La notion d'intégration produit-process, c'est à dire le mode de coordination bureau d'études – fabrication permettant la prise en compte des contraintes de fabrication dans la conception, a toujours été présente dans l'histoire de l'entreprise Berliet puis Renault VI. Nous allons montrer dans ce chapitre que l'intégration a donné lieu à l'élaboration de plusieurs dispositifs que nous assimilerons à différents idéaux-types. L'analyse historique mettra en évidence que les dispositifs identifiés n'ont pas de lien entre eux et qu'ils n'ont donc pas engendré un mouvement collectif de transformation du processus de conception autour de la question de l'intégration produit-process.

L'innovation constitue un enjeu majeur dans les processus de conception de systèmes mécaniques. Par conséquent, le champ de questionnement de ces travaux de recherche porte sur les dispositifs permettant aux acteurs d'une organisation industrielle de concevoir des produits répondant au mieux au triptyque coût, qualité, et délai de mise sur le marché du produit mais répondant, de plus en plus à des objectifs d'innovation. La question des méthodes et des outils d'aide à l'innovation est ici plus particulièrement abordée avec une approche socio-technique de plusieurs cas industriels d'intégration produit/process d'une nouvelle technologie. Nos observations et nos analyses montrent que l'innovation en phase amont de conception nécessite parfois de remettre en cause certains dispositifs traditionnels et conduit parfois les acteurs à travailler de manière informelle dans des phases particulières appelées " phases préparatoires ". Ces travaux montrent que l'innovation produit/process s'inscrit dans une dynamique complexe au niveau des réseaux d'acteurs et de l'organisation, et au niveau des connaissances mobilisées et des apprentissages. Cette thèse vise donc à montrer que l'instrumentation de l'action de conception dans un contexte d'innovation, nécessite d'être pensée au plus près de ces différents niveaux afin de permettre l'émergence de nouveaux outils. Dans cette optique, un outil informatique est proposé suite aux résultats précédents et illustre cette nouvelle approche tournée vers l'expression et l'interaction des différents points de vue d'acteurs pour favoriser la diffusion et la consolidation d'idées de concepts innovants aux interfaces des métiers. L'ensemble des informations d'un projet sont structurées autour de la mise au débat des critères de conception progressivement mobilisés par chaque acteur. Ainsi, cet outil est dédié au pilotage de solutions innovantes tout en permettant la réutilisation des informations et des compétences pour les projets futurs.

Ce travail s‟intéresse à la gestion d‟informations techniques sur l‟ensemble du cycle de vie du produit et à travers l‟ensemble de l‟entreprise étendue. Il a pour champ d‟application le domaine des systèmes d‟informations supports au PLM dans les PME mécaniciennes. L‟objectif est de faciliter la mise en œuvre de système PLM par l‟apport d‟une part d‟une méthode de modélisation et d‟autre part d‟un cadre de modélisation. Pour ce faire, nous avons mis en place une méthode inductive de modélisation d‟entreprise basée sur les besoins. Cette méthode prend en compte les besoins de l‟entreprise, les processus à mettre en œuvre pour réaliser ces besoins et le modèle de données à implémenter. Elle a été utilisée dans trois entreprises pilotes correspondant à trois domaines distincts de l‟industrie mécanique chez les PME. Un cadre de modélisation a été conçu pour faciliter la mise en œuvre de cette méthode. Il inclut une carte des besoins PLM, un modèle de processus de développement produit et un modèle de données générique. Chacun de ces livrables a trois niveaux de généricité distincts : un niveau générique, englobant tous les objets d‟entreprise, un niveau partiel, regroupant les objets d‟un domaine d‟activité donné, et le niveau particulier, contenant les objets spécifiques à une entreprise particulière. L‟apport principal de cette étude réside dans l‟aspect inductif de la méthode de modélisation qui permet d‟expliciter les besoins implicites, et le cadre de modélisation proposant une spécialisation poussée du modèle de données, tout en en garantissant l‟interopérabilité. L‟application de cette méthodologie au travers d‟un système d‟informations supportant notre approche a été testée dans différents cas d‟études.

Les travaux présentés ici portent sur le domaine de la conception de produits industriels manufacturés et plus particulièrement la conception collaborative. Nous posons le postulat que la conception est un processus d'action collectif instrumenté basé sur la constitution et la confrontation de connaissances, l'établissement de relations entre les acteurs, et dont le but est de créer un artefact matériel. Nos travaux sont le résultat d'une collaboration interdisciplinaire originale entre les sciences sociales et les sciences pour l'ingénieur débutée dans les années 90 et impliquant les laboratoires CRISTO et 3S du site Grenoblois. Cette confrontation et ce croisement ont conduit au développement d'une méthodologie de recherche originale dans le domaine de la mécanique : la recherche intervention. Nous soutenons la thèse suivante : La coopération en tant que mode particulier de coordination en conception nécessite une instrumentation particulière, c'est-à-dire une approche complète du développement de l'outil et du processus d'appropriation et de transformation dans l'action. Ceci nous a conduit à développer deux axes de recherche : le développement d'espaces de coopération et le développement d'outils métiers dédiés aux interfaces.

La conception de produits de marque nécessite de considérer en même temps les aspects qui concernent la perception du produit (lié à l'évaluation et les émotions des consommateurs et les valeurs de la marque), ainsi que les aspects techniques et d'ingénierie, comprenant les fonctionnalités, les performances, le coût du produit et sa fabricabilité. Dans un contexte pluridisciplinaire, les designers de produits et les ingénieurs doivent collaborer et communiquer entre eux pour obtenir un produit satisfaisant qui plaise émotionnellement aux consommateurs et qui réponde techniquement aux performances attendues et qui est faisable à fabriquer. Cependant, cette collaboration entre les designers et les ingénieurs est difficile à cause de leurs différentes connaissances, approches et responsabilités au cours du processus de conception. Cette recherche s’intéresse aux questions du comment soutenir la communication entre les designers et les ingénieurs de produits et comment soutenir l'intégration de point de vue l'ingénierie au plus tôt dans le processus de conception de produit de marque. Les résultats de cette recherche contribuent à la proposition d'une approche pour intégrer le point de vue de l'ingénierie au point de vue de design (émotions et esthétique). Une proposition et évaluation de trois approches pour soutenir la communication entre les designers et les ingénieurs est étudiée dans cette recherche. De même une approche d'intégration est proposée suivant des trois étapes de modélisation, transformation et intégration des connaissances d'ingénierie à la connaissance de design. Par notre travail, nous avons contribué au projet SKIPPI, dans le développement d'un logiciel d'aide à la génération d'idées et à la prise de décision dans les phases amont de la conception. / Design of branded products involves consideration of both perceptual aspects of the product appearance (related to consumers’ evaluation and emotions and the brand values) as well as the technical and engineering aspects including manufacturing feasibility, performances, and cost. Within a multidisciplinary design context, product designers and engineering designers need to collaborate and communicate together to achieve a satisfactory product that is emotionally appealing to the consumers and is technically performing the intended functions, and is feasible to manufacture. However, such collaboration between product designers and engineering designers is difficult due to their different knowledge background, work approaches and responsibilities during the design process. This research deals with the questions of how to support the communication between product designers and engineering designers and how to support the integration of the engineering viewpoint earlier in the design process of branded product. Proposition and evaluation of three potential approaches to support communication between product designers and engineering designers is investigated in this research. Likewise an integration approach is proposed following the three steps of modeling, transforming and integrating the engineering knowledge to design knowledge. The results of this research contribute to the SKIPPI project, in the development of a software to support idea generation and the decision-making in the upstream design phase.

Les imperfections inhérentes aux processus et procédés de fabrication entraînent une dégradation des caractéristiques fonctionnelles, et donc de la qualité du produit. Afin d'assurer un certain niveau de qualité, la synthèse des tolérances vise à déterminer les limites acceptables des caractéristiques des pièces et des assemblages. L'allocation ou la synthèse des tolérances fonctionnelles est une importante étape du processus de conception qui se situe généralement durant la conception détaillée et impacte énormément la conception du processus de fabrication, la fabrication et le contrôle du produit. Il est donc important, lors de la détermination des tolérances fonctionnelles, de prendre en compte l'impact de celles-ci sur le coût de fabrication du produit et sur la qualité du produit. Ces deux notions (coût de fabrication et qualité du produit) sont généralement antinomiques. L'approche proposée vise à allouer les tolérances fonctionnelles qui offrent le meilleur équilibre performance fonctionnelle / coût de fabrication. Elle est basée sur l'approche par « Key Characteristics » développée par Boeing couplée avec une approche par activités inspirée de l'« Activity Based Costing » et adaptée aux besoins de la sélection et l'analyse de processus de fabrication. Afin de quantifier cet équilibre, ces travaux proposent la définition d'un indicateur de performance d'une allocation de tolérances : le coût pondéré qualité, et une solution d'optimisation discrète de l'allocation : la démarche ABTA (Activity Based Tolerance Allocation). Celle-ci a été implémentée dans plusieurs maquettes informatiques afin de valider les mécanismes et méthodes qui la constituent.