2.2. LE PROCESSUS DE CONCEPTION : DE l’IDÉE AU PRODUIT
2.2.1. LES MODÈLES DE CONCEPTION EN INGÉNIERIE MÉCANIQUE
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Dans la section suivante, nous allons nous intéresser au contexte applicatif de l’activité de conception : les processus de conception de produits, des modèles les plus académiques, en passant par ceux spécifiques au design et à l’ergonomie, jusqu’aux modèles de conception qui intègrent les personnes et leurs expériences.
2.2. LE PROCESSUS DE CONCEPTION : DE l’IDÉE AU PRODUIT
Dans la littérature, les modèles illustrant le processus de conception de produits sont très nombreux. Ils couvrent la majorité des domaines de la conception de produits, depuis la définition du besoin, jusqu’à l’industrialisation, impliquant de multiples disciplines comme par exemple, l’ingénierie mécanique, l’ergonomie, le design, etc. Certains de ces modèles proposent ainsi d’associer les personnes à la conception des produits. Dans le cadre de nos travaux, nous porterons notre attention sur les modèles présentant le processus de conception ciblé sur les phases de définition des besoins et de transformation d’un concept (une idée abstraite) en un produit (matériel ou immatériel). Nous nous intéresserons en effet aux modèles en lien avec des démarches pour les besoins des personnes. Du fait de la diversité des processus de conception existants dans la littérature, nous avons décidé de distinguer et de présenter les modèles issus de différentes approches : les modèles qui relèvent d’auteurs liés à l’ingénierie mécanique ; ceux traditionnellement utilisés en design ; ceux de la conception centrée utilisateur et de l’ergonomie ; et enfin les nouvelles approches dédiées à l’expérience utilisateur.
2.2.1. LES MODÈLES DE CONCEPTION EN INGÉNIERIE MÉCANIQUE
Le processus de conception de produits correspond à la démarche de pensée, conceptuelle et intellectuelle, opérée dans chaque phase du projet de conception (Gronier, 2006). Les différentes phases nécessaires sont regroupées au sein de modèles illustrant le processus de conception suivi par les acteurs du projet. Le modèle permet alors d’assurer la cohérence des activités menées par ces derniers pour que la conception du produit s’effectue dans les meilleures conditions de qualité, de coût et de délai.
Les modèles en conception de produits en ingénierie mécanique sont très nombreux, nous avons choisi de présenter deux modèles académiques reconnus, celui de Pahl et Beitz (1996) et celui de Ulrich et Eppinger (1999).
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MODÈLE DE PAHL ET BEITZ (1996): Ce modèle, est l’un des plus reconnus en ingénierie mécanique, il positionne de façon claire un ensemble d’activités de conception tel que
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présenté sur la Figure 4. Les auteurs proposent un ensemble des activités principales de conception. Le modèle est divisé en quatre phases principales qui se déroulent de façon séquentielle, chacune correspondant à un niveau de concrétisation du produit (les spécifications, partie haute du modèle, progressent vers la solution, partie basse de ce dernier, en passant par des formalisations intermédiaires). Ces quatre phases sont représentées à droite du modèle dans la Figure 4 et sont décrites ci-dessous :
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Phase 1 : Planifier et clarifier la tâche (Planning and Clarifying the task) : C’est une phase d’analyse du marché et de la situation de l’entreprise. C’est aussi une phase de recherches et sélections d’idées de produits. Cette phase aboutit à l’élaboration d’un cahier des charges, une liste d’exigences et de spécifications que doit remplir à termes le produit : ses contraintes, ses fonctions, ses caractéristiques, etc.−
Phase 2 : Conception préliminaire (Conceptual design) : Cette phase correspond au développement de principes de solutions (ensemble de fonctions techniques, concepts techniques, etc.). Y sont développés et proposés les premiers concepts de produits qui peuvent répondre aux problématiques de conception, évalués en fonction des critères techniques et économiques du projet.−
Phase 3 : Réalisation (Embodiment design) : Cette phase réunissant les deux étapes numérotées 3 et 4 sur la Figure 4, correspond au développement de l’architecture produit12 : la forme, le choix des matériaux, le dimensionnement et l’agencement des éléments le constituant. L’architecture du produit est affinée, améliorée et évaluée en fonction de ses critères techniques et économiques. La finalité de cette phase est la définition préliminaire des documents de production et d'assemblage du futur produit.−
Phase 4 : Conception détaillée (Detail design) : Cette dernière phase correspond à la définition de chaque élément sélectionné et validé de l’architecture produit dans la phase précédente. C’est une étape de finalisation et de préparation des documents pour la production : les dimensions, les matériaux du futur produit, les plans et les nomenclatures, détaillés pour la fabrication.Les auteurs présentent entre chaque étape la progression du problème vers une solution, du cahier des charges vers le produit.
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Figure 4 : Phases du processus de conception d’après Pahl et Beitz (1996).
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MODÈLE D’ULRICH ET EPPINGER (1999) : Ulrich et Eppinger décrivent un processus de conception et développement de produits en ingénierie mécanique divisé en six Phases (de la phase 0 à la phase 5 (Figure 5)).− Phase 0 Planification (Planning) : cette phase correspond au lancement du projet. Elle se rapporte à l'énoncé des missions, à la spécification du marché cible du produit, aux objectifs commerciaux ou encore aux contraintes principales du projet.
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− Phase 1 Développement de concepts (Concept Development) : cette phase se concentre sur l’identification du besoin de la cible, ainsi que sur la génération et l’évaluation de concepts de produits. Le terme concept est défini par les auteurs comme une description des formes, des fonctions et des caractéristiques du futur produit.
− Phase 2 Conception au niveau « système » (System-Level Devel) : cette phase tend à définir l’architecture principale du produit, ses composants, sous-systèmes et pièces ainsi que l’amélioration de l’esthétique. Elle aboutit à la forme du produit, la spécification des fonctions et des techniques d’assemblage.
− Phase 3 Conception détaillée (Detail Design) : cette phase comprend les spécifications complètes de chaque détail du produit (géométrie, matériaux, performance, coûts, etc.).
− Phase 4 Tests et amélioration (Testing and Refinement) : cette phase met en place différents types de tests (fiabilité, performance, etc.). Elle implique la construction et l’évaluation de multiples versions de prototypes, premiers exemplaires du produit en vue de la production en série.
− Phase 5 Lancement de la production (Production Ramp-Up) : dans cette phase, le produit est fabriqué en accord avec le système de production envisagé.
Figure 5 : Processus de développement de produits (Ulrich & Eppinger, 1999).
Les deux modèles, que nous venons de présenter, Pahl & Beitz (1996) et Ulrich & Eppinger (1999), sont représentatifs des modèles issus de l’ingénierie mécanique. Ces modèles sont pour la plupart des modèles prescriptifs, séquentiels et souvent théoriques. De plus, ils ne sont pas toujours suivis par les concepteurs eux-mêmes (Pahl, Badke-Schaub, & Frankenberger, 1999). L’une des principales limites de ces modèles, est qu’ils sont dédiés essentiellement à des concepteurs experts en ingénierie mécanique et ne présentent pas clairement de liens avec d’autres disciplines ni l’intégration des personnes.
Ainsi pour poursuivre notre analyse des modèles de conception de produits, nous nous sommes concentrés plus précisément sur ceux qui intègrent les personnes, au sens utilisateurs, opérateurs, usagers, consommateurs, etc. Nous débutons par les modèles de conception en design proposés par des auteurs en ingénerie mécanique et par le Design Council.
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