Armand Lang

La fabrication additive (FA) est une technologie qui aujourd’hui est mature pour la fabrication directe de certaines pièces fonctionnelles, ce qui entraîne un intérêt fort des entreprises pour la FA. Mais les connaissances associées à cette technologie diffèrent de celles des procédés de fabrications traditionnelles, ce qui oblige les concepteurs à prendre des décisions de conception différentes. Un certain nombre de difficultés fait que ces décisions ne sont pas encore prises par les concepteurs, ce qui freine l’intégration de la FA.Ainsi, l’objectif de nos travaux de thèse est d’aider les entreprises à dépasser et atténuer ces difficultés lors de l’intégration de la FA dans les processus de conception de produits.Cette objectif nécessite une approche méthodologique afin d’assurer la bonne intégration de la technologie au regard du contexte industriel. En effet, l’intégration de la FA impose de transmettre et de former les concepteurs au potentiel de la FA, de stimuler la créativité des concepteurs afin de dépasser les biais cognitifs imposés par la fabrication traditionnelle et d’orienter la stratégie de cette intégration en accord avec le contexte de l’entreprise.Cette thèse a donc pour finalité de répondre à la problématique suivante : dans une entreprise de l’industrie manufacturière, comment intégrer la fabrication additive en phase amont de conception comme source de créativité dans une stratégie d’innovation ?Les apports de ce travail de thèse sont la formalisation, sous forme de méthodologie, de l’intégration de la FA : la méthode ADAM² (Augmented Design with Additive Manufacturing Methodology). Cette méthode se structure en 3 phases : une phase d’adoption de la FA, une phase de planification de la FA et une phase de créativité et d’innovation avec la FA. La méthode ADAM² est structurée autour d’un processus d’intégration de la FA et d’un processus de conception associé. Les apports sont démontrés à travers un ensemble d’expérimentations.

Additive manufacturing (AM) brings new design potential compared with traditional manufacturing. Nevertheless, traditional manufacturing knowledge remains embedded in the minds of designers and is a real cognitive barrier to design in AM. Design for Additive Manufacturing (DfAM) provides tools, techniques, and guidelines to optimize design with the specifics of AM. These methods are usable at different moments of the design process. Only few DfAMs focus on the early stages of design, the ideation phase, which allows for the most innovation. The literature highlights the effectiveness of methodologies based on tangible tools, such as cards or objects, to generate creativity. The difficulty with such tools is to be inspirational as well as formative. Therefore, this article presents a method to help designers capture the design potential of AM to design creative solutions at the early stages of product design, named the Augmented Design with AM Methodology (ADAM²). This methodology relies on the potential of AM, defined in 14 opportunities and a set of 14 inspirational objects, each representing an opportunity. Dedicated to creativity sessions, this methodology allows forcing the association between knowledge of a company's sector and the design potential of AM. To validate the effectiveness of the ADAM² methodology, we use it for an industrial application in a jewelry and watchmaking company. The results showed that ADAM² promote the generation of creative solutions and the exploitation of the design potential of AM during the early design stages.