Créativité et Innovation par la Fabrication Additive

par Armand Lang

Projet de thèse en Génie industriel

Sous la direction de Frédéric Bruno Segonds, Camille Jean et de Fabrice Mantelet.

Thèses en préparation à Paris, HESAM , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec LCPI - Laboratoire Conception de Produits et Innovation (laboratoire) et de École nationale supérieure d'arts et métiers (établissement de préparation de la thèse) depuis le 02-01-2019 .


  • Résumé

    Contexte: L’industrie s’est rapidement rendue compte de l’apport de la créativité en conception de produits. En effet, ce moyen de rechercher des solutions permet d’accéder à des sources d’idées souvent non exploitées. Le contexte industriel impose de disposer de méthodes et d’outils robustes pour gérer cette activité. Par ailleurs, le développement actuel des technologies de Fabrication Additive (FA) révolutionne la chaîne de valeurs associée à la conception des produits, de l’idéation à leur industrialisation. Ainsi, l’intégration des connaissances liées à ces nouvelles technologies doit être faite au plus tôt dans le processus de conception et d’innovation afin d’exploiter les complexités réalisables (géométrique, hiérarchique, matériau et fonctionnelle). En effet, le passage progressif des activités de prototypage vers celles de fabrication directe de pièces fonctionnelles remet en cause les méthodes de conception et de fabrication traditionnelles, fondées sur les procédés conventionnels. Ainsi, la FA impacte actuellement tous les domaines de l’industrie et notamment les industries automobile, aéronautique et médicale. Les possibilités uniques de la FA offrent de nouvelles perspectives pour la réalisation de formes originales (inclusion, cavité...), irréalisables par des procédés tels que l’usinage. Objectifs: Dans ce contexte stimulant, l’objectif de la thèse est de concevoir, proposer et expérimenter un outil inspirationnel à destination d’entreprises issues de plusieurs secteurs industriels, permettant de stimuler la créativité par la Fabrication Additive. Cet outil sera fondé sur l’expérience utilisateur et la manipulation d’objets complexes et exclusifs à la FA. Le verrou scientifique associé réside dans la conception de méthodes paramétrables et efficientes à destination des industriels. Le verrou technologique vise à outiller ces méthodes par l’intermédiaire de dispositifs adaptés et utilisables. Il conviendra par exemple de proposer au concepteur innovant un support méthodologique outillé permettant de prendre en compte les spécificités liées à ces nouveaux procédés afin de s’affranchir des barrières cognitives imprimées dans l’inconscient collectif des concepteurs.

  • Titre traduit

    Creativity and Innovation through Additive Manufacturing


  • Résumé

    Background: The industry has quickly realized the contribution of creativity in product design. Indeed, this means of seeking solutions provides access to often unused sources of ideas. The industrial context requires robust methods and tools to manage this activity. In addition, the current development of Additive Manufacturing technologies is revolutionizing the value chain associated with product design, from ideation to industrialization. Thus, the integration of knowledge related to these new technologies must be made at the earliest stage of the design and innovation process in order to exploit the feasible complexities (geometric, hierarchical, material and functional). Indeed, the gradual shift from prototyping to direct manufacturing of functional parts is challenging traditional design and manufacturing methods based on conventional processes. Thus, the FA is currently impacting all areas of industry including the automotive, aeronautics and medical industries. The unique possibilities of the FA offer new perspectives for the realization of original forms (inclusion, cavity ...), that can not be realized by processes such as machining. Objectives: In this stimulating context, the goal of the thesis is to design, propose and experiment an inspirational tool for companies from several industrial sectors, to stimulate creativity through Additive Manufacturing. This tool will be based on the user experience and manipulation of complex and exclusive objects of the FA. The scientific lock lies in the design of parameterizable and efficient methods for industrialists. The technological lock aims at tooling these methods by means of adapted and usable devices. For example, it will be necessary to offer the innovative designer a methodological support that can take into account the specificities of these new processes in order to overcome the cognitive barriers printed in the collective subconscious of designers.