Titre de l'écran-titre (visionné le 5 septembre 2023) / L'industrie forestière canadienne joue un rôle majeur dans l'économie du pays et les forêts canadiennes représentent une source importante de bois à l'échelle mondiale. Dans ce contexte, le triage et le transport du bois revêtent une grande importance pour assurer le bon fonctionnement de la chaîne de valeur forestière. Ce projet de recherche vise à explorer différentes stratégies de triage dans les secteurs forestiers, dans le but de mieux coordonner l'approvisionnement en bois avec les besoins spécifiques des usines de transformation. Pour atteindre cet objectif, nous avons développé un modèle d'optimisation basé sur la programmation mathématique, en plus d'un outil de traitement de données permettant de traiter les données reçues de notre partenaire industriel et de former des fichiers de données pour alimenter notre modèle d'optimisation. Ce modèle permet d'évaluer la rentabilité des différentes stratégies de triage pour fournir par la suite la meilleurs distribution des méthodes de triage dans les zones de récolte forestière. Des expérimentations ont été menées en prenant en compte différents paramètres comme le nombre et le type de piles de bois formées en forêt. Notre étude a permis de mettre sur pied un modèle d'aide à la prise de décision qui facilite le choix des méthodes de triage à utiliser en forêt. Ce modèle prend en compte plusieurs facteurs, dont les types de piles pouvant être formées en forêt, la demande des usines, les distances de transport forêt-usines et les distances inter-usines. Cette recherche constitue donc une contribution intéressante dans le domaine de l'optimisation du triage et du transport du bois, en fournissant une méthodologie solide, un outil de traitement de données et un modèle d'optimisation précis. / The Canadian forest industry plays a significant role in the country's economy, while Canadian forests represent a major source of timber. In this context, wood sorting and transportation are of great importance to ensure the smooth functioning of the forest value chain. This research project aims to explore different sorting strategies in forest sectors in order to better coordinate wood supply with the specific needs of processing mills. To achieve this goal, we developed an optimization model based on mathematical programming, along with a data processing tool to exploit the data received from our industrial partner. This model allows for evaluating the profitability of different sorting strategies to subsequently provide the best distribution of sorting methods in forest harvesting areas. Experiments were conducted, taking into account various parameters such as the number and type of wood piles formed in the forest. Our study has resulted in the development of a decision-making tool that facilitates the selection of sorting methods to be used in the forest. This model takes into consideration several factors, including the types of piles that can be formed in the forest, the demand from mills, the distances for forest-to-mill and inter-mill wood transportation. This research contributes to the field of wood sorting and transportation optimization by providing a robust methodology, a data processing tool, and an accurate optimization model.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Avec la nature critique des défis environnementaux tels que le changement climatique et les émissions de CO2, le rôle du reboisement comme moyen de surmonter ces difficultés a reçu plus d'attention. Afin d'atteindre les objectifs des efforts de reboisement, il est nécessaire de développer des outils d'aide à la décision. L'objectif principal de cette thèse est d'améliorer la performance de la chaîne de valeur du reboisement en proposant des outils et des méthodes de planification d'une chaîne multi-produit et multi-site. Trois objectifs spécifiques ont été définis en support à l'objectif principal. Le premier objectif était de fournir un cadre formel pour la chaîne de valeur du reboisement (CVR) afin d'améliorer la compréhension de l'ensemble de la CVR; ses processus et les modèles de planification d'optimisation potentiels qui pourraient améliorer la performance de la chaîne de valeur. À cet égard, une analyse herméneutique de la littérature a été effectuée et un cadre formel pour la CVR a été fourni, qui tient compte des niveaux de planification stratégique, tactique et opérationnel pour accroître la collaboration entre les intervenants. Des opportunités de modélisation ont également été proposées pour mettre en évidence les besoins et tendances futures pouvant interpeler les scientifiques et les décideurs. Le deuxième objectif était de fournir un modèle de planification de l'allocation des semences dans le contexte d'une production sur commande (make-to-order) pour une chaîne de valeur collaborative de reboisement. Ce modèle a été utilisé pour analyser la chaîne de valeur du reboisement au Québec comprenant un centre de semences, 18 pépinières et des centaines de sites de reboisement. Lors de la résolution du modèle, les résultats ont montré qu'il était possible d'augmenter le succès du reboisement en allouant des semences compatibles aux sites de mise en terre et d'équilibrer les stocks de semences pour satisfaire les demandes entrantes. Pour le troisième objectif, un outil d'aide à la décision visant à améliorer la planification intégrée de la production et du transport a été développé. L'idée était de déterminer quels lots de semences devaient être produits par quelles pépinières afin de satisfaire l'attribution des lots de semences prédéfinie (second objectif). Le modèle a testé 10 scénarios différents pour déterminer les capacités contractuelles des pépinières, offrir un aperçu de l'impact de la durabilité sur le système et pour guider la prise de décisions liées aux investissements en infrastructures de production. / With the critical nature of environmental issues such as climate change and CO2 emissions, the role of reforestation as a way to overcome these challenges has received more attention. In order to achieve the reforestation objective, developing decision-making tools are required. The main objective of this thesis is to enhance the performance of reforestation value chains by proposing tools and methods for planning a multi-product, multi-site chain. To achieve this, three specific objectives were defined. The first objective was to provide a formal framework for the RVC to improve mutual understanding throughout the reforestation value chain, its processes, and the potential optimization planning models which could improve the value chain performance. In this regard, a hermeneutic literature review was conducted and a formal framework for the RVC provided, which considers strategic, tactical, and operational planning levels to increase collaboration among stakeholders. Modeling opportunities were also proposed to highlight future trends for scientists and policy makers. The second objective was to provide a seed allocation planning model in the context of a make-to-order collaborative reforestation value chain. This model was used to analyze the Quebec reforestation value chain comprising one seed center, 18 nurseries, and hundreds reforestation sites. When solving the model, results showed that it was possible to increase reforestation success by allocating compatible seeds to sites and to balance seed inventories to satisfy incoming demands. In the third objective, a decision-making tool to improve integrated production and transportation planning was developed. The idea was to determine which seed lots should be produced by which nurseries so as to satisfy the seed los allocation defined during the second objective. The model tested 10 different scenarios to determine contractual capacities of nurseries, to provide an overview of the impact of sustainability on the system, and to help in making decisions related to investment in infrastructure.

Lors de l’admission aux soins intensifs, les médecins devraient discuter avec leurs patients des traitements de maintien des fonctions vitales que le patient pourrait nécessiter en cas de dégradation de son état de santé. Les niveaux de soins sont un outil de communication qui permet de traduire les volontés du patient en un plan de traitement cohérent avec ses valeurs, ses préférences et son pronostic vital. En l’absence d’une telle discussion, des interventions qui peuvent prolonger la vie tout en réduisant sa qualité peuvent être utilisées sans le consentement du patient. Le modèle de la prise de décision partagée est recommandé pour faciliter les discussions entre les patients et les médecins à propos des niveaux de soins. Les outils d’aide à la décision peuvent soutenir un processus de prise de décision partagée. Toutefois, il n’existait aucun outil d’aide à la décision en français adapté au contexte d’une unité de soins intensifs francophone au Québec. Ce mémoire présente les étapes ayant mené à la création d’un outil d’aide à la décision sur les niveaux de soins en français adapté au contexte d’une unité de soins intensifs à Lévis, Québec. Nous avons utilisé la conception centrée sur l’utilisateur pour adapter un outil d’aide à la décision sur la réanimation cardiorespiratoire et une règle de prédiction. L’outil d’aide à la décision final comprend: 1) une section de clarification des valeurs; 2) des questions sur l'autonomie fonctionnelle du patient avant son admission à l’unité de soins intensifs et le déclin fonctionnel qu'il jugerait acceptable au congé; 3) les risques et les avantages de la réanimation cardiorespiratoire et de la ventilation mécanique invasive; 4) des statistiques populationnelles sur la réanimation cardiorespiratoire; 5) une section résumé. Nous avons également utilisé un wiki pour programmer un calculateur en ligne de la règle de prédiction Good Outcome Following Attempted Resuscitation que nous avons lié au logiciel de représentation des risques IconArray.com. L’outil final et le calculateur sont disponibles au www.wikidecision.org. Ce mémoire comprend aussi une revue de la littérature scientifique sur les barrières aux discussions de niveaux de soins ainsi que nos observations et réflexions sur les obstacles aux discussions et aux prises de décisions sur les niveaux de soins. / Upon admission to an intensive care unit, doctors should engage in a discussion with their patients about the life-sustaining treatments (e.g., cardiopulmonary resuscitation and invasive mechanical ventilation) that could be needed in case of a degradation of their health condition. Documenting levels of care is a communication strategy that helps translate patients’ wishes into a treatment plan that integrates patients’ values, preferences and prognosis. Without such discussions, interventions that prolong life at the cost of decreasing its quality may be used without appropriate guidance from patients. Shared decision making is recommended to facilitate doctors' and patients' discussions about levels of care. Patient decision aids can support shared decision making. However, there existed no French language decision aid adapted to the context of our intensive care unit serving a francophone population in the Province of Quebec. This thesis presents the steps that led to the adaptation of a decision aid about levels of care in a single francophone intensive care unit in Lévis, Québec. We employed user-centered design to adapt a patient decision aid about cardiopulmonary resuscitation and a clinical prediction rule. The final patient decision aid includes: 1) a values-clarification section; 2) questions about the patient’s functional autonomy prior to admission to the ICU and the functional decline that they would judge acceptable upon hospital discharge; 3) risks and benefits of cardiopulmonary resuscitation and mechanical ventilation; 4) population-level statistics about cardiopulmonary resuscitation; and 5) a summary section. We also used a wiki to program an online risk calculator based on the Good Outcome Following Attempted Resuscitation prediction rule that we linked to the IconArray.com risk representation software. The final tool and calculator are available at www.wikidecision.org. This thesis also contains a review of the scientific literature about obstacles to discussions about levels of care. It also includes our observations and our thoughts on the obstacles to discussions about levels of care.

L’accès aux services de réadaptation est compromis par de longs délais d’attente. La priorisation est une méthode utilisée pour classer des patients selon des critères permettant d’évaluer la priorité relative de chacun dans la liste l’attente. Les outils d’aide à la priorisation (OAP) représentent une solution innovante qui peut s’appliquer pour les patients en attente de services de réadaptation et ainsi favoriser un accès plus équitable aux services de réadaptation. Le but de ce projet était d’explorer les déterminants de l’implantation d’un OAP au sein de programmes de réadaptation. L’outil de priorisation a été adapté au contexte de deux programmes de réadaptation grâce à l’utilisation d’une méthode de consensus auprès de plusieurs parties prenantes. Au terme des consultations avec les patients, les cliniciens et les gestionnaires de ces programmes de réadaptation, dix critères de priorisation par programme ont été identifiés par consensus comme étant importants à considérer. Un prototype de l’outil a été développé et proposé à chacun des milieux cliniques. Puis, d’autres consultations ont été réalisées auprès des prestataires de services afin de recueillir les perceptions quant aux déterminants de l’implantation de l’outil dans les milieux cliniques. À l’aide de deux questionnaires et de groupes de discussion, les cliniciens et les gestionnaires ont nommés une grande variété de facilitateurs et obstacles à l’implantation de l’OAP, soit par rapport à des caractéristiques de l’outil, des individus impliqués et de l’environnement. / Access to rehabilitation services can be compromised by problems of excessive wait times before receiving these services. Waiting lists are used to control resources and to ensure equitable and fair access to health services, the order of patients should be determined according to a relative priority. Prioritization is a method of ranking patients according to criteria evaluating the relative priority of each patient. Patient prioritization tools (PPTs) represent an innovative solution that can be applied to patients waiting for rehabilitation services and thus would promote more equitable access to rehabilitation services. The aim of this project was to explore the determinants for implementation of a PPT in rehabilitation settings. The tool was adapted to the context of two rehabilitation programs through the use of a multi-stakeholder consensus method. After consultations with patients, clinicians and managers of these rehabilitation programs, ten prioritization criteria by program were identified by consensus as important to consider. A prototype of the tool was developed and proposed to each of the clinical settings. Then, further consultations were conducted with service providers to collect perceptions about the determinants of implementation of the tool in clinical settings. Using two questionnaires and focus groups, clinicians and managers identified a wide variety of facilitators and barriers to the implementation of PPT, related to characteristics of the tool, individuals involved and the environment.

L’industrie de la construction est un des plus importants secteurs d’emploi au Canada. Cependant, son inertie rivalise avec sa taille, et cette constatation est visible par l’écart de productivité qui se creuse chaque année par rapport aux autres secteurs. Parmi les nombreuses recommandations à travers le monde et les années, l’augmentation de la présence des technologies revient régulièrement, notamment par l’adoption de méthodes et d’outils logiciels de conception, de planification et de gestion de projet plus avancées que le diagramme de Gantt sur papier. Cette maitrise se veut à la fois une entrée en matière pour les acteurs de la construction, et une base sur laquelle établir les prochaines avancées académiques dans le domaine de la planification des chantiers de construction. Afin d’y parvenir, quatre étapes ont été réalisées: une revue systématique de la littérature de 2008 à 2018, suivie d’une classification en trois figures des 28 outils trouvés, puis des entrevues semi-structurées sur les travaux réalisés jusqu’à maintenant et leurs suites. Finalement, un système d’aide à la décision a été conçu sur Excel afin d’accompagner les acteurs de l’industrie à travers les résultats de la recherche. Les contributions de ce mémoire sont : 1) Une revue systématique de la littérature de 2008 à 2018 sur les outils de planification assistée par ordinateur ; 2) Un répertoire d’idées et d’outils concernant la planification assistée par ordinateur dans l’industrie de la construction ; 3) Un outil convivial et portatif pour accéder aux résultats de cette recherche / The construction industry is one of the most important employment sectors in Canada. However, its inertia rivals its size, and this observation is visible in the productivity gap that widens each year compared to other sectors. Among the many recommendations around the world and over the years, an increase in the use of technologies is a recurring theme, particularly through the adoption of more advanced computer assisted design, planning and project management methods than the Gantt chart on paper. This Masters’ thesis is intended to be both an introduction for construction stakeholders and a basis on which to establish the next academic advances in the field of construction site scheduling. To achieve this, four steps were carried out: a systematic literature review from 2008 to 2018, followed by a three-figure classification of the 28 tools found, and semi-structured interviews on the work done up to date and its follow-up. Finally, a decision support system was set up in Excel to support industry players with research results. The contributions of this thesis are: 1) A systematic literature review from 2008 to 2018 on computer-assisted scheduling tools; 2) A directory of ideas and tools for computer-assisted scheduling in the construction industry; 3) A user-friendly and portable solution to browse the results of this research.

Afin de rester compétitives dans un marché où la personnalisation de masse est omniprésente, les entreprises d’aujourd’hui n’ont d’autres choix que d’avoir une gestion efficace de leur chaîne d’approvisionnement par une vision globale des opérations de l’entreprise ainsi que des données intégrées. Dans un environnement en constante évolution comme aujourd’hui, les entreprises s’ajustent et continuent à remplir leur rôle de satisfaire la demande et de croître selon les besoins. Par contre, rares sont celles qui se permettent de revoir leur processus de prise de décision en fonction des nouveaux modèles d’affaires et nouvelles façons de faire. Parfois, il est plus simple de s’ajuster que de refaire les processus. Ce mémoire propose une solution pour le secteur manufacturier de planchers de bois franc par la conceptualisation d’un outil d’aide à la décision afin de permettre une vision globale de la production avec des données en temps réel. Ceci permettra une meilleure planification à tous les niveaux de la chaîne d’approvisionnement, en partant de l’achat des matières premières, en passant par la production, allant jusqu’au service à la clientèle. La modélisation conçue est ensuite simulée par une approche de simulation à évènements discrets afin de valider la situation actuelle, d’identifier les principaux problèmes et d’explorer des pistes de solutions futures. Les résultats démontrent le potentiel d’identification des goulots dans le processus de production et de prise de décision, et couplé à l’outil de visualisation proposé, ont le potentiel d’augmenter la performance de l’entreprise à plusieurs niveaux. / In order to remain competitive in a market where mass personalization is ubiquitous, today's companies have no choice but to effectively manage their supply chain through a global vision of the operations of the company as well as integrated data. In an ever-changing environment like today, businesses are adjusting and continuing to fulfill their role of meeting demand and growing as needed. On the other hand,few are able to review their decision-making process based on new business models and new ways of doing things. Sometimes it is easier to adjust than to redo the processes. This dissertation proposes a solution for the hardwood flooring manufacturing sector by conceptualizing a decision support tool to allow global visibility of production with real-time data. This will enable better planning at all levels of the supply chain, from the purchase of raw materials, through production, to customer service. The designed modeling is then simulated by a discrete event simulation approach in order to validate the current situation, identify the main problems and explore avenues for future solutions. The results demonstrate the potential for identifying bottlenecks in the production and decision-making process, and coupled with the proposed visualization tool, have the potential to increase the company's performance at multiple levels.

Au Québec et dans le monde, la construction préfabriquée en bois est en plein essor depuis plusieurs années grâce aux nouvelles technologies, aux nouveaux savoir-faire et aux nouvelles consciences politiques et publiques pour l'utilisation de matériaux biosourcés dans le cadre d'une décarbonation de l'économie. Aujourd'hui, des entreprises de différentes tailles se disputent le marché local de l'industrie de la construction au Québec, et c'est dans ce cadre-là que cette recherche a eu lieu. L'objectif général de ce projet de recherche est d'aider les petites et moyennes entreprises (PMEs) québécoises de construction préfabriquée en bois à comprendre les contraintes réglementaires en vue d'exporter leurs produits dans les états de la Nouvelle-Angleterre. En facilitant l'accès à ce marché local (1000km par transport routier), ces PMEs pourront peut-être accéder à des projets jusque-là inaccessibles par manque de compréhension des différentes réglementations et certifications en place. Cette recherche s'est donc divisée en deux grands axes. Il s'agit de créer un outil d'aide à la décision en caractérisant les contraintes réglementaires liées à la certification de l'exportation de produits de constructions préfabriquées en bois par des entreprises québécoises vers la Nouvelle-Angleterre. Cet objectif a fait l'objet d'un article scientifique introduit dans ce mémoire. Le second travail réalisé lors de cette maîtrise est d'avoir créé un guide à l'exportation des sections préfabriquées de bâtiment depuis le Canada vers les États-Unis au profit des non-initiés ou des professionnels de la construction souhaitant en apprendre plus. Ce document permet de résumer le cadre standard des projets de construction préfabriquée en identifiant les différentes réglementations, certifications et sources d'information pour pallier aux contraintes liées à l'exportation. Ces deux objectifs posent les bases de futures recherches sur le sujet. / In Quebec and around the world, prefabricated wood construction has been booming for several years thanks to new technologies, new know-how and new political and public awareness for the use of biosourced materials in the context of decarbonization of the economy. Today, companies of different sizes are competing for the local market of the construction industry in Quebec, and it is in this context that this research took place. The general objective of this research project is to help small and medium-sized Quebec prefabricated wood construction companies (SMEs) to understand the regulatory constraints in order to export their products to the New England states. By facilitating access to this local market (1000km by road transport), these SMEs may be able to access projects that were previously inaccessible due to a lack of understanding of the various regulations and certifications in place. This research is therefore divided into two main areas. The first is to create a decision support tool by characterizing the regulatory constraints related to the certification of prefabricated wood construction products exported by Quebec companies to New England. This objective was the subject of a scientific article introduced in this thesis. The second work realized during this master's degree is to have created a guide to the export of prefabricated building sections from Canada to the United States for the benefit of non-experts or construction professionals wishing to learn more. This document summarizes the standard framework for prefabricated construction projects by identifying the various regulations, certifications and sources of information to address the constraints associated with export. These two objectives lay the foundation for future research on the subject.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2023 / Les activités de planification et d'ordonnancement sont complexes et leur optimisation est cruciale pour les entreprises, particulièrement dans les réalités économiques et industrielles modernes. En effet, la forte concurrence engendrée par la globalisation du marché, l'exigence croissante des consommateurs en termes de qualité et délais, ou encore l'utilisation d'environnements technologiques fortement connectés (Industrie 4.0), motivent les entreprises à améliorer continuellement leurs approches de gestion tactique et opérationnelle (Lasi et al., 2014; Hozdić, 2015; Alcácer and Cruz-Machado, 2019). C'est particulièrement vrai pour les produits d'ingénierie sur demande, ou Engineer-To-Order (ETO). Ces produits sont souvent très complexes en termes de structure, uniques ou non-standards, et sont fabriqués sur la base de besoins incertains et d'une conception incomplète ou vouée à évoluer (Wortmann, 1983, 1992; Mather, 1999; Little et al., 2000; Jünge et al., 2021; Alfnes et al., 2021). Ils conviennent particulièrement bien aux Petites et Moyennes Entreprises (PMEs) qui voient dans ce service de personnalisation un avantage concurrentiel par rapport aux grandes organisations disposant de capacités de production plus importantes (Little et al., 2000; Kusturica et al., 2018; Zennaro et al., 2019). Cependant, la nature incertaine de ces produits rend plus difficile l'évaluation des prix, la prévision des charges et des durées, engendre du gaspillage (d'éléments achetés ou produits avant d'être modifiés ou annulés) et réduit la robustesse des ordonnancements (par nécessité de réordonnancement) (Gutfeld et al., 2014; Hooshmand et al., 2016; Bhalla et al., 2022). Afin de proposer des décisions pertinentes et de prédire avec justesse les résultats qui en découleront, un système d'aide à la décision pour la planification et l'ordonnancement dédié au contexte ETO se doit de tenir compte des spécificités de ses produits et du processus permettant leur réalisation. Par exemple, les projets ETO sont généralement exécutés en ingénierie concurrente : on produit les pièces validées sans attendre la fin de la conception du projet. De plus, contrairement aux activités de production ou d'assemblage, les étapes d'ingénierie et de design peuvent être répétées jusqu'à la validation du client, ne sont exécutées qu'une fois pour différents éléments identiques du projet, sont souvent mesurées en journées, voire semaines, et sont soumises à des règles de précédence différentes. À cet égard, cette thèse s'articule autour de la question de recherche suivante : "Par quels moyens fonctionnels, méthodologiques, technologiques et architecturaux un système d'aide à la décision pour la planification et l'ordonnancement peut-il répondre aux problématiques des PMEs liées à l'approche ETO ?" Les cinq principales problématiques visées étant (i) l'instabilité des plans et ordonnancement construits, (ii) le gaspillage (de temps, de ressources matérielles ou financières) dû aux révisions de la conception, (iii) la difficulté à satisfaire les attentes des clients en termes de coût et délais, (iv) la forte concurrence du marché industriel moderne ou encore (v) la difficulté à prédire la performance des décisions prises. À travers cette thèse, nous répondons à cette question en proposant un système intelligent de planification et d'ordonnancement dédié au contexte ETO. L'objectif étant d'obtenir un système complet et fonctionnel. Ce dernier est composé d'un modèle de données (comportant les décisions clés, les informations nécessaires à la prise de ces décisions, les métriques d'évaluation et les contraintes d'optimisation), de plusieurs modules fonctionnels reposant sur des algorithmes d'optimisation et d'apprentissage novateurs, ainsi que sur une séquence d'interactions entre ces modules pour accomplir les différents cas d'utilisation. Afin d'appréhender de manière réalisable l'atteinte de cet objectif, nous avons réparti les étapes de création du système en sept contributions scientifiques. Tout d'abord, l'architecture est composée de cinq contributions conceptuelles : (i) la conceptualisation et la modélisation mathématique du problème étudié, (ii) la proposition d'une stratégie d'ordonnancement robuste, (iii) la conception d'une méthode heuristique de résolution (algorithme génétique hybride) du problème de planification et d'ordonnancement, (iv) la conception d'une méthode de construction d'une stratégie qui incorpore les décisions de planification et d'ordonnancement dans une stratégie commerciale et prédit son impact sur plusieurs métriques (à l'aide d'un réseau de neurones artificiels), et finalement, (v) l'architecture qui regroupe ces différents éléments. Ces contributions ont été possibles à la suite de différentes analyses et revues de la littérature scientifique. Ces revues ont permis de détecter des manques à combler et de faire des choix quant aux outils et méthodes à exploiter. La nature complexe, stochastique et combinatoire des problèmes rencontrés nous a motivé à opter pour une utilisation combinée de méthodes issues de l'intelligence artificielle (apprentissage automatique, méthodes d'optimisation combinatoire et simulation). Finalement, nous avons développé un prototype de notre architecture sous la forme d'un logiciel de simulation pédagogique et gamifiée. Nos contributions ont tout d'abord été testées unitairement et quantitativement à l'aide de deux types de métriques : leur performance computationnelle (vitesse d'exécution et mémoire utilisée) et la qualité des solutions proposées (déviation de l'optimalité, qualité pratique mesurée à l'aide de scénarios aléatoires d'exécution). Les résultats publiés démontrent ainsi (i) la capacité de nos méthodes à opérer sur des projets de taille réelle et (ii) la qualité des solutions proposées. Ensuite, la réalisation du prototype a permis de tester leur intégration sous la forme d'un système complet et fonctionnel. Ce prototype a par ailleurs été utilisé dans le cadre d'un cours dispensé à l'Université Laval. / Planning and scheduling activities are difficult and significantly impact the performance of manufacturing companies. The latter are therefore forced to constantly search for optimization methods that could help improve their tactical and operational decisions. It is especially true in modern economic and industrial realities characterized by strong competition due to the globalization of the market and growing expectations for quality and short lead times (Lasi et al., 2014; Hozdić, 2015; Alcácer and Cruz-Machado, 2019). Both activities are even more challenging in the Engineer-To-Order (ETO) context. Indeed, ETO products are one-of-a-kind or highly customized and non-standard. They are often composed of a complex structure (BOM/EBOM) and their production is executed based on uncertain needs for features and an incomplete design, intended to evolve over time (Wortmann, 1983, 1992; Mather, 1999; Little et al., 2000; Jünge et al., 2021; Alfnes et al., 2021). The ETO context is very suitable for Small and Medium Enterprises (SMEs) which see this additional service of design and engineering as a competitive advantage over industries with larger production capacities (Little et al., 2000; Kusturica et al., 2018; Zennaro et al., 2019). However, producing a partially unknown product complicates the forecast of costs, workloads, or deadlines (Gutfeld et al., 2014; Hooshmand et al., 2016; Bhalla et al., 2022). ETO projects are also subject to unstable schedules (with frequent rescheduling) and waste of time and resources. To offer appropriate planning and scheduling decisions and precisely forecast their performance, decision support systems dedicated to the ETO context should consider the specificities of typical products and execution processes. For instance, ETO projects are typically executed in concurrent engineering: already validated items are produced without waiting for the complete design of the product. Besides, unlike physical operations (production and assembly), non-physical activities (design and engineering) are repeated until validated by the client; are executed once for several identical items; are measured in days or even weeks; and do not respect the same precedence relations. This thesis intends to answer the following research question: "By what functional, methodological, technological, and architectural means can a decision support system for planning and scheduling address the issues faced by SMEs due to the ETO approach?" The five main issues addressed are (i) the frequent need for rescheduling, (ii) the waste of time and resources (due to items cancellation or modification after their purchase or production), (iii) the difficulty to satisfy the client expectations in terms of cost and lead time, (iv) the strong competition of the modern industrial market, and (v) the inability to forecast the impact of the decisions. Through this thesis, we answer this question by proposing an intelligent planning and scheduling system dedicated to the ETO context. We aim to obtain a complete and operational system. Hence, its architecture is composed of a data model (including the main decisions, the mandatory data to make those decisions, the metrics to evaluate their quality, and the optimization constraints), several business modules based on innovative optimization and learning algorithms, and the sequence of interactions needed to accomplish the different use cases. We then divided the different steps needed to answer the research question into seven achievable scientific contributions. First, the technical components of our architectures represent the five main contributions: (i) a mathematical model representing the studied problem, (ii) a robust planning and scheduling strategy, (iii) a hybrid genetic algorithm able to solve a real-sized instance of the problem, (iv) a prediction model, based on artificial neural networks, to build a complete commercial strategy incorporating the planning and scheduling decisions and forecasting its performance, and (v) the software architecture. Our contributions were possible only after various analyses and literature reviews. Those reviews allowed us to notice gaps regarding our context and make informed choices. To overcome the complex, stochastic, and combinatorial nature of the problems encountered, we opted for a combined use of methods linked to Artificial Intelligence (heuristic optimization, machine learning, and simulation). Finally, we implemented a prototype of our system as a gamified software dedicated to learning purposes. We first tested our contributions separately (unit tests) using two types of quantitative metrics: the computational performance (computing time and memory used) and the quality of the proposed solutions (deviation, impact of randomly generated scenarios). The results highlighted the capacity of our methods to solve realistic instances and the impact of our planning and scheduling strategy. Then, our prototype of implementation allowed us to validate their viable integration as a complete system. Our prototype has also been tested and used as part of a course given at Université Laval.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2017-2018 / Cette thèse s’intéresse au développement d’un système intelligent d’aide à la décision (SIAD) destiné à la conception, à la gestion et à l’optimisation des programmes de suivi de la qualité de l’eau (PSQE). Toute son originalité repose sur le fait qu’elle aborde la question dans une perspective holistique qui se traduit par le développement d’une approche participative dans le but de déterminer les besoins en connaissances sur la qualité et la quantité de l’eau sur lesquels se base le SIAD pour assister les gestionnaires de PSQE à toutes les étapes de la planification, de la gestion et de l’optimisation d’un PSQE. ... / This thesis focuses on the development of an intelligent decision-support system (IDSS) to plan, manage and optimize water quality monitoring programs (WQMPs). The main originality of this thesis is to have approached thequestion of planning, managing and optimizing WQMPs in a holistic manner. The holistic approach transcends into the developing of a participative approach to identify knowledge needs on water quality and quantity to feed an IDSS which assists WQMP managers in every aspect of planning, managing and optimizing WQMPs. ...

En forêt publique québécoise, les traverses de cours d'eau sont principalement aménagées par l'industrie forestière et leur entretien revient aux utilisateurs qui les fréquentent régulièrement. Celles qui sont situées sur des chemins à faible fréquentation peuvent être laissées à l'abandon après leur utilisation intensive. Cette étude vise à orienter la prise de décisions en lien avec l'aménagement de ces ouvrages lors de la planification du développement de ces chemins en comparant trois modes de gestion. Ils sont l'abandon d'un ponceau simple, la fermeture à l'échelle d'un ponceau simple ou d'un ouvrage amovible et la mise hors service d'un ponceau simple. Pour chaque mode de gestion, la nature des interventions a été documentée dans une structure de découpage des opérations, leurs coûts ont été estimés à l'aide d'évaluations à trois valeurs (optimistes, probables, pessimistes) et les facteurs pouvant les influencer ont été regroupés en critères potentiels d'efficacité. Les données recherchées ont été obtenues par la consultation de la littérature scientifique et grise, la consultation d'experts et la documentation de sites d'étude. Les résultats qui découlent de leur analyse se limitent aux interventions associées à l'aménagement et au démantèlement des traverses de cours d'eau. Pour un ponceau simple, ils suggèrent que l'abandon est le mode de gestion le moins coûteux, mais qu'il comporte les plus grands impacts et risques. La fermeture permet d'éviter ces impacts à des coûts inférieurs au double des coûts de l'abandon. La mise hors service, qui utilise les traverses à gués aménagées par enrochement, permet aussi de limiter ces impacts tout en maintenant un accès limité au territoire, et ce, à des coûts inférieurs ou similaires au double des coûts de l'abandon. Les résultats suggèrent aussi que la fermeture suite à l'usage d'un ouvrage amovible pourrait être moins coûteuse que l'abandon pour les ouvrages de grandes dimensions.