Accompagner l’intégration de la fabrication additive dans les grands groupes donneurs d’ordres devient crucial pour les sous-traitants. L’enseignement actuel des procédés et des règles de conception, limité à une vision techno-centrée, ne suffit pas pour projeter ses futures applications dans diverses industries telles que l’aéronautique, l’énergie, le médical, etc... D’un côté, les travaux sur la fabrication additive et les observations de terrain indiquent que les connaissances sur ses procédés, les matériaux et leur mise en œuvre sont régulièrement enrichies. D’un autre côté, les travaux de recherche en créativité montrent qu’il est possible de stimuler la capacité créative des individus pour les guider dans la génération d’idées et de concepts créatifs. Cette thèse explore alors un rapprochement possible entre créativité et fabrication additive, dans la perspective de proposer une méthode de créativité et des outils d’applications spécifiques au paradigme additif. Cette liaison vise à mettre en évidence des moyens de stimuler la créativité, dans le contexte spécifique de la fabrication additive. Cette approche a permis de faire émerger le rôle prépondérant des objets intermédiaires qui articulent les interactions entre plusieurs dimensions de la capacité créative : les motivations, les émotions, l’exploration des connaissances, l’alternance individu/collectif et l’organisation spatiale. Elle a aussi fait émerger le besoin de redéfinir les rôles de ces objets intermédiaires au regard de la fabrication additive. En ce sens, deux dispositifs opérationnels de stimulation, basés sur la manipulation d’objets tangibles, ont été conçus puis testés dans des contextes industriels. Les résultats expérimentaux montrent que l’exploration des connaissances matérialisées par ces dispositifs favorise la génération d’idées créatives qui peuvent ouvrir à de futures applications de la fabrication additive. Finalement, une méthode de Créativité par et pour la fabrication additive est proposée. Elle permet d’enrichir à la fois les pratiques méthodologiques des sciences de la conception et les pratiques opérationnelles sur deux terrains : celui de l’industrie de la fabrication additive et celui de l’innovation. / Emphasizing the integration of Additive Manufacturing (AM) into big industrial companies becomes crucial for subcontractors. Teaching additive processes and design rules is a techno-centric vision. It is not sufficient to project future applications of additive manufacturing in various industries such as aeronautics, energy, medical, etc. On one hand, the state of the art and field observations show that AM knowledge is steadily increasing. On the other hand, the state of the art about creativity shows that individuals creative capacity can be stimulated to guide them to the generation of creative ideas and concepts. This thesis then explores a possible linking between AM and creativity in order to propose a methodology and its application tools to stimulate creativity, in the specific context of additive manufacturing. This approach allowed us to bring out the major role of intermediate objects which articulate the interactions between several dimensions of the creative capacity: motivations, emotions, knowledge exploration, individual/collective work phases and spatial organization. It also highlighted the need for a new definition of intermediate objects’ roles regarding additive manufacturing. In this sense, we designed two operational devices, based on sensory manipulation of tangible objects, and tested them in real industrial contexts. Our experimental results show that the exploration of the knowledge embodied in these devices emphasizes the generation of creative ideas opening to potential applications of additive manufacturing. Finally, a model of Creativity Through Additive Manufacturing (CTAM) has been proposed. It enables us to contribute both to the methodological practices of design science and operational practices in two fields: the additive manufacturing industry and the field of innovation.

La coopération est un aspect important dans les équipes de conception. L'ingénierie concourante a fait que les organisations industrielles évoluent d'une approche séquentielle à une approche intégrée pour réaliser ses processus de conception. Ainsi les processus de conception se réalisent de plus en plus à distance, où les concepteurs sont repartis dans des endroits différents. Pour étudier cette problématique, cette thèse analyse l'activité de conception à distance. En particulier elle s'attache à la caractérisation des activités de conception et à la modélisation du phénomène d'intercompréhension à travers des objets. A partir des résultats deux propositions sont faites : d'une part, un modèle d'activité qui prend en compte les aspects collectifs et cognitifs de la conception et d'autre part, un cadre pour l'analyse et le développement des outils pour l'assistance de l'activité collective de conception.

La coopération est aujourd'hui un aspect important dans les équipes de conception. L'ingénierie concourante a conduit les organisations industrielles à évoluer d'une approche séquentielle vers une approche intégrée des processus de conception. Ainsi les processus de conception se déroulent de plus en plus à distance, et les concepteurs sont repartis dans des lieux différents. Pour étudier cette problématique, cette thèse analyse l'activité de conception collaborative à distance à travers des analyse de protocoles. En particulier elle s'attache à la caractérisation des activités de conception et à la modélisation du phénomène d'intercompréhension à travers des objets intermédiaires. A partir des résultats deux propositions sont faites : d'une part, un modèle d'activité qui prend en compte les aspects collectifs et cognitifs de la conception et d'autre part, un cadre pour l'analyse et le développement des outils pour l'assistance à l'activité collective de conception.

La satisfaction des besoins des producteurs et transformateurs des produits agricoles nécessite la mise à disposition d'équipements à petite échelle, indispensable à l'essor des pays en développement. La conception des équipements agroalimentaires dans les pays d'Afrique de l'Ouest subit trop souvent une insuffisance de l'implication de l'utilisateur qui n'est consulté qu'au début lors de l'analyse du besoin et à la fin du processus lors des essais en conditions réelles du prototype. Pendant toute la période intermédiaire, les concepteurs travaillent seuls, avec des risques importants de se substituer aux utilisateurs au moment des prises de décision, ce qui se traduit par un décalage entre le besoin réel et le produit conçu. Nos propositions ont été élaborées au travers trois expériences de conception d'équipements agroalimentaires. La première, " Machine de production de pâte malléable d'arachide ", a permis de comprendre l'implication de l'utilisateur dans la conception. Les deux autres expériences " Eplucheuse de manioc " et " Equipement de mise en forme des bâtonnets de kluiklui " ont permis d'analyser les rôles de deux types d'objets intermédiaires de conception, le cahier des charges fonctionnel et la maquette numérique, lors de l'interaction entre concepteurs et utilisateurs. Pour favoriser l'intégration de l'utilisateur tout au long du processus de conception, nous proposons un nouvel outil, le DCF (Diagramme de Compréhension Fonctionnelle) et un cadre méthodologique, la Méthode COSU (Conception Orientée Scénario Utilisateurs). Le DCF permet une meilleure compréhension du procédé traditionnel et des attentes des utilisateurs. Au coeur de la méthode COSU se trouve quatre scénarios : le scénario problème, le scénario besoin fonctionnel, le scénario principe fonctionnel et le scénario maquette numérique) qui sont des objets qui servent d'interface avec les utilisateurs.

Les contraintes dues au contexte économique actuel ont fait émerger des entreprises " étendues ", où les organisations, les méthodes et les outils de travail ont connu de grands changements. Pour répondre aux besoins des industriels qui se trouvent dans cette nouvelle configuration, plusieurs thématiques de recherche sur l'ingénierie collaborative ont vu le jour. Notre travail de thèse s'inscrit dans l'une de ces thématiques qui traite des outils d'aide à la conception collaborative synchrone à distance. Plus précisément, nous avons étudié les activités des concepteurs dans le cadre d'expériences de conception pluridisciplinaires, pour identifier leurs besoins en termes d'outils informatiques supports aux échanges informels, en mobilisant des méthodes et techniques d'analyses de corpus issues des sciences humaines et sociales. Les résultats de ces observations et analyses des expériences de conception nous ont permis de spécifier des logiciels pour assister les concepteurs dans ce type de situations de travail. Ces spécifications ont donné lieu à des développements informatiques de maquettes pour valider nos propositions.

Ces travaux sont du domaine de génie systèmes industriels et l'ingénierie de l'innovation. Ils se sont déroulés dans l'industrie de services financiers au sein du groupe de banque-assurance Groupama. Les services représentent 64% de PIB mondial. Le secteur employait en 2007 en France près de 20 millions de personnes contre 5 millions pour l'industrie. Pourtant la recherche sur les processus d'innovation présente un déséquilibre avec un article scientifique NSD (new service development) pour quatre NPD (new product development). L'objectif de ces travaux est de proposer une méthode de pilotage des projets d'innovation dans les services. Pour formaliser le pilotage d'innovation dans les services tout en préservant la zone de liberté nécessaire à l'innovation, nous sommes basés sur un formalisme de type NPD pour définir un processus NSD qui respecte la flexibilité spécifique de l'innovation dans les services. Le cœur de notre hypothèse a été d'identifier des invariants de processus NSD. Nous proposons six classes d'invariants : les OICs (Objets Intermédiaires de Conception), les ressources, les compétences, les tâches, les indicateurs et les méthodes. Leurs interactions sont rendues dans un Diagramme de Classes UML. Un projet peut être décrit comme une " somme " d'OIC eux-mêmes résultat de l'agencement des 5 autres invariants. Ces six classes d'invariants ont été validées sur projets de Groupama. Elles permettent de décrire, suivre, capitaliser, réutiliser des savoirs acquis sur des projets antérieurs et de manager les projets innovants. Nous proposons aussi un processus de pilotage des projets NSD, formalisé par un Diagramme d'Ordonnancement des Phases sous MEGA.

Ces travaux sont du domaine de génie systèmes industriels et l'ingénierie de l'innovation. Ils se sont déroulés dans l'industrie de services financiers au sein du groupe de banque-assurance Groupama. Les services représentent 64% de PIB mondial. Le secteur employait en 2007 en France près de 20 millions de personnes contre 5 millions pour l'industrie. Pourtant la recherche sur les processus d'innovation présente un déséquilibre avec un article scientifique NSD (new service development) pour quatre NPD (new product development). L'objectif de ces travaux est de proposer une méthode de pilotage des projets d'innovation dans les services. Pour formaliser le pilotage d'innovation dans les services tout en préservant la zone de liberté nécessaire à l'innovation, nous sommes basés sur un formalisme de type NPD pour définir un processus NSD qui respecte la flexibilité spécifique de l'innovation dans les services. Le coeur de notre hypothèse a été d'identifier des invariants de processus NSD. Nous proposons six classes d'invariants : les OICs (Objets Intermédiaires de Conception), les ressources, les compétences, les tâches, les indicateurs et les méthodes. Leurs interactions sont rendues dans un Diagramme de Classes UML. Un projet peut être décrit comme une « somme » d'OIC eux-mêmes résultat de l'agencement des 5 autres invariants. Ces six classes d'invariants ont été validées sur projets de Groupama. Elles permettent de décrire, suivre, capitaliser, réutiliser des savoirs acquis sur des projets antérieurs et de manager les projets innovants. Nous proposons aussi un processus de pilotage des projets NSD, formalisé par un Diagramme d'Ordonnancement des Phases sous MEGA / The present thesis is about the field of system engineering and innovation engineering. It took place in the financial industry within the group of banking insurance Groupama. Services represent 64% of world's GDP (Gross Domestic Product). This branch employed in 2007 in France about 20 million people against 5 million for industry. Still the research on the innovation processes presents a gap with only one NSD (new services development) article against four NPD (new products development). The aim of this work is to propose a method for management of innovation projects in the services branch. To formalize the management of innovation projects for the services, while preserving the space required for innovation, we use a NPD's type formalism in order to define a NSD process while respecting the specific flexibility of the innovation in the services branch. The center of our hypothesis was to identify invariants within the NSD process. We propose six classes of invariants: IDOs (Intermediate Design Objects), the resources, the skills, the tasks, the indicators and the methods. Theirs interactions are shown in a UML Diagram of Classes. A project may be represented as an "addition" of IDOs, where they are the result of 5 other invariants arrangements. These six classes of invariants were validated on Groupama projects. They are relevant to describe, monitoring, capitalize, re-use of the knowledge acquired on previous projects and to manage innovative projects as well. We also propose a process of piloting of the NSD projects, formalized by a Diagram of Phases Sequencing of MEGA

Dans le contexte d’incertitude actuel entourant la problématique de l’exposition au bitume dans les travaux de revêtement routier, la thèse vise l’élaboration de principes généraux et de méthodes d’action pour des solutions préventives nouvelles permettant d’enrichir les dispositifs de prévention existants. Dans cette perspective, nous avons développé une démarche centrée sur l’association des travailleurs de tout niveau hiérarchique (opérateurs, encadrement de proximité, préventeurs et décideurs) autour « d’objets intermédiaires de prévention » afin de soutenir un débat collectif. Ce débat collectif est envisagé comme une pratique réflexive sur l’activité de travail, elle-même considérée comme la condition d’un langage commun, permettant de changer des choix initiaux et constituant une ressource pour les apprentissages mutuels entre acteurs. Pour cela, nous avons développé, repris et enrichi la notion de représentation des risques qui favorise la mise en visibilité et la reconnaissance des savoirs construits, développés et portés par les travailleurs sur leur activité et sur les façons de se protéger des dangers. Ces représentations du risque et ces savoir-faire sont un élément déterminant de la prévention car ils s’exercent à la fois dans des modes normaux et dégradés de l’activité et sont issus de l’expérience et d’une construction sociale. Nous avons développé une connaissance précise de l’activité des opérateurs de mise en oeuvre d’enrobés dans deux agences de travaux publics, qui a mis en évidence que les acteurs de terrain possèdent des connaissances fines sur les risques chimiques. Ces représentations, essentiellement permises par l’expérience du corps et des sens, ne sont pas toujours convocables pour mettre en oeuvre des activités de protection dans l’activité de travail. Elles seraient empêchées voire « enkystées » quand il semble impossible aux travailleurs de faire autrement avec la nécessité de gérer aléas, variabilités et autres dangers présents et quand leur pouvoir d’agir leur apparait comme inexistant. Pourtant, nous montrons qu’elles deviennent accessibles à partir de références à la sphère intime et domestique dans des activités réflexives qui mobilisent à la fois des données d’observations, de mesures et des verbalisations. Dans une perspective de recherche en prévention, l’objet de la thèse est alors d’établir un dialogue entre différents mondes, institutionnels et de l’entreprise, afin de permettre aux acteurs de s’investir et de mobiliser leurs ressources individuelles, collectives et organisationnelles pour proposer des solutions de prévention. Cet « espace intermédiaire de dialogue » est rendu possible par la co-construction d’objets intermédiaires en capacité 1- de produire et soutenir un débat autour des pratiques effectives des opérateurs et de leurs représentations au regard des dispositifs de sécurité existants et 2- d’être support aux dialogues et aux apprentissages mutuels. Ces objets intermédiaires de prévention sont in fine des entités circulantes pour la coproduction d’un savoir pour l’action : produire des connaissances et générer collectivement des solutions innovantes de prévention. / In the context of current uncertainty surrounding the problem of exposure to bitumen in road surfacing (coating), the aim of the thesis is to set up general principles and methods of action for new preventive solutions that will enrich the existing measures. In this perspective, we have developed an approach centred on the association of workers at all hierarchical levels (operators, proximity managers, prevention workers and decision-makers) around "intermediary objects of prevention" in order to support a collective debate. This collective debate is seen as a reflective practice on work activity, which is itself seen as the condition of a common language, allowing for initial choices to be changed and a resource for mutual learning between actors. To this end, we have developed, reworked and enriched the notion of risk representation, which promotes the visibility and recognition of the knowledge built, developed and carried by workers on their activities and on ways to protect themselves from dangers or hazards. These representations of risk and the know-hows are a decisive element of prevention because they are applied in both normal and degraded modes of the activity and are derived from experience and social construction. We have developed a fine and precise knowledge of the activity of asphalt processing operators in two public works agencies, which highlighted that the players in the field have a detailed knowledge of chemical risks. These representations, which were essentially made possible by the experience of the body and the senses, cannot always been called up with a view to setting up protective measures in the work activity. They would be prevented or even "encysted" when it seems impossible for workers to do otherwise with the need to manage the hazards, variability and other dangers present and when their power to act seems to them to be non existent. And yet, we show that they become accessible from references to the intimate and domestic sphere in reflexive activities that mobilize both data from observations, measurements and verbalizations. From a preventive research perspective, the aim of the thesis is to establish a dialogue between different institutional and corporate worlds so as to enable the actors to get involved and mobilize their individual, collective and organizational resources to propose prevention solutions. This "intermediate space for dialogue" is made possible by the coconstruction of intermediate objects capable of 1- producing and supporting a debate about the current practices of the operators and their representations with regard to the existing safety devices and 2- supporting dialogues and mutual learning. These intermediate prevention objects are ultimately circulating entities for the co-production of knowledge for action: to generate knowledge and to collectively generate innovative prevention solutions.