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Université Bordeaux 1 Les Sciences et les Technologies au service de l’Homme et

Université Bordeaux 1 Les Sciences et les Technologies au service de l’Homme et de l’environnement N° d’ordre : 4432 THÈSE PRÉSENTÉE A L’UNIVERSITÉ BORDEAUX 1 ÉCOLE DOCTORALE DES SCIENCES PHYSIQUES ET DE L’INGENIEUR Par Benjamin TYL POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR SPÉCIALITÉ : Mécanique et Ingénierie L’apport de la créativité dans les processus d’éco-innovation Proposition de l’outil EcoASIT pour favoriser l’éco-idéation de systèmes durables Directeur de thèse : Jérémy LEGARDEUR Co-directeur de thèse : Dominique MILLET Soutenue le : 13 décembre 2011 Devant la commission d’examen formée de : M. YANNOU Bernard Professeur École Centrale de Paris Rapporteur Mme ZWOLINSKI Peggy Professeur INP Grenoble, Laboratoire G-SCOP Rapporteur M. LE POCHAT Stéphane Docteur Responsable projet R&D EVEA Examinateur M. PERRY Nicolas Professeur Arts et Métiers ParisTech Bordeaux Examinateur M. LEGARDEUR Jérémy Professeur ESTIA – IMS Bordeaux 1 Directeur M. MILLET Dominique Professeur SUPMECA Toulon Co-directeur M. FALCHI André Docteur Consultant Invité Benjamin TYL – L’apport de la créativité dans les processus d’éco-innovation 2 REMERCIEMENTS Je voudrais avant tout remercier l‘ensemble des personnes qui m‘ont aidé, de près ou de loin, à mener à bien ma thèse. Je souhaite remercier Jérémy Legardeur pour m‘avoir encadré durant ces trois années. Ses conseils, sa vision du sujet, et la confiance qu‘il m‘a accordée ont largement contribué à la réalisation de cette thèse. Merci Jérémy pour tout le temps que tu m‘as consacré et pour ton soutien. Je remercie également Dominique Millet d‘avoir co-encadré ma thèse. Malgré la distance géographique, les conseils qu‘il m‘a prodigués ainsi que nos discussions variées m‘ont fait avancer dans ma réflexion. Merci à vous deux pour cette expérience particulièrement enrichissante. Vos approches respectives m‘ont donné le goût de la recherche. Je remercie l‘ensemble des membres du jury, M. Bernard Yannou et Mme Peggy Zwolinski d‘avoir accepté d‘être rapporteurs, M. Nicolas Perry d‘avoir accepté de présider le jury, M. Stéphane Le Pochat d‘avoir accepté d‘être examinateur, et enfin M. André Falchi d‘avoir accepté l‘invitation mais aussi d‘avoir été l‘encadrant industriel de la thèse et m‘avoir accordé sa confiance. Je remercie la structure d‘accueil de cette thèse, APESA, de m‗avoir offert des conditions exceptionnelles pour réaliser mes travaux. Plus particulièrement, je remercie le pôle APESA- Innovation, au sein duquel j‘ai été intégré. Un grand merci à Cyril, à Valentin et Stéphanie arrivés en cours de route, mais également à Franck, Bertrand et Romain, le futur docteur ... courage ! Une mention particulière à la britannico-landaise Nathalie pour sa disponibilité, sa bonne humeur, les différentes discussions (« consommer ou ne pas consommer ? »)…, elle a largement contribué au bon déroulement de ces 3 années passées au sein du pôle. Merci à vous tous pour cette ambiance de travail. Je remercie également l‘ESTIA, et plus particulièrement son directeur Jean Roch Guiresse pour sa disponibilité. Je remercie aussi l‘ensemble des personnes ayant contribué à enrichir ces travaux et/ou participé aux différents tests effectués : SolidCreativity, Réseau National EcoSD, l‘UTT, Renault, membres du projet CREATINN… Une thèse, c‘est avant tout un ensemble de rencontres. Je remercie les différents thésards que j‘ai pu rencontrer durant ces 3 ans. Merci à vous pour toutes ces discussions et débats passionnés que nous avons eus. J‘adresse des remerciements particuliers à Flore pour toute l‘aide qu‘elle m‘a apportée. Je pense aussi à mes amis de Lyon, Grenoble, Chambéry, Paris, Biarritz ... Ils se reconnaîtront. Merci Fouad pour ta vision extrême et enrichissante de l‘éco-conception ! Enfin, je conclurai en ayant une pensée pour ma famille, mes parents, mes frères, oncles et tantes qui m‘ont soutenu pendant toute ma scolarité et particulièrement ces trois dernières années. Benjamin TYL – L’apport de la créativité dans les processus d’éco-innovation 3 RESUME L’apport de la créativité dans les processus d’éco-innovation Proposition de l’outil EcoASIT pour favoriser l’éco-idéation de systèmes durables Aujourd‘hui les challenges portés par le développement durable nécessitent de développer de nouvelles offres et de nouveaux usages dans le cadre d‘un processus d‘éco-innovation intégrant les approches environnementales et sociétales. Cette thèse a pour objectif d‘étudier l‘intérêt d‘utiliser des outils d‘aide à la créativité afin d‘instrumenter les phases de génération d‘idées et de nouveaux concepts lors des processus d‘éco- innovation. A partir d‘un état de l‘art sur le concept d‘éco-innovation et sur les outils d‘aide à l‘éco- innovation, nous montrons ainsi que, s‘il existe de nombreux outils, peu d‘entre eux sont précisément focalisés sur la phase de génération d‘idées, ou idéation. De même, peu d‘entre eux permettent de stimuler l‘ensemble des axes du développement durable. Pour répondre à cette lacune, nos recherches s'appuient sur une adaptation de l‘outil de créativité ASIT en EcoASIT. . Cette adaptation est argumentée sur le plan conceptuel en montrant les affiliations théoriques entre les deux outils et sur le plan expérimental en présentant les résultats de nos différentes expérimentations. Nous montrons ainsi que l‘outil EcoASIT présente un fort potentiel dans le processus d‘éco-innovation en proposant de stimuler efficacement les phases d‘idéation sur l‘ensemble des axes du développement durable. Mots clés: éco-conception, éco-innovation, innovation, créativité, éco-idéation, expérimentation, ASIT, EcoASIT Benjamin TYL – L’apport de la créativité dans les processus d’éco-innovation 4 ABSTRACT Contribution of creativity in the eco-innovation process Proposition of an EcoASIT tool to foster the eco-ideation of sustainable systems Today the challenges of sustainable development require new offers and new uses to be developed within the framework of an eco-innovation process, integrating environmental and societal approaches. The aim of this thesis is to study the advantages of using creativity tools to foster new concepts and idea generation phases in eco-innovation processes. From a state of the art of the concept of eco-innovation and of the eco-innovation tools, we show that although there are many tools, few of them actually focus on the idea generation stage, or ideation, and few make it possible to stimulate all the axes of sustainable development. To fix this, our research relies on an adaptation of the creativity ASIT tool to EcoASIT. This adaptation is defended conceptually by showing the theoretical affiliations between the two methods, and experimentally by presenting the results of our different tests. We prove that the EcoASIT tool has great potential in terms of eco-innovation by efficiently stimulating the ideation stages with regard to all the aspects of sustainable development. Key words: eco-design, eco-innovation, innovation, creativity, eco-ideation, experimentation, ASIT, EcoASIT. Benjamin TYL – L’apport de la créativité dans les processus d’éco-innovation 5 TABLE DES MATIERES INTRODUCTION GENERALE ......................................................................................................... 13 CHAPITRE 1. Quelles réponses face aux enjeux environnementaux ? ..................................... 19 1.1. Etat des lieux ......................................................................................................................... 21 1.1.1. Un mode de vie non soutenable ................................................................................... 21 1.1.2. Des impacts multiples ................................................................................................... 21 1.1.3. Vers un indicateur unique ? .......................................................................................... 23 1.2. Le developpement durable ................................................................................................... 24 1.2.1. L’ambiguïté du concept de développement durable .................................................... 24 1.2.2. L’intégration du développement durable en entreprise............................................... 26 1.3. La conception comme réponse aux enjeux du developpement durable .............................. 28 1.3.1. Une approche résolution de problème ......................................................................... 28 1.3.2. Une approche prescriptive ............................................................................................ 29 1.3.3. L’approche « Réflexion-action » .................................................................................... 30 1.3.4. Synthèse ........................................................................................................................ 30 1.4. De la conception à l’éco-conception ..................................................................................... 30 1.4.1. Pourquoi une remise en cause de la conception ? ....................................................... 30 1.4.2. Les différentes intégrations de l’environnement dans le processus de conception .... 33 1.4.3. Focus sur l’éco-conception ............................................................................................ 39 1.4.4. Outils d’analyse environnementale et d’éco-conception ............................................. 40 1.5. Les limites des approches actuelles ...................................................................................... 44 1.5.1. L’intégration tardive de l’éco-conception dans le processus de conception ................ 44 1.5.2. D’une étude décontextualisée vers une approche plus globale ................................... 46 1.5.3. Une vision technique de l’environnement .................................................................... 46 1.5.4. Synthèse ........................................................................................................................ 47 1.6. L’approche par l’innovation et la conception innovante ...................................................... 48 1.6.1. La conception innovante est une condition de l’innovation ......................................... 48 1.6.2. Retour sur l’innovation .................................................................................................. 48 1.7. Modélisation de la conception innovante – la théorie C-K ................................................... 50 1.8. Synthèse : Vers l’éco-innovation ........................................................................................... 52 CHAPITRE 2. De l’état de l’art sur l’éco innovation à notre problématique de recherche ......... 55 2.1. Les Principes de l’éco-innovation .......................................................................................... 57 2.1.1. De l’éco-innovation au « Sustainable design » ............................................................. 57 2.1.2. Synthèse ........................................................................................................................ 60 Benjamin TYL – L’apport de la créativité dans les processus d’éco-innovation 6 2.2. Retour sur des exemples d’eco-innovations ......................................................................... 61 2.2.1. Caractéristiques d’une éco-innovation en tant que résultat ........................................ 61 2.2.2. Présentation d’éco-innovations .................................................................................... 64 2.2.3. Synthèse ........................................................................................................................ 70 2.3. Présentation des démarches et outils pour l’éco-innovation ............................................... 72 2.3.1. Tour d’horizon sur le développement des démarches d’éco-innovation ..................... 73 2.3.2. L’éco-innovation à partir de cas d’études industriels ................................................... 73 2.3.3. Etat de l’art des outils d’éco-innovation ....................................................................... 80 2.4. Synthèse de l’état de l’art ..................................................................................................... 99 2.5. Vers une problématique sur les phases d’idéation en éco-innovation ............................... 100 2.6. Vers une stimulation des différents aspects du développement durable .......................... 101 CHAPITRE 3. Approche méthodologique .............................................................................. 105 3.1. Méthodologie de recherche ................................................................................................ 107 3.2. Revue des outils de créativité existants – Mise en perspective de l’outil ASIT ................... 109 3.2.1. La créativité et ses outils ............................................................................................ 110 3.2.2. Présentation des outils ................................................................................................ 112 3.3. Les approches SIT (Structured Inventive Thinking) et ASIT (Advanced Systematic Inventive Thinking) .......................................................................................................................................... uploads/Science et Technologie/ tyl-benjamin-2011.pdf