Le paradigme de production et consommation de masse basé sur la vente de produits physiques est actuellement remis en cause du fait de la forte concurrence et des impacts environnementaux engendrés. En ce sens, une économie basée sur les services émerge. Le client n'achète plus un produit physique, mais va payer pour une utilisation ou un résultat fourni par un système global composé de produits et de services. Par conséquent, les concepteurs de produits physiques doivent aujourd'hui revoir la manière dont ils conçoivent ces nouveaux systèmes et en particulier les objets physiques impliqués dans ces systèmes. Ce travail de thèse a conduit à la proposition d'une méthodologie de conception permettant de structurer le développement du système produit-service global vers la conception détaillée des objets physiques impliqués dans ces solutions. Des représentations dérivées de l'analyse fonctionnelle ainsi que la mise en place de scénarios de fonctionnement permettent de décrire l'organisation globale des éléments du système. Cette organisation est modélisée par l'intermédiaire des boucles de conception au sein du bloc diagramme fonctionnel du système. Enfin, la mise en place d'une évaluation basée sur les boucles de conception permet aux concepteurs de s'assurer qu'ils répondent aux performances attendues par le client en faisant le lien entre les paramètres des objets physiques et les unités de service du système.

De nos jours, l’industrie doit faire face à de nombreux défis. La concurrence accrue de l’industrie manufacturière issue d’une mondialisation du marché ainsi que la raréfaction et la hausse du prix des ressources poussent les entreprises à innover afin de rester compétitives notamment en réduisant les flux de matières et d’énergie. De plus, les consommateurs semblent être de plus en plus conscients et soucieux des notions introduites par le concept de développement durable. Les systèmes ‘produits-services’ (associés à l’économie de fonctionnalités) sont montrés comme une opportunité pour l’Industrie de proposer des solutions prospères et respectueuses de l’environnement tout en répondant aux besoins du consommateur. Cependant, ces systèmes ne sont pas soutenables de façon intrinsèque. Il est, par conséquent, nécessaire de créer des outils et méthodes afin d’aider les entreprises à développer ce type de modèle économique dans un objectif de soutenabilité.Ce travail de thèse a donc pour objectif de fournir une méthode d’évaluation de la soutenabilité à l’intérieur du processus de conception d’un PSS. Les caractéristiques spécifiques d'une conception de PSS soutenable doivent être prises en compte afin de fournir aux concepteurs une évaluation de la soutenabilité précieuse et donc un soutien de leur processus de prise de décision. Cette méthode a pour but de fournir un appui supplémentaire lors du processus de prise de décision par le biais d’évaluations de soutenabilité qualitatives et quantitatives. / Nowadays, industry faces many challenges. The increased competition from the manufacturing industry which is resulting from the market globalization and from the scarcity and rising price of resources are pushing companies to innovate in order to remain competitive, in particular by reducing the flow of materials and energy. In addition, consumers seem to be more and more conscious of their impacts introduced by the concept of sustainable development. Products-services systems (or economy of functionality) are shown as an opportunity for the industry to offer solutions that are prosperous and respectful of the environment while meeting the needs of the consumer. However, these systems are not intrinsically sustainable. It is therefore necessary to create tools and methods to help companies develop this type of economic model with a view to sustainability.This research thesis aims to provide a method to assess the sustainability within the design process of a PSS. The specific characteristics of a sustainable PSS design must be taken into account in order to provide designers with valuable sustainability assessment and therefore support for their decision-making process. This method is intended to provide additional support in the decision-making process through qualitative and quantitative sustainability assessments.