Durant les trois dernières décennies, l'analyse des systèmes a constamment évolué vers une problématique pluridisciplinaire. L'outil privilégié d'analyse et de communication entre acteurs impliqués dans un projet reste la thermodynamique. Le formalisme unique utilisé ici, issu d'une simplification de la thermodynamique des processus irréversibles permet d'étudier les procédés de production d'énergie, à plusieurs échelles d'étude. On montre tout d'abord que le rendement exergétique définit un critère fondamental pour la préservation de l'environnement. Au niveau des procédés de production, l'analyse des machines trithermes fait apparaître une limite thermodynamique à ce rendement, quel que soit le type de procédé. On montre qu'un fonctionnement à puissance exergétique maximale, correspond a un rendement exergétique maximale de ½. La prise en compte des propriétés thermodynamiques de l'agent mis en œuvre dans le procédé est ensuite effectuée au travers des cycles endoréversibles équivalents et de l'analyse des nombres de destruction d'exergie. Au niveau des composants unitaires, la définition des systèmes équivalents de Gibbs permet de mettre en évidence une production irréductible d'entropie due au transfert de matière. Enfin, ces systèmes équivalents de Gibbs sont à la base d'une modélisation dynamique des procédés de production de froid et permettent l'obtention de modèles numériques simples, fiables et robustes. En particulier, l'analyse dynamique des irréversibilités devient accessible pour des procédés en fonctionnement instationnaire.