Laboratoires
— Laboratoire Génie Industriel (Université Paris-Saclay, CentraleSupélec)
— Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Numériques (Université Paris-Saclay, CNRS)
Thèse dirigée par
— Bernard YANNOU, Professeur, CentraleSupélec, Université Paris‑Saclay
— Vincent BOCCARA, Maître de conférences, CNRS, Université Paris‑Saclay
Jury de thèse
— Pascal SALEMBIER, Professeur, Université de Technologie de Troyes (président, examinateur)
— Stéphanie BUISINE, Directrice de recherche, CESI (rapporteure)
— Emilie POIRSON, Professeure des universités, École Centrale de Nantes (rapporteure)
— Fabrice MANTELET, Maître de conférences HDR, Arts et Métiers ParisTech (examinateur)
1L’importance de l’expérience utilisateur (UX) dans la conception est de plus en plus reconnue. Cette thèse vise à améliorer les pratiques de conception d’UX menées par des équipes pluridisciplinaires aux spécialités diverses.
2La littérature scientifique sur la conception de l’UX ressemble à une « tour de Babel » : il existe une multitude de définitions, de modèles et d’outils sans langage commun qui pourraient être utilisés dans les processus de conception. Dans cette thèse, nous proposons d’améliorer les pratiques de conception d’UX des équipes de concepteurs grâce à un nouveau langage de conception d’UX. Dans des équipes pluridisciplinaires, ce langage devrait faciliter l’établissement d’un référentiel commun parmi les concepteurs, tant sur l’objet de leur conception que sur les axes d’amélioration de leurs pratiques.
3Ce travail de recherche s’appuie notamment sur le cas d’une entreprise employant 120 salariés en 2021. Cette entreprise propose des prestations de design de concepts et de réalisation de prototypes échelle 1:1 à des clients industriels (ex. constructeurs aéronautiques et automobiles). En particulier, cette thèse se concentre sur l’équipe Design de cette entreprise, qui assure la prestation de design de concepts. Cette équipe souhaite développer son savoir-faire pour concevoir l’UX. À terme, son ambition est de disposer d’une méthode reconnue pour vendre à ses clients la garantie d’une conception sérieuse d’UX et se démarquer ainsi de la concurrence.
4Pour répondre à ces enjeux scientifiques et industriels, cette thèse se situe à l’interface entre ergonomie et sciences de la conception. La première partie du manuscrit propose une synthèse des travaux existants pour chacun de ces deux domaines, avant de se concentrer plus particulièrement sur le domaine de la conception d’UX. À partir de cette revue de la littérature scientifique, deux problèmes principaux ont pu être identifiés : 1) le manque d’un référentiel commun pour concevoir l’UX, et 2) le manque d’outils pour assister le diagnostic des activités de conception d’UX. Afin de combler ces manques, nous avons choisi de construire un langage de conception d’UX. Le langage proposé est constitué de trois outils de conception, développés dans la partie 2 et testés au cours d’une expérimentation (partie 3).
5En premier lieu, nous proposons une réponse à notre première question de recherche, à savoir « comment proposer un référentiel commun d’UX qui soit suffisamment complet et simple pour être compréhensible et appropriable par des concepteurs ? ». Une revue de la littérature scientifique nous a permis d’identifier 21 modèles d’UX issus de quatre ancrages théoriques (théories de l’activité, pragmatisme, interaction homme-machine, conception), proposant chacun différents descripteurs d’une UX. Cependant, aucun de ces modèles ne fait consensus ni n’englobe l’ensemble des descripteurs identifiés dans la littérature. Face à cette diversité de conceptualisations, notre objectif est de construire un langage « Espéranto » à partir de ces approches, pour faciliter la communication entre ces différents points de vue. Pour construire cet Espéranto, on intègre ces 21 modèles dans ce que nous appelons un « lexique ». Pour ce faire, nous avons cherché dans la littérature le modèle le plus adapté comme base pour construire ce lexique. Pour le trouver, nous avons analysé les 21 modèles existants, puis nous avons sélectionné le plus proche de notre objectif, soit celui de Bongard (2013). Ce modèle est néanmoins toujours éloigné de cet objectif de langage Espéranto, pour trois raisons qui ont nécessité des modifications en conséquence : 1) l’exhaustivité – le modèle ne couvre pas l’ensemble des descripteurs identifiés dans la littérature ; 2) la compatibilité avec les multiples ancrages et points de vue sur l’UX – le modèle utilise l’analogie de l’humain comme système de traitement de l’information, ce qui est incompatible avec d’autres ancrages théoriques ; 3) l’accessibilité du modèle et de sa terminologie auprès d’une diversité de concepteurs – certains termes pouvant être difficile à comprendre. Le lexique ainsi obtenu est structuré en trois niveaux de description permettant de varier la granularité d’expression ou d’analyse en fonction du besoin (« Macro » – grossier –, 4 composantes, « Meso » – intermédiaire –, 21 catégories, et « Micro » – fin –, 83 descripteurs). Cet outil est proposé aux concepteurs sous trois formats : un livret, un dépliant A3 (niveaux macro et méso) et une application web (Figure 1).
Figure 1 : Les trois formats proposés pour le lexique.
Figure 1: The three proposed formats for the lexicon
6Nous proposons ensuite une réponse à notre deuxième question de recherche, à savoir « comment représenter graphiquement les activités de conception d’UX pour établir une représentation partagée de ces activités, ainsi que de leurs forces et faiblesses, parmi les concepteurs ? ». Pour ce faire, sept modèles de représentation graphique des activités de conception ont été identifiés dans la littérature. Si deux d’entre eux permettaient de représenter les caractéristiques des activités de conception (diagramme Swimlane et DPT), aucun ne permettait de représenter l’UX conçue dans le cadre de ces activités. C’est pourquoi nous avons proposé un nouveau modèle permettant de représenter l’UX conçue dans ces activités, à partir des diagrammes Swimlane (Rummler & Brache, 1995) et DPT (Yannou, Mahlo, & Harvey, 2005). Le modèle proposé, appelé « chroniques d’UX », a été développé et testé en s’appuyant sur une enquête réalisée dans l’entreprise. Au cours de cette enquête, nous avons sélectionné et analysé cinq projets de l’équipe Design de l’entreprise parmi les plus représentatifs de leurs activités (deux projets automobiles, deux projets de sièges aéronautiques, un projet d’accessoires pour l’aéronautique). Le résultat est un modèle de chroniques, permettant de représenter non seulement les activités de conception d’un projet, mais également l’UX conçue dans ces activités, à travers les éléments du lexique utilisés (catégories et descripteurs) et les états de l’UX décrits (spécifiée, imaginée et évaluée). En utilisant ces chroniques d’UX pour analyser les cinq projets étudiés, les résultats ont montré que, globalement, les concepteurs considéraient la plupart des éléments de l’UX dans leurs activités. Cependant, les résultats ont également montré une grande variabilité d’un projet à l’autre en termes de conceptualisation mobilisée (couverture des éléments de l’UX) et de structure de l’UX conçue (spécification, imagination et évaluation). En outre, la spécification et l’évaluation sont apparues comme particulièrement problématiques, les acteurs montrant une forte volonté de mieux structurer leur processus mais ne disposant pas des outils appropriés pour le faire.
7Enfin, pour répondre aux problèmes identifiés dans l’entreprise et compléter notre langage, nous proposons une grammaire permettant d’assister les dialogues de conception à toutes les étapes du processus (spécification, imagination et évaluation), en se basant sur le lexique. Pour ce faire, la littérature scientifique a été examinée afin d’identifier les outils de conception spécifiques (ou non) à l’UX. À la suite de cet examen, 75 outils et méthodes permettant d’assister la conception ont été identifiés. Pour être analysés, ces outils ont été cartographiés sur un tableau à deux axes, selon les catégories du lexique (premier axe) et les états de l’UX (c’est-à-dire spécifié, imaginé et évalué, deuxième axe) qu’ils permettent de couvrir. Cette cartographie a montré qu’aucun des outils existants ne permettait de couvrir à la fois l’ensemble des catégories du lexique et des états de l’UX. Pour combler ce manque, nous avons conçu un nouvel outil inspiré de DRED (Bracewell et al., 2009), SysML (OMG, 2007) et des UX Journey Maps (ex. Kremer, Krahl & Lindemann, 2017). En utilisant le langage naturel, cet outil (appelé « grammaire d’UX ») permet de représenter une UX spécifiée, imaginée et/ou évaluée de manière graphique. Tandis que le lexique représente un référentiel commun de la notion d’expérience utilisateur parmi les concepteurs, cette grammaire permet aux concepteurs de se construire une représentation partagée d’une ou plusieurs expériences particulières à favoriser dans un projet de conception.
8À l’issue de cette partie de développement de modèles, nous obtenons trois nouveaux outils d’aide à la conception d’UX qui constituent notre langage : un lexique, un modèle de chroniques, et une grammaire (Figure 2).
Figure 2 : Vue d’ensemble des trois outils proposés dans cette thèse.
Figure 2: Overview of the three tools proposed in this thesis
9Ces trois outils ont été testés dans le cadre d’une expérimentation de quatre heures, ayant pour but d’évaluer leur utilité et leur utilisabilité (Partie 3). Cette expérimentation a impliqué 59 participants, issus du design industriel, de l’ergonomie et de la recherche. Pour le lexique, les résultats montrent que, bien que nécessitant des ajustements et des améliorations, ce lexique est plutôt utilisable, et permet aux concepteurs d’avoir une représentation plus précise d’une expérience utilisateur. Pour le modèle de chroniques d’UX, les résultats montrent un nombre élevé d’erreurs et un score d’utilisabilité mitigé. Les participants pourraient toutefois ne pas être représentatifs des utilisateurs ciblés, ce qui, associé à des contraintes de temps limité, pourrait avoir eu un impact négatif sur les résultats. En ce qui concerne la grammaire, les résultats montrent que l’outil est plutôt utilisable et bien accueilli par les participants. Toutefois, le nombre élevé d’erreurs commises dans les exercices laisse entrevoir des possibilités d’amélioration de l’outil et de formation plus poussée des participants. Dans l’ensemble, ces résultats sont plutôt prometteurs, étant donné le peu de temps accordé aux participants pour se familiariser et s’exercer à l’utilisation de ces nouveaux outils. Néanmoins, des travaux de développement et de test complémentaires seront nécessaires pour 1) améliorer les outils proposés, 2) les tester avec des participants plus expérimentés, 3) étendre les phases de formation et d’appropriation, et 4) déployer ces outils dans des cas industriels pour évaluer leur utilité (hypothèses restantes).
10La proposition d’un langage commun, matérialisée par les trois outils de conception proposés dans cette thèse, permet aux concepteurs d’améliorer leurs pratiques de conception d’UX par l’établissement d’un référentiel commun, tant sur l’objet de leur conception que sur les axes d’amélioration de leurs pratiques.
11Dans la quatrième partie, les contributions, les limites et les perspectives de ces outils sont discutées. Notre contribution est un nouveau langage de conception d’UX visant à assister la collaboration au sein d’équipes de conception pluridisciplinaires. Ce langage est constitué d’un lexique pour assister les dialogues autour de l’UX, d’une grammaire permettant de structurer ces dialogues avec des règles, et d’un modèle de chroniques facilitant l’analyse rétrospective et l’amélioration continue d’activités de conception d’UX.
12Les principales limites de ces outils ont été identifiées lors de la phase expérimentale. En effet, les résultats ont mis en évidence un nombre élevé d’erreurs commises par les participants avec chacun des trois outils proposés (ambiguïtés de codage pour le lexique, erreurs de représentations pour les deux autres), ainsi qu’une plus faible utilisabilité pour le modèle de chroniques d’UX. Cependant, les résultats sont dans l’ensemble plutôt positifs, puisque les scores d’utilisabilité et de pertinence perçue ont dépassé nos attentes. De plus, malgré le peu de temps de formation et d’exécution des exercices qui leur était accordé, les participants ont tout de même réussi à terminer la plupart d’entre eux. Enfin, l’expérimentation déployée présentait également plusieurs limites, telles qu’un échantillon composé principalement d’étudiants, des contraintes de temps importantes pour la formation des participants et la réalisation des exercices (pouvant avoir un impact sur les résultats en termes d’utilisabilité et d’erreurs commises) ainsi que le manque de cas d’application industriels concrets dans les exercices.
13En termes de perspectives, plusieurs options sont envisagées. Tout d’abord, de nouvelles expérimentations basées sur des cas industriels concrets, et intégrant des périodes de formation prolongées, devraient permettre d’obtenir des résultats plus fins et plus représentatifs de cas d’usage réels. En fonction de ces résultats, les outils pourraient ensuite être modifiés afin d’améliorer leur utilisabilité et de réduire le nombre d’erreurs commises par les participants. Par ailleurs, compte tenu du temps limité à notre disposition, toutes les hypothèses définies n’ont pas pu être testées dans l’expérimentation déployée. De futures expérimentations devront donc être mises en place pour les tester.
14De plus, nous envisageons deux pistes principales pour de futures recherches : 1) l’utilisation des IA génératives (ex. ChatGPT) pour automatiser et assister l’utilisation de nos outils, ainsi que 2) l’utilisation des méthodes de conception d’UX comme support aux transitions vers des pratiques plus durables (e.g. mobilité, consommation).
15À terme, nous sommes convaincus que le développement de notre langage d’UX et de nos outils ainsi que leur diffusion au sein d’une entreprise devraient être utiles, appréciés et bénéfiques pour les concepteurs, les entreprises et, in fine, leurs utilisateurs finaux.