Développement durable et responsabilité dans l'ère numérique : Étude de la technologie d'impression 3D au niveau du consommateur

par Josip Maric

Thèse de doctorat en Sciences de Gestion

Sous la direction de Florence Rodhain.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de EDEG - Economie Gestion , en partenariat avec MRM - Montpellier Recherche en Management (laboratoire) .


  • Résumé

    Dans cette thèse, nous étudions les concepts de durabilité et de responsabilité à l'ère de la numérisation, époque marquée par l'émergence de nouvelles technologies numériques de rupture. Nous cherchons à identifier dans quelle mesure les technologies numériques peuvent contribuer aux objectifs de durabilité et de responsabilité et comment une technologie numérique spécifique peut faciliter l'atteinte de ces objectifs. Ces critères nous ont conduits au choix de la fabrication additive, plus communément connue sous le nom de « technologie d'impression 3D » (3DP). Observée à travers du prisme conceptuel de l'innovation responsable, notre étude dévoile au travers de ses principaux résultats certains des mystères que revêtent les 3DP auprès du grand public. En combinant le concept d'innovation responsable avec une technologie numérique spécifique, nous avons adopté une approche de recherche utilisant la théorie enracinée pour suivre les processus d'adoption/diffusion actuels à partir du terrain, et identifier les utilisateurs précurseurs et influents du domaine des 3DP. Ainsi, les principaux résultats peuvent être divisés en deux thèmes, dans un premier temps pour expliquer les caractéristiques des systèmes sociotechniques dans lequel la 3DP est située et, dans un deuxième temps, discuter des avantages et des défis sociaux, économiques et environnementaux de 3DP pour le grand public. Dans la seconde partie, la première section, consacrée aux caractéristiques du système sociotechnique, se concentre sur le processus d'adoption actuel, l'identification des utilisateurs influents prenant forme dans la culture ‘Maker' et dans les espaces de coworking. Cette section présente également les caractéristiques actuelles de ces primo utilisateurs et les particularités de 3DP pour le grand public, telles que le déséquilibre hommes-femmes pour les utilisateurs actuels, et la manière dont contribueront la 3DP au développement de nouveaux produits. La seconde section de nos principaux résultats offre une analyse détaillée des avantages et des défis sociaux, économiques et environnementaux spécifiques de 3DP au niveau consommateur. Ces résultats indiquent qu'il existe une attente sociétale croissante auprès des 3DP pour adoucir les systèmes de production actuels et aboutir à des logiques de production plus durables. Par conséquent, les opportunités économiques offrent la possibilité de développer de nouveaux services et produits dans le marché des 3DP, caractérisé par une forte expansion et de faibles barrières à l'entrée, qui séduisent une grande variété de petites et moyennes entreprises (PME). Enfin, la nature environnementale des 3DP au niveau consommateur, même si elle offre des possibilités prometteuses pour préserver les ressources, optimiser la production, maîtriser l'obsolescence planifiée et recycler et réutiliser les matériaux, fait toujours face à un certain nombre de problèmes, qui limitent les apports environnementaux dans le cas d'une adoption de masse. Les contributions théoriques correspondent principalement aux spécificités du processus d'adoption des 3DP au niveau consommateur, à l'identification des caractéristiques des primo utilisateurs et des utilisateurs influents, mais aussi aux implications en termes de développement durable, sujets rarement traités dans la littérature en gestion. Nos principales conclusions apportent également des informations détaillées aux praticiens qui peuvent mener leurs activités entrepreneuriales, en mobilisant ces technologies pour améliorer les modèles d'affaires existants ou en développant des produits et services entièrement nouveaux. Les législateurs peuvent tirer parti des informations sur les pratiques 3DP actuelles et élaborer des politiques pour soutenir la recherche et l'innovation dans le domaine des 3DP ou pour identifier les menaces potentielles pour le public, telles que les risques liés à la propriété intellectuelle ou les problématiques de standard.

  • Titre traduit

    Sustainability and responsibility in the digitalization era: a study of consumer-level 3D printing technology


  • Résumé

    This study investigates the concepts of sustainability and responsibility in innovation through the processes of digitalization, marked by the emergence of new disruptive digital technologies. We observe the link between the digitalization and sustainability to understand how a specific digital technology can lead to sustainable and responsible outcomes. These criteria led us to additive manufacturing, or more commonly known, 3D Printing (3DP) technology. We adopted a responsible innovation concept as a set of principles to guide our study on 3DP. Moreover, this study design enabled us to align responsible innovation with existing research methods such as grounded theory. Through a bottom-up research approach, we observed trajectories of the current 3DP adoption/diffusion process and identified early users within their sociotechnical environment where 3DP is currently available. This constituted a solid ground to discuss 3DP sustainable and responsible nature and related implications. Responsible innovation concept, 3DP technology and our research methods are described in the Part I of this document. Part II elaborates main findings that can be divided into two sections. In the first section, we present characteristics of the sociotechnical system, current adoption process, 3DP innovation characteristics, and identify lead users. Current lead users of consumer-level 3DP are seen in the form of Maker culture and the coworking spaces. We present the insights on this specific interaction between the 3DP and Maker culture, whilst also discussing characteristic gender imbalance and new product development. The second section offers detailed analysis of consumer-level 3DP social, economic and environmental implications. Social implications indicate that there is an increasing societal expectation where 3DP is expected to lead a transformation towards more sustainable means of production. Economic implications are concentrated on the business opportunities relying on the growing 3DP market. As an evolving and niche market, current expansion and low-entry barriers are attracting interest of Small and Medium Entrepreneurs (SMEs) who develop new 3DP services and products. Lastly, even though with a promising potential to preserve raw resources, optimize production, tackle planned obsolescence, ensure recycling and reuse of materials, consumer-level 3DP still faces several environmental challenges. Possible rebound effect in energy and resources could lead to consequences that undermine its additive nature, where ecology is not a central topic for 3DP further development. Theoretical contributions of our study can be summarized in the specificities of consumer-level 3DP adoption process, characteristics of the early adopters and sustainability implications. These topics are scarcely covered in management research. Moreover, our key findings also provide detailed managerial contributions for the practitioners and the policy-makers. These can contribute to entrepreneurial activities that demand 3DP alignment with existing business models or development of new products and services based on this technology. Policy-makers can obtain insights on the current 3DP practices that can help guide policies to support research and innovation linked to 3DP technology. Our study insights can assist their understanding of possible threats hidden in Intellectual Property (IP), security and standardization issues related to 3DP technology. Finally, our main intention was to contribute to the ongoing scholar debate about the 3DP technology, digitalization and sustainability. For these purposes, we have developed a detailed thesis monograph offering a broad range of findings, whilst two fully published peer-reviewed publications, alongside several conference papers, ensure public visibility of our work. The published peer-reviewed articles are available in the Appendices section of this document.