Améliorer l'innovation en conception conceptuelle

Enhance innovation in conceptual design through knowledge structuring

• Auteur / Autrice : Xin Yi
• Direction : Claude Baron, Philippe Esteban
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et Génie Industriel
• Date : Soutenance le 11/02/2021
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Systèmes (Toulouse ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LAAS - Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes / LAAS
• Jury : Président / Présidente : Rob Vingerhoeds
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Baron, Philippe Esteban, Emmanuel Caillaud, Eric Bonjour, Marija Jankovic
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuel Caillaud, Eric Bonjour

Mots clés

Mots clés contrôlés

Innovation

Heuristique

Mots clés libres

Conception conceptuel

Innovation

Heuristique

Structuration des connaissances

Conceptual design

Innovation

Heuristic

Knowledge structuring

Résumé

La conception conceptuelle joue un rôle essentiel dans la conception en ingénierie, car c'est à ce stade que le niveau d'innovation d'un produit est généralement déterminé. Plus précisément, la génération de concepts en est une étape essentielle, car elle permet aux concepteurs de proposer des concepts innovants, qui apportent de la valeur aux utilisateurs du produit ou du service. Cependant, il n'est pas facile pour les concepteurs d’être en permanence dans l’innovation, et de se renouveler dans la proposition de nouveaux concepts. Il est très probable qu'ils soient influencés ou contraints dans leur créativité par leur connaissance des concepts ou des solutions existants.L'objectif de la thèse est de contribuer à renforcer l'innovation dans la génération de concepts en aidant les concepteurs à dépasser ce blocage. Pour ce faire, notre proposition est de les aider à mieux structurer leurs connaissances.En suivant une démarche de recherche clairement spécifiée, nous prenons d'abord l'étude de cas de la conception de montres intelligentes pour en tirer des leçons et explorer les schémas de conception. Sur la base de ces résultats, nous développons une méthodologie heuristique centrée sur la connaissance pour guider les concepteurs dans la génération de concepts innovants. La méthodologie qui guident les concepteurs au fil des différentes étapes, de l'identification à la structuration des connaissances.Cette méthode est illustrée sur l'étude de cas des montres intelligentes et expérimentée dans différentes situations.

Conceptual design plays a critical role in engineering design, as the innovation level of a product is mostly determined in this stage. Within conceptual design, concept generation is essential, as it allows designers to propose innovative concepts that bring value to customers. However, keeping developing innovative concepts is not easy for designers. They are very likely to be fixed by existing concepts or solutions, which restrained them from offering new concepts.The thesis's objective is to contribute to enhancing innovation in concept generation by helping designers to mitigate this design fixation. To reach this goal, our proposal is to help them in better structuring their knowledge.Following clearly specified research procedures, we first take the case study of smartwatches design to learn lessons and explore patterns. Based on these findings, we develop a knowledge-based heuristic centred methodology to guide designers in innovative concept generation. The methodology provides guidelines that lead designers along with different steps, from knowledge identification to knowledge structuring.This method is illustrated on the smartwatches case study and experimented in different situations.