Thèses (M.Sc.A.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1997. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Titre de l'écran-titre (visionné le 25 mars 2009). Bibliogr.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. 101-110. Publié aussi en version électronique.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2003. / Titre de l'écran-titre (visionné le 29 novembre 2004). Bibliogr.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 1997. / Bibliogr.: f. [126]-129. Publié aussi en version électronique.

La concurrence internationale, notamment dans l'industrie des produits forestiers, est en constante augmentation et elle oblige les entreprises à produire des produits novateurs, à satisfaire la demande de plus en plus personnalisée des clients et à chercher l'accès à de nouveaux marchés. Néanmoins, les entreprises n'ont pas nécessairement la capacité d'atteindre ces réalisations individuellement. Par conséquent, établir une collaboration avec d'autres organisations pourrait les aider à résoudre des problèmes, qui peuvent ne pas être résolus individuellement. Dans cette recherche, la pertinence de la collaboration dans l'industrie des produits forestiers et des modèles d'affaires possibles pour l'établissement d'une cour de triage forestier sont étudiés, dans le but d'aider les investisseurs potentiels, les analystes commerciaux et les gestionnaires à avoir une analyse approfondie et rapide des aspects commerciaux clés de ces activités. La première partie de cette recherche examine les principaux moteurs, avantages, facilitateurs et défis des collaborations dans l'industrie des produits forestiers, afin d'aider les entreprises à identifier les mécanismes de collaboration les mieux adaptés à leur initiative de collaboration particulière. Un cadre conceptuel est élaboré pour identifier les diverses composantes affectant les mécanismes de collaboration pour créer une collaboration réussie dans l'industrie des produits forestiers. La deuxième partie de cette recherche examine les aspects commerciaux critiques de l'établissement d'une cour de triage forestier pour faciliter l'accès à la ressource tout en supportant une collaboration entre les parties prenantes. Pour atteindre cet objectif, le modèle d'affaires proposé par Osterwalder et Pigneur (2010) est appliqué pour développer des modèles spécifiques au cas d'une cour de triage. Deux canevas de modèles d'affaires différents sont donc proposés et peuvent être applicables aux entreprises pour analyser l'aspect commercial de la mise en œuvre d'une cour de triage forestier. Une analyse de planification stratégique (FFOM) est développée pour répertorier les forces, les faiblesses, les opportunités et les menaces associées à ces modèles. / International competition, particularly in the forest products industry, is constantly increasing and it forces companies to produce innovative products, satisfy more customized demand, and develop new markets. Nevertheless, firms do not necessarily have the ability to reach these achievements individually. Therefore, establishing a collaboration with other organizations could help them in solving problems, which may not be solved individually. In this research, the relevance of collaboration in the forest products industry as well as possible business models to establish a log sort yard are investigated with the aim of giving potential investors, business analysts, and managers a detailed overview of the key business aspects of these business units. The first part of this research investigates the main drivers, benefits, facilitators, and challenges of collaborations in the forest products industry, in order to help firms identify the best-fit collaborative mechanisms for their particular collaborative initiative. A conceptual framework is elaborated to identify the various components affecting the collaboration mechanisms needed to create successful collaboration in the forest products industry. The second part of this research investigates the critical business aspects of establishing a log sort yard related to its specific goal and support collaboration. To reach this goal, the Business Model Canvas proposed by Osterwalder and Pigneur (2010) is applied to develop possible business models for log sort yards. Two different business models are proposed which may be useful to firms to analyze the business aspect of implementing a log sort yard. A strategic planning analysis (SWOT analysis) is developed to list the strengths, weaknesses, opportunities and threats associated with these models.

La concurrence internationale, notamment dans l'industrie des produits forestiers, est en constante augmentation et elle oblige les entreprises à produire des produits novateurs, à satisfaire la demande de plus en plus personnalisée des clients et à chercher l'accès à de nouveaux marchés. Néanmoins, les entreprises n'ont pas nécessairement la capacité d'atteindre ces réalisations individuellement. Par conséquent, établir une collaboration avec d'autres organisations pourrait les aider à résoudre des problèmes, qui peuvent ne pas être résolus individuellement. Dans cette recherche, la pertinence de la collaboration dans l'industrie des produits forestiers et des modèles d'affaires possibles pour l'établissement d'une cour de triage forestier sont étudiés, dans le but d'aider les investisseurs potentiels, les analystes commerciaux et les gestionnaires à avoir une analyse approfondie et rapide des aspects commerciaux clés de ces activités. La première partie de cette recherche examine les principaux moteurs, avantages, facilitateurs et défis des collaborations dans l'industrie des produits forestiers, afin d'aider les entreprises à identifier les mécanismes de collaboration les mieux adaptés à leur initiative de collaboration particulière. Un cadre conceptuel est élaboré pour identifier les diverses composantes affectant les mécanismes de collaboration pour créer une collaboration réussie dans l'industrie des produits forestiers. La deuxième partie de cette recherche examine les aspects commerciaux critiques de l'établissement d'une cour de triage forestier pour faciliter l'accès à la ressource tout en supportant une collaboration entre les parties prenantes. Pour atteindre cet objectif, le modèle d'affaires proposé par Osterwalder et Pigneur (2010) est appliqué pour développer des modèles spécifiques au cas d'une cour de triage. Deux canevas de modèles d'affaires différents sont donc proposés et peuvent être applicables aux entreprises pour analyser l'aspect commercial de la mise en œuvre d'une cour de triage forestier. Une analyse de planification stratégique (FFOM) est développée pour répertorier les forces, les faiblesses, les opportunités et les menaces associées à ces modèles. / International competition, particularly in the forest products industry, is constantly increasing and it forces companies to produce innovative products, satisfy more customized demand, and develop new markets. Nevertheless, firms do not necessarily have the ability to reach these achievements individually. Therefore, establishing a collaboration with other organizations could help them in solving problems, which may not be solved individually. In this research, the relevance of collaboration in the forest products industry as well as possible business models to establish a log sort yard are investigated with the aim of giving potential investors, business analysts, and managers a detailed overview of the key business aspects of these business units. The first part of this research investigates the main drivers, benefits, facilitators, and challenges of collaborations in the forest products industry, in order to help firms identify the best-fit collaborative mechanisms for their particular collaborative initiative. A conceptual framework is elaborated to identify the various components affecting the collaboration mechanisms needed to create successful collaboration in the forest products industry. The second part of this research investigates the critical business aspects of establishing a log sort yard related to its specific goal and support collaboration. To reach this goal, the Business Model Canvas proposed by Osterwalder and Pigneur (2010) is applied to develop possible business models for log sort yards. Two different business models are proposed which may be useful to firms to analyze the business aspect of implementing a log sort yard. A strategic planning analysis (SWOT analysis) is developed to list the strengths, weaknesses, opportunities and threats associated with these models.

Titre de l'écran-titre (visionné le 7 août 2023) / Le bois est un matériau d'origine naturelle, renouvelable et largement utilisé dans l'industrie de la construction et de la fabrication de meubles. Toutefois, seulement une fraction des troncs d'arbres est utilisée pour le bois d'œuvre ce qui entraîne un gaspillage important de cette ressource. Ainsi, ce projet vise à revaloriser les sous-produits de l'industrie du bois en utilisant cette ressource pour synthétiser des fibres de carbone (FC). La FC est connue comme étant une des fibres les plus résistantes au monde tout en étant extrêmement légère. Ainsi, cette fibre est très utilisée dans le renfort des matériaux. Cependant, la FC est actuellement synthétisée à partir d'une molécule issue du pétrole, ce qui pose non seulement un problème écologique, mais aussi économique car ceci la rend onéreuse. L'objectif général de cette thèse est donc d'utiliser la lignine isolée par le procédé Organosolv catalysé au chlorure de fer III (FeCl₃) du bois d'épinette noire afin de la transformer en fibre de carbone. Pour cela, trois axes de recherche ont été définis afin d'isoler, de filer et de carboniser la lignine Organosolv de l'épinette noire. Dans un premier temps, la méthode d'isolement par le procédé Organosolv catalytisé au FeCl₃ a été sélectionnée et optimisée pour isoler la lignine du bois de l'épinette noire (Picea mariana). Ce procédé a permis d'isoler une lignine pure, peu dégradée et sans soufre. Actuellement, les procédés Organosolv sont principalement utilisés pour isoler la lignine à partir du bois de feuillus. Afin d'augmenter la ressource disponible, nous avons adapté ce procédé à base d'éthanol et d'eau à une essence de résineux (l'épinette noire) et avons obtenu une lignine de très haute pureté (supérieure à 97 %) et peu dégradée avec un rendement supérieur à 70 %. Après une caractérisation complète, la lignine a été transformée en fibre via l'électrofilage à partir d'une solution en DMF concentrée à 57 %m en lignine qui permet d'obtenir des fibres avec un diamètre nanométrique. Les nombreux paramètres étant difficile à maîtriser, l'optimisation de ce procédé fut l'objet du second axe de recherche. Les résultats ont montré non seulement la faisabilité de l'électrofilage de lignine Organosolv de résineux sans ajout de polymère, mais également que l'ajout de 2 %m FeCl₃ dans la solution de lignine-DMF permettait de diminuer le diamètre minimum des fibres de 400 à 200 nm, ainsi que d'augmenter le rendement de la production par l'augmentation du débit de 0,4 à 0,7 mL/h. Enfin, le troisième axe a porté sur la stabilisation des fibres avec et sans FeCl₃. Il a été démontré que l'ajout de 2 %m de FeCl₃ permettait d'améliorer les propriétés thermiques des fibres de lignine lors de la stabilisation. Les fibres stabilisées ont ensuite été carbonisées pour l'obtention de fibres de carbone (FC). La synthèse de fibres de carbone à partir de lignine Organosolv pure de résineux n'avait jamais été réalisée dans la littérature jusqu'à présent. D'après les résultats, la carbonisation à une vitesse de chauffe de 10 °C/min permet d'éviter la pyrolyse des fibres, tandis que l'ajout de FeCl₃ génère une porosité aux fibres. Cette observation est intéressante car cela signifie que le FeCl₃ permet d'augmenter drastiquement la surface d'échange des fibres. La pureté et la faible dégradation de la lignine obtenue, le faible diamètre des fibres ainsi que l'ajout du FeCl₃ pour les traitements thermiques ont été les trois conditions mises en avant pour l'obtention de la FC à partir de la lignine Organosolv du bois d'épinette noire, avec des propriétés améliorées par rapport à celles rapportées jusqu'à maintenant dans la littérature avec d'autres conditions. Les résultats de cette thèse ont permis de mettre en évidence la versatilité du procédé Organosolv catalysé au FeCl₃ en permettant d'isoler une lignine de haute pureté et à un rendement élevé à partir de copeaux issus d'un bois résineux. Les résultats obtenus dans cette recherche ont aussi montré la faisabilité de l'électrofilage de la lignine de résineux sans ajout de polymère, ce qui n'avait jamais été rapporté jusqu'à présent. Enfin, ce projet ouvre la voie à de nouvelles recherches concernant l'usage de FeCl₃ pour l'électrofilage de la lignine, ainsi que pour la stabilisation et la carbonisation des fibres de lignine dans le processus de fabrication des fibres de carbone. / Wood is a natural and renewable material. It is used extensively for construction and furniture for example. However, only a fraction of the tree trunks is used for lumber, and this represents a waste of this resource. Thus, this project aims to valorise the by-products of the wood industry, using this resource to synthesize carbon fiber (CF). CF is known as one of the strongest and lightest fibers in the world. Thus, CF is widely used in the reinforcement of materials. However, CF is currently synthesized from a petroleum derived molecule which poses not only an ecological problem, but also an economical one because it is very expensive. The general objective of this thesis is to use the lignin extracted by the Organosolv process catalyzed by iron III chloride (FeCl₃) from black spruce to transform it into carbon fiber. To this end, three research axes have been defined to isolate, spin and carbonize the Organosolv lignin from black spruce. First, an extraction method (Organosolv process) was selected and optimized to isolate the lignin from the wood of black spruce (Picea mariana). This process allows to isolate pure lignin with low degradation without sulfur. Currently, this process is mainly used to isolate lignin from hardwoods. In order to increase the available resource, we have adapted this ethanol and water-based process to a softwood species (black spruce) and obtained a very high purity lignin (higher than 97 %) and low degradation with a yield higher than 70 %. After a complete characterization, the lignin was transformed into fiber via electrospinning which allows to obtain fibers with a nanometric diameter. The numerous parameters being difficult to control, the optimization of this process was the object of the second research axis. The results showed not only the feasibility of electrospinning softwood lignin without polymer addition, but also that the addition of 2 wt. % FeCl₃ in the lignin-DMF solution allowed to decrease the minimum fibers diameter from 400 to 200 nm, as well as to increase the production yield by increasing the flow rate from 0.4 to 0.7 mL/h. Finally, the third axis focused on the stabilization of the fibers with and without FeCl₃ and showed that FeCl₃ improved the thermal properties of lignin fibers during stabilization. The stabilized fibers were then carbonized to obtain carbon fibers. The synthesis of carbon fibers from pure Organosolv lignin of softwoods had never been reported previously in the literature until now. According to the results, carbonization at the rate of 10 °C/min avoids pyrolysis of the fibers, while the addition of FeCl₃ creates porosity in the fibers. This observation is interesting because it means that FeCl₃ drastically increases the exchange surface of the fibers. The purity and low degradation of the obtained lignin, the small diameter of the fibers, as well as the addition of FeCl₃ for the thermal treatments were the three conditions put forward to obtain biosourced CF with properties higher than those obtained until now in the literature with different conditions. The results of this thesis highlighted the versatility of the FeCl₃-catalyzed Organosolv process in isolating high purity lignin and high yield from softwood chips. The results also showed the feasibility of electrospinning the organosolv softwood lignin without polymer addition, which had never been reported before. Finally, this project opens the way for further research on the use of FeCl₃ for lignin electrospinning as well as for the stabilization and carbonization of lignin fibers in the carbon fiber manufacturing process.

La gestion des activités de distribution dans le secteur forestier pose un enjeu de taille en raison de la décentralisation de la prise de décision, l'incertitude sur les opérations de production et la quantité massive de données. Dans ce contexte, le but de ce mémoire est de concevoir un système d'aide à la décision pour l'allocation de la production et la planification du transport. Il vise également à évaluer une approche à flux poussé-tiré de gestion de la chaîne de valeur. Ce projet est réalisé en collaboration avec Produits forestiers Résolu, permettant l'évaluation des solutions dans un cadre réel de grande envergure. Pour atteindre ces objectifs, une analyse du contexte de l'organisation a d'abord mis en évidence les modes de fonctionnement de l'entreprise, les caractéristiques d'un réseau de distribution dans l'industrie forestière et les interactions interdépartementales. Une revue de la littérature a ensuite été réalisée afin d'établir un état de l'art sur les approches de résolution des problèmes d'allocation, les mécanismes de coordinations et les stratégies d'intégration. Suite à l'acquisition et le traitement des données de l'entreprise, deux outils d'aide à la décision ont été développés pour des activités critiques de l'entreprise, actuellement réalisées entièrement manuellement. Un premier outil permet de déterminer l'allocation optimale des commandes aux centres de production et de distribution. La mise en œuvre de cet outil pour l'entreprise permet de réduire les coûts de transport jusqu'à 7.2%. Ce modèle permet également d'évaluer l'effet d'une stratégie hybride de flux poussé-tiré sur la performance de l'entreprise. Le second outil permet d'optimiser la sélection de routes et de transporteurs ferroviaires pour la distribution de marchandises dans le réseau nord-américain, pouvant conduire à une réduction des coûts de l'ordre de 6.6%. Finalement, le projet a permis de démontrer qu'il est possible pour l'entreprise de déplacer son point de découplage en amont du rabotage. L'intégration des deux modèles dans une stratégie hybride de production et distribution permet des économies de 12.3%. Ces résultats ont stimulé une réflexion stratégique chez le partenaire afin de revoir sa gestion des opérations de production, de distribution et de ventes. Ce travail contribue ainsi au domaine en évaluant les effets d'une approche à flux poussé-tiré ainsi que des outils pour faciliter la prise de décision dans un cas d'études du secteur forestier tout en répondant aux besoins pratiques du partenaire industriel.

L'objectif principal de cette thèse est d'étudier le problème de planification de la production dans le contexte d'une demande incertaine, d’un niveau de service variable et d’approvisionnements incontrôlables dans une usine de seconde transformation du bois. Les activités de planification et de contrôle de production sont des tâches intrinsèquement complexes et difficiles pour les entreprises de seconde transformation du bois. La complexité vient de certaines caractéristiques intrinsèques de cette industrie, comme la co-production, les procédés alternatifs divergents, les systèmes de production sur commande (make-to-order), des temps de setup variables et une offre incontrôlable. La première partie de cette thèse propose une plate-forme d'optimisation/simulation permettant de prendre des décisions concernant le choix d'une politique de planification de la production, pour traiter rapidement les demandes incertaines, tout en tenant compte des caractéristiques complexes de l'industrie de la seconde transformation du bois. À cet effet, une stratégie de re-planification périodique basée sur un horizon roulant est utilisée et validée par un modèle de simulation utilisant des données réelles provenant d'un partenaire industriel. Dans la deuxième partie de cette thèse, une méthode de gestion des stocks de sécurité dynamique est proposée afin de mieux gérer le niveau de service, qui est contraint par une capacité de production limitée et à la complexité de la gestion des temps de mise en course. Nous avons ainsi développé une approche de re-planification périodique à deux phases, dans laquelle des capacités non-utilisées (dans la première phase) sont attribuées (dans la seconde phase) afin de produire certains produits jugés importants, augmentant ainsi la capacité du système à atteindre le niveau de stock de sécurité. Enfin, dans la troisième partie de la thèse, nous étudions l’impact d’un approvisionnement incontrôlable sur la planification de la production. Différents scénarios d'approvisionnement servent à identifier les seuils critiques dans les variations de l’offre. Le cadre proposé permet aux gestionnaires de comprendre l'impact de politiques d'approvisionnement proposées pour faire face aux incertitudes. Les résultats obtenus à travers les études de cas considérés montrent que les nouvelles approches proposées dans cette thèse constituent des outils pratiques et efficaces pour la planification de production du bois. / The main objective of this thesis is to investigate the production planning problem in the context of uncertain demand, variable service level, and uncontrollable supply in a wood remanufacturing mill. Production planning and control activities are complex and represent difficult tasks for wood remanufacturers. The complexity comes from inherent characteristics of the industry such as divergent co-production, alternative processes, make-to-order, short customer lead times, variable setup time, and uncontrollable supply. The first part of this thesis proposes an optimization/simulation platform to make decisions about the selection of a production planning policy to deal swiftly with uncertain demands, under the complex characteristics of the wood remanufacturing industry. For this purpose, a periodic re-planning strategy based on a rolling horizon was used and validated through a simulation model using real data from an industrial partner. The computational results highlighted the significance of using the re-planning model as a practical tool for production planning under unstable demands. In the second part, a dynamic safety stock method was proposed to better manage service level, which was threatened by issues related to limited production capacity and the complexity of setup time. We developed a two-phase periodic re-planning approach whereby idle capacities were allocated to produce more important products thus increasing the realization of safety stock level. Numerical results indicated that the solution of the two-phase method was superior to the initial method in terms of backorder level as well as inventory level. Finally, we studied the impact of uncontrollable supply on demand-driven wood remanufacturing production planning through an optimization and simulation framework. Different supply scenarios were used to identify the safety threshold of supply changes. The proposed framework provided managers with a novel advanced planning approach that allowed understanding the impact of supply policies to deal with uncertainties. In general, the wood products industry offers a rich environment for dealing with uncertainties for which the literature fails to provide efficient solutions. Regarding the results that were obtained through the case studies, we believe that approaches proposed in this thesis can be considered as novel and practical tools for wood remanufacturing production planning.