Presque tout le monde peut nommer l'homme qui a inventé l'ampoule électrique.
En effet, Thomas Edison a été l'un des plus grands innovateurs de l'histoire américaine. Mais il a aussi tâtonné. En réponse à une question sur ses faux pas, Edison a prononcé cette phrase devenue une citation désormais célèbre : « Je n'ai pas échoué. J'ai simplement trouvé 10 000 solutions qui ne fonctionnent pas. »
Pour résoudre des problèmes d'ingénierie, les ingénieur.e.s suivent une série d'étapes appelées processus de conception en génie ou processus de conception technique. Dans sa forme la plus simple, ce processus commence par l'identification du problème, la réalisation de recherches de base, la spécification des exigences et des contraintes, la formulation de solutions possibles et le choix d'une approche. À partir de là, la solution est élaborée, prototypée, testée et mise au point.
L'ensemble du processus est itératif, ce qui signifie que les ingénieur.e.s répètent les étapes ci-dessus autant de fois que nécessaire, en apportant des améliorations au fur et à mesure qu'ils apprennent de leurs « échecs », qui peuvent être considérés à juste titre comme des occasions à saisir. La nature itérative du processus signifie que les ingénieur.e.s utilisent les leçons tirées des versions précédentes d'un prototype ou d'un produit et les appliquent aux versions futures. Pour chaque itération, il y a des cycles du processus de conception technique comportant davantage de planification, de conception, de mise en œuvre et de tests. Ce modèle peut se répéter aussi longtemps qu'il le faut pour atteindre les objectifs du projet.
Les défis et la valeur du processus itératif
Selon Joseph-Carlos Da Silveira (connu sous le nom de Joseph DS), ingénieur stagiaire, étudiant à la maîtrise en génie de l'environnement et assistant à l'enseignement à l'Université d'Ottawa, il peut être difficile d'avoir l'humilité nécessaire pour adopter le processus itératif de conception technique, mais cela permet des avancées importantes.
Il fait remarquer que la plupart des recherches et des essais effectués par des ingénieurs canadiens s'inscrivent dans un calendrier plus rigide, et qu’il faut pouvoir déterminer ou signaler si l’on a obtenu des résultats significatifs ou pas à des points de données réguliers.
« C'est frustrant, lorsque vous avez vos points de données et que vous avez déjà fait tant de travail, de constater que vous devez changer de cap », indique Joseph DS à propos de la recherche lorsqu'elle entre dans la phase des essais ou lorsqu’il faut ajuster l’approche. « Mais c'est une partie importante du processus. »
« Parfois, les hypothèses que nous formulons ne sont pas des plus précises, [et] nous devons faire marche arrière et changer de direction. Cela prend du temps, mais on apprend beaucoup. Parfois, une erreur peut nous mener vers une nouvelle direction plus prometteuse », dit-il.
Cet apprentissage est un aspect important du processus itératif qui peut exiger de savoir repérer les écueils récurrents, afin d'être prêt à les éviter avec plus d'agilité.
« En tant que chercheur, il faut être prêt à réinventer la roue, même si l’on travaille sur le plus beau projet, et il faut penser en fonction de paramètres serrés. Lors de l’exécution véritable des travaux, il faut faire des changements de base et espérer qu’on améliore le projet, voire le monde », conclut Joseph DS.
Efficacité
La nature itérative du processus de conception en génie peut également se traduire par une efficacité accrue de la production et du travail d'équipe. Un cycle d'apprentissage et d'amélioration constants signifie que les itérations futures d'un produit ou d'un service intègrent davantage de rétroaction. Plus le processus se poursuit, plus l'historique d'un produit prend de la valeur.
Sheldon Baikie, ingénieur civil chez Newfoundland Power, a décrit comment son équipe a appliqué la nature itérative du processus de conception technique à son processus d'amélioration de la documentation. En passant des documents manuscrits aux feuilles de calcul Excel, l'équipe affine et crée chaque année des feuilles Excel encore plus intelligentes qui traitent les formules plus rapidement.
« Nos plans étaient sécuritaires au départ, mais de conception trop complexe, se souvient-il. Nous devions être plus agiles pour changer les choses pour les ingénieur.e.s sur le terrain. Aujourd'hui, nous pouvons répondre aux demandes de dernière minute, même de la part du terrain, grâce aux révisions et aux améliorations effectuées au cours des six années », a indiqué M. Baikie.
Tirer parti du travail d'équipe dans le processus itératif
Le travail d'équipe est un élément important de l'ingénierie qui va de pair avec la nature itérative du processus de conception technique. Les divers membres de l'équipe apportent des idées différentes au travail, en fonction de leurs expériences et de leur parcours, et peuvent apprendre des succès ou des échecs que leurs collègues ont rencontrés dans les itérations précédentes d'une conception.
« La plupart du temps, on travaille avec d'autres personnes qui ont de l'expérience et qui, lorsqu’elles voient que la recherche s’oriente mal, devraient le signaler. Entourez-vous de personnes expérimentées, qui possèdent dix ou vingt ans d’expérience, conseille Joseph DS. En collaborant avec des personnes chevronnées, vous pouvez échanger et proposer des idées, et réaliser plus de progrès ensemble. »
« J’ai récemment constaté [la valeur de notre processus itératif], car je suis en train de former le nouvel ingénieur de structures qui va se joindre à notre équipe, et je peux lui expliquer le processus que les autres membres de l'équipe et moi-même avons mis au point au cours des six dernières années, ajoute M. Baikie. Cela lui permettra d'amener le développement essentiellement là où il le souhaite, avec de nombreuses options disponibles. »
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