Mots clés : Consommateurs, Ingénierie, Données, Structure, Conception, Innovation, Durabilité, Systémique

1. Le contexte et les enjeux

L’équipe CIDS s’inscrit au sein de l’UMR SayFood et répond à des enjeux sociétaux majeurs pour des systèmes alimentaires plus durables : proposer une alimentation saine et adaptée, explorer de nouvelles sources de matières premières, développer des approches systémiques pour des produits de qualité accessibles à tous. L’ambition est de penser la conception pour les transitions comme une interdisciplinarité articulée autour des usages des biomasses, pour des usagers satisfaits.

2. Un constat pour la conception pour les transitions : le besoin d’interdisciplinarité

Les processus classiques de conception et d’innovation alimentaire reposent traditionnellement sur des approches parcellaires, où chaque domaine scientifique travaille de manière relativement isolée. L’insertion des enjeux de transition dans ces processus nécessite un changement de paradigme : il ne s’agit plus seulement de concevoir un produit performant, mais de repenser l’ensemble du processus d’innovation pour les transitions des systèmes alimentaires. Le recours à des démarches d’étude des utilisateurs et à des approches participatives tout au long de la conception, intégrant également une interdisciplinarité scientifique, permet de passer d’un processus de conception classique à un processus de conception de l’aliment ou d’autres produits issus des coproduits pour les transitions.

3. Un cadre théorique : le design for sustainability

L’équipe s’appuie sur le cadre théorique du design for sustainability (Ceschin & Gaziulusoy, 2016), qui identifie une évolution historique en deux étapes. La première, le concept de design for « X » (Andreasen et al., 1990), consistait à concevoir des produits qui en complément de leurs propriétés d’usage client, permettait de satisfaire aux contraintes et attentes de la production, de la réparabilité, du coût, etc., impliquant progressivement une complexification des cahiers des charges et une extension des compétences des équipes de conception. La seconde étape, à partir des années 2000, introduit le concept de design for sustainability structuré en quatre niveaux de contribution, du plus insulaire au plus systémique :

• Niveau 1 – Produit : les approches de conception se concentrent sur l’amélioration de produits existants ou le développement de produits entièrement nouveaux.
• Niveau 2 – Système produit-service : le périmètre s’étend au-delà du produit individuel vers des combinaisons intégrées de produits et services, incluant le développement de nouveaux modèles d’affaires.
•  Niveau 3 – Spatio-social : le contexte d’innovation porte sur les établissements humains et les conditions spatio-sociales de leurs communautés, à différentes échelles (du quartier à la ville).
• Niveau 4 – Système socio-technique : les approches de conception visent des changements radicaux dans la manière dont les besoins sociétaux (nutrition, mobilité) sont satisfaits, soutenant ainsi les transitions vers de nouveaux systèmes socio-techniques.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ^{F. Ceschin, I. Gaziulusoy, 2016, https://doi.org/10.1016/j.destud.2016.09.002.}

Ce cadre implique une nécessité de pluridisciplinarité et de sciences ouvertes. L’équipe CIDS contribue actuellement aux niveaux 1 et 2, avec une réflexion engagée sur le niveau 3. Son ambition est de systématiser les rebouclages avec le niveau 3 et de poursuivre la montée en généralité.

4. Notre proposition et notre positionnement

CIDS structure une équipe pluridisciplinaire contribuant simultanément à la production de connaissances disciplinaires et à l’élaboration de cadres méthodologiques pour la conception et l’innovation durables. L’objectif est de contribuer à l’émergence de processus de conception — de l’idée à l’usage — aux niveaux 1, 2 et 3, en favorisant le dialogue entre niveaux et l’acceptabilité des solutions. Le positionnement actuel couvre :

• Écodesign enrichi : évaluation environnementale (ACV), formulation, optimisation sensorielle et modélisation des préférences.
• Ingénierie sensorielle couplant produit et usage, vers un eco-efficient PSS design.
• Intégration des comportements de consommation et contextes d’usage (Design for Sustainable Behaviour).
• Études sur l’attachement et la temporalité de l’expérience (Emotionally Durable Design élargi aux aliments).

5. Les clés de l’innovation durable

L’une des clés de l’innovation durable réside dans le déploiement de méthodologies interdisciplinaires permettant de transposer des solutions entre applications et entre domaines industriels. L’équipe démontre cette transversalité à travers plusieurs cas d’application concrets : la valorisation intégrale de co-produits végétaux pour la formulation circulaire d’aliments et bioproduits, la conception d’outils pour les boucles de réusage, la conception d’émulsions clean label à teneur en eau réduite et hautes performances cosmétiques, ou encore l’intégration des conditions d’usage pour concevoir des produits d’hygiène plus durables.

5.1 Les questions de conception

L’équipe développe des méthodologies interdisciplinaires de conception pour être source de nouvelles innovations durables, en mobilisant :

• Démarche de cocréation et conception participative multi-acteurs.
• Démarche de formulation raisonnée sous contraintes.
• Méthodologie de scale-up.
• Reverse engineering et ingénierie sensorielle.
• Intégration des méthodologies d’UX (User eXperience).
• Démarches d’évaluation de la durabilité socio-environnementale.
• Ingénierie de la modélisation.

Ces méthodologies prennent en compte la variabilité, l’hétérogénéité et la temporalité des nouvelles matières premières, des procédés, des acteurs, des comportements, des données de description et des niveaux de risque.

5.2 Les questions de reconception

L’équipe déploie également des méthodologies interdisciplinaires de reconception durable, au service de l’identification et la compréhension des sources de tensions socio-techniques à l’échelle de la conception et/ou des usages. L’objectif est double : aider à reconcevoir certaines étapes clés ou l’ensemble du processus de conception, et capter les usages détournés des innovations sur le marché pour alimenter une démarche de reconception. Le processus suit un cycle itératif : conception, évaluation des performances et de la durabilité, analyse des usages et pratiques, détermination des origines et importances des insatisfactions, puis ré-établissement des cahiers des charges et des acteurs impliqués.

6. Nos questions de recherche

Les travaux s’articulent autour de cinq axes :

• Outils et méthodes de mesures multi-échelles de propriétés structure-fonction prenant en compte les usages, en dépassant les systèmes modèles pour intégrer un « effet matrice » industriel.
• Outils et méthodes de mesures sensorielles et comportementales plus proches du réel (réalité virtuelle, User eXperience).
• Ingénierie de la modélisation pour intégrer nouvelles mesures et contraintes (matières premières, procédés, données ACV, préférences consommateurs).
• Approches de conception liant dimensions sociale et environnementale dans des démarches participatives pour les transitions.
• Postures réflexives pour l’émergence de modèles de conception et d’innovation durable.

7. Compétences et membres

L’équipe réunit des compétences complémentaires : écoconception et analyse du cycle de vie (G. Yannou-Le Bris), sciences des matériaux et matière molle — rhéologie, texturométrie, analyse d’images (D. Huc), méthodes sensorielles et consommateurs incluant des approches immersives en réalité virtuelle (D. Blumenthal, M. Masson, M. Grenier), modélisation statistique et plans d’expériences (D. Blumenthal), ainsi que méthodologie de conception innovante et participative (G. Yannou-Le Bris). L’équipe encadre plusieurs doctorants couvrant des domaines allant de la valorisation de co-produits végétaux à l’évaluation de la durabilité des systèmes alimentaires.

8. Collaborations et projets

L’équipe est engagée dans de nombreux projets collaboratifs : ANR ICAD (Innovations Couplées pour une Alimentation Durable), ANR CLEVER (coproduits pour la stabilisation d’émulsions), un projet CNES sur l’activité culinaire en environnement spatial, et plusieurs thèses CIFRE (LVMH Recherche, Danone, Technature).

Les partenariats industriels incluent des acteurs majeurs de l’agroalimentaire et de la cosmétique (Danone, Savencia, General Mills, Givaudan, Cargill, Bel, Yoplait, Pernod Ricard, LVMH, entre autres).

9. Trajectoire et ambition

La trajectoire de recherche vise à renforcer l’interdisciplinarité, notamment dans les dimensions participatives et en génie des procédés. L’équipe souhaite poursuivre son engagement aux niveaux 1 et 2 du cadre design for sustainability, systématiser les rebouclages avec le niveau 3 (système produit-service), et confronter ses méthodologies avec une variété de produits, de filières et d’environnements industriels. La force de l’équipe réside dans la complémentarité de ses expertises, permettant d’aller au-delà d’une construction purement académique pour contribuer concrètement aux transitions des systèmes alimentaires.