In order to meet the needs of the generations to come and to achieve the global target of maximum climate change of 1.5 degrees, we need to transform the way the society consumes natural resources. The purpose of this research is to effectively align the needs of the businesses and customers alike to accelerate a market-driven resource efficiency. We also intended to investigate what the opportunities presented to businesses are, in order to achieve environmental and economic sustainability by extending the product lifetime and improving accessibility of spares/repairs/upgrades, etc. for their products. We performed an extensive review of literature in the past two decades which describe product lifetime, obsolescence of products and the various reasons of obsolescence in the larger picture. The study is a mixed approach as we gathered data from the partner businesses by way of semi-structured interviews at the management level. We carried out a survey with a potential consumer group of these products and analysed the requirements and habits of the market. Our findings suggest that the primary driving causes for optimizing the product lifetimes of the products have been ethical and social responsibilities of the businesses. Businesses acknowledge that legislative and market pressure has increased over the past half-decade but hasn’t been enough to motivate the investments required to restructure products and business models. Businesses need to improve the statistical data they acquire from products after they have been sold, in order to facilitate the streamlining of the reverse supply chains. Lastly, we have found that the top management is committed and engaged to change the way the business functions, but the ground functions are either not aware or trained to effectively implement the changes. Future research could investigate the readiness of businesses to transition to a more closed-loop business model by way of improving information flow through the lifetime of the product. / För att bemöta kraven hos de kommande generationer och för att uppnå det globala målet om en maximal klimatförändring på 1,5 grader, måste det ske en förändring på hur samhället konsumerar naturresurser. Syftet med denna forskning och studie är att effektivt anpassa behoven hos såväl kunden som företag för att påskynda en marknadsdriven resurseffektivitet. Med denna studie har vi också för avsikt att undersöka vilka möjligheter som erbjuds till företag, för att uppnå miljömässig och ekonomisk hållbarhet genom att förlänga produktens livslängd och förbättra cängligheten för reservdelar/reparationer/uppgraderingar etc. av deras produkter. Vi gjorde en omfattande litteraturgenomgång av forskning under de senaste två decennierna som beskriver produktens livslängd, produkters inkurans och de olika orsakerna till inkurans i den större bilden. Detta hjälpte oss att ta fram en konkret definition av produktens livslängd och hur den kan förbättras med bättre material, design och ökade återvinnings aktiviteter på produktnivå. Våra resultat tyder på att de främsta drivande orsakerna till att optimera produkt livslängden för produkterna i fråga har varit företagens etiska och sociala ansvar. Företagen erkänner att lagstiftnings- och marknads trycket har ökat under de senaste 5 åren, men det har inte varit tillräckligt för att motivera de investeringar som krävs för att omstrukturera produkter och affärsmodeller. Företag måste förbättra de statistiska uppgifter som de skaffar från produkter efter att de har sålts, för att underlätta effektiviseringen. Slutligen har vi funnit att den högsta ledningen är engagerad i att förändra hur verksamheten fungerar, men markfunktionerna är antingen inte medvetna eller utbildade för att effektivt implementera förändringarna. Framtida forskning skulle kunna undersöka företagens beredskap att övergå till en mer sluten affärsmodell genom att förbättra informationsflödet genom produktens livslängd.

Ce travail s’inscrit dans le cadre d’étude de la sûreté de fonctionnement.<p>La sûreté de fonctionnement est progressivement devenue partie intégrante de l’évaluation des performances des systèmes industriels. En effet, les pannes d’équipements, les pertes de production consécutives, et la maintenance des installations ont un impact économique majeur dans les entreprises. Il est donc essentiel pour un manager de pouvoir estimer de manière cohérente et réaliste les coûts de fonctionnement de l’entreprise, en tenant notamment compte des caractéristiques fiabilistes des équipements utilisés, ainsi que des coûts induits entre autres par le non-fonctionnement du système et la restauration des performances de ses composants après défaillance.<p><p>Le travail que nous avons réalisé dans le cadre de ce doctorat se concentre sur un aspect particulier de la sûreté de fonctionnement, à savoir les politiques de remplacement d’équipements basées sur la fiabilité des systèmes qu’ils constituent. La recherche menée part de l’observation suivante :si la littérature consacrée aux politiques de remplacement est abondante, elle repose généralement sur l’hypothèse implicite que les nouveaux équipements envisagés présentent les mêmes caractéristiques et performances que celles que possédaient initialement les composants objets du remplacement.<p>La réalité technologique est souvent bien différente de cette approche, quelle que soit la discipline industrielle envisagée. En effet, de nouveaux équipements sont régulièrement disponibles sur le marché ;ils assurent les mêmes fonctions que des composants plus anciens utilisés par une entreprise, mais présentent de meilleures performances, par exemple en termes de taux de défaillance, consommation d’énergie, " intelligence " (aptitude à transmettre des informations sur leur état de détérioration).<p>De plus, il peut devenir de plus en plus difficile de se procurer des composants de l’ancienne génération pour remplacer ceux qui ont été déclassés. Cette situation est généralement appelée obsolescence technologique.<p><p>Le but de ce travail est de prolonger et d’approfondir, dans le cadre de la sûreté de fonctionnement, les réflexions engagées par les différents articles présentés dans la section état de l’art afin de définir et de modéliser des stratégies de remplacements d’équipements soumis à obsolescence technologique. Il s’agira de proposer un modèle, faisant le lien entre les approches plus économiques et celles plus fiabilistes, permettant de définir et d’évaluer l’efficacité, au sens large, des différentes stratégies de remplacement des unités obsolètes. L’efficacité d’une stratégie peut se mesurer par rapport à plusieurs critères parfois contradictoires. Parmi ceux-ci citons, évidemment, le coût total moyen engendré par la stratégie de remplacement, seul critère considéré dans les articles cités au chapitre 2, mais aussi la façon dont ces coûts sont répartis au cours du temps tout au long de la stratégie, la variabilité de ces coûts autour de leur moyenne, le fait de remplir certaines conditions comme par exemple d’avoir remplacé toutes les unités d’une génération par des unités d’une autre génération avant une date donnée ou de respecter certaines contraintes sur les temps de remplacement.<p><p>Pour arriver à évaluer les différentes stratégies, la première étape sera de définir un modèle réaliste des performances des unités considérées, et en particulier de leur loi de probabilité de défaillance. Etant donné le lien direct entre la probabilité de défaillance d’un équipement et la politique de maintenance qui lui est appliquée, notamment la fréquence des maintenances préventives, leur effet, l’effet des réparations après défaillance ou les critères de remplacement de l’équipement, un modèle complet devra considérer la description mathématique des effets des interventions effectuées sur les équipements. On verra que la volonté de décrire correctement les effets des interventions nous a amené à proposer une extension des modèles d’âge effectif habituellement utilisés dans la littérature.<p>Une fois le modèle interne des unités défini, nous développerons le modèle de remplacement des équipements obsolètes proprement dit. <p><p>Nous appuyant sur la notion de stratégie K proposée dans de précédents travaux, nous verrons comment adapter cette stratégie K à un modèle pour lequel les temps d’intervention ne sont pas négligeables et le nombre d’équipes limité. Nous verrons aussi comment tenir compte dans le cadre de cette stratégie K d’une part des contraintes de gestion d’un budget demandant en général de répartir les coûts au cours du temps et d’autre part de la volonté de passer d’une génération d’unités à l’autre en un temps limité, ces deux conditions pouvant être contradictoires.<p>Un autre problème auquel on est confronté quand on parle de l’obsolescence technologique est le modèle d’obsolescence à adopter. La manière dont on va gérer le risque d’obsolescence dépendra fortement de la manière dont on pense que les technologies vont évoluer et en particulier du rythme de cette évolution. Selon que l’on considère que le temps probable d’apparition d’une nouvelle génération est inférieur au temps de vie des composants ou supérieur à son temps de vie les solutions envisagées vont être différentes. Lors de deux applications numériques spécifiques.<p><p>Nous verrons au chapitre 12 comment envisager le problème lorsque l’intervalle de temps entre les différentes générations successives est largement inférieur à la durée de vie des équipements et au chapitre 13 comment traiter le problème lorsque le délai entre deux générations est de l’ordre de grandeur de la durée de vie des équipements considérés.<p><p>Le texte est structuré de la manière suivante :Après une première partie permettant de situer le contexte dans lequel s’inscrit ce travail, la deuxième partie décrit le modèle interne des unités tel que nous l’avons utilisé dans les différentes applications. La troisième partie reprend la description des stratégies de remplacement et des différentes applications traitées. La dernière partie permet de conclure par quelques commentaires sur les résultats obtenus et de discuter des perspectives de recherche dans le domaine.<p> / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished