Cours complet sur le management de l’innovation technologique et des connaissances

Cours complet sur le management de l’innovation technologique et des connaissances

Introduction générale

Des nos jours, l’innovation est une des sources de succès, de pérennité, d’expansion et de création de valeurs pour une entreprise. L’implantation d’une démarche pour la gestion de l’innovation, intégrée comme un des axes primordiaux dans les programmes de développement industriel actuel, atteste de son importance. Toutefois, toute la difficulté d’une telle démarche se localise dans la gestion de certains éléments immatériels mais stratégiques dont l’ampleur influence la performance de l’entreprise. Parmi les facteurs concernant cette gestion, la connaissance est l’un des plus importants. Le Comité Européen de Normalisation écrit dans son rapport que « les entreprises focalisent leur attention vers la connaissance comme un moyen pour améliorer leur performance et leur capacité à innover » [CEN 04]. Cette phrase met en évidence deux facteurs : les connaissances existantes dans une entreprise et leurs capacités à les mobiliser afin d’encourager l’innovation. De plus, l’innovation peut être vue comme un processus de transformation des idées vers des produits nouveaux ou améliorés, qui repose essentiellement sur la génération de nouveaux concepts. Ces derniers seront ensuite développés au travers de produits futurs potentiellement acceptables par un marché. Toutefois, ce processus de transformation d’une idée vers un produit est rarement le fruit d’une seule personne (ou une seule connaissance) mais résulte, au contraire, du travail d’une équipe souvent pluridisciplinaire. Au final dans ce processus, interagissent une vaste variété de connaissances et de compétences réparties dans toute l’entreprise.

Le facteur temps est également présent dans le processus d’innovation et ce à différents niveaux. Les cycles de vie de plus en plus réduits obligent les entreprises à innover sans cesse : amélioration continue, ajout de nouvelles fonctionnalités, produit de nouvelle génération (les ordinateurs, les téléphones portables en sont des exemples). Avec cette réduction du cycle de vie, les entreprises doivent accélérer le processus d’innovation car la fenêtre de sortie d’un produit est de plus en plus réduite. L’arrivée tardive sur un marché peut engendrer des conséquences dramatiques pour une entreprise (sortir un produit en premier peut générer des parts de marché importantes). Face à ce développement toujours plus rapide (et à moindre coût), les entreprises cherchent à capitaliser, réutiliser leurs connaissances, savoir-faire et expertise.

Les paragraphes précédents mettent en évidence deux facteurs : la créativité et les connaissances existantes et la capacité à les mobiliser afin d’encourager et accélérer l’innovation. Par conséquent, il faut développer une approche capable de satisfaire les axes connaissance-innovation. Cela implique d’un côté, le développement d’une mémoire organisationnelle, c’est-à-dire une structure qui favorise l’acquisition, l’analyse, la préservation et la réutilisation des connaissances et de l’autre, la création d’un entourage qui stimule la créativité avec comme but le déclanchement du processus d’innovation, la création de nouvelles connaissances et la résolution des problèmes. Ces nouvelles connaissances, destinées à améliorer la performance globale de l’entreprise, seront à leur tour mises à profit des produits, services et procédés nouveaux, voire dans la structure organisationnelle de l’entreprise.

La phase créative

En ce qui concerne la phase créative, les outils traditionnels pour encourager la créativité comme le brainstorming, la synectique, sont basés sur une approche psychologique de la créativité et par une exploration aléatoire de l’espace des solutions, qui ne tient pas compte de l’évolution des systèmes technologiques.

Alors, il est nécessaire d’offrir à une entreprise les moyens pour résoudre ses problèmes de façon systématique et continue. Cela devient possible grâce à l’apparition de la Théorie de Résolution des Problèmes Inventifs ou d’Innovation, appelée aussi théorie TRIZ. Cette théorie est fondée sur une analyse de plus de trois millions de brevets, une analyse des divers outils pour encourager la créativité, outils pour modéliser et résoudre les problèmes et finalement, une analyse détaillée de la littérature scientifique. Le résultat de cette démarche est que TRIZ peut proposer, durant la résolution d’un problème d’innovation, un ensemble d’outils et de concepts pour formaliser un problème, et pour guider la recherche dans l’espace des solutions afin d’aboutir plus rapidement à une solution. Cet ensemble d’outils et de concepts, tirent ses fondations d’un énorme corps de connaissances extrait de différents domaines techniques. Toutefois même si TRIZ peut apporter un ensemble d’outils contentant les meilleures pratiques, extraites de différents domaines, cette théorie de résolution des problèmes ne possède pas la capacité à mémoriser la mise en œuvre du processus déployé. Cela conduit à une déficience dans l’apprentissage qui se traduit par une perte d’efficacité à long terme.

La phase de la réutilisation des connaissances

De l’autre côté, se trouve la connaissance, qui pendant très longtemps n’a pas été considérée comme un actif exploitable pour l’entreprise. Puisque la connaissance est intimement liée à l’action, il s’avère nécessaire de proposer une structure capable de capturer, indexer, stocker et diffuser les connaissances produites lors de la résolution d’un problème au sein de l’entreprise afin de la rendre productive et d‘améliorer la performance globale de l’entreprise. Cette problématique est abordée par la gestion des connaissances. Cependant, afin d’encourager l’innovation au sein d’une entreprise, il est nécessaire de développer une structure capable de rendre disponible la connaissance, de guider les efforts créatifs de leurs membres et d’offrir un cadre qui favorise la résolution des problèmes. En considérant tous ces problèmes une méthodologie doit être proposée afin de satisfaire toutes ces dimensions. Une proposition pour satisfaire l’axe connaissance-innovation est décrite dans ce manuscrit.

L’organisation du manuscrit

Une synergie entre la vision de TRIZ et la capitalisation des connaissances qui vise à répondre à la problématique identifiée est décrite dans ce manuscrit. Ce document est composé de cinq chapitres :

Chapitre 1

Le premier chapitre « Perspective globale sur l’innovation », permet de positionner l’objectif de cette thèse par rapport à l’évolution des modèles de l’innovation, avec comme but, de mettre en évidence certains besoins insatisfaits. Dans cette analyse, l’innovation est considérée comme un processus. Dans un premier temps, les modèles déployés pour représenter l’innovation dans sa globalité sont abordés dans ce chapitre. Parmi les multiples étapes et facettes de ce processus, seules deux sont brièvement décrites : la création d’un nouveau concept et la conception. Plus en aval, le rôle de la créativité et la manière de la considérer au cœur du processus d’innovation sont aussi passés en revue. Ce premier chapitre met en évidence les manques existants dans les approches traditionnelles pour encourager la création de nouveaux concepts, trouver de nouvelles voies d’évolution des produits existants et résoudre les problèmes de conception. Cette phase de génération de nouvelles idées est primordiale, car elle est à l’origine du déclenchement de l’ensemble du processus d’innovation. L’importance de la théorie TRIZ, par son équilibre entre les dimensions psychologiques et techniques de la créativité, se révèle capitale pour satisfaire cette étape. De même, ce chapitre souligne l’importance de la connaissance comme véhicule pour effectuer la transformation d’une idée vers un nouveau produit.

Chapitre 2

Le chapitre 2, « la théorie TRIZ : une approche pour systématiser l’innovation » décrit l’approche de la théorie de résolution des problèmes inventifs qui considère l’innovation comme le résultat d’un processus d’évolution gouverné par des lois vérifiables. TRIZ est une théorie qui offre une structure pour guider la pensée créatrice. TRIZ inclut une base théorique, un répertoire d’outils analytiques et des outils basés sur la connaissance, qui aident les individus à inventer et à résoudre les problèmes complexes de façon systématique. Dans la conception de la théorie TRIZ, un problème inventif est un problème qui possède une contradiction, condition qui existe lorsque, l’amélioration d’un paramètre ou caractéristique utile d’un système, provoque la dégradation inacceptable d’un autre paramètre tout aussi utile. Ce type de problèmes nécessite pour sa résolution, une grande capacité créatrice et souvent, l’utilisation de connaissances très diverses, non restreintes à un domaine spécifique. La théorie TRIZ est capable d’aborder avec succès ce type de problèmes. Certaines limites de la théorie TRIZ, les plus importantes par rapport au contexte présent, sont mises en évidence afin de proposer une autre approche capable de les supprimer. Parmi les limites, l’absence de la capitalisation de la connaissance mise en œuvre lors de la résolution est la plus critique.

Chapitre 3

Suite aux limites identifiées dans les chapitres précédents, le chapitre 3 sur « La gestion des connaissances » explore brièvement la façon dont les connaissances sont créées, mobilisées et gérées avec comme but d’améliorer la performance d’une entreprise. Cette analyse est faite, afin d’identifier une structure capable d’apporter les moyens pour acquérir, analyser et préserver la connaissance mise en évidence lors de la résolution d’un problème par le biais de TRIZ. Parmi les méthodologies analysées, le raisonnement à partir de cas (RàPC) se distingue. Le RàPC essaie de créer une solution à une nouvelle situation, en se basant sur l’adaptation et l’évaluation des solutions déjà connues et stockées dans une mémoire ou base de cas. Cette approche possède l’avantage d’éviter les difficultés de modélisation du savoir-faire des experts, en se concentrant sur l’acquisition des cas. De même, le RàPC raisonne sur un ensemble d’analogies intra-domaine. Cette avantage peut s’avérer un frein à la créativité dans le cadre de la résolution d’un problème inventif, car les solutions trouvées et accessibles dans d’autres domaines ne sont pas prises en compte.

Chapitre 4

Le chapitre 4 est concentré sur « La création d’une synergie entre la théorie TRIZ et la gestion des connaissances ». Dans ce chapitre un modèle conceptuel est proposé où s’intègrent la vision technologique de TRIZ et le Raisonnement à Partir de Cas (RàPC), afin d’offrir un outil capable de guider la pensée créatrice pendant la résolution d’un problème. En même temps, ce modèle cherche à créer une structure capable de capturer, stocker et rendre accessible l’information déployée pendant ce processus. Le but final de la synergie entre TRIZ et le RàPC est de produire un outil capable de capitaliser les connaissances et également d’appuyer l’innovation. Ce chapitre inclut une description des bases théoriques de la synergie TRIZ-RàPC, ainsi que les éléments qui interagissent au cœur de cette synergie.

Chapitre 5

Finalement le chapitre 5 « Le processus d’implémentation de TRIZ-RàPC », présente la description de l’implémentation du modèle TRIZ-RàPC. Cette implémentation met en relation plusieurs bases de données. Dans ces bases de données, la description d’un système, d’un problème et sa contradiction associée, sont utilisées pour rechercher dans la base de cas un problème similaire. Si la recherche aboutie à un cas, celui est sélectionné pour être réutilisé et adapté au cas cible. Dans le cas contraire, le système propose un ensemble de principes de résolution pour ce problème, déjà vérifiés dans le passé lors de situations similaires, mais dans des domaines différents. Deux exemples d’application, le réacteur LPCVD et le lit mobile simulé illustrent la façon dont cette base de données a été construite et la manière dont un cas est présentée. Finalement, les conclusions et perspectives générales sur le modèle présenté dans le chapitre 4 sont introduites.

Chapitre 1 Perspective globale sur l’innovation

1. Introduction

« ...Chaque nouvelle génération s'améliorera par rapport aux générations précédentes et, ce mécanisme progressif et continu d'amélioration et d'adaptation, est la source de l'évolution des espèces » [TOA 03]. Ce paragraphe est un extrait de la théorie de l'évolution des espèces de Darwin, il met en évidence que la capacité d'adaptation à un environnement en changement perpétuel (et très compétitif), détermine la survie d'une espèce. Par analogie, cette phrase est applicable à une entreprise. Par conséquent, la faculté d'adaptation, la flexibilité, l'habilité à apprendre et à développer de nouvelles capacités, sont des caractéristiques nécessaires pour assurer la pérennité sur un marché, où les frontières disparaissent, et où la concurrence internationale est de plus en plus accrue. L’ensemble des caractéristiques citées se regroupent sous un seul concept : l’innovation.

Selon une étude menée par Cap Gemini (Ernest & Young Center for Business Innovation), l’innovation est, plus que tout autre facteur, celui qui crée la valeur pour une entreprise [POL 03]. Parmi les facteurs pris en compte, cette étude a regardé la compétence à manager, l'identification d’une marque, la qualité du produit et même la satisfaction du client. Ainsi, ce chapitre sera consacré à définir les éléments primordiaux liés à l’innovation, toujours dans le champ industriel. D’abord seront introduites les généralités du processus d’innovation ainsi que les différents modèles qui représentent ce processus. Puis, les différentes approches qui expliquent la créativité et leurs impacts sur l’innovation seront passées en revue.

Table de matières

Introduction générale ................................. 2

Chapitre 1 : perspective globale sur l’innovation

1. Introduction ................................. 8

1.1. Généralités........................... 8

1.2 Définition ............................... 9

2 Les diverses classifications de l’innovation................. 10

2.1 La nature de l’innovation ........................... 10

2.2 L’impact de l’innovation sur le marché ................. 10

2.2.1 L’innovation radicale ........................... 11

2.2.2 L‘innovation incrémentale ................... 12

2.3 Le degré de nouveauté ............................. 13

2.4 L’innovation selon sa stratégie .................. 13

2.5 Conclusion........................... 14

3. Les différents modèles du processus d’innovation ............... 15

3.1 Le modèle « Science – Push ».................. 15

3.2 Le modèle « Demande Pull » .................... 16

3.3 Le modèle « Coupling » ............................ 16

3.4 Le modèle d'innovation de quatrième génération............ 17

3.5 Le modèle d'innovation de cinquième génération ...................... 18

3.6 Les connaissances comme source de l’innovation continue................. 19

3.7 Conclusion........................... 19

4 La créativité dans le processus d’innovation : visions et modèles............... 20

4.1 La créativité est une succession de phases.................... 22

4.1.1 Le modèle Wallas ............................... 22

4.1.2 Le modèle d’Osborn ........................... 22

4.1.3 Le modèle Osborn – Parnes.......................... 22

4.2 La créativité est un art ............................... 23

4.3 La créativité peut être apprise et systématisée ............... 23

4.3.1 L’approche de la pensée latérale................... 23

4.3.2 La systématisation de la créativité : l’approche de la théorie TRIZ ........... 24

4.4 Les techniques pour diriger la créativité............... 25

4.5 Conclusion........................... 26

5. La conception, un processus inhérent à l’innovation ............ 27

5.1 Les caractéristiques du processus de conception...................... 27

5.2 TRIZ dans le processus de conception ................ 29

6. Conclusions .............................. 30

Chapitre 2 : la théorie TRIZ : une approche pour systématiser l’innovation

1. Introduction ............................... 32

2. Qu’est ce que la théorie TRIZ ? ...................... 32

2.1 Les origines de TRIZ ...................... 34

2.2 Le processus de résolution d’un problème dans TRIZ............... 35

2.3 L’analyse de ce processus ........................ 37

3. Les concepts de base de TRIZ ....................... 39

3.1 Le concept d’idéalité et le Résultat Idéal Final (RIF).................. 39

3.2 La contradiction.............................. 41

3.2.1 La contradiction administrative ...................... 41

3.2.2 La contradiction technique.................. 42

3.2.3 La contradiction physique ................... 42

3.2.4 La formulation des contradictions .................. 42

3.3 Les ressources............................... 42

3.4 Les lois d’évolution ......................... 44

3.4.1 Les postulats des lois d’évolution .................. 44

3.4.2 Les lois statiques ..................... 46

3.4.3. Les lois cinématiques ........................ 47

3.4.4 Les lois dynamiques ........................... 47

4 Les outils de TRIZ................................. 48

4.1 Les outil analytiques et les outils basés sur la connaissance ............... 48

4.2 L’algorithme ARIZ........................... 49

5 Conclusions, avantages et inconvénients................... 51

Chapitre 3 : la Gestion des Connaissances

1. Introduction ............................... 54

2. La connaissance.................................. 54

2.1 Qu’est-ce que la connaissance ? ......................... 55

2.2 La relation information - connaissance................. 55

3. La connaissance tacite et explicite ............................ 56

3.1 La connaissance explicite ......................... 57

3.2 La connaissance tacite.............................. 57

3.3 Les deux dimensions de la connaissance dans l’entreprise ................. 57

4. Le processus de création de connaissances ........................ 58

4.1 La socialisation : de la connaissance tacite à tacite................... 59

4.2 L’extériorisation : de la connaissance tacite à l’explicite ............ 61

4.3 La combinaison : de la connaissance explicite à l’explicite................... 62

4.4 L’intériorisation, de la connaissance explicite à tacite................ 62

5. La gestion des connaissances ou knowledge management (KM) comme la problématique

de capitalisation des connaissances................... 63

5.1 La capitalisation des connaissances .................... 63

5.2 Les méthodes de capitalisation des connaissances .................. 65

5.3 La mémoire d’entreprise............................ 65

5.3.1 La méthode CommonKADS .......................... 66

5.3.2 La méthode REX ..................... 67

5.3.3 La méthode MKSM (Methodology for Knowledge System Management) ............ 68

5.3.4 La méthode CYGMA (Cycle de vie et Gestion des Métiers et Applications) ........ 68

5.3.5 Les ontologies.......................... 69

5.3.6 Mémoire à base de cas ...................... 70

6. L’innovation et la gestion des connaissances....................... 74

7. Conclusion ................................ 75

Chapitre 4 : la création d’une synergie entre la théorie TRIZ et la gestion des

connaissances

1. Introduction ............................... 78

1.1 La création d’une synergie pour mobiliser les connaissances et encourager la

créativité.................................... 78

1.2 Type de conflit visé......................... 79

2. Le Raisonnement à Partir de Cas (RàPC)................. 80

2.1 Les fondements du RàPC ......................... 80

2.1.1 La théorie de la mémoire dynamique ....................... 80

2.1.2 Le raisonnement analogique ......................... 81

2.1.2.1 L’analogie transformationnelle ou par transformation.................. 81

2.1.2.2 L’analogie dérivationnelle ou par dérivation ..................... 82

2.1.2.3 Le processus générique du raisonnement analogique ................ 83

2.2 Les concepts de base du RàPC........................... 84

2.3 Le mécanisme de résolution des problèmes du RàPC .............. 84

2.4 Les avantages du RàPC ........................... 86

2.5 Les limites du RàPC....................... 88

3. La théorie TRIZ, concepts et outils dans la synergie ............ 89

3.1 Les avantages de la théorie TRIZ ........................ 90

3.2 Les limites de la théorie TRIZ.................... 90

3.3 Une comparaison entre les deux approches................... 90

4. La matrice de résolution des contradictions techniques .................. 92

4.1 Description .......................... 92

4.2 L’utilisation de la MRC............................... 94

4.3 Exemple d’utilisation :..................... 95

4.4 L’identification des contradictions comme un moyen de résolution des problèmes.... 96

5. Vers une approche combinée ......................... 96

5.1 La mémoire de cas, intégration de la matrice de résolution des contradictions.......... 97

5.2 La représentation d’un cas dans l’approche TRIZ-RàPC........... 99

5.3 Le modèle TRIZ-RàPC............................ 101

5.4 La similarité des cas..................... 102

5.5 L’apprentissage dans TRIZ-RàPC ..................... 104

6. Avantages et limites de la synergie TRIZ-RàPC................. 105

6.1 Les avantages de l’approche TRIZ-RàPC..................... 105

6.2 Les limites de TRIZ-RàPC....................... 106

7. Conclusion .............................. 107

Chapitre 5 : Le processus d’implémentation de TRIZ-RàPC

1. Introduction ............................. 110

2. Étape initiale du développement de la mémoire TRIZ-RàPC ................... 110

2.1 Les composants de la mémoire TRIZ-RàPC................. 110

2.2 Le système comprenant le problème ................. 111

2.3 Le problème modélisé sous la forme d’une contradiction ................... 112

2.4 L’effet néfaste à éliminer ou l’amélioration souhaitée .............. 114

2.5 L’utilisateur ........................ 114

3. Présentation du modèle de base de la mémoire TRIZ-RàPC................... 115

3.1 L’identification de la contradiction ...................... 115

3.2 Les principes associés ............................ 116

3.3 La recherche d’un cas ............................. 117

3.4 La représentation d’un cas...................... 118

4. Conclusions ............................ 120

5. Évolutions de la mémoire TRIZ-RàPC..................... 121

5.1 Les différences principales...................... 122

5.1.1 L’association d’un paramètre pour caractériser l’objectif.............. 122

5.1.2 Les ressources ...................... 123

5.1.3 La description de la solution ........................ 123

6. Exemple d’application........................ 125

Le Lit Mobile Vrai................................ 125

7. Conclusions ............................ 127

Conclusions générales et perspectives .................. 130

Bibliographie…………………………...…………………………..………………..145

Annexes

Annexe 1: l’innovation incrémentale ou le concept d'amélioration continue………………. 163

Annexe 2 : la théorie TRIZ, état de l’art……………………………………………………….. 167$