À l'heure actuelle, le rythme d'exploitation des ressources naturelles est supérieur à la capacité de régénérescence de la planète. Par conséquent, pour la première fois de son histoire, l'être humain est contraint de revoir ses habitudes de consommation, sans quoi les ressources disponibles pourraient ne plus être en mesure de répondre aux besoins des générations futures. Devant ce constat, plusieurs indices révèlent que la gestion des déchets représente une partie importante de la solution. En s'inscrivant dans une démarche de réduction, de réutilisation, de recyclage et de valorisation (notion de 3RV), il en résulte une prolongation du temps de séjour des matériaux dans les systèmes, donc une réduction de la demande en ressources naturelles. Cependant, en raison des impacts additionnels attribués aux activités de gestion (transports, procédés de transformation, etc.), la hiérarchisation proposée ne représente pas toujours le choix le plus avantageux en termes d'acceptabilité sociale, de performance économique ou de compatibilité environnementale. Bien que plusieurs outils soient disponibles pour appuyer les prises de décision en matière de gestion des déchets, les utilisateurs dénoncent leur manque de flexibilité, leur portée limitée, leur incapacité de résoudre des problèmes complexes et leur difficulté d'utilisation. Dans le but de corriger ces lacunes, le projet de recherche porte sur l'élaboration d'une nouvelle approche intégrée d'aide à la décision (la gestion dynamique des déchets, GDD) qui vise à soutenir une gestion systémique et évolutive des déchets. En s'inspirant de la loi de la conservation de l'énergie, et plus particulièrement du théorème de Bernoulli, la GDD permet d'assurer l'alimentation constante des filières dites favorables (à faible impact) dans un système, tout en minimisant les impacts globaux engendrés. Pour comparer les différentes options dans un système, la thèse présente également une méthodologie en vue de ramener un ensemble de critères sous une base commune. Les valeurs ainsi obtenues, les indices globaux d'attribution (IGA), sont calculées à l'aide d'outils d'analyses reconnus et servent en tant que " charges " dans l'approche réseau développée. Les résultats obtenus démontrent qu'une gestion fondée sur les principes de conservation d'énergie est appropriée pour étudier les systèmes de gestion des déchets dans une optique d'aide à la décision. En plus de soutenir la gestion territoriale, la GDD permet une meilleure compréhension de la dynamique des systèmes et des variables sensibles. Bien que la GDD s'inscrive dans les principes d'un développement socio-économique durable, l'atteinte des objectifs environnementaux repose avant tout sur la volonté collective d'adopter des comportements en ce sens et sur un leadership soutenu de la part des décideurs.

Ce mémoire présente un outil d'aide à la décision qui permet aux décideurs des entreprises oeuvrant dans le domaine de l'assemblage des cartes électroniques et plus spécialement celles qui oeuvrent dans la niche "Grande variété, faible volume" de choisir la technologie et le type d'aménagement des ressources sur leurs planchers de production, s'adaptant, le mieux, à leur contexte de travail. Dans le cadre d'une étude de cas, trois alternatives sont approchées soit, l'alternative 1 où nous gardons en place l'aménagement actuel des ressources sur le plancher et nous remplaçons le type de technologie existant par un autre plus adéquat, l'alternative 2 où nous gardons en place la technologie actuelle et nous changeons l'aménagement existant, et finalement l'alternative 3 où nous changeons la technologie et l'aménagement actuels. Dans le cadre des alternatives 2 et 3, nous proposons des aménagements découlant des six organisations de production suivantes: "Fonction", "Produit", "Cellulaire", "Fractale", "Holographique", et "Réseau". Chaque aménagement conçu est évalué selon des mesures de performance se résumant dans la flexibilité, la qualité, la productivité, les flux de production, le temps de passage, les temps de réglage, et autres mesures jugées pertinentes. Une analyse multicritère, concrétisée par l'analyse AHP, est mise en application afin de choisir l'aménagement s'adaptant, le mieux, à notre cas d'étude et par extrapolation aux entreprises oeuvrant dans la niche "Grande variété, faible volume" de l'industrie d'assemblage des cartes électroniques. En outre, une analyse de sensibilité est mise en oeuvre en vue de tester la robustesse de notre choix final. Les outils informatiques utilisés dans cette présente étude sont: le logiciel "Weblayout" dans lequel nous concevons et nous simulons les scénarios de la demande, le chiffrier électronique "Excel" dans lequel nous effectuons certains calculs, et enfin le logiciel "Expert Choice" dans lequel nous mettons en application l'analyse AHP ainsi que l'analyse de sensibilité. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Aménagements, Assemblage de cartes électroniques PCBA, Grande variété faible volume, Analyse multicritère AHP.

Couche-Tard est une chaîne qui regroupe plus de 650 dépanneurs au Québec. Pour assurer la livraison de produits hétérogènes à partir de son centre de distribution vers ses magasins, elle compte sur deux transporteurs qui se chargent de la conception des routes et de la livraison. Les transporteurs, disposants d'une flotte de véhicules hétérogènes, créent les tournées sans l'intervention d'un outil d'optimisation. Couche-Tard n'a donc aucun moyen de vérifier l'efficacité des routes. L'entreprise remet en question les routes actuelles afin d'améliorer la distribution et le service aux magasins en introduisant un outil d'aide à la décision. Un partenariat regroupant la Chaire de recherche industrielle en management logistique de l'Université du Québec à Montréal, Alimentation Couche-Tard et Oméga Optimisation cherche donc à améliorer la distribution en introduisant un outil d'aide à la décision à long terme. Dans un premier temps, cet outil prendra la forme d'un prototype visant à démontrer l'utilité et les bénéfices potentiels pouvant découler de cet outil. Ce mémoire sert de première étape à ce projet. Il présente une description détaillée de l'entreprise et de son fonctionnement actuel. Ensuite, une première utilisation du prototype permet d'examiner plusieurs scénarios. Ces scénarios font varier, de façon isolée, certaines composantes du problème, ceteris paribus. Parmi ces composantes, ce mémoire examinera l'impact de changement de l'ordonnancement des clients à l'intérieur d'une même route, le pairage des clients et des routes, le nombre de véhicules qui composent la flotte et l'augmentation moyenne de la demande. Les résultats observés sont ensuite comparés au mode de fonctionnement actuel. Cette étude permet de déceler des pistes d'économies potentielles. Elle démontre aussi le mérite de l'intégration de l'outil d'aide à la décision et évalue sa fonctionnalité. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Problèmes de tournées de véhicules, Distribution, Transport, Couche-Tard, Dépanneurs.

Le nouveau régime forestier, qui sera pleinement en vigueur au Québec en 2013, amènera des changements importants dans la gestion des forêts publiques. Parmi ceux-ci figure la mise en œuvre de l'aménagement écosystémique (AE), qui vise à réaliser des coupes qui ressemblent aux perturbations naturelles par leur fréquence, leur sévérité, leur taille et leur répartition spatiale afin de maintenir la biodiversité et les fonctions de l'écosystème, tout en gardant à l'esprit un souci d'acceptabilité sociale et de viabilité économique. Puisque la prise en compte des valeurs autochtones dans le processus décisionnel de gestion des forêts est désormais incontournable, il est impératif de construire les assises de cette nouvelle stratégie d'aménagement en tenant compte du point de vue et des besoins des communautés. Cette recherche participative réalisée avec la communauté algonquine de Pikogan visait donc à vérifier l'hypothèse selon laquelle l'aménagement écosystémique, en s'inspirant de la dynamique forestière naturelle à laquelle la communauté s'est adaptée au fil des siècles, obtiendrait un niveau d'acceptabilité élevé du point de vue autochtone. Les résultats montrent en effet que l'AE semble préférable à l'aménagement conventionnel afin de permettre à la communauté de préserver son héritage culturel et de transmettre ses connaissances traditionnelles. Par contre, l'AE comporte des irritants qui laissent présager que l'approche n'est pas suffisamment adaptée aux conditions locales et qu'elle n'intègre pas adéquatement les valeurs essentielles au maintien de l'identité culturelle de Pikogan. Deux outils d'aide à la décision, soit une carte de zonage du potentiel d'intérêt autochtone et un cadre de critères et indicateurs d'aménagement forestier durable, ont été utilisés dans le cadre de ce projet pour guider la communauté de Pikogan vers des choix d'aménagement éclairés, augmenter l'efficacité des rencontres d'harmonisation des usages autochtone et industriel de la forêt et contribuer au développement des capacités des gens de Pikogan en matière d'aménagement forestier. Puisque le jugement d'acceptabilité est sujet à changement et que ce qui est acceptable aujourd'hui ne le sera pas forcément demain, l'utilisation de tels outils participatifs d'aide à la décision permettra à Pikogan d'évaluer au fil du temps son niveau d'acceptabilité à l'égard des opérations forestières menées sur son territoire ancestral, dans une optique d'aménagement forestier adaptatif. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : acceptabilité sociale, autochtones, aménagement écosystémique, outils d'aide à la décision, critères et indicateurs d'aménagement forestier durable, sites d'intérêt autochtone, recherche participative.

Cette recherche porte sur l'évaluation de la durabilité en phase amont d'un projet architectural. Cette thèse argumente la nécessité d'évaluer l'impact sur les aspects de développement durable en phase de préconception. La phase amont est très importante en raison de son faible coût et des degrés de liberté qu'elle permet lors des prises de décisions. Ainsi l'élaboration d'un outil ou d'un modèle pouvant aider les architectes à identifier les potentiels de durabilité en préconception, représente un enjeu important pour l'aide à la décision architecturale. En prenant en compte les impacts de la durabilité en phase amont, le concepteur peut s'astreindre à une vision différente et peut aborder des espaces de solutions visant à augmenter le niveau de durabilité de son projet. La méthode de conception à objectif désigné (COD) est utilisée en tant que démarche pour structurer l'outil d'aide à la décision. Cet outil aide les architectes à guider leur choix en fonction d'objectifs pré-établis. De plus, grâce à la COD, tous les acteurs du domaine de la construction peuvent participer à la phase de la programmation. D'autre part, l'accent peut être mis sur l'aspect socioculturel que les méthodes existantes ont négligé. Notre outil a été développé sous forme de logiciel puis a été expérimenté sur quatre projets réels en Iran. Les résultats bruts attestent de la pertinence de l'outil en phase de préconception / This research focuses on sustainability assessment in the upstream phase of an architectural project. This thesis points out the need to assess the impacts of pre-design's phases decisions on the sustainable development aspects. The upstream phase is very important because of their low cost and the large range of possible solution. As a consequence a tool or model is required that can help designers/Architects to identify sustainability potential in pre-design phase : this will constitute a "Decision aids tool" for architecture. Taking into account the impacts of sustainability in the upstream phase, the designer/Architects can achieve a different view and take advantage of these environmental effects to increase the level of sustainability of the project. The "Design to Objective" method (DTO) is used as an approach to provide a tool for decision support. This approach helps architects making decision. In addition, due to the DTO, all stakeholders in the field of construction can contribute to the programming phase. On the other hand, attention is directed toward the socio-cultural aspect which has been neglected by existing methods. This tool / software (SustainPro) has been experimented on four real projects in Iran. Experimental outcomes attest of the pertinence of the proposed approach

La conception de procédé agroalimentaire est une activité complexe, caractérisée par la grande diversité des produits et des procédés étudiés, ainsi que par la disparité des contextes de production (artisanale ou industrielle). La conception de systèmes de transformation alimentaire adaptés est animée par d'importants enjeux humains, sanitaires, économiques, environnementaux et même culturels. Dans le cas des Pays du Sud, l'explosion démographique et l'urbanisation croissante impliquent de développer un système de production industriel capable de valoriser des produits issus de savoir-faire traditionnels, tout en répondant à des contraintes de coût et de productivité.Pour prévenir toute perte de temps causée par des analyses de type « essai-erreur », et afin d'éviter des coûts de développement superflus, il existe des outils spécifiques à l'analyse décisionnelle multicritères (MCDA) pouvant être déployé dès les phases préliminaires de la conception. En particulier, il est possible d'analyser le potentiel et les limites technologiques d'un concept défini dans un contexte donné, par l'analyse de l'ensemble de solutions les plus performantes, dites Pareto-optimales. Ces solutions se distinguent par les valeurs de leurs variables de conception, qui sont autant de degrés de liberté pour le dimensionnement du concept (géométrie, matériaux, conditions opératoires).Notre cas d'étude concerne l'évaluation d'un concept de fumage à chaud à plaques radiantes, pour la production de poisson fumé, traditionnellement consommé en Afrique Centrale et de l'Ouest. En effet, avant de prétendre à la diffusion de cette technologie déjà brevetée, il faut s'assurer que le procédé puisse satisfaire des objectifs de production et de performances énergétiques, tout en maintenant une qualité du produit satisfaisante. Ainsi, un outil d'optimisation multiobjectif spécifique a été développé en se basant sur la modélisation du comportement du procédé. Une première étude expérimentale a permis de construire un modèle de séchage du poisson dans des conditions d'air variables (température, vitesse et humidité), qui représente à la fois les flux d'évaporation et les flux liés aux écoulements gravitaires de graisses et d'eau. Dans un second temps, un outil de simulation existant a été amélioré afin de représenter des phénomènes ayant un impact significatif sur les performances du procédé, tels que l'aéraulique des fumées, le recyclage de l'air et la régulation thermique. Ainsi, un modèle d'observation a été établi. Il permet de prédire le comportement de différentes solutions possibles, définies par huit variables de conception, et d'évaluer leurs performances sur la base de six variables d'observation.Dans un dernier volet, la formalisation des préférences et de la connaissance experte du procédé permet d'interpréter les performances en termes de désirabilités (satisfaction), qui sont agrégées en un indice de satisfaction global (fonction objectif) par un principe de précaution. Un algorithme génétique permet alors de trouver une solution optimale qui maximise cette fonction objectif, en explorant l'espace des solutions possibles de manière combinatoire. Cette démarche de conception a été fructueuse car elle a permis de proposer un dimensionnement permettant d'obtenir des performances très satisfaisantes. Il a aussi été possible de proposer des améliorations ciblées pour redéfinir le concept actuel du fumoir à plaques. Par ailleurs, il est à noter que le modèle de comportement peut facilement être réadapté pour d'autre type de produits. Dans la perspective d'étendre l'utilisation de cette démarche à d'autres cas d'étude, un effort devra être mené pour la collecte de données fonctionnelles issues de l'expertise. / Food process design is a complex activity, given the wide diversity of existing product and processes, and the plurality of production contexts. Designer must meet the requirements derived from the critical stakes from human, sanitarian, economic, environmental and cultural point of views. In southern countries, the rapid growth of population drives the need of more industrial processes able to valorize traditional products.The savings of development time and extra-expenses are mainly determined by the quality of design choices from the early stage of the designing process, called embodiment design. Multiple criteria decision analysis (MCDA) techniques are used in this purpose, which enable to evaluate and criticize any technological concept. In a specific context, it is possible to generate the Pareto-set of a concept, which is composed of the most efficient possible alternatives. Indeed, every design alternative is defined by some design (or decision) variables which are the degree of freedom for the dimensioning of the system considered. Our case study focuses on a technological innovation to perform hot-smoking using radiant plates (for sanitarian purpose). It is aimed to be developed for the production of traditional hot-smoked catfish widely consumed in West and Central Africa. This is a multicriteria design problem since many objectives have to be satisfied, and concern the product quality, production and energetic performances.In a first work, the mass reduction of catfish dried in hot air conditions was modeled from empirical measurements. In particular, this model takes into account the influence of the drying air conditions (Temperature, Velocity and Relative Humidity) on the calculation of the mass fluxes of evaporation and drips. After that, a global simulation model of the radiant plate hot-smoking process was developed from a previous work. Some key phenomena were described (pressure losses, air recycling, thermal regulation) as they could strongly impact the process performances. The resulting observation model allows predicting the performances of any design alternative defined by a set of 8 design variables.In a final work, expert knowledge and preference were mathematically introduced in a multiobjective optimization tool, meaning some desirability functions. Therefore, every performance variable is converted into desirability indices (traducing the level of satisfaction) and then aggregated into a single global desirability index (thus defining a global objective function). The optimal design of the concept is found using a genetic algorithm.This multiobjective optimization method enabled to find very satisfactory design solution for the radiant plate hot smoking process. More to the point, the analysis of a wide range of Pareto-optimal solutions enabled to better understand what were the strengths and weaknesses, so it was possible to suggest some targeted improvement to the current radiant plate smoking technology. Also, it is noticeable that the current simulation model can be easily adapted to other products. For the purpose of a generalization of the use of such multiobjective methods for the design of food processes, it has been pointed out that efforts should be made to gather expert criteria other relevant functional data.

Le bassin de la Leysse a fait l'objet d'une modélisation mécaniste distribuée fondée sur le logiciel MIKE SHE, qui a permis de reproduire l'hydrologie par simulation des karsts, des nappes et des terrains à fort ruissellement. Un modèle de transport de substance chimique a permis de simuler des pollutions potentielles : par déversements accidentels ou diffuses par les produits phytosanitaires. Il montre le rôle prépondérant des eaux de surface pour le transfert des pollutions. Un indicateur environnemental de vulnérabilité des eaux de surface aux produits phytosanitaires, VESPP, de formulation simple et aux paramètres aisés à recueillir, a été évalué spatialement sur le bassin. Ses résultats sont en bon accord avec ceux du modèle. Ainsi validé, l'indicateur et sa méthode floue d?analyse des imprécisions peuvent être utilisés par des gestionnaires. Sa mise en place dans un logiciel d'aide à la décision a été réalisée sur la base du S.I.G. MapInfo.

L'éco-conception est aujourd'hui une démarche qui interpelle de plus en plus le monde industriel. C'est l'un des meilleurs moyens pour prendre en compte les impacts d'un produit sur l'environnement, i.e. les évaluer et les améliorer. Or intégrer l'éco-conception dans un processus de conception et pouvoir en faire dès l'avant-projet, s'avère extrêmement difficile lorsque les produits sont très complexes car soumis à de nombreuses contraintes (réglementaires, techniques, technologiques,...). C'est à cette problématique qu'ont été confrontés les concepteurs de DCNS, constructeur naval, et à laquelle, par le biais de cette thèse, nous avons essayé de répondre. En créant des briques de données, basées sur le modèle de briques technologiques auxquelles sont ajoutées les informations nécessaires à une évaluation environnementale, il devient possible d'intégrer le paramètre environnemental dans le processus de conception, en tant qu'outil d'aide à la décision. La méthodologie proposée permet alors s'affranchir des habituels points faibles d'une démarche d'évaluation environnementale (l'accès aux bases de données) et d'amélioration environnementale (le manque de connaissances métiers spécifiques aux produits). Ainsi, un outil d'éco-conception " complet ", l'OCEAN, basé sur l'ACV et dédié aux navires a été développé sur ce principe.

Le travail de thèse consiste à construire un modèle pour une prospective énergétique à long terme dans le but d'estimer l'effet des politiques énergétiques et environnementales sur les choix technologiques futures des secteurs industriels. L'accent a été mis sur les industries grandes consommatrices d'énergie (IGCE), pour 29 pays européen et pour un horizon de temps allant jusqu'à 2050. L'outil de modélisation appliqué dans cette étude est le modèle TIMES (famille du modèle MARKAL, il s'agit d'un générateur de modèle d'optimisation de type Bottom-up basé sur la programmation linéaire). L'étude est réalisée dans le cadre d'un partenariat entre EDF R&D et le Centre de Mathématiques appliquées (CMA) de l'Ecole des Mines de Paris. Dans notre analyse, nous avons identifié pour chaque secteur industriel, plusieurs technologies concurrentes. Elles sont choisies par le modèle sous la base de leur coût global actualisé en intégrant l'ensemble des contraintes (prix d'énergie, taxe sur le CO2, plafond sur les émissions...). La capacité à installer dépend étroitement de la demande finale qu'il faut satisfaire pour chaque période sur l'ensemble de l'horizon de temps considéré. Selon les contraintes imposées, les résultats obtenus permettent de : <br/>- tracer l'image de l'industrie (profil de production technologique), <br/>- calculer les consommations énergétiques et les potentiels d'économies d'énergies réalisables, <br/>- estimer les émissions de dioxyde de carbone résultantes. Ce travail indique qu'il existe encore un important potentiel d'économies d'énergie et de réductions des émissions de dioxyde de carbone dans l'ensemble des secteurs industriels.

Dans les petites communes rurales françaises, les modalités d'élaboration des règles locales d'urbanisme se distinguent des territoires urbains par l'absence d'ingénierie propre, la prégnance de l'interconnaissance entre élus municipaux et usagers de l'espace et la forte disponibilité physique potentielle de la ressource foncière. Le processus de normalisation du droit des sols qui caractérise les campagnes interroge ainsi les effets de la proximité sociale entre décideurs et publics-cibles, de la bureaucratie administrative restreinte et des pratiques d'arrangements entre acteurs territoriaux. En s'appuyant sur ce contexte politico-administratif particulier, cette thèse interprète les pratiques d'élaboration des plans locaux d'urbanisme (PLU) sous l'angle des injonctions à la mise en œuvre d'une planification durable de l'espace et de la transformation du cadre organisationnel de l’action publique territoriale. Depuis quelques années, le législateur renforce l'étendue des champs sociaux régulés par les documents locaux d'urbanisme et tend à faire de la préservation de l'environnement l'enjeu majeur de ces dispositifs. Mais cette dynamique « d'écologisation » des objectifs de l'action publique se déploie dans un contexte marqué par la remise en cause du modèle de co-administration des territoires entre les agents des services déconcentrés de l'État et les élus locaux. La vacance technique engendrée par ce recentrage de l'action des Directions départementales des Territoires n'est que partiellement compensée par l'intercommunalité rurale, les acteurs intermédiaires (chambre d'agriculture, parc naturel régional) ou le recours à une maîtrise d'œuvre privée. Cette recherche pose l'hypothèse de la diffusion d'un processus de « régulation locale » de la planification spatiale centrée sur le maire rural dont les mécanismes institutionnels questionnent la possibilité de produire localement une norme opérationnelle d'urbanisme rural durable. Pour investiguer cette assertion, nous nous appuyons sur une démarche de recherche-action organisée autour d'un outil d'aide à la décision baptisé « Système Intégré Urbanisme » (SIU). Celui-ci est développé dans le cadre de la révision de la charte du Parc naturel régional des Ballons des Vosges et expérimenté avec les élus de trois communes élaborant leur plan local d'urbanisme. Ce dispositif de recherche permet d'analyser en situation les caractéristiques du système de gouvernance des petites communes rurales, et notamment les effets de la proximité sociale sur le contenu de la norme locale de planification spatiale. Fondés sur des études de cas, les résultats présentés permettent une montée en généralité, mais doivent être nuancés afin de s'adapter à la diversité des mondes ruraux. À partir de ces matériaux empiriques, la thèse interroge en particulier trois aspects des tensions entre les enjeux globaux d'un urbanisme durable et une gestion locale du dispositif d'action publique. D'une part, la dynamique de « régulation locale » réorganise autour du maire rural l'équilibre des pouvoirs entre les acteurs institutionnels associés à l'élaboration du PLU. Elle reconfigure ainsi le référentiel cognitif de l'action publique locale en redessinant les contours du processus d'hybridation entre les connaissances des techniciens de l'action publique et les savoirs territoriaux des élus locaux. D'autre part, ce recodage des connaissances donne aux élus municipaux une plus grande marge d'action dans la définition des priorités locales. Ce faisant, il déplace les modalités habituelles de légitimation de la décision publique et renforce le poids des contraintes issues de leur proximité sociale avec les usagers de l'espace. Le maire rural se retrouve isolé à devoir arbitrer entre les injonctions croissantes à la réduction de la consommation des ressources naturelles, formulées par les techniciens de l'action publique, et les doléances locales de ses concitoyens à la pérennisation des droits à construire octroyés par les anciens plans d'occupation des sols. Cette situation questionne ainsi la capacité du processus de « régulation locale » à favoriser la production de normes locales d'urbanisme rural durable. Enfin, le recours aux outils techniques de l'action publique, et notamment aux instruments d'évaluation de la durabilité, apparaît comme une alternative à la réduction de la présence territoriale des agents publics. Mais nous montrons que par la nature transactionnelle des connaissances mobilisées, l'efficacité de cette médiation par les outils renforce, la plupart du temps, la nécessité d'une présence territoriale des institutions auprès des élus locaux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Urbanisme rural durable, plan local d'urbanisme, communes rurales françaises, régulation locale, négociation, système technique d'aide à la décision, circulation des connaissances, pratiques territoriales, parc naturel régional.