Approche méthodologique de l’analyse des transformations de l’activité de co-conception de produits dans un environnement de réalité augmentée (pouvu)

Directeur(s) de thèse : Jean-François BOUJUT, Cédric Masclet
Ecole doctorale : IMEP2
Date de début  (souhaitée) : Octobre 2018
Financements envisagés – Contexte – Partenaires éventuels :

Description du sujet :

Le travail collaboratif tend à se généraliser dans le monde professionnel aujourd’hui, et particulièrement, en ce qui concerne les processus d’innovation, la nécessité d’intégrer les clients et les utilisateurs finaux devient cruciale dans les phases préliminaires de la conception, là où le design du produit se définit. Dans le cadre d’un précédent projet (http://www.spark-project.net/) nous avons développé conjointement une plateforme basée sur des techniques de réalité augmentée spatialisée dont l’objectif est de créer un support tangible aux utilisateurs experts ou non experts pour la manipulation d’objets en cours de conception. Dans ce projet nous partons de l’étude des représentations physiques et virtuelles qui sont utilisées par les participants pour analyser et comprendre l’évolution des pratiques dans le but d’améliorer l’implication des utilisateurs finaux dans le processus créatif.

 Originalité des thématiques et caractère innovant du projet (3000 caractères)

Le projet envisage de se situer à l’interface entre l’usage d’outils numériques de réalité augmentée et l’activité de travail collaboratif entre experts et non-experts.

Les thèmes poursuivis sont, d’une part dans le champ du développement numérique faisant appel à des connaissances en génie industriel, et d’autre part, l’approche cognitive et ergonomique inspirée de la psychologie sociale, cognitive et du travail. Le but de ce projet est d’articuler l’usage de la plateforme de réalité mixte au processus cognitif collaboratif tel que, dans le cas que nous étudierons, nous améliorons la génération et la visualisation d’idées, dans des sessions de co-conception de produit.

 La force du projet réside dans l’apport de l’ergonomie cognitive dans le développement d’un outil numérique pour la conception de produits. La conception a été reconnue comme une construction des représentations dans le domaine du “cognitive design research” (Visser, 2010). Cependant, la conception d’un artefact par le biais de l’utilisation des nouvelles technologies est encore mal appréhendée et suscite quelques approfondissements. Notamment, est-ce qu’une plateforme de réalité mixte permet-elle l’émergence du processus cognitif de conception chez celui qui l’utilise (et particulièrement les non-experts) ? Ainsi, de quelle manière doit-on appréhender le développement de ces nouveaux outils de travail pour optimiser le temps de conception non au détriment de la qualité ?

 Objectifs

 Les objectifs du travail de thèse sont de plusieurs ordres :

●      Nous souhaitons élaborer un travail complémentaire entre les deux établissements (Politecnico de Milano s’appuyant sur l’analyse du discours pendant une session de conception collaborative ; Grenoble INP s’appuyant sur l’analyse des gestes pendant ces mêmes sessions) afin de tirer des critères de discrimination entre les gestes de communication et les gestes simulant un artefact

●      En s’appuyant sur les deux dispositifs de réalité augmentée situés à Milan et à Grenoble, nous aimerions mettre en place un protocole expérimental nous permettant de qualifier et de quantifier quels sont les apports de la réalité mixte dans les processus de co-conception.

●      Nous souhaitons développer un corpus méthodologique réutilisable pour l’analyse de l’activité de co-conception dans des environnements numériques complexes, capable de prendre en considérations les éléments d’analyse de l’activité et l’impact des technologies sur cette activité.

 Méthodologie et programme de travail

 Le programme du travail de recherche se déroulera sur une durée de trois ans dont la décomposition se définira de la manière suivante :

• Les recherches sur l’état de l’art concernant l’exploitation des plateformes de réalité augmentée dans le domaine de la conception collaborative et des méthodologies de recueil de l’activité de co-conception feront l’objet du premier temps de travail au sein de l’établissement principal (6 mois).
• Sera suivi de ce travail, l’élaboration de la problématique et des hypothèses de recherches faisant l’objet de la constitution du premier protocole expérimental mis en place. Les premières expérimentations se dérouleront tantôt sur le site de l’établissement principal tantôt sur le site de l’établissement secondaire afin de recueillir des données interculturelles. L’objectif de ce premier recueil de données consistera en une analyse de l’activité de conception traditionnelle. (Notons que les séjours dans l’université partenaire seront prévus sur des périodes de 3*4 mois dont une période de 4 mois pendant cette première expérimentation).
• Le premier recueil des données établi, une grosse partie d’analyse des résultats s’établira sur l’établissement principal ainsi que l’élaboration du second protocole expérimental.
• Une seconde phase d’expérimentation est prévue de même manière que sur la première expérimentation d’un point de vue organisationnel. L’objectif de cette seconde phase d’expérimentation est de tester la méthodologie élaborée grâce au recueil des données de la première serie d’expériences.
• A l’issue de ce dernier recueil de données, nous rediscuterons de la méthodologie conceptuelle de l’analyse de l’activité gestuelle, de la parole et de l’activité centrée artefact dans les réunions de co-conception. Cette partie de travail approfondi sur la méthodologie d’analyse de l’activité se fera d’une part dans l’établissement partenaire et dans l’établissement principale afin que l’on s’assure de sa robustesse d’un point de vue culturel et selon les spécificitées des deux universités (dont chacune à des expertises différentes).
• La cloture du travail de recherche se fera sur le site de l’établissement principal par la rédaction de la thèse et la publication des résultats.

 Intérêt scientifique des résultats attendus

Pas plus tard que le 5 décembre 2017 se déroulait la première intervention chirurgicale avec une plateforme collaborative de réalité mixte au monde. Si les apports de la réalité mixte ont beaucoup été explorés dans le domaine médical et de la formation professionnelle, ils le sont alors moins dans le domaine de la conception de produits dans l’industrie.

• Améliorer la visualisation d’un produit en temps-réel conduit-elle à un plus fort engagement de ses concepteurs ?
• Améliore-t-il les échanges (dialogues / occurrences) entre concepteurs (et entre concepteur et client), ce que l’on appelle la “co-conception” ?
• Permet-il d’accéder directement aux informations, de recueillir des informations plus riches et permet-il le changement de point de vu des concepteurs par une prise de décision rapide ?
• Réduit-il le temps de conception tout en améliorant les performances ?

Toutes ces questions font l’objet de notre réflexion et suscitent notre interrogation.

Ainsi, les écarts obtenus entre la tâche prescrite et la tâche effective seront révélateurs des caractéristiques de l’activité.

L’intérêt scientifique est de développer un corpus méthodologique pour évaluer les situations de co-conception dans des environnements de Réalité Augmentée et/ou Virtuelle.

La complexité du projet est liée à un double niveau d’incertitude. D’une part à une plateforme technologique hautement évolutive avec des technologies plus ou moins matures, et d’autre part des tâches de co-conception qui sont transformées du fait de l’environnement de réalité augmentée. Cela crée des conditions difficiles appréhender du point de vue théorique et méthodologique.

Notre objectif est donc, d’un point de vue méthodologique, d’obtenir des résultats de l’activité de conception dans un environnement virtuel (nous faisons ici l’hypothèse que l’activité de conception se transforme du passage à l’activité de conception traditionnelle à une activité de conception par la technologie). De plus, ce projet pourra nous permettre d’expérimenter la méthodologie de conception d’un point de vue interculturel où notre élaboration de la méthodologie de recueil des résultats ne sera pas influencée par la culture et donc déployée dans un large périmètre (seconde hypothèse).

Contact(s) :
Cédric Masclet : cedric.masclet@g-scop.eu
Jean-François BOUJUT : jean-francois.boujut@grenoble-inp.fr