Agilité des procédés de transformation de la matière dans un contexte d'approvisionnement et de demande instables : application au traitement de la biomasse

Dans un contexte industriel instable où l’offre et la demande sont incertaines, les industries de procédés sont poussées à transformer leurs systèmes de production. Ce défi s’inscrit dans une transition globale intégrant les exigences liées au développement durable et portée par des tendances fortes. En effet, cette transformation doit tenir compte de la notion de services qui s’installe durablement dans l’industrie. Par ailleurs, l’intensification de la digitalisation impulsée par les technologies de l’Industrie 4.0 créé de nouvelles perspectives d’organisation des moyens de production. À cet effet, les communautés scientifiques du Génie des Procédés, telle que la Société Française du Génie des Procédés, s’accordent pour le développement d’une Usine du Futur. Les enjeux auxquels elle devra répondre sont multiples. Non contente de développer une approche incluant l’économie circulaire, l’industrie de procédés de demain sera numérique et virtuelle. De plus, elle devra adapter l’ensemble du système de production aux fluctuations de son environnement, tout en considérant l’acceptabilité sociale. Dans cette perspective, les initiatives actuelles proposent des solutions reposant majoritairement sur la flexibilité des opérations unitaires ainsi que la modularité du procédé pour une matière première et/ou un produit final fixé. Cela induit des investissements conséquents que ce soit dans les pilotes de laboratoire ou encore la conception d’unité de fabrication. Pour remédier à ces difficultés, l’agilité des systèmes de production apparaît comme une solution, dépassant les concepts de modularité et de flexibilité déjà mis en oeuvre dans ce domaine. Toutefois, il est constaté une absence de conceptualisation et de méthodes de mise en oeuvre de l’agilité dans la discipline du Génie des Procédés. Ces travaux de thèse visent à combler ce manque en proposant un cadre méthodologique outillé pour l’apport d’agilité à l’ensemble de la chaîne de transformation de la matière. Ainsi l’agilité, telle que proposée, permet de comprendre non seulement la dynamique du procédé dans son environnement mais aussi de mobiliser des moyens de production adaptés, en cas de fluctuations. L’objectif de ces travaux de thèse est de construire une chaîne de transformation de la matière supportée par une usine virtuelle résultant de la collaboration de services offerts par des acteurs à l’échelle d’un territoire. Un service de transformation permet de réaliser tout ou partie des étapes du procédé retenu, et est sélectionné selon les besoins. Le procédé est décentralisé en s’appuyant sur des installations existantes afin de s'adapter à la variabilité et à la dispersion de l'offre (mise en oeuvre, exploitation). Dans cette perspective, la première étape de ces travaux de thèse consiste à concevoir un méta-modèle de l’environnement du procédé (acteurs, services, contexte, objectifs et performance). Un second méta-modèle est ensuite proposé pour représenter la connaissance sur les procédés décrits dans la littérature. Sur la base des résultats précédents, la troisième étape s’intéresse à la création d'un algorithme de déduction de la chaîne de transformation de la matière, intégrant les services logistiques nécessaires à sa bonne réalisation. Cet algorithme a donné lieu à la réalisation d’une preuve de concept logicielle. L’usage de ce cadre méthodologique et outillé sera illustré dans le cas de la transformation de la biomasse, à l’aide de données réalistes. En effet, le bioraffinage est l’une des principales voies proposées pour mener la transition énergétique. Cependant, le système actuel de traitement de la biomasse, figé et hautement spécialisé, doit faire face à une grande variabilité en raison de plusieurs contraintes internes et externes (qualité, quantité, pureté, etc.). Pour faire face à cette instabilité, il est nécessaire de faire preuve d'agilité tant en termes de procédé de transformation que d’acteurs et de réseaux logistiques

L'espace communicationnel : l'interaction des acteurs dans l'adaptation aux changements climatiques : le cas du lac Saint-Pierre

Le lac Saint-Pierre - un lac fluvial du fleuve Saint-Laurent - est vulnérable aux changements climatiques autant aux niveaux biophysique qu'humain. Considérant que les acteurs de ce territoire sont aux premières loges des transformations hydriques et en raison de l'incertitude engendrée par les modifications du climat, le besoin de développer des stratégies d'adaptation en accord avec les gens de ce milieu semble primordial. Ce mémoire s'appuie sur les études en adaptation aux changements climatiques qui se fient au savoir de la communauté (community-based adaptation). Selon ce concept, l'adaptation nécessite l'implication, la concertation et le développement de la vision commune d'une variété d'acteurs afin d'augmenter et d'ajuster la capacité d'adaptation et les connaissances sur les transformations climatiques. Cette recherche, de nature qualitative et inductive, permet d'analyser l'interaction et la communication des acteurs de l'espace communicationnel du lac Saint-Pierre. Pour ce faire, ce mémoire se base sur l'approche de la communication politique qui considère la relation entre les acteurs des sphères des médias, du politique et de la société civile, auxquelles la communauté scientifique s'est greffée. Le but est d'observer si un espace de délibération entre les acteurs peut réduire les barrières de l'interaction et de la communication. C'est donc à travers une analyse du cas du lac Saint-Pierre et vingt entretiens individuels et semi-dirigés avec les acteurs des quatre sphères que le bien-fondé d'un espace communicationnel, comme condition à l'élaboration de stratégies d'adaptation aux changements climatiques, a été évalué. Sur la base des résultats, la mise en œuvre d'un espace communicationnel axé sur le partage des données, la diffusion de l'information et le rapprochement des acteurs semble limitée par le manque de temps et de ressources et le travail en vases clos des individus. Néanmoins, les acteurs du lac Saint-Pierre ont la capacité de développer des mécanismes d'échange et de diffusion de l'information et de valoriser la communication et l'interaction réelles entre eux. \ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Changements climatiques, adaptation, communication, interaction, vulnérabilité, lac Saint-Pierre

La prévention durable des TMS : Quels freins ? Quels leviers d'action ?

L’objectif de cette recherche-action est d’éclairer, à travers des interventions dans un nombre significatif d’entreprises, les freins à une prévention durable des TMS, mais aussi les leviers d’action les plus pertinents. Le présent document constitue le rapport final de cette recherche-action

Un système multi-agents pour la gestion des connaissances hétérogènes et distribuées

La gestion des connaissances permet d'identifier et de capitaliser les savoirs faires de l'entreprise afin de les organiser et de les diffuser. Cette thèse propose un système de gestion des connaissances hétérogènes et distribuées, appelé OCEAN. Basé sur les ontologies et sur un système multi-agents, OCEAN a pour but de résoudre le problème de la capitalisation et de réutilisation des connaissances provenant de plusieurs sources différentes, afin d aider les acteurs métiers dans le processus de développement de produits mécaniques. Le système OCEAN repose sur un cycle de vie de quatre étapes Ce cycle de vie possède les phases : d identification, d extraction, de validation et se termine par la réutilisation des connaissances. Chaque phase constitue l objectif d une organisation d agents.L identification dans le système OCEAN consiste à définir les connaissances par un expert métier sous la forme d une ontologie. Les ontologies sont utilisées dans notre système pour représenter les connaissances définis d une façon structurée et formelle afin d être compréhensible par les machines. L extraction des connaissances dans OCEAN est réalisée par les agents de manière automatique à l aide des ontologies créées par les experts métiers. Les agents interagissent avec les différentes applications métiers via des services web. Le résultat de cette phase est stocké dans une mémoire organisationnelle. La validation des connaissances consiste à permettre aux acteurs métiers de valider les connaissances de la mémoire organisationnelle dans un wiki sémantique. Ce wiki permet de présenter les connaissances de la mémoire organisationnelle aux acteurs pour les réutiliser, les évaluer et les faire évoluer. La réutilisation des connaissances dans OCEAN est inspiré de travaux antérieurs intégrés au sein d OCEAN. Les quatre phases du cycle de vie des connaissances traitées dans cette thèse nous ont permis de réaliser un système apte à gérer les connaissances hétérogènes et distribuées dans une entreprise étendue.Among the goals of Knowledge Management we can cite the identification and capitalization of the know-how of companies in order to organize and disseminate them. This thesis proposes a heterogeneous and distributed knowledge management system, called OCEAN. Based on ontologies and multi-agents system, OCEAN aims to solve the problem of capitalization and reuse of multi-sources knowledge in order to assist business actors in the development process of mechanical products. The OCEAN system is based on a knowledge life cycle composed by four steps. This knowledge life cycle begins with the identification then extraction, validation and finishes with knowledge reuse. Each step is the goal of an organization of agents.The identification in OCEAN system consists in the definition of knowledge by a business expert with an ontology. Ontologies are used in our system to represent the knowledge, defined by the business expert, in a structured and formal way in order to be understandable by machines. Agents according to the ontology defined by business experts realize knowledge extraction in OCEAN automatically. Agents interact with professional softwares via web services. The result of this extraction is stored in an organizational memory (OM). Validation of knowledge in OCEAN relies on business actors that validate the knowledge of the OM in a semantic wiki. This wiki allows also the presentation of this knowledge to business actors in order to reuse, evaluate or evolve it. Previous works, integrated within OCEAN, inspires the knowledge reuse step. The four steps lifecycle discussed in this thesis has enabled us to achieve a system that can manage heterogeneous and distributed knowledge in an extended enterprise.BELFORT-UTBM-SEVENANS (900942101) / SudocSudocFranceF

Synthèse des contributions - consultation publique sur l\u27action "Soutien aux usages, services et contenus numériques innovants" (du 7 juin au 7 juillet 2010)

Synthèse des résultats de la consultation publique sur le volet usages, services et contenus des investissements d\u27avenir. Les quatre cents contributeurs de cette consultation étaient interrogés sur les cinq items suivants : 1. Complémentarité avec les infrastructures à très haut débit 2. Développement du cloud computing 3. Numérisation des contenus 4. Développement des technologies de base du numérique 5. Développement des nouveaux usage