Contribution à l’ingénierie de l’innovation : proposition d’un cadre de modélisation pour un système d’innovation centré sur le produit, Contribution to innovation engineering : proposal of a modelling framework for a product centered innovation system

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Ecole Doctorale RP2E (Ressources, Procédés, Produit, Environnement)
Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs (ERPI)
Thèse
Présentée pour l’obtention du titre de
Docteur de l’Institut National Polytechnique de Lorraine
en Génie des Systèmes Industriels
par Evaristo Castro Espíritu
CONTRIBUTION A L’INGENIERIE DE L’INNOVATION :
PROPOSITION D’UN CADRE DE MODELISATION POUR UN SYSTEME
D’INNOVATION CENTRE SUR LE PRODUIT
Soutenue publiquement le 30 avril 2010 devant la commission d’examen :
Membres du jury :
Rapporteurs : M. Vincent Chapurlat Professeur, Ecole de Mines d’Alès
M. Emmanuel Caillaud Professeur, Université de Strasbourg
Examinateurs : M. Eric Bonjour Maître de Conférences HDR, Université de Franche-Comté
M. Arturo Molina Professeur, Tecnológico de Monterrey
Mme. Frédérique Mayer Maître de Conférences, INPL (Codirectrice de thèse)
M. Pascal Lhoste Professeur, INPL (Directeur de thèse)

Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs
8, rue Bastien Lepage – 54000 Nancy

« On a toujours cherché des explications quand
c’était des représentations qu’on pouvait
seulement essayer d’inventer […] ma main se
sent touchée aussi bien qu’elle touche ; réel
veut dire cela, et rien de plus […] Les vérités
sont des choses à faire et non à découvrir, ce
sont des constructions et non des trésors »
Paul Valéry (1871-1945)

« The bee surprises the ability of more than
one architect by the perfection of its wax
cells, but what makes the most mediocre
architect superior to the most expert bee, is
that he constructs the cell in his head before
constructing it in the hive »
K. Marx, Capital, vol. 1, p. 174

« La modélisation réduit la réalité en vue d’une
certaine finalité : communiquer, former, piloter,
capitaliser, simuler, reproduire, dupliquer…
Pourquoi réduire la réalité à un modèle ? En se
détachant du détail, en se focalisant sur
l’essentiel, le modèle offre une représentation
simplifiée et intelligible de la réalité. C’est par
cette création intelligible, le modèle, et au
sacrifice de l’exhaustivité, qu’il est possible
d’agir efficacement. »
Dominique THIAULT, « Le modélisateur »
ii

Remerciements
Cette thèse a été réalisée au sein de l’Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs de
l’Institut National Polytechnique de Lorraine.
Je remercie Monsieur Pascal LHOSTE, Professeur des Universités et Directeur de l’ENSGSI
pour son rôle en tant que directeur de thèse et ses conseils précieux lors de la phase de
rédaction de ce document.
Je tiens à exprimer toute ma reconnaissance à Mme. Frédérique MAYER qui a su
m’accompagner au long de ces trois ans d’apprentissage comme chercheur, merci pour les
nombreuses relectures et corrections pendant la structuration et rédaction de la thèse.
Je remercie sincèrement Monsieur Vincent CHAPURLAT, Professeur à l’Ecole de Mines
d’Alès et Monsieur Emmanuel CAILLAUD, Professeur à l’Université de Strasbourg pour
avoir accepté de juger ce travail en tant que rapporteurs ainsi que Monsieur Eric BONJOUR
et Monsieur Arturo MOLINA, pour avoir accepté d’être membres du jury en tant
qu’examinateurs.
Je tien à remercier Monsieur Vincent BOLY, professeur à l’ENSGSI, pour sa rigueur et son
esprit scientifique et rationnel qui m’ont beaucoup aidé pour bien structurer ce document.
Un très grand merci à tous les membres de l’ERPI, mes collègues, aux enseignants ainsi que
tous les membres de l’ENSGSI pour leur soutien, leur sympathie et l’ambiance de travail
chaleureuse à laquelle ils contribuent tous.
Je tiens aussi à remercier le gouvernement mexicain pour son financement, sans lequel ces
travaux n’auraient été possibles.
Un très grand merci à tous mes amis d’ici et d’ailleurs pour leur présence, leur soutien, leur
sympathie, cette expérience n’aurait pas été la même sans vous (Sinuhé, Luis, Ricardo, Ana,
Humberto, Diego, Ale, Leticia, Adan, Hugo, Rebecca, Ivan, Manuel, Griet …).
Je tiens à exprimer ma profonde gratitude à mes parents, pour leur soutien, l’éducation qu’ils
m’ont offerte et les opportunités qu’ils m’ont données pour parvenir à achever cette étape de
ma vie. Cette réussite est à vous.
Merci à toi, mi Vida, pour ton soutien et pour ta complémentarité… duset daram.
iii
Sommaire 
INTRODUCTION GENERALE............................................................................................................................8 
CHAPITRE I 
1.  DEFINITION : QU’EST‐CE QU’UN PRODUIT INDIVIDUALISE...................................................................23 
2.  LE PRODUIT : PIVOT DE LA MODELISATION EN INGENIERIE DE L’INNOVATION.....................................26 
2.1  CARACTERISATION DE PROPRIETES FONCTIONNELLES D’UN PRODUIT.......................................................................28 
2.1.1  Caractérisation de propriétés essentielles et inessentielles d’un produit.28 
2.1.2  de propriétés de généralisation et de particularisation d’un produit..................29 
2.1.3  de propriétés MUST et CAN d’un produit.............................................................30 
2.1.4  Caractérisation des besoins pour un produit.................................................................................32 
2.2  CARACTERISATION DE PROPRIETES STRUCTURELLES D’UN PRODUIT.........................................................................35 
2.2.1  d’un produit comme un objet..............................................................................35 
2.2.2  Caractérisation d’un produit  un objet organisé................................................................36 
2.2.3  d’un produit comme un tout/partie.....................................................................37 
2.3  PROPOSITION D’UN ARTEFACT DE PRODUIT COMME PIVOT DE LA MODELISATION EN INGENIERIE DE L’INNOVATION..........40 
3.  LE SYSTEME‐PRODUIT INDIVIDUALISE : PIVOT DE L’INGENIERIE DE L’INNOVATION..............................42 
3.1  LE « PILLAR » DES EXIGENCES D’UN SYSTEME‐PRODUIT INDIVIDUALISE....................................................................46 
3.2  LE « PILLAR » DE LA STRUCTURE D’UN SYSTEME‐PRODUIT ................................................................48 
3.3  LE « PILLAR » DU COMPORTEMENT D’UN SYSTEME‐PRODUIT INDIVIDUALISE............................................................50 
3.4  LE « PILLAR » DES PARAMETRES D’UN SYSTEME‐PRODUIT INDIVIDUALISE51 
3.5  PROPOSITION D’UN ARTEFACT