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Soutenances

23 octobre : thèse Juliette Heintz (Dir. V. Gerbaud & J.P. Belaud

Systemic approach and decision process for sustainability in chemical engineering : Application to computer aided product design

- Titre

Approche systémique et processus décisionnel pour le développement durable en génie des procédés : Application à la substitution de produits par formulation inverse

- jury

  • Rapporteurs :
    • Kyle CAMARDA (University of Kansas)
    • Aline CAUVIN (Université de Marseille, Laboratoire des Sciences de l’Information et des Systèmes)
  • Membres :
    • Emmanuel CAILLAUD (Université de Strasbourg, Laboratoire Génie de la Conception),
    • Jean-Charles de HEMPTINNE (IFP Energies nouvelles),
    • Xavier JOULIA (Université de Toulouse, INP-ENSIACET, Laboratoire de Génie Chimique),
    • Jean-Marc LE LANN (Université de Toulouse, INP-ENSIACET, Laboratoire de Génie Chimique),
    • Philippe MARION (Rhodia Operations),
  • Directeurs de thèse :
    • Vincent GERBAUD (Université de Toulouse, INP-ENSIACET, Laboratoire de Génie Chimique),
    • Jean-Pierre BELAUD (Université de Toulouse, INP-ENSIACET, Laboratoire de Génie Chimique)

- Résumé

Dans un contexte de prise en compte croissante des enjeux environnementaux, l’industrie de la chimie et des procédés se retrouve confrontée à des problématiques de substitution de molécules. Les méthodes de formulation inverse, qui consistent en la recherche assistée par ordinateur de molécules satisfaisant un ensemble de contraintes, répondent de manière efficace à ces problématiques.
A partir de l’analyse systémique des usages et fonctionnalités nécessaires dans ce contexte, nous développons un outil logiciel de formulation inverse mettant en œuvre un algorithme génétique. Celui-ci est capable d’explorer un espace de solutions plus vaste en considérant les mélanges et non les molécules seules. Par ailleurs, il propose une définition des problèmes très flexible qui permet la recherche efficiente de molécules issues de filières renouvelables.
En s’appuyant sur l’ingénierie système et l’ingénierie d’entreprise, nous proposons un processus formel de prise de décision pour la substitution de produit dans un contexte industriel. Ce processus de décision multi-critères englobe les phases de définition des exigences, de génération de solutions alternatives, de sélection de la meilleure alternative et de mise en œuvre du produit. Il utilise une approche dirigée par les modèles et des techniques de prises de décision qui garantissent un alignement opérationnel en complément de l’alignement stratégique.
A travers un cas d’étude, nous montrons comment l’utilisation conjointe de notre outil de recherche par formulation inverse et de notre processus de décision permet une démarche environnementale de substitution de produit à la fois efficiente et conforme à la réalité de l’entreprise.

- Mots-clés

Génie des procédés – Formulation inverse de molécules assistée par ordinateur – Conception de produits assistée par ordinateur – Systèmes Industriels – Ingénierie d’entreprise – Prise de décision – Développement durable – Solvants biosourcés.

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