CONFERE - L`innovation par une meilleure integration de l

CONFERE’09
02 - 03 JUILLET 2009, MARRAKECH, MAROC
L’INNOVATION PAR UNE MEILLEURE INTEGRATION
DE L’ERGONOMIE ET DU DESIGN DANS LA
CONCEPTION DE PRODUITS
G. Guerlesquin1, J-C Sagot2
Laboratoire Système et transports – Equipe de recherche en ERgonomie et COnception des
Systèmes (ERCOS) – Université de Technologie de Belfort-Montbéliard
1
Doctorant, première année de thèse – Ecole doctorale Sciences Physique pour l’ingénieur
et Microtechniques (SPIM) – UFC/UTBM – [email protected] – 03 84 58 37 45
2
Professeur – [email protected] – 03 84 58 30 13
Mots clés : Méthodologie – Conception – Mécanique – Ergonomie – Design
1. INTRODUCTION
Le contexte économique actuel impose aux entreprises de développer une démarche d’innovation
afin de rester compétitif et pérenniser ainsi leurs activités [1]. Cette innovation peut se situer à
différents niveaux : au niveau technique, dans le cadre du développement de ses produits et services,
mais aussi au niveau de l’organisation de l’entreprise, de ses procédés de fabrication, ou de ses
processus de conception [2]. Optimiser le processus et permettre une conception plus rapide et
moins chère d’un produit toujours plus performant correspondant aux caractéristiques, attentes et
besoins des futurs utilisateurs est un défi que les entreprises se doivent souvent de relever.
Le processus de conception est un processus complexe qui fait intervenir un grand nombre de
métiers, rendant la coordination de ceux-ci parfois difficile. Parmi ces métiers, l’ergonome et le
designer industriel occupent une place toute particulière car s’intéressant de plus près à l’utilisateur
final du produit, qui est souvent occulté. Sagot [3] souligne à cet égard qu’un produit ne se résume
pas uniquement à ses caractéristiques techniques, il doit également intégrer la dimension humaine,
car il est en effet classique d’observer que certains des produits qui nous entourent ont perdu ce
souci primordial d’être une réponse aux besoins d’usage. Brangier [4] met en évidence aussi, à partir
de nombreux exemples concrets, le manque réel de la prise en compte de cette fonction d’usage
dans la conception de produits nouveaux. Norman [5], qui étudie les principes d’une « bonne
conception » des objets de la vie quotidienne, traduit que la fonction d’usage est une priorité dans la
conception de produit. D’autre part, Quarante [6] explique que dans le contexte actuel, l’effort
d’imagination créative est nécessaire pour qu’un produit se distingue des autres, et le design (pour
nous la fonction d’estime du produit) est l’une des disciplines qui mène à cette créativité. Il devient
ainsi nécessaire de proposer de nouveaux moyens permettant d’améliorer l’intégration des fonctions
d’usage, et d’estime, dans la conception des produits nouveaux.
Dans ce contexte, notre problématique de recherche se propose, en s’appuyant sur un exemple
concret de conception et développement d’un nouveau produit touchant le mobilier urbain, de
développer une méthodologie s’appuyant sur des outils en vue d’une meilleure intégration, de ces
disciplines d’ergonomie et de design industriel dans le processus de conception.
Dans cette communication, nous nous appuierons sur l’état de l’art pour décrire le processus de
conception et de développement de produits, et en particulier les spécificités de l’ergonomie et du
design dans ce processus. Dans un deuxième temps, nous présenterons un processus global optimisé
que nous expérimenterons dans le cadre d’une étude concrète de conception.
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2. ETAT DE L’ART
a. La conception, un processus pluridisciplinaire complexe
L’activité de conception est définie par Suh [7] comme la discipline qui étudie les interactions entre
« ce que l’on veut accomplir » et « comment on veut l’accomplir ». Un grand nombre de démarches
de conception existe, mais selon Suh, toutes ces démarches s’organisent suivant un certain nombre
d’étapes similaires :
- Connaître et comprendre les besoins du client/utilisateur,
- Définir le problème à résoudre pour satisfaire les besoins,
- Conceptualiser la solution,
- Réaliser une analyse pour optimiser la solution proposée,
- Vérifier la conception obtenue, et valider le résultat selon les besoins initiaux.
Au cours du processus de conception, les acteurs de la conception conduisent un travail d’équipe
afin de valider chacune des étapes. Une modélisation du processus de conception, proposée par
Sagot et al. [8] (Figure 1), permet de révéler quatre grandes phases. L’étude de faisabilité, issue de la
définition du besoin, est la première phase, au cours de laquelle la question « poursuit-on la
conception du produit ? » est posée. La pré-étude ou études préliminaires voit apparaitre un certain
nombre de concepts et d’idées ayant pour but de répondre aux besoins. L’étude de définition ou
détaillée vise à développer un concept, la solution acceptable. Enfin, l’industrialisation est la phase
qui mène le produit jusqu’à la fabrication puis à la commercialisation.
Figure 1 : Processus de conception concourante proposé par Sagot et al. [8]
L’originalité du modèle proposé est de placer au centre les acteurs métier, qui interagissent tout
au long du processus. Chacun de ces acteurs métier apporte des connaissances et des compétences
relatives à sa spécialité avec pour objectif d’aboutir à un produit acceptable. Pour Pahl et Beitz [9],
ces métiers de conception correspondent chacun à un besoin du produit suivant l’ensemble des
situations de vie qu’il connaitra, de la fabrication au recyclage, et sont ainsi tous incontournables.
Aoussat [10] et Duchamp [11] parlent de « disciplines carrefour » pour définir ces métiers et
énoncent à titre d’exemples l’ergonomie, le design industriel, la qualité, la fiabilité, etc. Ce travail
d’équipe exige dès lors une collaboration étroite entre l’ensemble des acteurs métiers, qui n’ont
souvent pas la même culture [12]. Les difficultés apparaissent en particulier lors des étapes de
centralisation et de convergence des travaux des différents acteurs métiers et lors de l’intégration de
leurs résultats, tout au long du processus.
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b. La place de l’ergonomie et du design dans la conception de produits
Dans le cadre de notre travail de recherche, nous ciblerons plus spécifiquement les métiers
d’ergonome et de designer industriel car ils s’intéressent plus particulièrement à l’utilisateur final
du produit et nous permettent donc de poursuivre nos travaux sur la conception anthropocentrée.
-
L’approche ergonomique
L'ergonomie peut se définir comme la discipline scientifique qui concerne la compréhension des
interactions entre les humains et les autres éléments d'un système, ainsi que le métier qui applique la
théorie, les principes, les données et les méthodes à la conception afin d'optimiser le bien-être humain
mais aussi les performances générales du système (définition de l’IEA) [13]. Cette discipline tend donc
à permettre une intégration des caractéristiques humaines (dimensions anthropométriques,
capacités physiologiques et psychologiques, etc.) et à veiller à leur prise en compte tout au long du
processus de conception. Daniellou définit le rôle de l’ergonome de la manière suivante :
« L’ergonome attire l’attention des concepteurs sur certains enjeux du projet, sans préjuger des
solutions qu’ils élaboreront ; il s’agit notamment de signaler des formes de variabilité probables dans
le futur système, et de transmettre la liste des situations d’actions caractéristiques que les opérateurs
auront à gérer » [14].
A partir de ces définitions, il est possible de définir le rôle de l’ergonome dans la conception, et de
lui attribuer un certain nombre de tâches. Ces tâches s’organisent autour du processus de conception
dans le cadre d’une approche spécifique à la discipline d’ergonomie. En témoigne la démarche
ergonomique de conception issue des travaux de Sagot et al. [7] (Figure 2), qui met en évidence les
différents niveaux d’intervention de l’ergonome pendant toutes les phases du processus.
- Ergonomic tests on
models
- Simulation of situations
describing some future
desirable activities
- Ergonomic optimisation
of the concept
- Simulation
- Product and
production means
ergonomics
Product
concepts
Detailed
studies
Preliminary
studies
Validation
Evaluation
Contractual
specifications
DESIGN
CONTRIBUTORS
Marketing Ergonomics
Design Manufacturing
Users
Opérators
Optimization
- General ergonomic
recommandations
- Specific ergonomic
requirements
Prototype
- Ergonomic tests on
prototype
- Optimisation and
validation
etc...
Loop
Manufacturing
specifications
Feasibility
analysis
Man
Requirements
- Definition of the target
population of users
- Ergonomic diagnosis
of simular current
products
- Definition of future
desirable activities
ufa
deci cturin
sion g
Preproduction
units
- Ergonomics of the
production means
- Ergonomic tests on
the final product
- Optimisation of
working situations
in the manufacturing
process
Figure 2 : Illustration simplifiée du processus de conception et de développement de produits avec
précision des étapes propres à la discipline de l’Ergonomie, selon Sagot et al. [8]
L’ergonome intervient dès le début du processus de conception. Sa première tâche est d’étudier la
faisabilité du produit, à travers l’étude de la cible et l’ensemble des critères qui la caractérise
(« repères prescriptifs » de Falzon [15]), ainsi que l’étude du besoin, et des situations d’utilisation des
produits équivalents. Un certain nombre d’outils permettent d’évaluer les situations problématiques
dans l’existant. Parmi ces outils, la méthode RULA [16] permet par exemple l’évaluation de la posture
et des activités gestuelles d’utilisation du produit à concevoir. Le test NASA TLX [17], permet quant à
lui l’évaluation de la charge mentale, inhérente à l’utilisation du produit conçu.
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A partir de ces études de faisabilité, l’ergonome avance des préconisations ergonomiques, qui
vont servir de base au cahier des charges, en apportant des réponses aux questions « à quoi sert le
produit ? » et « comment l’utilisateur utilisera le produit ? », et en avançant des premières voies de
solutions. L’ergonome propose ensuite, dans le cadre d’une phase de créativité, des situations
futures d’utilisation souhaitable du produit, et les valide à travers des tests ergonomiques du
concept. Ces évaluations ergonomiques peuvent être réalisées dès la première formalisation
(numérique) du concept, à travers un certain nombre d’outil de modélisation et en particulier à
travers la réalité virtuelle [18] [19].
Lors de l’étude de définition du produit, l’ergonome intervient au cours de l’optimisation du
concept, afin de vérifier que le produit optimisé satisfait toujours les préconisations établies en
avant-projet. Enfin, dans les phases terminales de la conception, l’ergonome pourra renouveler des
évaluations ergonomiques sur le prototype puis sur le produit final, à l’aide d’outils similaires à ceux
utilisés en avant projet pour l’étude des produits équivalents afin de valider les choix de conception.
Dans le processus de conception d’un produit, l’ergonome intervient en particulier dans les phases
amont, et participe ainsi à la définition initiale du besoin, puis des premières fonctions du produit. Au
fur et à mesure du développement du produit, son rôle change et il se charge de garantir le respect
des différentes préconisations réalisées
en avant projet. La marge de modification
qu’il peut avoir sur le produit est très
grande au début du projet, et diminue
lorsque les fonctions techniques du
produit sont établies puis développées. Il
est donc possible de traduire l’approche
ergonomique de la conception, en
s’appuyant sur les travaux de Duchamp
[20] (Figure 3). Cette représentation
permet aussi de mettre en évidence les Figure 3 : Représentation simplifiée de l’articulation
multiples échanges pouvant apparaitre Ergonomie - Conception et développement de produit issus
des travaux de Duchamp [20]
lors de la conception et du
développement d’un produit.
Cette approche ergonomique de la conception a pu être testée et validée dans le cadre de
nombreux cas de conception de produits [21].
-
L’approche design
A ce jour, contrairement à l’ergonomie, aucune définition universelle du design n’a pu mettre en
accord l’ensemble des protagonistes de cette discipline. Les interprétations sont nombreuses : du
simple « dessin » technique à la philosophie de gestion de projet créatif. Parmi toutes ces définitions,
celle de Thomas Maldonado, de l’International Council of Industrial Design (ICSID) [22], peut être
retenue : « Le design est une activité créatrice dont le but est de déterminer les qualités formelles des
objets produits industriellement. Par qualité formelle, on ne doit pas seulement entendre les qualités
extérieures, mais surtout les relations structurelles et fonctionnelles qui font de l’objet une unité
cohérente, tant du point de vue du producteur que du consommateur. »
Le mot clé que nous retiendrons est la cohérence du produit, dont le designer industriel doit se
porter garant. De la même manière qu’il est difficile de faire l’unanimité sur une définition du design
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industriel, il existe un grand nombre d’approches design différentes. Afin de proposer une
modélisation du processus design, Quarante [6] avance un certain nombre de terminologies utilisées
dans la conception d’un produit, suivant les différentes phases déjà évoquées (Figure 4).
Figure 4 : Différentes terminologies utilisées lors de chacune des phases de la gestion de projet, Quarante [6]
Ces terminologies lui permettent ainsi de mettre en place une modélisation des étapes de
concrétisation de cette démarche design (Figure 5).
Figure 5 : Etapes de concrétisation correspondant au processus de design, Quarante [6]
La première étape présentée est l’identification du besoin. Dans le cas d’un travail de type
« agence de design », le cahier des charges est réalisé par l’entreprise, via son service marketing, et
sert de point de départ au designer industriel. Dans le cas d’un travail de type « design intégré », le
designer intervient dans la rédaction du cahier des charges initial. Au cours de cette étape, des
contraintes fonctionnelles, techniques et économiques sont établies afin de cadrer la suite de la
conception.
La deuxième étape proposée fait apparaitre l’élargissement de l’analyse du problème et de la
situation. Cette étape consiste à réaliser une recherche créative afin d’ouvrir un maximum de voies
de conception. Cette divergence créative est suivie d’une convergence vers un cahier des charges
conceptuel. A ce niveau, il est nécessaire que le designer soit capable de communiquer à l’ensemble
de l’équipe de conception le résultat de ses travaux créatifs. Pour cela, il dispose de plusieurs outils
tels que le dessin, mais aussi de Conception Assistée par Ordinateur et de modélisation 3D [23] [24].
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Au delà de ces moyens de communication, certains outils permettent de valider la conformité d’un
produit tout au long de son développement, à partir d’une ligne de conduite définie lors des phases
amont de la conception. Parmi-eux se situe le cahier des charges qualitatif design évoqué par
Duchamp [25], Bassereau [26] et Bouchard [27], qui permet de définir les critères « design » d’un
produit et de les vérifier lors de l’étape de validation. Les différentiels sémantiques présentés par
Quarante [6] permettent eux aussi d’évaluer qualitativement et même quantitativement certains
critères propres au design industriel. Une fois de plus, il est aussi possible d’évoquer la réalité
virtuelle, qui permet de simuler la situation d’utilisation future du produit et d’évaluer très tôt dans
le processus de conception (avant la fabrication d’un premier prototype) la cohérence d’un produit
[18] [19]. La réalisation de maquettes et de prototypes se révèle être une étape ultime de validation
du designer.
Tous ces outils d’évaluation et de validation permettent au designer d’accompagner le concepteur
dans le développement du produit.
Tout comme l’ergonome, le designer industriel est l’un des premiers acteurs de la conception et
intervient dans la définition initiale du produit. Il fait naitre des formes, un fonctionnement, une
utilisation, dans une ambiance cohérente, tenant compte de l’ensemble des contraintes identifiées
lors de l’étude du besoin. Dès lors que le projet de conception et de développement commence, le
rôle du designer industriel sera de veiller à ce que cette cohérence soit conservée au mieux, malgré
les modifications et optimisations dues aux nécessités techniques de réalisation du produit.
Cette approche design peut être
représentée sous une forme similaire à
celle proposée par Duchamp pour
l’ergonomie (cf. figure 3). Ainsi, il est
possible de voir apparaitre cette forte
influence du designer industriel en phase
amont du projet, ainsi que les échanges
entre cette discipline et le reste du
processus de conception du produit
(Figure 6).
-
Pour résumer
Figure 6 : Représentation simplifiée de l’articulation
Design industriel - Conception et développement de
produit
Ces deux approches permettent pour chacune d’elles, la conception d’un produit très spécialisé.
Le besoin défini initialement tient néanmoins une place très importante et impactera directement le
produit conçu. « La mauvaise définition d’un problème entraîne automatiquement l’échec des
solutions ou une non-adaptation à la réalité. » Quarante [6].
Les approches ergonomique et design d’un produit sont forcément liées à celle de la conception
mais pourtant, des oppositions ont parfois lieu lors d’un travail commun, en particulier au moment
des convergences des résultats. Il est donc très important de se soucier des échanges qui peuvent
exister entre les métiers évoqués. La question qui peut maintenant se poser est de savoir comment
permettre une meilleure intégration possible de l’ergonomie et du design dans la conception, pour
que le processus de conception aboutisse à un produit acceptable pour le futur utilisateur, tant au
niveau fonctionnel qu’au niveau de l’usage et de l’estime.
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3. PROPOSITION D’UN MODELE : VERS UNE MEILLEURE ARTICULATION DE
L’ERGONOMIE, DU DESIGN ET DE L’INGENIERIE MECANIQUE
Dans le contexte évoqué, il devient nécessaire de développer une méthodologie basée sur une
approche double, permettant une intégration optimisée de l’ergonomie et du design industriel dans
la conception de produits.
a. Problématique et hypothèses de recherches
Dans le cadre de nos travaux, nous nous proposerons de tenter d’apporter des réponses à la
question : Comment permettre une meilleure articulation des métiers d’ergonome et de designer
industriel autour de la conception et du développement de produit pour faire toujours des produits
fiables sur un plan technique, mais aussi sur un plan humain avec une touche d’esthétique ?
En préliminaires, nous considèrerons les hypothèses suivantes :
• H1 : Un produit peut se définir comme le fruit du travail coordonné de plusieurs acteurs
métiers.
• H2 : Chaque fonction d’un produit interagit avec d’autres fonctions.
• H3 : Le métier d’ingénieur concepteur est considéré comme la charnière centrale du
processus de conception. L’ingénieur mécanique et conception sera considéré comme le
plus à-même de traiter la conception et le développement du produit.
b. Modèle proposé
En nous appuyant sur l’état de l’art, nous proposons un
modèle tentant de lier les approches ergonomique et design à
travers un même processus global de conception. Les
modélisations des figures 3 et 6 présentant l’articulation
Ergonomie–Conception et l’articulation Design–Conception
peuvent être regroupées sur une même modélisation du
processus de conception (figure 7) mettant en évidence la
centralité du métier de concepteur (hypothèse 3). Etant donné
que les processus orientés ergonomie ou design fonctionnent,
nous essayons d’évaluer le cadre dans lequel un processus
global pourrait fonctionner.
En nous basant sur les phases énoncées par Suh [7] mais
aussi de nombreux auteurs [6] [8] [10] [11], nous organiserons
notre modèle suivant quatre étapes clés précédant
l’industrialisation :
- Etude du besoin ;
- Etude de faisabilité (validation du pourquoi du produit) ;
- Etudes préliminaires (proposition d’un maximum de
solutions répondant au problème ou à une partie) ;
- Etudes détaillées (optimisation, validation du concept et
réalisation du produit).
Figure 7 : Représentation de principe
du processus global de conception
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Le processus ainsi proposé est basé sur une coordination des approches ergonomiques décrites
par Sagot [8] et design représentées Quarante [6], autour des étapes du processus de conception
mécanique qui s’appuie en particulier sur les travaux de Pahl et Beitz [9] (Figure 8). Dans le cadre de
ce processus, nous nous proposons de faire coïncider les étapes clés, redondantes dans chacun de
ces processus, conformément à la modélisation de principe précédemment présentée, à savoir : la
conception mécanique reste l’axe central de la conception (Hypothèse 3). Un certain nombre
d’interactions et d’échanges apparaissent. Notre intérêt se porte tout particulièrement sur ces
interactions existant tout au long de ce processus global, durant chacune des phases, conformément
au processus de conception concourante proposé par Sagot et al. [8].
Figure 8 : Articulation de l’analyse ergonomique, design, et conception mécanique avec le processus
de conception, Cours de Méthodologie de conception, UTBM, Sagot et al. [28] [29]
Ce processus global de conception permet de visualiser précisément les échanges entre les
différentes disciplines que nous considérons (l’ergonomie, le design et la conception mécanique) et
permet donc de mettre en évidence l’ensemble des liens qui seront à étudier au cours des futures
applications. L’objectif est d’identifier les liens qui peuvent être la cause de problèmes et d’optimiser
les échanges concernés afin de permettre une meilleure articulation de l’ergonomie et du design
industriel autour de la conception et du développement de produits.
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4. EXPERIMENTATION : APPLICATION A LA CONCEPTION DE MOBILIER URBAIN
Afin de mettre à l’épreuve le processus global de conception décrit, nous proposons l’étude et la
conception d’un produit nouveau relevant du mobilier urbain. L’objectif de cette application est
d’optimiser les processus et les outils associés afin de trouver la meilleure articulation possible des
disciplines d’ergonomie et de design industriel autour du processus de conception mécanique.
Le projet INTERREG IIIA, qui a pour mission de renforcer les relations entre le pays de l’aire
urbaine (SMAU) Belfort, Montbéliard, Héricourt, Delle, et l’ARC jurassien Suisse, sur un volet
pédagogique et un volet recherche et valorisation, a porté sur le thème « ergonomie et design dans
la ville, pour un espace de vie pour tous ». Ce projet a permis de mettre à l’épreuve notre modèle
[30]. Afin de présenter le déroulement du processus global de conception proposé, nous illustrerons
nos résultats avec le cas particulier de la conception d’un banc public. La figure 9 met en évidence les
étapes clés (explicitées par la suite), et l’acheminement global de ce projet de conception.
Figure 9 : Illustrations des étapes de conception d’un banc public selon Sagot et al. [28]
Suivant les étapes définies dans le processus global de conception proposé, l’étude du besoin et
de faisabilité a tout d’abord été conduite. Après avoir formalisé le besoin à travers un ensemble
d’outils réalisés dans le cadre de notre étude, de type questionnaire, permettant de caractériser
clairement les attentes et les besoins des futurs utilisateurs, nous avons réalisé un ensemble
d’expérimentations sur les produits existants afin d’évaluer l’appropriation (usage) et la perception
(estime) que pouvaient avoir les utilisateurs de ces produits. Les expérimentations conduites ont
permis de traiter en particulier, à travers des enregistrements vidéo, les comportements des
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utilisateurs observés sur des produits similaires. Cette observation extrêmement détaillée a permis
de préparer au mieux la situation d’utilisation future de notre produit à concevoir. L’étude de
l’existant a été conduite parallèlement à une recherche bibliographique ciblant les normes relatives à
notre produit et son utilisation, ainsi que des caractéristiques de notre cible (âge, anthropométrie,
etc.). Cette première évaluation de la situation actuelle débouche sur un premier cahier des charges,
dit « initial », permettant à l’ergonome et au designer industriel d’entamer les études préliminaires
(définition de l’univers du produit, évaluation numérique des profils ergonomiques). L’étape de
créativité qui a fait suite à notre cahier des charges s’est traduite par une divergence (nommée
divergence créative sur la figure 9) puisque chaque expert est allé chercher des idées le plus loin
possible pour élargir le champ des solutions. Ces études préliminaires ont abouti à différents
préconcepts et prototypes numériques et physiques (croquis, schémas de principe, prototype d’essai
postural, maquette design). Par la suite, il a été possible d’entamer cette fois-ci une convergence et
une confrontation d’idées (en rouge sur la figure 9). Les divergences créatives ont conduit les
ergonomes et les designers à des concepts très spécifiques qu’il fallait maintenant centraliser, en
sélectionnant les atouts de chacune des propositions pour arriver à un produit acceptable. Ces
confrontations ont fait l’objet de nombreuses discussions argumentées aux vues des cultures métiers
qui étaient différentes. Des moyens de communications et d’échanges entre ces experts, à travers
notre plateforme de réalité virtuelle, ont permis de réaliser des compromis, sous l’égide du chef de
projet, dans le but de satisfaire le plus grand nombre d’acteurs. Au cours de ces discussions le chef de
projet a validé un concept acceptable sur un plan technique, économique et social pour tous les
acteurs de la conception. Les études détaillées du produit ont commencé ainsi. Les différentes
préconisations de l’ergonome et du designer industriel se sont transformées ainsi en besoins de
conception pour l’ingénieur mécanique et conception, qui a pris à sa charge le développement du
produit. L’ergonome et le designer industriel assurent quant à eux le suivi du développement du
produit afin d’assurer le respect des préconisations établies. Enfin, après optimisation et validation
de l’ensemble des acteurs métiers, la réalisation d’un prototype fonctionnel (visible sur la figure 9) a
permis de valider définitivement le produit à travers un protocole expérimental d’évaluation
ergonomique, ainsi qu’une exposition au public afin de recueillir la perception qu’il est possible
d’avoir de ce produit.
5. RESULTATS ET PERSPECTIVES
a. Résultat 1 : L’importance des différents besoins
La première conclusion qu’il est possible de tirer est que le type de produit conçu impacte
fortement le mode d’application de ce processus. Le besoin étant fortement lié au produit conçu,
l’implication de l’ergonomie et du design industriel dans le projet de conception varie en fonction des
priorités de conception. Les choix de conception dépendent des besoins d’usage et d’estime qui ont
été établis au début du projet en amont de la phase d’étude de faisabilité.
Il parait donc important d’approfondir le lien existant entre la définition des besoins et
l’implication des disciplines d’ergonomie et de design industriel. Il est aussi très important que le chef
de projet établisse au plus tôt dans le projet les orientations de conception. Ainsi, créer un lien entre
l’évaluation du besoin et les choix de conception futurs peut s’avérer être un moyen d’anticiper
l’intégration de l’ensemble des résultats des acteurs métier et donc de l’optimiser. Pour la suite de
nos travaux, une diversification des catégories de produits conçus nous permettra de mieux
comprendre ce lien, et les impacts directs des besoins d’usage et d’estime.
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b. Résultat 2 : La convergence, une étape complexe
D’autre part, les différentes convergences ont souvent été sujettes à des discussions. Les étapes
de créativité ont amené l’ergonome et le designer industriel à s’éloigner des recommandations
initiales, et à arriver parfois à des préconcepts pas toujours compatibles. Lors de la convergence des
travaux des designers industriels et des ergonomes, ces incompatibilités ont fait l’objet de débats au
cours desquels des compromis ont été nécessaires afin d’arriver à un produit acceptable pour tous.
Plusieurs arguments ont été avancés par l’ergonome dans notre exemple, comme les caractéristiques
anthropométriques et les tranches d’âge de la population ciblée, la posture souhaitée (et les limites
d’angles de confort), mais aussi par le designer avec la cohérence du produit, le choix du matériau,
des couleurs, etc. Tous ces arguments légitimes pour chacun des experts mènent à des discussions
riches. Lorsque l’ergonome a eu tendance à défendre l’usage, le confort ou la posture, le designer
industriel souhaitait mettre en avant la sensibilité, et l’émotion procurée par le produit. Le problème
est qu’un produit à forte composante d’estime n’était pas forcément techniquement réalisable (pour
preuve les croquis issus des recherches créatives du designer qui est plus à la recherche d’un style
que de la réalisation d’un produit). De même, un produit à forte composante d’usage n’aura pas
forcement une fonction d’estime acceptable. La difficulté, dans le projet conduit, a résidé dans le rôle
du chef de projet (concepteur mécanique) qui a dû intégrer l’ensemble de ces arguments, en faisant
un certain nombre de choix de conception, afin d’aboutir à un produit acceptable pour tous. La
plateforme de réalité virtuelle a été un outil déterminant pour appuyer les discussions entre les
différents experts métier, et ainsi faciliter les choix de conception.
La plateforme de réalité virtuelle dans notre étude, nous a permis de mettre en évidence
l’importance d’une approche pluridisciplinaire de chacune des tâches. Le processus global de
conception proposé présente le produit comme le fruit du travail combiné de l’ergonome, du
concepteur mécanique et du designer. Or, Une redéfinition d’un produit comme la combinaison de
plusieurs fonctions (d’usage, d’estime et techniques) permettrait une approche pluridisciplinaire de
chacune des étapes de la conception, et les étapes complexes telles que les convergences pourraient
être mieux préparées. Ainsi qu’en témoigne la Figure 10, les divergences créatives d’ergonomes et de
designers industriels seraient maintenant considérées comme des divergences créatives des
fonctions du produit. Il est donc possible d’imaginer par exemple que l’ergonome et le designer
industriel travailleront ensemble sur la fonction d’usage, afin de préparer dès les premières études,
les situations d’utilisation future du produit, et de converger ensembles vers un produit acceptable
aussi suivant ses fonctions techniques.
De façon générale, sur la base de nos travaux, on pourrait avancer que l’ensemble des
convergences pourrait se résumer non plus comme une confrontation des résultats d’experts métier,
mais comme une confrontation des fonctions du produit, confrontation dans laquelle un choix du
poids de chacune des fonctions doit être établi : un produit à forte composante d’usage verra, en cas
de compromis nécessaire, ses fonctions d’usage devenir plus prioritaires que ses autres fonctions.
Les discussions ne concerneraient ainsi plus l’articulation des métiers mais l’articulation des fonctions
(comment trouver le meilleur compromis entre une fonction d’usage, une fonction d’estime et des
fonctions techniques ?). Le poids de chaque fonction serait établi suivant l’étude des besoins, et
validé puis contrôlé par le chef de projet.
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Figure 10 : Réorganisation du processus global suivant les fonctions du produit à partir de la figure 9
c. Résultat 3 : Le rôle du chef de projet
Pour finir, nous avons pu valider le fait qu’une méthodologie globale de conception permet la
conception de produit intégrant les disciplines d’ergonome et de designer industriel. Malgré les
problèmes rencontrés en particulier lors des étapes de convergence, les résultats des différents
acteurs ont pu être intégrés par l’ingénieur concepteur. Le chef de projet, l’ingénieur mécanique et
conception dans notre cas, joue donc un rôle très important car c’est lui qui peut mener les échanges
afin d’obtenir un produit fiable d’un point de vue mécanique (résistances mécaniques, fabricabilité,
coûts, etc.), tout en assurant l’intégration des fonctions d’usage et d’estime. Le modèle de
conception concourante proposé a permis à chacun des acteurs de conduire ses travaux suivant une
organisation établie à l’avance, ce qui a réellement permis de faciliter la démarche d’innovation et
d’aboutir rapidement à un produit industrialisable.
6. CONCLUSION
Cette première mise en situation, à la conception d’un banc public, du modèle de processus de
conception global présenté a permis de mettre en évidence un certain nombre de points. Le travail
en collaboration de plusieurs acteurs aux métiers différents, dont les méthodes et la culture de
travail diffèrent également, créé souvent des discussions vives dans le groupe projet. Au-delà du
vocabulaire causant parfois des incompréhensions ou des malentendus, c’est toute l’organisation de
la conception qui est discutée. Néanmoins, cette première application du modèle nous a permis de
mettre en évidence le fait qu’il est impératif de disposer d’une méthodologie tenant compte de
l’ensemble des métiers, savoirs et savoir-faire concernés, intervenant dans la conception de produit.
Le processus de conception global modifié, organisé maintenant suivant les fonctions du produit,
sera par la suite approfondi, en particulier au niveau de la première conclusion, à savoir l’impact de
l’étape de définition du besoin, sur l’implication de chacun des acteurs de la conception. Ce modèle
sera ensuite exploité dans le cadre de la conception d’autres produits nouveaux afin de permettre
une intégration optimale des métiers d’ergonome et de designer industriel dans la conception des
produits.
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Contact:
Gaël Guerlesquin
Coordonnées :
[email protected]
03 84 58 37 45
Equipe d’ERgonomie et de COnception des Systèmes (ERCOS)
Laboratoire Systèmes et Transports (SeT)
Université de Technologie de Belfort-Montbéliard (UTBM)
90010 Belfort
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