Depuis une quinzaine années, de plus en plus d'entreprises tendent à passer du mode d'organisation séquentiel à un mode d'organisation simultané et distribué. Ces évolutions organisationnelles induisent logiquement la nécessité d'adapter les outils et les méthodes de travail afin de mieux gérer l'ensemble du cycle de vie du produit (notion de PLM). Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons à l'interopérabilité des connaissances des fabricants avec l'activité de conception. Ce travail s'inscrit dans une démarche de conception guidée par la fabricabilité. Un certain nombre d'outils de conception guidée existent déjà mais ils ne sont pas génériques et imposent un couplage trop fort entre les domaines. La solution proposée consiste en une modélisation des connaissances de fabrication par l'intermédiaire de règles, et en l'utilisation et la réutilisation de ce savoir-faire au travers de l'approche de modélisation synthétique du projet DIJA. Le principe adopté consiste à assister, guider et sensibiliser le concepteur au cours de la conception, en observant l'influence de ses actes sur les possibilités et conditions de fabrication de la pièce, tout en garantissant le respect de la confidentialité. La mise en œuvre de cette approche fait intervenir une notion générique d'état, ainsi que deux types de graphes qui servent de support aux interactions avec l'utilisateur et à la gestion des règles. Nous étudions donc l'évolution des connaissances impliquées en fonction de l'application des outils de conception, ce qui se traduit par une évolution des graphes. Une maquette adoptant cette approche a permis de valider les concepts fondamentaux.

Une méthode d'évaluation environnementale de tronçons routiers, modulaire, basée sur l'Analyse de Cycle de Vie et développée au LCPC, a été étendue aux calculs d'impacts et aux matériaux alternatifs. L'objet de cette thèse était de comparer des variantes d'autoroutes interurbaines utilisant des matériaux naturels et alternatifs et d'étendre l'outil associé au milieu urbain, tout en menant une réflexion sur l'accessibilité de l'outil par des non-spécialistes de l'environnement. Les spécificités de conception urbaine ont été implémentées sur une base de dimensionnement classique. L'extension aux matériaux alternatifs a été traitée pour des laitiers de hauts fourneaux. Plusieurs applications à des cas types de chaussées ainsi que des études d'ouvrages sont présentées. Une enquête sous forme d'entretiens et de questionnaires a été réalisée auprès de différents acteurs de la profession, permettant de dégager la place des critères environnementaux au sein du processus décisionnel.

Cette recherche s'inscrit dans un double contexte. Premièrement le risque de sous-investissement relié au cycle de vie des immeubles et des infrastructures publiques est devenu un enjeu de développement durable. Deuxièmement, le mode PPP (en opposition aux modes de gestion et de financement public traditionnel) apparaît comme un outil de gestion de projet qui suit une logique d'efficacité microéconomique afin de maximiser la valeur pour le contribuable. Devant ce constat, l'objectif de ce mémoire vise à mieux cerner et documenter les avantages et les enjeux du mode PPP concernant l'intégration des stratégies et des incitatifs reliés au cycle de vie des immeubles et des infrastructures. Basée sur les définitions de cycle de vie défendues par l'UNEP (2004; 2007); l'ISO 15686-1 à 11 (2011), le British Standards lnstitute (2008), Clift (2003) et Landolfo, Cascini et Portioli (2011), cette recherche repose sur une analyse de la littérature qui permet d'observer comment est intégré le concept de cycle de vie aux projets réalisé en mode PPP. À l'intérieur de cette perspective est développée une étude du cas de la Maison symphonique de Montréal qui permet de mettre en lumière les perceptions d'experts du domaine de l'immobilier et des PPP et celles d'exécutants qui ont été impliqués dans ce projet. Les résultats de la recherche montrent que le mode PPP, en plus de responsabiliser les contractants sur la durée de vie de l'entente par l'intégration des phases de conception, de construction et d'opération et d'aligner les intérêts du constructeur et de l'opérateur, offre d'autres avantages. 1) Il contribue à réduire l'asymétrie d'information entre le secteur public et privé par une meilleure estimation des coûts du cycle de vie et analyse de risques dans le cadre de l'évaluation préalable. 2) Il favorise l'état d'avancement du projet en période de propositions par l'intégration d'un double dialogue compétitif entre le donneur d'ouvrage et les soumissionnaires et le concepteur, le constructeur et l'opérateur. 3) Il contribue à la durée de vie du bâtiment par l'intégration d'un mode de paiement différé indexé à des critères de performance et de qualité dans le cadre du contrat de partenariat. 4) Il favorise une approche plus rationnelle du transfert et du partage des risques de projet entre les partenaires, incluant les risques opérationnels, environnementaux, sociaux, politiques, éthiques et de gouvernance. Cependant, comme le développement et la gestion des PPP soulèvent plusieurs enjeux d'ordre financier, technique et contractuel, ces avantages seront mis en perspective avec les enjeux révélés dans chacun des domaines d'application étudiés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Projet immobilier, partenariat public-privé, cycle de vie, gestion des risques, mesures de performance.

Le marché du véhicule électrique (VE) est aujourd’hui en plein essor et il s’agit d’un marché quireprésente un intérêt pour des industriels comme EDF. Pour réaliser ses objectifs (optimisation de laconsommation, tarification...) EDF doit d’abord extraire des données hétérogènes (issues des VE etdes bornes de recharge) puis les analyser. Pour cela nous nous sommes orientés vers un entrepôt dedonnées (ED) qui est ensuite exploité par les processus métiers (PM). Afin d’éviter le phénomèneGarbage In/Garbage Out, les données doivent être traitées. Nous avons choisi d’utiliser une ontologiepour réduire l’hétérogénéité des sources de données. La construction d’une ontologie étant lente, nousavons proposé une solution incrémentale à base briques ontologiques modulaires liées entre elles. Laconstruction de l’ED, basé sur l’ontologie, est alors incrémentale. Afin de charger des données dansl’ED, nous avons défini les processus ETL (Extract, Transform & Load) au niveau sémantique. Ensuitenous avons modélisé les PM répétitifs selon les spécifications BPMN (Business Process Modelisation& Notation) pour extraire les connaissances requises par EDF de l’ED. L’ED constitué possède lesdonnées et des PM, le tout dans un cadre sémantique. Nous avons implémenté cela sur la plateformeOntoDB développée au Laboratoire d’Informatique et d’Automatique pour les Systèmes de l’ISAEENSMA.Elle nous a permis de manipuler l’ontologie, les données et les PM d’une manière homogènegrâce au langage OntoQL. De plus, nous lui avons fourni la capacité d’exécuter automatiquement lesPM. Cela nous a permis de fournir à EDF une plate-forme adaptée à leurs besoins à base d’élémentsdéclaratifs. / Nowadays, the electrical vehicles (EV) market is undergoing a rapid expansion and has become ofgreat importance for utility companies such as EDF. In order to fulfill its objectives (demand optimization,pricing, etc.), EDF has to extract and analyze heterogeneous data from EV and charging spots. Inorder to tackle this, we used data warehousing (DW) technology serving as a basis for business process(BP). To avoid the garbage in/garbage out phenomena, data had to be formatted and standardized.We have chosen to rely on an ontology in order to deal with data sources heterogeneity. Because theconstruction of an ontology can be a slow process, we proposed an modular and incremental constructionof the ontology based on bricks. We based our DW on the ontology which makes its construction alsoan incremental process. To upload data to this particular DW, we defined the ETL (Extract, Trasform& Load) process at the semantic level. We then designed recurrent BP with BPMN (Business ProcessModelization & Notation) specifications to extract EDF required knowledge. The assembled DWpossesses data and BP that are both described in a semantic context. We implemented our solutionon the OntoDB platform, developed at the ISAE-ENSMA Laboratory of Computer Science and AutomaticControl for Systems. The solution has allowed us to homogeneously manipulate the ontology, thedata and the BP through the OntoQL language. Furthermore, we added to the proposed platform thecapacity to automatically execute any BP described with BPMN. Ultimately, we were able to provideEDF with a tailor made platform based on declarative elements adapted to their needs.

Titre de l'écran-titre (visionné le 24 mai 2023) / Une grande variété de mobilier est présente dans les salles de classe des écoles primaires et secondaires du Québec. La gestion et l'acquisition du mobilier étant variable en fonction des établissements, le suivi d'inventaire et d'entretien se complexifie. Par ailleurs, la durabilité environnementale du mobilier y est peu considérée. Mettant en commun des connaissances issues des domaines du design et de l'écoconception, ce mémoire tente de comprendre dans quel état se trouve le mobilier scolaire québécois. Il repose sur une étude de cas multiples de 19 salles de classes dans 19 écoles au niveau primaire et de 40 salles de classe dans quatre écoles au niveau secondaire en utilisant différents outils de collectes de données matérielles (relevé photographique, relevé de plan et inventaire). Le cadre d'analyse par type d'usure repose sur les travaux de l'agence Rotor (2010) et de Zeisel (2006). À partir de ces données, une analyse a été effectuée afin de relever les typologies d'usure présentes sur le mobilier scolaire. Au total, dans les écoles primaires, 275 fiches ont été compilées représentant 433 chaises et 272 bureaux de l'élève dans 19 salles de classe de 19 écoles. Dans les écoles secondaires, 385 fiches ont été compilées représentant 1279 chaises et 1179 bureaux de l'élève dans 40 salles de classe de quatre écoles. À l'issu de ces observations matérielles, plusieurs types d'usure ont été relevés sur le mobilier : abrasion, rayure, dépôt, fatigue, déformation, dislocation, accessoire, identification et trace illégitime. Enfin, la recherche confirme que le mobilier est dans un état de désuétude avancé, bien qu'encore fonctionnel. Comme le mobilier brisé n'est plus présent dans les salles de classe, cette données n'a pas été exploitée. Enfin, des pistes de réflexion et des stratégies d'écoconception issue du modèle de Van Nes et Cramer (2005) pourraient être intégrées au design du mobilier pour favoriser une plus grande durabilité et circularité. / A large variety of furniture is present in the classrooms of Quebec's primary and secondary schools. The management and acquisition of furniture varies from one school to another, making inventory and maintenance follow-up more complex. Furthermore, the environmental sustainability of furniture is not given much consideration. By bringing together knowledge from the fields of design, architecture and eco-design, this thesis aims to understand the state of Quebec's school furniture. Using a multitude of case of studies from 19 classrooms at the elementary level and 40 classrooms at the secondary level using different material data collection tools (photographic survey, plan survey and inventory). The framework for analysis by wear type is based on the work of Rotor (2010) and Zeisel (2006). Based on these data, an analysis was conducted to identify the wear typologies found on school furniture. In total, in elementary schools, 275 records were compiled representing 433 chairs and 272 student desks in 19 schools in 19 classrooms. In the secondary schools, 385 records were compiled representing 1279 chairs and 1179 student desks in 40 classrooms in four schools. As a result of these material observations, several types of wear were noted on the furniture: abrasion, scratching, deposition, fatigue, deformation, dislocation, accessory, identification and illegitimate trace. Finally, the research confirms that the furniture is in an advanced state of disuse, although still functional. As broken furniture is no longer present in the classrooms, this data was not exploited. Finally, avenues of reflection and eco-design strategies derived from the Van Nes and Cramer (2005) model could be integrated into the design of furniture to promote greater sustainability and circularity.

L’analyse de cycle de vie (ACV) est une méthode standardisée d’évaluation des impacts environnementaux d’un produit qui est définie par les référentiels ISO 14040:2006 et ISO14044:2006. Elle permet de calculer l’empreinte environnementale d’un produit sur l’ensemble des différentes étapes de son cycle de vie (extraction de matière première, fabrication, transport, usage et fin de vie) sur un ensemble d’indicateurs représentatifs des problématiques environnementales du produit (changement climatique, ressources naturelles, ozone, toxicité, écotoxicité). La réalisation d’une analyse de cycle de vie (ACV) nécessite le traitement, le calcul et l’analyse de nombreuses informations. L’utilisation d’un logiciel d’ACV facilite ces différentes phases, en garantissant transparence et traçabilité. Ce mémoire présente un état d’art des outils et méthodes disponibles pour la réalisation d’une ACV sur la base des principes de la série ISO14040. SimaPro, l’un des principaux logiciels commerciaux mis à la disposition des praticiens de l’ACV, est présenté en détail à travers une étude de cas, afin d’explorer les différentes fonctions de base , les bases de données et les méthodes de calcul d’impact mises à disposition avec le logiciel .Mots-clés : ACV, empreinte environnementale, bases de données, SimaPro. / Life cycle assessment (LCA) is a standardized method for assessing the environmental impacts of a product, which is defined by the ISO 14040: 2006 and ISO 14044: 2006standards. It is a recognized approach for assessing the environmental impact of products across their entire life cycle from raw materials extraction through manufacturing, transportation, usage and disposal based on a set of indicators representative of environmental issues of the product (climate change, natural resources, ozone, toxicity, ecotoxicity). Performing a life cycle assessment requires processing, calculating and analyzing a lot of information. The use of LCA software facilitates these different phases and assures transparency and traceability. This thesis presents a state of the art of the tools and methods available for carrying out an LCA based on the principles of the ISO14040 series. SimaPro, one of the main commercial software available for LCA practitioners, is presented in detail through a case study, in order to explore the different basic functions, databases and the impact calculation methods made available with the software. Keywords: LCA, environmental footprint, databases, SimaPro.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Dans un contexte de raréfaction des ressources et de limitation des capacités d'adaptation de l'environnement, la minimisation des impacts environnementaux de l'activité humaine représente un des objectifs majeurs du développement durable. Proposer des dispositifs présentant de meilleures performances environnementales nécessite une démarche de conception spécifique intégrant des critères environnementaux crédibles. Il s'agit en effet d'agir dès la conception d'un produit (ou d'un service) afin de bénéficier du maximum de latitude pour minimiser ses impacts environnementaux. Cette démarche se nomme l'éco-conception. Rejoignant cette thématique, ces travaux ciblent des applications du domaine du Génie Electrique et plus particulièrement celui des convertisseurs électromagnétiques d'énergie. Ces composants présentent la particularité d'être fondamentalement, à l'usage, consommateurs d'énergie. Cet aspect implique un fort couplage entre le mode de fonctionnement du dispositif et son dimensionnement sur son cycle de vie. Ce travail de thèse aborde dans une première partie l'analyse sur cycle de vie ainsi que les principes fondamentaux de la démarche d'éco-conception. Les perspectives méthodologiques que ces considérations ouvrent dans le domaine plus spécifique du Génie Electrique sont ensuite décrites. Dans une seconde partie, trois cas d'étude en Génie Electrique de complexité croissante, font l'objet d'applications des principes d'éco-conception : un transformateur monophasé simplifié à alimentation fixe, une machine asynchrone monophasée à condensateur permanent réelle (produit commercial) et présentant des durées de fonctionnement très brèves, et enfin une machine asynchrone triphasée alimentée à fréquence variable. Les critères environnementaux retenus pour les optimisations sont l'énergie globale sur cycle de vie et les émissions de gaz à effet de serre. En effet, la prise en compte d'autres impacts environnementaux est identique du point de vue méthodologique. Lors de ces études, nous montrons qu'il est intéressant d'optimiser la conception de ces convertisseurs électromagnétiques sur cycle de vie, lorsque leur durée cumulée de fonctionnement est faible devant leur durée d'usage. Le niveau de puissance de fonctionnement des convertisseurs est aussi un paramètre ayant une action significative sur les résultats d'éco-conception. Le paramétrage des trois cas d'études fait par ailleurs l'objet de différentes analyses de sensibilité permettant de cerner plus précisément, sur les résultats d'optimisation, l'influence des coûts énergétiques élémentaires, des choix des matériaux constituant le dispositif, etc. Enfin, pour les convertisseurs d'énergie, nous introduisons la notion de rendement énergétique sur cycle de vie prenant en compte leur efficacité globale.

Ce travail est consacré au développement d’un couplage méthodologique entre la méthode d’Analyse de Cycle de Vie (ACV) et un logiciel de génie de procédés (Aspen Plus), en vue d’améliorer la qualité des données de l’Inventaire du Cycle de Vie (LCV) de la filière classique de production d’acier. La nouvelle approche développée est destinée à la réalisation de l’inventaire pour un système défini à partir de modèles physico-chimiques simplifiés. Ainsi, à l’aide du logiciel Aspen Plus, nous avons mis en oeuvre la modélisation de chaque sous-système considéré dans les frontières de la filière classique de production d’acier : cokerie, agglomération, haut fourneau, convertisseur et laminoir à chaud. L’approche de modélisation adoptée a été basée sur des considérations physiques et chimiques et sur des observations expérimentales à l’échelle industrielle et/ou à l’échelle pilote pour chaque sous-système. Les modèles permettent le calcul de la plupart des émissions engendrées par le système : CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, poussières et métaux lourds ainsi que des déchets. La validation des modèles a été faite par comparaison des résultats calculés avec des mesures expérimentales disponibles pour des sites industriels. De plus, le comportement des modèles a été testé en réalisant des simulations en utilisant une base de données "de référence" définie dans le cadre du projet européen ULCOS (Ultra Low CO2 Steelmaking). Il est montré que cette approche méthodologique assure le contrôle total du bouclage des bilans de matière et d’énergie du système, difficile à réaliser à partir des données provenant exclusivement de mesures industrielles et/ou de la littérature. De plus, le fait que les émissions soient calculées sur des considérations physicochimiques, conduit à donner une forte crédibilité à l’inventaire réalisé / This work was devoted to a new methodological framework, which combines the Life Cycle Assessment (LCA) method and the process simulation software (Aspen Plus), in order to improve the quality of data used for carrying out the Life Cycle Inventory (LCI) of the classical steelmaking route. The new approach adopted in the present work, is to carry out the inventory of the defined system via simplified physical-chemical models. Using Aspen Plus software, we have developed simplified physical-chemical models for each of the subsystem defined by the boundaries of the classical steelmaking route: coking plant, sintering plant, blast furnace, basic oxygen furnace and hot rolling. The modelling strategy was based on physical and chemical considerations and on the experimental observations made on an industrial and/or a pilot scale for each subsystem.The models allow for calculation of the principal pollutants evolved by the system such as CO2, CO, NO, SO2, COV, HCl, H2S, dust, heavy metals and solid waste. The models validation was made by comparing the calculated results with experimental data given by the industrial sites. Furthermore, the maturity of the models was tested through simulations using data coming from the "benchmark" data base defined in the frame of ULCOS project (Ultra Low CO2 Steelmaking).Through the models simulation, it was proved that this methodological framework assures the total control of mass and heat balances of the system which is difficult to achieve when using only data from industry and/or literature. However, the fact that the emissions calculated within the models are based on physical-chemical considerations gives a strong credibility to the life cycle inventory

Les produits avec des phases d'usage multiple sont de plus en plus pris en considération a du fait des pressions économiques et environnementales. Ces produits aux cycles de vie complexes, utilisent des process tels que le remanufacturing. Ces process doivent être modélisés et évaluée par des équipes de conception. Cette thèse montre comment représenter, modéliser et évaluer des produits en cycle de vie à boucle fermées. L'étude montre comment établir des évaluations environnementales pour ces produits et les comparer aux évaluations environnementales de cycles de vie classiques.Les modèles ont été développés sur des travaux antérieurs, tels que la méthodologie de Gehin et al. basée sur le concept du brique du cycle de vie produit. La première approche proposée sert pour évaluer les bénéfices environnementaux des opérations et des activités autour du cycle de vie de produit en boucle fermée (remanufacturing scénario de fin de vie et systèmes de produit-service comme stratégie de vente des services).L'introduction de systèmes produit-service vise à réduire les impacts environnementaux de produits par l'intensification de l'utilisation. Ainsi, la thèse propose un modèle pour évaluer les éléments de systèmes produits-service et leur cycle de vie du point de vue environnemental. La thèse se concentre sur l'élaboration d'un modèle qui intègre le cycle de vie d'un produit-service système et ses paramètres, en tenant en compte des éléments physiques, ainsi que de l'infrastructures, la conception des unités de services, les acteurs dans la logistique et leurs interactions.Les modèles permettent d'identifier et de distinguer les différentes phases du cycle de vie du produit et de réajuster la décision des concepteurs dans le processus de conception du produit. De plus, le modèle cherche l'intégration des paramètres du process de remanufacturing et des systèmes produit-service dans l'ensemble du cycle de vie du produit. Les modèles visent à aider la conception de produits et de processus, ainsi que les acteurs de la chaîne approvisionnement et les personnes chargées de la prise de décision sur la conception du produit et des changements dans le système.Les résultats peuvent être utilisés, afin d'évaluer la performance environnementale des différents scénarios de fin de vie des produits, fournissant un outil pour les concepteurs qui permet de quantifier les avantages environnementaux liés à l'utilisation des produits en cycle de vie en boucle fermée.