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International audience; Rapid prototyping machines are becoming faster at manufacturing machine tools. The processes of quality assurance impose the qualification of the production devices. A procedure and a test part are proposed for that purpose; intended for the family of processes of point-by-point layer manufacturing. Existing test parts only permit benchmarking and comparisons between machines: their capacity can be evaluated, but the test part analysis does not make it possible to establish the link between noted defects and their causes. The proposed process and test part permit the identification of the defects and whether their origins are machine or material linked. This paper describes the approach used to design the test part. Some preliminary measures were made on a test part, in order to discuss procedure and measurements.

For a majority of companies, innovation has become an essential element of corporate sustainability.However, during the product development phase the designer is forced to make decisions on design. These decisions subsequently have a strong impact on the acceptability of the products by the market. Orthopaedics implants design is no exception.The aim of this thesis is to show that it is possible to integrate, in the early phases of the orthopaedic implant development process, a tool for decision-making; in choosing concepts that incorporate technical, medical, surgical and economic criteria. The goal is to reduce the risk for the patient but also reduce the risk of commercial failure.The first part of this document focuses on analysing the context of this study, particularly for medical devices. Following this, the state of the art studies the various innovation processes and more specifically, the design process of medical orthopaedic implants. This work forced us to question and analyse evaluation methods for potential innovations available in the scientific literature, and integrate them into the implant sector.From this analysis, a question emerged lying at the heart of our research: how to design innovative implants with a low level of risk (clinical risk, default risk, risk of use)?The answer to this question has resulted in the proposal of a new tool for decision-making (Hypothesis 1) integrated within upstream phases of a suitable decision process (Hypothesis 2) for developing implants. These were then checked and validated in three experiments that resulted in the development of orthopaedic implants that were successfully inserted into patients.; Pour la plupart des entreprises, l’innovation est devenue un élément indispensable, garant de la pérennité de l’entreprise.Cependant, durant les phases de développement des produits, le concepteur est confronté lors des principaux jalons du processus à faire des choix de conception. Ces prises de décisions ont par la suite un fort impact sur l’acceptabilité ou non des produits par le marché. Le monde de la conception des implants orthopédiques n’y échappe pas.Le but de ce travail de thèse est de montrer qu’il est possible d’intégrer dans les phases amonts du processus de développement d’implants orthopédiques, un outil d’aide à la décision pour le choix de concepts intégrant des critères techniques, médicaux, chirurgicaux et économiques permettant de réduire les risques pour le patient mais aussi les risques d’un possible échec commercial.La première partie de ce document s’intéresse à l’analyse du contexte de cette étude et en particulier aux dispositifs médicaux. Ensuite, l’état de l’art étudie les différents processus d’innovation et plus spécifiquement les processus de conception dans le secteur médical des implants orthopédiques. Ces travaux nous ont amené à nous questionner et à analyser les méthodes d’évaluation du potentiel d’innovation disponibles au sein de la littérature scientifique, et de leur intégration au sein du secteur des implants.De cette analyse a émergé une question se situant au cœur de nos travaux de recherche : comment concevoir des implants innovants avec un niveau de risques faibles (risque clinique, risque de défaillance, risque d’utilisation) ?La réponse à cette question s’est traduite par la proposition d’un nouvel outil d’aide à la décision (hypothèse1) intégré aux phases amont d’un processus de conception adapté (hypothèse2) au développement d’implants. Celles-ci ont ensuite été vérifiées et validées lors de 3 expérimentations qui ont aboutis à la réalisation d’implants orthopédiques posés sur des patients.

For a majority of companies, innovation has become an essential element of corporate sustainability.However, during the product development phase the designer is forced to make decisions on design. These decisions subsequently have a strong impact on the acceptability of the products by the market. Orthopaedics implants design is no exception.The aim of this thesis is to show that it is possible to integrate, in the early phases of the orthopaedic implant development process, a tool for decision-making; in choosing concepts that incorporate technical, medical, surgical and economic criteria. The goal is to reduce the risk for the patient but also reduce the risk of commercial failure.The first part of this document focuses on analysing the context of this study, particularly for medical devices. Following this, the state of the art studies the various innovation processes and more specifically, the design process of medical orthopaedic implants. This work forced us to question and analyse evaluation methods for potential innovations available in the scientific literature, and integrate them into the implant sector.From this analysis, a question emerged lying at the heart of our research: how to design innovative implants with a low level of risk (clinical risk, default risk, risk of use)?The answer to this question has resulted in the proposal of a new tool for decision-making (Hypothesis 1) integrated within upstream phases of a suitable decision process (Hypothesis 2) for developing implants. These were then checked and validated in three experiments that resulted in the development of orthopaedic implants that were successfully inserted into patients.; Pour la plupart des entreprises, l’innovation est devenue un élément indispensable, garant de la pérennité de l’entreprise.Cependant, durant les phases de développement des produits, le concepteur est confronté lors des principaux jalons du processus à faire des choix de conception. Ces prises de décisions ont par la suite un fort impact sur l’acceptabilité ou non des produits par le marché. Le monde de la conception des implants orthopédiques n’y échappe pas.Le but de ce travail de thèse est de montrer qu’il est possible d’intégrer dans les phases amonts du processus de développement d’implants orthopédiques, un outil d’aide à la décision pour le choix de concepts intégrant des critères techniques, médicaux, chirurgicaux et économiques permettant de réduire les risques pour le patient mais aussi les risques d’un possible échec commercial.La première partie de ce document s’intéresse à l’analyse du contexte de cette étude et en particulier aux dispositifs médicaux. Ensuite, l’état de l’art étudie les différents processus d’innovation et plus spécifiquement les processus de conception dans le secteur médical des implants orthopédiques. Ces travaux nous ont amené à nous questionner et à analyser les méthodes d’évaluation du potentiel d’innovation disponibles au sein de la littérature scientifique, et de leur intégration au sein du secteur des implants.De cette analyse a émergé une question se situant au cœur de nos travaux de recherche : comment concevoir des implants innovants avec un niveau de risques faibles (risque clinique, risque de défaillance, risque d’utilisation) ?La réponse à cette question s’est traduite par la proposition d’un nouvel outil d’aide à la décision (hypothèse1) intégré aux phases amont d’un processus de conception adapté (hypothèse2) au développement d’implants. Celles-ci ont ensuite été vérifiées et validées lors de 3 expérimentations qui ont aboutis à la réalisation d’implants orthopédiques posés sur des patients.

L'expérimentation, outil de validation ou de confrontation de l'hypothèse à la réalité, nécessite des moyens spécifiques: les MOYENS D'EXPERIMENTATIONS (ME). Leur développement fait partie des programmes de recherche et d'innovation. Leur optimisation, en terme de coût, qualité et délai, est également un vecteur de compétitivité. Dans le cadre de cette thèse, notre étude se limite au développement des Moyens d'Expérimentations nouveaux et Spécifiques (MES) dans les domaines de recherche émergents et de l'innovation technologique. Après une enquête réalisée auprès de 21 laboratoires de recherche et de R&D en France plus une analyse d'environ trente projets de développement des MES réalisés de 1997 à 2002, nous constatons que: Le manque d'outils méthodologiques adaptés au contexte de développement et aux caractères spécifiques des MES ne permet pas d'affronter les difficultés de conception, source d'une qualité insuffisante. Les MES développés ne sont pas optimaux en terme de coût, de performance et de délai. Des recherches bibliographiques sur les méthodes et outils de conception de produits suivis d'une analyse de leur pertinence dans le contexte du développement des MES nous a permis de valider cette problématique. Notre ambition est d'optimiser le développement des Moyens d'Expérimentations avec l'objectif d'améliorer et de fiabiliser les MES et de rendre leur développement plus rationnel. Nous proposons une démarche de conception adaptée aux moyens d'expérimentations spécifiques. Cette démarche permet de mieux prendre en compte les particularités des MES et leur niveau de complexité, de faciliter les échanges entre le chercheur et le concepteur, et ainsi de concevoir un MES "bon du premier coup". La démarche est construite en intégrant deux nouveaux outils méthodologiques. Ils s'intitulent: "l'ANalyse de l'EXpérimentation Orientée Fonctionnelle" (ANEXOF) et "l'Analyse de la Cohérence en CoûtPerformance" (ACCP). L'ANEXOF exploite le besoin du chercheur et définit le cahier des charges fonctionnel. Elle est basée sur l'analyse fonctionnelle, associée à la démarche expérimentale, elle fait le lien entre les connaissances scientifiques du chercheur, les connaissances en conception et les savoir-faire technologiques du concepteur. L'ACCP intervient à partir de la phase de conception préliminaire dont le but est l'optimisation de la solution choisie. En réduisant au strict nécessaire les performances globales et en équilibrant leurs performances locales de façon cohérente avec leurs coûts, on obtiendra la répartition optimale de l'investissement dans sa structure, par conséquent, le coût global du produit est optimal.; pas de résumé.