Contribution à l'intégration de la fabrication additive et de la réalité augmentée en conception amont pour favoriser la créativité.

Contribution to the integration ofti Addive Manufacturing and Augmented Reality in early design phases to foster Creativity

• Auteur / Autrice : Jinxue Cui
• Direction : Frédéric Bruno Segonds
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Conception
• Date : Inscription en doctorat le 27/10/2022
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LCPI - Laboratoire Conception de Produits et Innovation
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)

Mots clés

Mots clés libres

Conception de produit

Fabrication additive

Réalité augmentée

Product design

Addive Manufacturing

Augmented reality

Résumé

Dans le processus de conception d'un produit, les premières étapes sont cruciales car 80 % des coûts de conception sont engagés au cours de ces phases. La créativité est l'une des activités en amont les plus importantes, car elle permet de créer des produits innovants et révolutionnaires. Les idées sont généralement produites à partir de sources d'inspiration telles que des images, des représentations 3D, etc. Ces idées sont ensuite retranscrites dans des fiches d'idées pour permettre de sélectionner un (ou plusieurs) concept à développer et à industrialiser. Dans le cadre de l'industrie 4.0, la phase de génération d'idées peut être enrichie par la manipulation d'objets physiques réalisés en fabrication additive (FA). Ces objets peuvent être produits à la volée pour représenter fidèlement un concept à développer. Afin de rendre cette manipulation encore plus réaliste, les technologies de réalité augmentée (RA) permettent d'appliquer une couleur et une texture à un modèle de basse-fidélité. Cela permet aux utilisateurs de voir différentes apparences d'un prototype physique à travers le dispositif de RA et en même temps, les utilisateurs peuvent toucher physiquement l'objet. En outre, avec la RA, les utilisateurs peuvent même modifier la forme et réaliser des activités de modélisation de formes intuitives. La RA permet généralement aux gens d'interagir avec une maquette virtuelle en 3D intégrée dans le monde réel. Le couplage de ces deux technologies (FA & AR) favorisera donc l'innovation des équipes de conception. L'objectif de cette thèse est de mettre en place et d'expérimenter les applications de la FA et de la RA dans les activités de créativité de conception de produits afin de répondre à la question de recherche suivante : l'expérience des technologies de FA et de RA peut-elle favoriser la créativité et l'innovation ?

In the product design process, early stages are crucial as 80% of the design costs are engaged during these phases. Creativity is among one of the most important early activity as it allows to create breakthrough innovative products. Ideas are usually produced from inspirational sources such as images, 3D representations etc. These ideas are then retranscribed in ideas sheets to allow to select one (or more) concept to develop and industrialize. As part of Industry 4.0, the idea generation phase can be enriched by the manipulation of physical objects made in Additive Manufacturing (AM). These objects can be produced on the fly to faithfully represent a concept to develop. In order to make this manipulation even more realistic, Augmented Reality (AR) technologies make it possible to apply a color and texture to a low-fidelity model. It allows users to see different appearances of a physical prototypes through the AR device and, at the same time, users can touch physically the object. Furthermore, with AR users can even change the shape and do some intuitive shape design activities. AR usually allows people to interact with virtual 3D mock-up integrated in the real world. The coupling of the two technologies (AM & AR) will thus favor the innovation of the design teams. The aim of this PhD is to device and experiment AM & AR applications in the product design creativity activities in order answer the following research question : can experiencing AM&AR technologies foster creativity and innovation?