Résolution de problèmes par la créativité

Dans certains cas, les solutions au problème n’existent pas a priori. L’activité de conception se doit alors de les élaborer. Les méthodes classiques destinées à résoudre ces problèmes sont souvent à caractère psychologique : les méthodes de créativité (Choulier & Drãghici, 2000). L’exemple le plus connu est le brainstorming.

Depuis quelques années, une théorie de résolution des problèmes inventifs est apparue en occident. Il s’agit de la méthode TRIZ (acronyme russe pour "Théorie de Résolution Inventive de Problème") qui est une approche algorithmique de résolution des problème techniques (Altshuller, 1999) , (TRIZ, 2000).

2.5.1.1

Méthode TRIZ

TRIZ, un acronyme russe, peut être traduit en anglais par ’’Theory of Inventive Problem Solving’’ (acronyme anglo-saxon TIPS) ou en français par ’’Théorie de la Résolution de Problèmes Inventifs’’.

Les origines de la méthodologie remontent à la fin des années 40 en ex-URSS. Genrich Saulovich Altshuller, le père des travaux sur TRIZ, était l’une des victimes des condamnations arbitraires de l’ère Staline et fut emprisonner (de 1950 à 1954). On le transféra au camp de Vorkuta, où il était détenu avec des ingénieurs, physiciens, juristes, architectes et autres scientifiques. C’est là qu’Altshuller capitalisa les connaissances qui lui permettront, plus tard, de développer la méthodologie et les outils TRIZ (Altshuller & Shapiro, 1956).

Altshuller s’efforçait à comprendre l’évolution des systèmes depuis l’aube de l’humanité. Il analysa 40000 brevets de différentes classes de la Classification Internationale des Brevets (CIB ou IPC pour International Patent Classification), pour en tirer 39 critères

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universels de la conception pour un ingénieur. L’extension de ce travail, dans les années 60- 70, sur 400000 brevets mondiaux permit de dégager les 40 principes d’innovation énoncés dans le Tableau 5 (Altshuller 1, 1964).

Tableau 5. 40 principes d'innovation de la méthode TRIZ

1. La segmentation 21. L’action rapide pour la sécurité

2. L’extraction 22. La transformation d’un effet nuisible en effet utile 3. La qualité locale 23. L’asservissement

4. l’asymétrie 24. L’intermédiaire

5. La combinaison 25. Le self service

6. L’universalité 26. La copie

7. Les poupées gigognes 27. L'éphémère bon marche

8. Le contrepoids 28. La évolution du système mécanique 9. L’action contraire préalable 29. Les fluides

10. L’anticipation 30. Le déformable

11. La prévention 31. Les matériaux poreux

12. L’équipotentialité 32. Le changement de couleur

13. L’alternative 33. L’homogénéité

14. La courbure 34. Le rejet et la régénération

15. L’adaptabilité 35. Le changement de propriétés 16. La action réduite ou excessive 36. La transition de phases 17. Le changement de dimension 37. L’expansion thermique 18. La vibration mécanique 38. L’oxydation

19. L’action périodique 39. L’environnement inerte 20. La continuité d’une action d’utilité 40. Les matériaux composites

Altshuller propose de résoudre un problème en dehors des réalités industrielles. Une représentation générique de sa démarche est proposée par la Figure 9.

Figure 9. Modèle générique de la démarche TRIZ (Thiebaud, 2003)

Dans cette représentation (Figure 9), les problèmes et les solutions spécifiques relèvent du domaine physique alors que les modèles de problème et les modèles de solutions relèvent du domaine abstrait. La démarche démarre à partir d’un problème spécifique. Il s’agit dans un premier temps de formuler un problème "standard" ou général, puis d’utiliser les outils TRIZ

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pour déterminer les solutions génériques, et enfin d’interpréter ces solutions génériques pour en tirer des solutions spécifiques. A ces trois étapes, il convient toutefois d’ajouter des étapes qui, sans être propres à TRIZ, sont utilisées dans la démarche : une étape amont d’identification du problème à traiter, et une étape aval d’évaluation.

La démarche TRIZ propose une méthodologie détaillée pour assister l’acteur dans l’identification des modèles de problème et des concepts de solutions. En revanche, le modèle décrit ne permet pas d’aboutir à une solution innovante de manière immédiate. En effet, une solution spécifique d’un problème spécifique est en général à l’origine de nouveaux problèmes spécifiques, pour lesquels de nouvelles solutions doivent être trouvées. La solution retenue in fine résulte ainsi d’un processus convergent de résolutions de problèmes spécifiques successifs (Figure 10).

Figure 10. Convergence de la démarche de TRIZ (Lerch & Schenk, 2009)

Cependant, même si la démarche TRIZ est souvent jugée intéressante par les entreprises, elle est également qualifiée de complexe, lourde et surtout difficile à approprier par les petites entreprises (Lerch & Schenk, 2009). L’expérience a montré qu’il est très difficile pour une PME-PMI de mettre en œuvre la démarche TRIZ. En effet, le temps d’apprentissage de cette méthode est important.

Les outils TRIZ classiques demandent la connaissance d’un vocabulaire, l’adhésion à des procédures particulières et un entraînement systématique. De plus, il n’y a pas de procédure complètement définie pour la formulation du problème : un problème spécifique,

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bien défini dans un contexte donné, sera transformé en un problème générique dans des termes propres à TRIZ (Ngassa, Thouvenin, Millet, & Truchot, 2000).

Dans le but de faciliter la phase initiale d’analyse et de structuration du processus de créativité et de mieux déployer les outils de créativité avec des temps de mise en œuvre relativement courts, le laboratoire TREFLE a développé et réalisé un logiciel de conduite d’études de créativité technique et d’innovation MAL’IN , Méthodes d’Aide à L’Innovation (Nadeau, Pailhes, & Olivares, 2004) , (Trefle, 2004).

2.5.1.2

MAL’IN : logiciel de conduite d’études de créativité

technique et d’innovation

Le logiciel MAL’IN est basé sur les travaux réalisés au TREFLE-ENSAM dans le groupe de recherche « Systèmes Energétiques et Conception », alliant les outils de l’analyse fonctionnelle (organigramme technique, bloc diagramme fonctionnel), à une méthodologie intégrant des outils adaptés de la théorie TRIZ.

Ce logiciel est bâti autour d’un questionnaire permettant, d’analyser, de formuler et de résoudre un problème industriel (Nadeau & Pailhès, 2007). Ainsi le questionnaire comporte quatre parties : analyse de problèmes, formulation, résolution et hiérarchisation des solutions. Afin de récolter et de structurer les informations disponibles dans le groupe de créativité, les phrases utilisées dans le questionnaire sont redondantes et permettent à chaque participant de retrouver sa sémantique personnelle (Nadeau1, Pailhès, & Scaravetti, 2006). La redondance permet aussi de lutter contre les rétentions d’information du personnel de l’entreprise, voulues ou non. Ainsi, au bout de la phase d’analyse et de structuration, une vision très complète du problème est établie, vision qui intègre les différents points de vue des participants.

Comparée à la théorie TRIZ, la démarche de conduite d’étude de créativité MAL’IN : - suit une démarche structurée sous forme de questionnaire, rendant facile

l’utilisation de la démarche,

- utilise le vocabulaire et les outils de l’analyse fonctionnelle, qui sont connus dans le milieu industriel,

- simplifie les outils TRIZ pour focaliser sur la recherche d’idées, - intègre des outils d’analyse des graphes et des exemples ciblés,

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Ces avantages justifient la réussite de cette démarche industriellement dans les grandes entreprises aussi bien dans les petites. Elle est aussi adoptée dans l’enseignement par plusieurs écoles d’ingénieurs en France et à l’étranger.

2.5.2 Résolution de problèmes par la réutilisation des