaluation of the follow-up of the integration of innovations in five vehicle projects and the analysis of twenty case studies of innovations “touch down”. These stemmed mainly from the fields of "Energy / Environment" and "Life on Board". This “touch down” process was realized through two tools, "Synchronizator" and "Profilor". The analysis of these cases was completed with 155 interviews.This subject lies at the frontier of two worlds: the innovation’s world, its flexibility and its creativity; and the vehicle’s world, its established processes and its huge resources. The concepts that we propose will contribute to improve and inform the academic knowledge, as well as to facilitate the practitioners’work. We propose in our research three main concepts.The first concept, the "touch down process" itself, is presented through the metaphor of the landing of a plane (innovation project) on an aircraft carrier (vehicle project). This “touch down” concept does not correspond to a single moment: it is a complex process starting from the upstream preparation to the downstream development activities and including key stages, as well as the application of the conditions (the "recommendations") to facilitate its implementation.The second concept, called "intrusiveness", consists of qualifying the innovations with regard to the impact (technical, organizational, managerial, financial) that they generate in the targeted vehicle projects. It facilitates the identification of different landing schedules according to this impact.The third concept, called "profiling", consists of identifying, for a given innovation project, all the appropriate vehicle projects as early as possible. Reversely, it also allows, for a given vehicle project, to select all the relevant innovations as early as possible.The implementation of these concepts in the company where we led our research allowed : for the proposal of an adaptive “touch down” process according to the level of intrusiveness of the innovations; for an estimation from the beginning of the innovation projects which are the more interesting for the company in terms of value and contribution to its image; for the spread of innovations in the largest possible number of vehicle projects; and for strengthening the management of the innovation projects downstream to facilitate their integration into the products.These propositions are at once subjects of discussion for the academic world as well as guidelines for practitioners who could potentially implement them in other large industrial groups.

Ce travail porte sur l'interaction avec des objets virtuels 3D, et plus particulièrement leur manipulation : sélection, translation et rotation. Les plates-formes les plus utilisées aujourd'hui pour ce type de tâche (ordinateur personnel et appareil mobile) ont été conçues avant tout pour l'interaction 2D, et sont donc peu adaptées à la manipulation 3D. Il existe pourtant une alternative plus efficace : les systèmes de réalité virtuelle. Cependant, les systèmes actuellement disponibles restent trop souvent encombrants, onéreux et/ou intrusifs pour l'utilisateur, et demeurent sous-utilisés pour cette raison. Dans cette thèse, nous étudions de nouvelles approches pour rendre ce type d'interaction moins contraignant, tout en conservant une bonne efficacité de manipulation. Les principaux axes explorés sont la portabilité de l'interface, sa non-intrusivité, et l'utilisation de dispositifs plus largement accessibles au grand public. Nous proposons une première approche visant à répondre simultanément aux critères ci-dessus. Celle-ci consiste à combiner un appareil mobile classique (pour sa portabilité et son accessibilité) avec des objets tangibles passifs (pour une manipulation 3D efficace et non-intrusive). Cette approche présente toutefois encore certaines contraintes : elle est constituée de multiples éléments qui doivent être transportés ensemble, et elle ne se prête pas à l'utilisation de dispositifs à retour de force. Nous introduisons donc dans un deuxième temps une nouvelle technique, appelée «découplage». Basée sur le principe du «pseudo-haptique», celle-ci permet à l'utilisateur de percevoir des forces virtuelles à travers la seule modalité visuelle. Il devient alors possible de se passer complètement de dispositifs haptiques, et des contraintes qui leur sont associées. Nous nous intéressons ensuite à une approche entièrement intégrée, visant à améliorer la portabilité par-rapport à une interface faite d'éléments séparés. Cette approche consiste à se servir des déplacements de l'appareil mobile lui-même dans l'espace réel pour manipuler des objets 3D affichés sur son propre écran. Cette configuration «localement couplée» présente cependant plusieurs particularités qui rendent la manipulation plus complexe. Nous examinons donc en détail les différentes questions que pose cette configuration spécifique. Nous proposons enfin une dernière approche, appelée le «volume tangible», visant à retrouver la simplicité de la manipulation par objets tangibles mais dans un unique dispositif intégré. Nous décrivons une première implémentation de ce dispositif, et discutons de sa faisabilité technique ainsi que de l'accessibilité de cette approche à court et moyen terme. / This work focuses on 3D interaction with virtual objects, more specifically on 3D manipulation: selection, translation, and rotation. The most commonly-used interaction platforms (personal computer, mobile device) were designed for 2D interaction and thus are not well suited to 3D manipulation. There is a more efficient alternative for this task: virtual reality. However, current virtual reality systems are too often bulky, expensive and/or intrusive to the user, and for these reasons remain underused. In this thesis, we propose and study new solutions to make this form of interaction more convenient without reducing its effectiveness. The main objectives we aim for are interface portability, non-intrusiveness, and the use of readily-available hardware. We propose a first approach to simultaneously meet the above criteria. It consists in combining a standard mobile device (for its portability and widespread availability) with passive tangible objects (for efficient 3D manipulation in a non-intrusive manner). Yet, this approach still has drawbacks: it is made of multiple parts that must always be carried together, and is not suitable for adding force-feedback using haptic devices. We thus introduce a new technique, called “decoupling”, that allows the user to perceive virtual forces through the visual modality alone. Based on the concept of “pseudo-haptics”, this technique makes it possible to provide force feedback without the constraints associated with actual haptic devices. We then study a different approach intended to be fully integrated, enhancing the portability aspect compared to an interface made of multiple parts. This approach consists in using the motion of the mobile device itself to manipulate 3D objects displayed on its own screen. However, this “locally-coupled” configuration presents several unique characteristics that make manipulation more complex. We thus investigate the questions raised by this specific configuration. Finally, we introduce a last approach, called the “tangible volume”, aimed at regaining the same directness of manipulation as with tangible objects but in a single integrated device. We describe an early implementation of such a device, and discuss its technical feasibility as well as its potential accessibility to end users in the short and medium term.

Mesurer les performances d'une application est devenue une tâche incontournable pour mieux comprendre sa dynamique et anticiper son évolution. Cette tâche nécessite des outils de supervision qui s'adaptent aux différentes spécificités de l'application et de son environnement de déploiement (distribution, hétérogénéité, etc.). Ces outils doivent également être les moins intrusifs possibles pour ne pas perturber le fonctionnement de l'application. Notre contribution dans cette thèse est de concevoir et d'implémenter une plateforme de supervision basée sur le déploiement dynamique de sondes pour collecter des informations sur l'utilisation des ressources systèmes. Ces sondes sont choisies pour leurs faibles degrés d'intrusivité. Elles fonctionnent en mode « offline » en enregistrant localement et sans traitement préalable les informations collectées au lieu de les transmettre sur le réseau. Ce mode de fonctionnement est moins intrusif car il optimise l'utilisation des ressources systèmes et réseaux. La plateforme intègre également un moteur générique d'analyse qui assure la transformation des formats hétérogènes des informations collectées vers un format pivot basé sur XML ce qui facilite la phase de corrélation. Ce travail de thèse, réalisé dans un cadre industriel, définit une plateforme pour fédérer des sondes de supervision. Le concept de cette plateforme peut être étendue pour faciliter la construction de systèmes nécessitant de vérifier l'état des ressources. C'est le cas par exemple des systèmes qui vérifient les contrats de performances.

Les matériaux composites stratifiés sont de plus en plus utilisés dans l'aéronautique, mais ils peuvent être sujets à large délaminage si soumis à impact. La nécessité d'effectuer des simulations numériques pour prédire l'endommagement devient essentielle pour l'ingénieur. Dans ce contexte, l'utilisation d'une modélisation fine semble préférable. En revanche, le coût de calcul associé serait prohibitif pour larges structures. Le but de ce travail consiste à réduire ce coût de calcul, en couplant le modèle fin, restreint à la zone active de délaminage, avec un modèle grossier appliqué au reste de la structure. En raison du comportement transitoire des problèmes d'impact, l'adaptabilité dynamique des modèles pour suivre les phénomènes évolutifs représente un point crucial de la stratégie de couplage. Des méthodes avancées sont utilisées pour coupler différents modèles. Par exemple, la méthode de Décomposition de Domaines, appliquée à l'adaptabilité dynamique, doit être combinée avec une stratégie de remaillage, considérée comme intrusive pour la mise en œuvre d'un logiciel pour Analyse à Eléments Finis. Dans ce travail, les bases d'une approche faiblement intrusive, la méthode de Substitution, sont présentés dans le domaine de la dynamique explicite. Il s'agît d'une formulation globale-locale, conçue pour appliquer un modèle grossier sur tout le domaine pour obtenir une réponse globale: ce pré-calcul est ensuite corrigé itérativement par l'application du modèle raffiné appliqué seulement où nécessaire. La vérification de la méthode de Substitution en comparaison avec la méthode de Décomposition de Domaines est présentée.

Dans une première partie, nous rappelons que les procédés de fabrication de matériaux composites peuvent être suivis avec l'emploi de capteurs à fibre optique à réseau de Bragg (FBG) mesurant la température et la déformation in situ au coeur des matériaux. Dans une seconde partie, nous détaillons le principe et la physique du capteur FBG ainsi que ses différentes sensibilités. La métrologie du capteur FBG est traitée dans le but d'optimiser les incertitudes de mesure associées. Celles-ci interviennent à différents niveaux de la chaîne d'acquisition : au niveau du matériel d'interrogation, du traitement du spectre acquis, ou de l'étalonnage. Pour améliorer le traitement du spectre brut du FBG, nous évaluons les incertitudes découlant de l'échantillonnage, des conditions d'acquisition et des méthodes de recherche ou des modèles mathématiques d'ajustement. Concernant l'étalonnage, un banc de micro-traction mécanique de fibre optique et thermique a été réalisé dans le but d'étalonner les capteurs. Des spécificités du capteur comme la non-linéarité des réponses, la sensibilité croisée et la dérive thermique sont abordées. Puis, nous présentons ce qui est observé lorsque la fibre est introduite dans le matériau par rapport à l'arrangement des capteurs dans l'environnement de composite. L'intrusivité de la fibre optique sera évaluée en fonction de plusieurs paramètres en vue d'être réduite. Il est également question du découplage de la température et de la déformation car le capteur est sensible aux deux grandeurs. Une revue documentée des différentes techniques de la littérature est proposée. Parmi les techniques de découplage, deux sont retenues : celle qui combine un thermocouple et un FBG, et celle basée sur des réseaux de différentes longueurs d'onde superposés sur une même fibre. Le capteur FBG est appliqué au suivi déformation/température lors de la cuisson de résines époxydes utilisées dans les composites. Enfin, les capteurs FBG sont introduits dans le procédé de fabrication de composite à infusion de résine LRI (Liquid Resin Infusion) afin de suivre les cycles de températures et de déformations au cours de la cuisson. La dernière partie traite de la mesure de gradient de température ou de déformation à partir de la réponse complète du capteur de Bragg. Une méthode d'identification de gradient s'inspirant de la méthode directe dite de T-Matrix permettant de simuler les spectres est proposée. Après avoir validé la méthode de chemin inverse sur des cas purement numériques, l'identification des gradients est testée sur des moyens expérimentaux permettant d'appliquer un gradient thermique ou mécanique au capteur FBG.