En intégrant le cycle de vie d'un bien dans son processus de développement, l'éco-conception permet d'améliorer la performance environnementale de ce futur produit. La combinaison, dans cette thèse, des notions de la conception centrée utilisateur et de la pensée cycle de vie, permet de proposer une méthode pour l'intégration de la phase d'utilisation en éco-conception. La méthode repose sur la proposition de nouveaux modèles pour représenter l'utilisation adaptés aux spécificités de l'éco-conception. A partir du modèle de produit, un modèle de la phase d'utilisation, connectée aux phases de distribution et de fin de vie, permet d'associer l'utilisation du produit à son cycle de vie complet. Le modèle de contexte permet de positionner la performance environnementale du produit en utilisation par rapport à des paramètres associés à l'utilisateur et à l'environnement d'utilisation. L'évaluation environnementale du scénario d'utilisation regroupant tous ces modèles permet d'adapter les stratégies d'amélioration de la méthode à l'utilisation d'un produit en conception. Une application de la démarche à la re-conception d'un réfrigérateur pour la France et le Brésil permet d'illustrer le fonctionnement de la méthode.

L'optimisation des processus de conception est une activité de recherche en pleine évolution, soulignée dans de nombreuses références et pratiques des entreprises dans l'objectif l'amélioration et le développement de produits nouveaux. Notre démarche s'inscrit dans la continuité de ces activités qui prend comme point de départ la diversité des processus de conception existants et la difficulté de réaliser un choix où une adaptation. D'ou notre problématique est résumée autour d'une question centrale que nous formulons de la manière suivante : comment optimiser le choix d'un processus de conception soumis à un environnement contraint ? La réponse à cette question est à travers la proposition d'un outil d'aide au choix qui converge vers l'installation d'un processus de conception. Cet outil est tridimensionnel, où la première dimension vise la préparation de la phase amont de conception, la deuxième dimension sélectionne un processus de conception sur une carte de classement et l'objectif de la troisième dimension est l'identification des métiers, outils et méthodes pour le développement des produits. La partie expérimentale de notre travail nous a conduit à valider l'outil développer et proposer comment l'exploiter par des concepteurs. L'optimisation est réalisée dans notre travail par la proposition de l'outil tridimensionnel d'un coté et de l'autre par l'exploitation des algorithmes d'optimisation pour la modélisation de l'outil. Des nouvelles pistes de recherche pour l'amélioration sont identifiées et proposées pour des futurs travaux. / The optimization of the design process is a research evolving highlighted in numerous references and business practices with the aim improving and developing new products. Our approach is a continuation of those activities that takes as its starting point the diversity of existing design processes and the difficulty of achieving a selection where adaptation. Hence our problem is summarized around a central question which we formulate as follows: how to optimize the choice of the design process subject to a constrained environment? The answer to this question is through the proposition of a tool Help in choosing which converges to the installation of a design process. This tool is three-dimensional, where the first dimension relates to the preparation of the upstream design phase, the second dimension selects a design process on a map classification and the objective of the third dimension is the identification of trades tools and methods for product development. The experimental part of our work has led us to validate the developed tool and propose how to use by designers. Optimization is achieved in our work by the proposal of a three-dimensional tool side and the other by the use of optimization algorithms for modeling tool. New avenues of research for improvement are identified and proposed for future work.

Les facteurs humains et l’ergonomie (HF/E) sont devenus une discipline scientifique fournissant des contraintes pour la conception d’interaction entre l’homme et le système (le produit). La plupart des études sur HF/E couvrent non seulement les aspects d’ergonomie physique, mais aussi les sciences cognitives et organisationnelle. De nombreux travaux attestent que l’intégration insuffisante d’informations HF/E mène à une conception « pauvre ». Intégrer que ces informations de la phase de conception peuvent améliorer la performance du produit ou du système et de l’expérience utilisateur. Les méthodes existantes pour l’intégration de l’information HF/E (HF/EII) sont catégorisées par deux types de conception : la conception Centrée sur la Technologie (TCD) et la conception Centrée sur l’Utilisateur (UCD). Les méthodes TCD intègrent des informations HF/E dans la phase de conception détaillée ou plus tard, ce qui peut causer des modifications et des itérations de conception. Par contre, les approches UCD prennent en considération les informations HF/E dès la première phase de conception et sont consommatrices de temps à cause de l’intégration des exigences HF/E. L’objectif de cette thèse est de développer une nouvelle méthodologie de conception et un outil pour l’intégration de HF/E dès la première phase de conception dans le but de réduire le temps de conception, notamment en ayant moins de boucles itératives. Au cours de ce travail de recherche, un cadre « fonction-tâche-comportement » (FTB) a été développé, fournissant un guide systématique et détaillé pour l’intégration de HF/E dès la première phase de conception. Une étude de cas est présentée pour valider la faisabilité de la méthode et permettre une assistance pour la mise en œuvre. Ainsi, un module de Centre de Conception d’Interaction (IDC) a été développé et intégré dans un logiciel de CAO pour aider le travail de conception, en fournisant une procédure pratique de mise en œuvre du cadre FTB. Il permet aux concepteurs (1) d’intégrer les exigences fonctionnelles et non fonctionnelles dès la première phase de conception, et (2) de les convertir en des paramètres de conception pour effectuer au mieux le travail de conception. En utilisant le module d’IDC, les modifications et les boucles d’itération de conception peuvent être significativement réduits, fournissant ainsi une expérience utilisateur plus satisfaisante lors du respects les exigences fonctionnelles. De plus, les méthodologies actuelles de génération de solutions de conception s’appuient trop sur l’expérience des concepteurs, c’est pourquoi un « modèle de d’aide à la génération de solution » a commencé à être développé pour produire les solutions de conception recherchées. Différentes approches de résolution de problèmes existent, ce modèle proposé est plus facile à appréhender et à utiliser par les concepteurs. Ce modèle offre une pensée divergente pour la génération de solution de conception basée sur la tâche de conception individuelle. En résumé, dans les conclusions, les contributions majeures et les limitations de notre étude sont présentées et les perspectives de recherche future sont proposées. / Human factors and ergonomics (HF/E) as a scientific discipline provide constraints for the engineering design of human and system (product) interactions. Most existing studies on HF/E cover the specialization of physical, cognitive, and organizational ergonomics. Numerous evidences show that insufficient consideration of HF/E information leads to poor design, and fully considering this information in the design phase can improve both the user experience and system performance. Existing methods for HF/E information integration (HF/EII) can be categorized into two types: Technology-Centred Design (TCD) and User-Centred Design (UCD). TCD methods integrate HF/E information from the detailed design phase or later, which may cause design modifications and iterations. UCD approaches address HF/E information from the early design phase, which are time-consuming for HF/E requirements collection. The objective of this thesis is dedicated to a new design methodology and tool for HF/EII from the early design phase in a systematic, time-saving, less expensive, and less iteration way. In this thesis, a function-task-behaviour framework has been developed, which provides a systematic and detailed guide for HF/EII from the early design phase. A case study has been presented to validate its feasibility, which offers the theoretical support for method implementation. Thus, an Interaction Design Centre (IDC) module was developed and integrated in CAD software to aid the design work, which provides a practical way for the implementation of FTB framework. It enables designers to (1) catch both functional requirements and non-functional requirements from the early design phase, and (2) convert them into design parameters to carry out the design work. By using IDC module, design modifications and iterations due to belated effort for HF/E consideration can be significantly reduced, thereby providing a satisfactory user experience in the case of meeting the functional requirements. Regarding current method of design solution generation overly relies on designers’ experience, a design solution generation model is developed for producing design solution. Different from current problem solving approaches, this model is easy for designers to cognize and operate. It offers a divergent thinking for design solution generation based on the individual design task. Finally, the major contributions and limitations of our study are presented and the future studies are previewed.

Réalisée dans le cadre d'un projet Esprit Il, cette thèse a eu pour objectif principal la réalisation d'un système à base de connaissances pour la conception de réseaux. A travers le développement de ce système appelé NEST (pour Network design Expert SysTem), deux principaux ax~s de recherche ont été entrepris : la modélisation d'une activité de conception pour laquelle 1 'intelligence artificielle a relativement peu de théories et la configuration de réseaux locaux pour laquelle peu de systèmes experts ont été conçus. L'originalité de l'approche est d'avoir employé plusieurs formalismes :un modèle centré objets pour les concepts de base, prolog pour l'implémentation des connaissances opératoires et une architecture constituée de plans de contrôle 1 tâches 1 sous-tâches 1 modules. En outre, implémenter un système à base de connaissances nécessite de représenter les connaissances propres au domaine d'application choisi. Une étude a été menée afin d'établir l'état de l'art en ce qui concerne la représentation des connaissances. Certains points particuliers ont été développés tels que la programmation orientée objets et les méthodes de représentation des connaissances employées pour résoudre des problèmes de conception. Le développement de NEST fait partie prenante du projet MMI2 dont le but est la réalisation d'une interface multi-modes pour des systèmes à base de connaissances. Les différents modes de communication permis par cette interface sont les langues naturelles (anglais, français, espagnol), le graphique, le gestuel et un langage de commande. Un premier démonstrateur intégrant ces modes et le système NESTa été présenté en Octobre 1991 et lors de la conférence Esprit en Novembre 1991 à Bruxelles.