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N° d’ordre : 2366 Thèse Présentée pour obtenir LE TITRE DE DOCTEUR DE L’INSTITU

N° d’ordre : 2366 Thèse Présentée pour obtenir LE TITRE DE DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE École doctorale : Systèmes Spécialité : Systèmes industriels Par Guillermo CORTES ROBLES Titre de la thèse Management de l’innovation technologique et des connaissances : synergie entre la théorie TRIZ et le Raisonnement à Partir de Cas. Application en génie des procédés et systèmes industriels Soutenue le 19 juillet 2006 devant le jury composé de : Mme. Camille ROSENTHAL-SABROUX Présidente M. Jean Marc LE LANN Directeur de thèse M. Jean Claude BOCQUET Rapporteur M. Emmanuel CAILLAUD Rapporteur M. Germain LACOSTE Membre M. Stéphane NEGNY Membre Mme. Pascale ZARATE. Membre invité Mme. Corinne SOURD Membre invité M. Pierre SERE PEYRIGAIN Membre invité A mis mujeres… A Susana, mi esposa, de quien sólo he recibido amor y comprensión pues colaboró más que nadie durante el desarrollo de esta tesis. A mis hijas Marifer y Daniela, quienes me han ofrecido las lecciones más importantes en mi vida, llenándola de sonrisas y alegría. Al hombre que supo encauzar mi destino: Armando Robles Medina. A Chelito, Laura Elena, Liliana, Laura y María Eugenia quienes sólo me han dado cariño. A mi Hermanito. Con mucho cariño para todos los Robles quienes con su ejemplo han guiado mi existencia. Remerciements Tout d’abord j’adresse mes remerciements au CONACYT et au gouvernement des États- Unis Mexicaines d’avoir mis à ma disposition tous les moyens financiers pour le développement de cette thèse. Merci aux Professeurs Jean Claude BOCQUET, Emmanuel CAILLAUD d’avoir accepté de juger ces travaux en tant que rapporteurs. Je tiens à remercier les professeurs Camille ROSENTHAL-SABROUX et Germain LACOSTE d’avoir accepté d’être membres du jury, pour leurs remarques et d’avoir partagé avec moi leurs visions et expériences. Merci à Mme. Corinne SOURD et à M. Pierre SERE PEYRIGAIN pour avoir accepté d'être membre invité du jury de cette thèse. Trois années ont été nécessaires pour l’aboutissement de cette thèse. Trois années pendant lesquelles j’ai reçu l’aide et le soutiens des professeurs, collègues et amis au sein de l’ENSIACET et l’Institut National Polytechnique de Toulouse. A vous tous, qui de manière scientifique mais surtout humaine m’avaient soutenu et encouragé, je vous suis très reconnaissant. Je souhaite témoigner ma reconnaissance au Professeur Jean Marc LE LANN, Directeur de l’ENSIACET d’avoir accepté d’être mon directeur de thèse. J’adresse des remerciements très spéciaux à Stéphane NEGNY pour l’intérêt qu’il a témoigné pour mes travaux, pour ses conseils et sa patience, mais surtout pour sa bonne humeur et ses qualités humaines. Je remercie également les différentes personnes qui ont participé au quotidien de mon travail et également à ceux qui ont accepté de la juger. Merci à Philippe DUQUENNE, Pascale ZARATE et Alan HAIT du Département de Génie Industriel à l’ENSIACET pour leurs conseils et la manière si chaleureuse de guider mes réflexions. Merci à mes amis Hilaire, Florian PICARD, Florian FABRE, Isabelle BETONNI, Marck FALGA et à tous mes collègues du Génie des Procédés. Un grand merci à mes amis Leonardo Da Silva, Sofía Montalvo, Carlos Villagomez, Hector, Becky et Bruno. Merci à Alberto Aguilar, Ignacio Herrera, Alejandro Sandoval et Antonin Ponsich de m’avoir tant aidé, de m’avoir écouté et conseillé et merci pour les si beaux gestes que vous avez eu à l’égard de ma famille, je vous suis très reconnaissant. Merci a vous tous, car vous avez fait de mon séjour en France, une expérience inoubliable. Résumé Titre : Management de l’innovation technologique et des connaissances : synergie entre la théorie TRIZ et le Raisonnement à Partir de Cas. Application en génie des procédés et systèmes industriels. Résumé : Les méthodologies traditionnelles de résolution de problèmes comme le brainstorming, la synectique, la méthode d’essais-erreurs, etc. trouvent leurs limites lorsqu’elles sont confrontées à un problème inventif ou problème contenant une contradiction (conditions sous laquelle deux exigences ou besoins d’un système sont mutuellement exclusives, mais doivent être associés afin d’atteindre un même objectif). Ce type de problèmes est généralement résolu en acceptant un important degré de compromis et avec une direction aléatoire de recherche d’une solution, qui se traduit par une efficacité inferieure à celle atteignable par d’autres méthodes. L’arrivée de la théorie de résolution des problèmes inventifs ou théorie TRIZ a éliminé ces inconvénients. Cette approche, basée sur l’évolution historique des systèmes techniques, a produit une vision où l’innovation est considérée comme une ressource maîtrisable pouvant être appliquée systématiquement. Paradoxalement, cette approche basée sur la connaissance et applicable à n’importe quelle discipline ou domaine, ne possède pas la capacité à mémoriser, ce qui s’avère indispensable pour l’apprentissage. De ce fait, les connaissances qui ont servi et qui ont été créées lors de la résolution d’une contradiction, ne peuvent pas être réutilisées. Cet inconvénient est un facteur négatif pour la performance de TRIZ lors de la résolution d’un problème inventif. Parallèlement, une autre approche a développé la capacité à identifier, stocker et réutiliser la connaissance : la gestion des connaissances. Cette capacité est mise en œuvre dans le raisonnement à partir de cas (RàPC). Cette approche, dont l’efficacité est basée sur l’aspect spécifique au domaine d’application, utilise les expériences acquises pendant la résolution des problèmes passés, afin d’aborder la résolution des problèmes nouveaux. Toutefois, le RàPC, de par sa nature, ne prend pas en considération les solutions qui ont été développées dans d’autres domaines. Cela limite fortement la capacité du RàPC à proposer une solution nouvelle ou innovante. De plus, la mémoire du système ne peut pas apporter une solution pour une situation qui n’a pas été identifiée et résolue auparavant. Les limites et la complémentarité constatées dans les deux approches, ont servi de base pour la proposition d’un nouveau modèle. Ce modèle offre une approche qui combine la vision technologique de la théorie TRIZ et la capacité à mémoriser et réutiliser la connaissance développée par le raisonnement à partir de cas. La synergie entre ces deux approches permet d’un côté, de diriger les efforts créatifs lors de la résolution d’un problème inventif et de l’autre, de réutiliser la connaissance déployée lors de ce processus. La capacité de cette nouvelle approche est illustrée au travers d’études de cas issues du génie des procédés et du génie industriel. Mots clés : Innovation, Capitalisation des connaissances (KBS), RàPC (CBR), théorie TRIZ, Matrice des Contradictions Techniques. Abstract Title: Innovation and Knowledge Management: a synergy between TRIZ theory and Case-Based Reasoning. Application in process and industrial engineering. Abstract: Traditional problems solving methodologies like brainstorming, synectics, trial and error, etc. find their limits when they are facing inventive problems or problems that could be described like contradictions. A contradiction exists when two different and mutually exclusive requirements, states or conditions in a system, have to be present and act together, with the aim to accomplish same objectives. Trade off is usually the most used way to solve this kind of problem, also characterized by a random search of solutions. These situations have a negative impact over performance, which could be improved by applying other methodologies and tools. The theory of inventive problem solving or TRIZ theory has the capacity to eliminate these negative aspects described above and to produce innovative solutions to contradictions. This approach, which is different from the traditional psychology based approaches, is knowledge based. The particular vision of TRIZ is based on the history of technological evolution. TRIZ considers innovation like a process which can be controlled and deployed systematically. Paradoxically, this knowledge based approach with transversal domain application, does not have the capacity to memorise, which is fundamental for learning. Consequently, knowledge that has been employed and created while solving inventive problems can not be reused. This drawback has a negative effect on problem solving performance while deploying TRIZ. Knowledge management has developed the capacity to identify, store and reuse knowledge. This is the core capacity of several knowledge management methodologies, among them is, the Case-Based Reasoning (CBR). The performance of this problem solving tool, lies essentially in its capacity to offer a pragmatic answer for specific domain problems. CBR systems solve a new problem by identifying its similarity to one or several previously solved problems stored in a memory and by adapting their known solutions. Since CBR application is domain specific, CBR cannot consider the solutions that have already been identified in others domains while solving new problems. This characteristic limits the CBR’s capacity to propose innovative solutions to a problem. Besides, a shortcoming is revealed when a CBR system faces a problem that had not been solved in the past. If this situation occurs, the memory cannot find a similar problem and consequently, no solution is proposed. The limits and the complementarity observed between TRIZ and CBR are employed to propose a new model. This model presents an approach that combines the technological vision of TRIZ and the ability developed by CBR to memorize and to reuse knowledge. This synergy allows in the fist place, to steer the creative effort when facing inventive problems and in the second, to reuse knowledge that had been acquired in past problems. The capability of this new approach uploads/Philosophie/ cortesrobles-pdf.pdf