Recherche de solutions innovantes

La recherche de solutions innovantes se base sur un processus créatif (Méthode d’Aide à L’INnovation) guidé par le logiciel de conduite d’études MAL’IN. On dispose d’une méthodologie complète, systématique et organisée, pour la recherche de concepts innovants (Figure 46). La méthodologie se base sur la succession de 3 étapes :

− Une phase d’analyse et de structuration, cette phase se base sur l’analyse fonctionnelle, sur une vision organique (l’organigramme technique étendu aux milieux extérieurs) et sur une vision physique et structurelle (flux physiques et blocs diagrammes fonctionnels) ; − Une phase de formalisation du problème sous forme de biais d’attaque du problème, sous

forme de contradictions ou de simplification à l’instar de TRIZ. Ces biais d’attaque sont d’une part, trouvés à partir de l’analyse des comportements physiques lors de la réalisation de l’action et, d’autre part, par l’analyse du graphe substance/champs de la théorie TRIZ,

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− Une phase de résolution à partir des outils classiques TRIZ dont certains ont été adaptés pour la méthode MAL’IN.

Situation de vie

Organigramme technique, milieux extérieurs Blocs diagramme

Aide à la construction, comportements physiques

Graphes substances/champs Analyse des paramètres pertinents

Biais d’attaque

Ressources

Organisation du brainstorming, interprétation des phrases

Démarche d’aide à l’innovation MAL’IN ®

Analyse du besoin Analyse et structuration Formalisation des modèles Résolution par Outils MAL’IN Choix de concept Matrice de contradictions Matrice de séparation MAL’IN Solutions standards MAL’IN Simplification

Inertie psychologique Ressources Lois d’évolution

Figure 46. Principe de résolution de la méthode MAL'IN (TREFLE, 2004)

Comme montre la Figure 46, la conduite d’une action de recherche de nouveaux concepts part d’une analyse fonctionnelle. Cette analyse fonctionnelle est ici réduite pour le moment à la fonction spécifique que nous ne savons pas réaliser ou que nous voulons remettre en cause. Nous allons donc soit partir de l’analyse de l’existant Marquet que l’on remet en cause, soit partir d’un existant d’un procédé concurrent, soit d’un procédé manuel. Souvent le problème à résoudre est résolu par un procédé manuel que l’on remet en cause.

Cette analyse va nous permettre d’identifier les fonctions de service et les fonctions contraintes associées au système global et aux différentes situations de vie, ainsi que de déterminer à quel niveau systémique se pose le problème.

A l’issue de cette phase, nous listons les comportements physiques associés et les paramètres physiques pertinents à l’origine du problème à résoudre. Pour cela, il s’agit d’écrire les relations liant les paramètres pertinents de la réalisation d’une action selon Nadeau et al. (Nadeau 1 & Pailhès, 2007) et Sallaou et al. (Pailhès, Sallaou, Nadeau, & Fadel, 2010) :

140 - La loi de conservation de l’énergie, - La relation fonctionnelle,

- Les effets produits, - Les effets induits.

On peut ainsi voir exhaustivement l’influence des comportements physiques et des paramètres pertinents. Cette analyse va conduire à l’expression de biais d’attaque de type "contradiction technique", "contradiction physique" et "simplification" (Pailhès a & Nadeau, 2007)

Toutes ces données vont aussi permettre la formulation fonctionnelle graphique du problème à l’aide du Bloc Diagramme Fonctionnel puis, par déduction, la formulation du graphe des associations Substances/Champs : La substance est définie comme étant tout élément à masse non nulle et/ou volume non nul (composants, milieux extérieurs). Le champ est l’effet physique réalisant l’action, il est l’expression d’un flux. L’effet peut être utile, nuisible ou utile insuffisant (Figure 47).

Figure 47. Association Substance/champs selon la syntaxe MAL’IN

Le Bloc Diagramme Fonctionnel mis en place par l’Analyse de la Valeur, met en évidence sur une représentation unique les flux qui existent entre les composants du système, ainsi qu’avec les milieux extérieurs. Le graphe Substances/Champs (Figure 48) se distingue par l’expression d’un verbe d’action (champ) et par une substance émettrice et une substance réceptrice. Le champ va traduire les flux fonctionnels souhaités pour la réalisation des

Effet utile

Effet nuisible

Effet insuffisant

Substance S1 Champ ??? Substance S2

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fonctions ainsi que les flux liés aux effets produits et induits. La Figure 48 présente un exemple de graphe substances/champs d’une ligne de conditionnement.

Figure 48. Graphe substances/champs d’une ligne de conditionnement de carcasse de congélateurs, syntaxe MAL’IN

L’analyse du graphe des substances/champs permet aussi de dégager les biais d’attaque du problème (Annexe 1). Bien évidemment, on retrouve les biais d’attaque obtenus par l’analyse des comportements physiques.

Le graphe permet aussi de définir des biais d’attaque particuliers quand une substance ou un champ nécessaire ne sont pas connus ou définis, on parle alors d’association insatisfaisante et on utilise un logigramme adapté de la théorie TRIZ.

La définition des biais d’attaque et les outils de résolution associés sont exprimés ci- dessous :

• Contradiction physique

Dans ce cas, la résolution consiste à séparer les exigences contradictoires selon la matrice des séparations MAL’IN.

: Une contradiction physique est l’opposition de deux requêtes formulées par le système. Une substance ou un champ doivent présenter des caractéristiques opposées. Ces caractéristiques opposées sont facilement perceptibles lors de l’analyse physique.

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Dans ce cas, la résolution consiste à reporter sur la matrice des contradictions de TRIZ en ordonnées, le paramètre de conception à améliorer et, en abscisse, le paramètre dégradé. A l’intersection ligne/colonne, on accède aux principes d’innovation les plus employés pour résoudre le problème.

: Une contradiction technique est une situation dans laquelle l’amélioration d’une action ou d’un paramètre en dégrade un autre.

• Association insatisfaisante : Nous cherchons dans ce cas à améliorer l’association en suivant les solutions standards proposées dans la théorie TRIZ. La complexité des phrases a été réduite pour les rendre plus accessibles. MAL’IN propose un logigramme pour le choix de solutions standards, qui permet d’aller rapidement vers des classes ou sous classes de solutions standards en répondant aux questions posées.

• Simplification, élimination de substances

L’élimination de substances rend l’association incomplète donc insatisfaisante. On cherche alors à la reconstruire en faisant réaliser les actions utiles par d’autres composants ou substances, par la substance source ou réceptrice elle-même, par des ressources existantes ou par l’environnement (milieux extérieurs).

: Le but est d’éliminer une substance dont la fonction est redondante tout en assurant ses autres fonctions utiles par d’autres substances.

Un nouveau graphe est alors réalisé et peut conduire aux trois méthodes de résolution. Le logigramme peut être utilisé directement.

La résolution des biais d’attaque par les méthodes préconisées par MAL’IN donnera lieu à plusieurs idées qui seront récapitulées et/ou combinées en une liste de concepts. Développer plusieurs concepts est une solution coûteuse. Sélectionner un seul concept pour qu’il fasse l’objet de développement est moins onéreux, mais risqué. Pour cette raison, l’outil MAL’IN fournit également des outils de qualification des différents concepts de solution obtenus.

Pour un concept choisi à partir de la liste de concepts obtenus par MAL’IN, nous poursuivons notre démarche de recherche de solutions techniques (phase 4 dans le synoptique Figure 31) par une phase d’étude de faisabilité technique ainsi qu’une phase de prototypage dans la PME MARQUET, qui est équipée d’une machine de frittage laser par poudre polyamide. Si le concept choisi est satisfaisant, il définira alors une nouvelle solution technique qui sera intégrée dans notre base de connaissances. Dans le cas où le concept n’est

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pas satisfaisant, le concepteur en choisira un autre parmi la liste de concepts obtenus grâce à MAL’IN.