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La création de scénarios prospectifs pour le développement de nouveaux produits et services : proposition d'une approche pour l'innovation en amont

Joao Gabriel Alves Ribeiro Rosa

Ph.D. thesis (2023)

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Abstract

The constant work of researching, updating and validating prospecting information related to a given field is essential to maximize the chances of success of new products and services in the market. Such information normally helps to identify future needs and business opportunities in the front-end phase of new product and service development (NPD) and thus guide the work of designers. However, since the prospective information collected is often numerous, complex, heterogeneous, from different sources and based on different methods, in addition to being inevitably incomplete and uncertain, it must be synthesized, organized and structured in order to make sense of it. It is on this basis that we will build prospective scenarios describing what could happen in the more or less long-term in the field we are interested in. The construction of such scenarios is the object of our research since there is a lack of approaches that detail how to create and validate them in the upstream phase of NPD. The objective of this exploratory and applied research is to produce practical knowledge on prospective scenarios while deepening certain theoretical aspects that are still little studied in the literature. Concretely, we develop an approach for building prospective scenarios for the NPD and propose validation procedures to help practitioners to be in action and make better decisions. The creation approach includes the following four main phases: (1) understanding the system and the needs of its actors, identifying the important variables to be prospected; (2) applying and adapting various prospective tools and methods to identify and understand the constraints that may have an impact on the system; (3) structuring and cross-referencing the collected information to create the structures or visions of the future; (4) designing prospective usage scenarios. To illustrate the approach and the proposed validation procedures, the results of a study on service stations (SS) in Canada, particularly in Quebec, are presented. The electrification of transportation will profoundly transform this sector of activity over the next few years, which will require a rethinking of its structure and business model. The research is based on the Design Research Methodology (DRM), which includes several steps, including cycles of problem understanding, artifact proposal and development, and evaluation. Data collection was conducted through technical document and literature reviews, field observations that allowed for task analysis, and the involvement and adaptation of tools and theoretical frameworks from the design and social science disciplines. In addition, interviews were conducted with nine specialists from different WS-related fields in two rounds of discussions, one for the creation and the other for the validation of the scenarios. The main contribution of this research is the development of an adapted approach, more appropriate to the field of NPD than those found in the design literature, which focuses more on creativity, or those in management, which focus on the extrapolation of one or more trends. The forward-looking scenarios created are multidimensional and offer a more complete representation of the future, combining locations (rural area, city, highway), types of users, technologies, etc. With this, the practitioner has a model that stands out for its flexibility in the choice and application of tools, while allowing structuring the data and guide the creation. This work also contributes to the theory by discussing and proposing tools and methods for the validation and integration of these scenarios in the NPD. Finally, the thesis has a practical contribution by presenting an application case and proposing useful guidelines for professionals in the field.

Résumé

Le travail constant de recherche, de mise à jour et de validation des informations de prospection relatives à un domaine donné est essentiel pour maximiser les chances de réussite de nouveaux produits et services sur le marché. De telles informations aident normalement à identifier de futurs besoins et opportunités d’affaires dans la phase amont (front-end) du développement de nouveaux produits et services (DNPS) et à orienter ainsi le travail des concepteurs. Or, puisque les informations prospectives recueillies sont souvent nombreuses, complexes, hétérogènes, issues de différentes sources et basées sur différentes méthodes, en plus d’être inévitablement incomplètes et incertaines, il faut les synthétiser, organiser et structurer pour bien les comprendre et en faire du sens. C’est sur cette base, qu’on va construire des scénarios prospectifs décrivant ce qui pourrait se passer à plus ou moins long terme dans le domaine auquel nous nous intéressons. La construction de tels scénarios est l’objet de notre recherche puisque nous manquons d'approches qui détaillent comment les créer et les valider dans la phase amont du DNPS. L'objectif de cette recherche exploratoire et appliquée est de produire des connaissances pratiques sur les scénarios prospectifs tout en approfondissant certains aspects théoriques encore peu étudiés dans la littérature. Concrètement nous développons une approche de construction de scénarios prospectifs pour le DNPS et nous proposons des procédures de validation afin d'aider les praticiens à être dans l’action et prendre de meilleures décisions. L’approche de création comprend les quatre grandes phases suivantes : (1) la compréhension du système et des besoins de ses acteurs, en identifiant les variables importantes à prospecter; (2) l'application et l’adaptation de divers outils et méthodes prospectives pour identifier et comprendre les contraintes qui peuvent avoir un impact sur le système; (3) la structuration et le croisement des informations recueillies pour créer les structures ou visions du futur; (4) la conception de scénarios prospectifs d'usage. Pour illustrer l'approche et les procédures de validation proposées, nous présentons les résultats d'une étude sur les stations-service (SS) au Canada, en particulier au Québec. L'électrification des transports va profondément transformer ce secteur d'activité au cours des prochaines années, ce qui nécessitera de repenser sa structure et son modèle d'affaires. La recherche est basée sur la méthodologie de recherche du design (Design Research Methodology - DSRM), qui comprend plusieurs étapes, notamment des cycles de compréhension du problème, la proposition et le développement d'un artefact et son évaluation. La collecte de données a été réalisée à travers des revues de documents techniques et de la littérature, des observations sur le terrain qui ont permis de faire des analyses de tâches, ainsi que l'implication et l'adaptation des outils et des cadres théoriques issus des disciplines de conception et des sciences sociales. De plus, nous avons mené des entrevues avec neuf spécialistes de différents domaines reliés aux SS lors de deux cycles de discussions l’un pour la création et l’autre pour la validation des scénarios. La contribution principale de cette recherche est le développement d'une approche adaptée, plus appropriée au domaine du DNPS que celles que l'on trouve dans la littérature sur le design, qui se concentre davantage sur la créativité, ou celles de la gestion, qui se concentrent sur l'extrapolation d'une ou de plusieurs tendances. Les scénarios prospectifs créés sont multidimensionnels et offrent une représentation plus complète de l'avenir, en combinant des lieux (zone rurale, ville, autoroute), des types d’usagers, des technologies, etc. Avec cela, le praticien a un modèle qui se distingue par sa flexibilité dans le choix et l'application des outils, tout en permettant de structurer les données et guider la création. Ce travail contribue également à la théorie en discutant et en proposant des outils et des méthodes pour la validation et l'intégration de ces scénarios dans le DNPS. Enfin, la thèse a une contribution pratique en présentant un cas d'application et en proposant des directives utiles pour les professionnels du domaine.

Department: Department of Mathematics and Industrial Engineering
Program: Doctorat en génie industriel
Academic/Research Directors: Fabiano Armellini and Jean-Marc Robert
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/53423/
Institution: Polytechnique Montréal
Date Deposited: 27 Sep 2023 13:53
Last Modified: 05 Apr 2024 11:58
Cite in APA 7: Alves Ribeiro Rosa, J. G. (2023). La création de scénarios prospectifs pour le développement de nouveaux produits et services : proposition d'une approche pour l'innovation en amont [Ph.D. thesis, Polytechnique Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/53423/

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