Thèse de doctorat : Génie des systèmes industriels : INPL : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Le phénomène d'induction est découvert par le danois Hans Christian Oersted en 1820. Celui-ci constate qu'un courant traversant un fil à proximité d'une boussole dévie l'aiguille de cette boussole. De nombreuses expériences et théories sont proposées jusqu'en 1821 où l'anglais Michael Faraday crée le premier moteur électrique. Dix ans plus tard, grâce à des travaux américains sur les bobines de cuivre, Faraday crée les prémices de l'alternateur et c'est ainsi qu'il devient le père de l'électromagnétisme. Ces travaux sont la base de la première machine électrique à induction en 1832, par André-Marie Ampère et de la loi énoncée en 1833 par Heinrich Lenz qui précise le sens du courant induit dans la seconde bobine. Ce n'est qu'en 1841 que James Prescott Joule énonce la loi portant son nom après avoir observé le phénomène sur de l'eau dans laquelle passait un conducteur. Le chauffage par induction est une application directe de deux lois physiques, la loi de Lenz et l'effet Joule : tout corps conducteur d'électricité plongé dans un champ magnétique variable voit apparaître des courants induits à l'intérieur qui échauffent la pièce par effet Joule. L''induction se veut être la meilleure technologie disponible de chauffage de solides dans les industries agro-alimentaires et en métallurgie (traitement thermique des métaux et fusion). Cette technique recèle encore des possibilités importantes de progrès technologiques. Ainsi le concept " d'inducteur universel " qui vise à développer des couples générateurs / inducteurs permettant une plus grande adaptabilité à la charge, rend les équipements beaucoup plus génériques, donc moins chers et aptes à de nouvelles applications. Ce travail de recherche s'inscrit dans le projet ISIS, Innovative Solution for Induction System, financé par l'Agence Nationale de la Recherche pour tenter de répondre à la problématique proposée par le programme Efficacité Energétique et réduction des émissions de CO 2 dans les Systèmes Industriels (EESI). Ce projet rassemble 7 partenaires : EDF R&D, FIVES-CELES, ATYS Consultants, ARMINES-CEP, CNRS-CRISMAT, CNRS-SIMAP, et nous-mêmes INPT-LAPLACE. Par ailleurs, le paquet énergie-climat adopté par l'Union Européenne le 23 janvier 2008 fixe comme objectif une amélioration de 20% de l'efficacité énergétique et de la réduction des émissions de CO 2 à l'horizon 2020. L'industrie consomme actuellement près de 28 % de la production énergétique totale en France et représente environ 23 % des émissions de CO 2 , soit 30 Mt/an [48][49]. Près de 70 % de l'énergie finale, consommée par le secteur industriel, est destinée à couvrir des besoins de chaleur. Le gisement potentiel d'économies d'énergie dans le secteur industriel est estimé à 20 % de l'énergie consommée. Dans ce contexte, le programme EESI a pour objectif de pouvoir conjointement améliorer l'efficacité énergétique industrielle et réduire les émissions de CO 2 [47]. Le projet ISIS vise à favoriser la pénétration de l'induction dans les différents secteurs industriels où elle peut s'avérer particulièrement performante. Le travail aborde trois angles complémentaires : - La recherche technico-économique des potentiels de pénétration de la technique de chauffage par induction, - L'amélioration des performances de la conversion électrothermique des équipements de chauffage par induction, - La récupération de l'énergie fatalement perdue et sa réutilisation de préférence dans la ligne de fabrication. Avec la participation de EDF R&D et FIVES-CELES, nous sommes en charge de la tâche n°2 de ce projet qui cherche à concevoir et mettre en œuvre une alimentation multi-bobines auto- adaptative. Tout d'abord, le développement d'un système multi-inducteurs doit permettre d'assurer un chauffage multi-zones. Différentes solutions, mécaniques ou électriques, sont aujourd'hui candidates pour assurer la souplesse d'utilisation requise pour s'adapter à des charges différentes par les produits à chauffer ou leurs dimensions. Ce travail s'inscrit dans une thématique de recherche plus large du groupe CODIASE du LAPLACE, qui vise à définir des méthodes de commande d'actionneurs (ici des inducteurs) couplés. Des travaux antérieurs menés au sein de l'entreprise EDF R&D ont mené vers la réalisation d'un prototype de chauffage de plaque fine à trois inducteurs sur lequel des études théoriques et expérimentales ont montré la possibilité de maîtriser la température de la pièce par la maîtrise des courants à l'intérieur des inducteurs. Nos travaux cherchent donc à asservir ces courants, en amplitude et en phase, à une référence optimisée, en vue d'une maîtrise de la température à la surface de la tôle, malgré les couplages entre les inducteurs et entre les inducteurs et la tôle, malgré les variations paramétriques dues à la température et/ou une erreur d'identification des paramètres du système. Nous les présentons ici en trois grandes étapes. La première d'entre elles modélise le système d'un point de vue électrique selon trois représentations différentes. Elle propose également une amélioration de l'optimisation des courants dans les inducteurs à partir de [8], en intégrant désormais une dimension multi-critères avec recherche d'amélioration de l'efficacité énergétique par la commande, basée notamment sur l'évaluation des pertes. Dans un second temps, nous proposons des outils permettant une validation théorique et semi- expérimentale des lois de commande qui sont mises en place. Pour ce faire, nous avons construit un simulateur analogique émulant le comportement des grandeurs électriques du système, commandé par une carte dSPACE. Nous proposons également un schéma de principe d'une commande rapprochée, étape indispensable et moins évidente qu'il n'y paraît de prime abord, pour passer des grandeurs de commande en sortie des correcteurs résonants aux ordres de commande des interrupteurs des onduleurs à résonance. Enfin, le dernier chapitre traite de la synthèse en discret de deux lois de commande que nous proposons comme solution aux problèmes, un retour d'état et des correcteurs résonants. Différentes simulations et applications au simulateur analogique ainsi que des premiers résultats expérimentaux sur la maquette EDF de 30 kVA sont présentés.

La situation industrielle actuelle, hautement concurrentielle, impose aux entreprises d'innover afin de pérenniser leur activité. Cette innovation peut se faire par le développement de produits intégrant de nouvelles disciplines, telles que l'ergonomie ou le design industriel, dans le cadre d'une conception multidisciplinaire.Cependant, les métiers associés à ces nouvelles disciplines sont régulièrement confrontés à des coopérations complexes avec d'autres faisant partie des métiers de la conception mécanique. Dans ce contexte, la problématique de recherche traitée concerne la définition et le développement d'une approche méthodologique multidisciplinaire du processus de conception de produits. Sont étudiées en particulier les articulations entre les métiers que sont l'ergonomie, le design industriel et la conception mécanique.Une méthodologie globale de conception multidisciplinaire, intégrant les spécificités de chacun des métiers ainsi que leurs interactions, est proposée. Elle est mise à l'épreuve dans le cadre d'expérimentations conduites sur des projets de conception de mobilier urbain. Une étude plus poussée des formalisations utilisées par chaque métier, ainsi que des interactions observées durant les projets, ont mis en évidence des problèmes liés aux phases de convergence.Sur ce constat, de nouveaux outils d'aide à la convergence basés en particulier sur les technologies de Réalité Virtuelle (RV) sont proposés pour une meilleure gestion de ces phases qui mettent en jeu des métiers différents. Deux expérimentations, conduites sur un projet de conception d'un véhicule urbain, et sur un poste de travail, ont permis de mettre en situation concrète les outils développés et de démontrer leur pertinence en phase de convergence multidisciplinaire. Cependant, les résultats ont aussi montré la nécessité de structurer les phases de convergences dans le cadre d'une méthodologie spécifique.Une formalisation de méthodologie de convergence multidisciplinaire est finalement proposée. Elle se traduit par une procédure générique de convergence, adaptée aux disciplines d'ergonomie, design industriel et conception mécanique. Elle permet de travailler selon les différentes phases du processus, les différents métiers concernés et les différents contextes de conception. Nous introduisons enfin une cartographie des outils d'aide à la convergence, classée selon une typologie adaptée. Ainsi, notre contribution permet aux équipes de conception de disposer de nouvelles solutions appropriées dans le but de favoriser les phases de convergences multidisciplinaires.

Résumé non transmis

Thèse--Lettres--Paris IV, 1979. Titre de soutenance : Le thème de la machine dans le roman français de la 2e moitié du 19e siècle. / Bibliogr. p. 523-525. Index.

Th. 3e cycle--Méc., autom. appl.--Besançon, 1978. N°: 299.

Au début du XIXe siècle, plusieurs fabricants de bronzes parisiens décident de s’allier et de fonder une société : la Réunion des fabricants de bronze. Héritière de l’ancienne corporation des fondeurs, la Réunion propose un nouveau modèle de groupement professionnel pour accompagner les transformations contemporaines et le développement sans précédent que connaît l’industrie du bronze entre 1839 et 1870. Portées par des innovations techniques, telle que l’invention de la machine à réduire, de nouvelles questions commerciales, juridiques et esthétiques, se posent alors aux acteurs de cette industrie. Comment promouvoir les productions parisiennes sur un marché de plus en plus international ? Comment lutter activement contre la contrefaçon des modèles qui sévit ? Comment faire reconnaître la valeur esthétique d’ouvrages relevant tant de l’art que l’industrie ? Dans une société marquée par la multiplication des images et des objets, à un moment où le souci de la démocratisation de l’art devient un enjeu politique, l’édition de sculptures participe à la constitution d’une culture visuelle tout en posant les prémisses d’une conception du multiple comme œuvre d’art. À travers l’étude de la Réunion, de son fonctionnement et, plus spécifiquement, de son rôle de tribunal arbitral, l’enjeu de cette thèse est de comprendre comment les actions pour la reconnaissance juridique du caractère artistique de productions industrielles s’articulent avec une conception spécifique de la reproduction comme création. / In the early nineteenth century, several Parisians bronze’s manufacturers decided to join their forces and based a society: the Bronze Manufacturers Union. Heir to the old guild founders, the Union offers a new model of professional association to accompany the contemporary transformations and the important development of the bronze industry between 1839 and 1870. Supported by technological innovations such as the invention of the sculptures’ reducing machine, new commercial, juridical and aesthetical issues arise to industry protagonists. How to promote the Parisian productions in an internationalized market? How efficiently fight against models counterfeit? How to recognize the aesthetic value of works involved in both art and industry? When democratization of art becomes a political issue, sculptures edition take part of the creation of a visual culture and establishes principles of multiple in art. Through the study of the Union organization and, more specifically, its role of arbitral court, the goal of this thesis is to understand how the actions for the legal recognition of industrial productions as artworks is relate to the idea that reproduction could be a creation.

Cette thèse a pour objet de contribuer au développement du procédé de dépollution des eaux usées industrielles par ozonation catalytique hétérogène mettant en oeuvre un catalyseur poudre breveté, déposé sur des mousses de différents matériaux. Pour cela, une molécule modèle réfractaire, l'acide succinique a été ozonée en présence de catalyseur dans un réacteur lors d'expériences au cours desquelles plusieurs paramètres d'importance pour l'efficacité du procédé ont été modifiés (localisation du catalyseur, configuration du réacteur, introduction d'ozone...).Dans un premier temps la cinétique réactionnelle a été déterminée en faisant varier les concentrations initiales en acide succinique et en catalyseur.Par la suite, l'influence de la localisation du catalyseur supporté au sein du système réactionnel et du mode d'introduction de l'ozone gaz a été étudiée.La variation du temps de séjour de la solution par variation d'une part du débit d'entrée et d'autre part du volume de solution dans le système a permis (i) la confirmation de la loi cinétique et (ii) la détermination d'un volume limite à partir duquel l'efficacité de la réaction est affectée.Les résultats obtenus ont aboutis à la proposition d'un mécanisme d'ozonation catalytique hétérogène en plusieurs étapes et à la définition de paramètres de dimensionnement en vue d'une application industrielle. / This study aims at developing an industrial wastewater treatment process based on heterogeneous catalytic ozonation implementing a patented powder catalyst stuck on stainless steel and ceramic foam. A refractory model compound, succinic acid, was chosen to be ozonated in the presence of the catalyst while different operating parameters were varied.Kinetic of the catalytic reaction was determined varying initial concentrations of succinic acid and catalyst.The influence of solid catalyst within the reaction system and of the way of introduction of ozone gas was also investigated.The variation of the solution Hydraulic Retention Time through (i) inlet flow rate variation and (ii) volume of solution in the reaction system variation, allowed the confirmation of the kinetic law and the determination of a threshold volume below which the reaction efficiency decreased.The results obtained allowed the proposition of heterogeneous catalytic ozonation mechanism comprising several steps and the definition of design parameters.

Les progrès scientifiques réalisés ces dernières années ont produit des bases de données de plus en plus grandes et complexes. Ceci amène certains classificateurs à générer des règles de classification basées sur des attributs non pertinents, et dégrader ainsi la qualité de classification et la capacité de généralisation. Dans ce contexte, nous proposons une nouvelle méthode pour l’extraction d’attributs afin d’améliorer la qualité de la classification. Notre méthode consiste à effectuer une classification non supervisée des attributs afin de retrouver les groupements d’attributs similaires. Une nouvelle mesure de similarité à base d’analyse de tendance est alors conçue afin de retrouver les attributs similaires dans leur comportement. En effet, notre méthode cherche à réduire l’information redondante tout en identifiant les tendances similaires dans les vecteurs attributs tout au long de la base de données. Suite à la formation des clusters, une transformation linéaire sera appliquée sur les attributs dans chaque groupement pour obtenir un représentant unique. Afin de retrouver un centre optimal, nous proposons de maximiser l’Information Mutuelle (IM) comme mesure de dépendance entre les groupements d’attributs et leur centre recherché. Des expériences réalisées sur des bases de données réelles et artificielles montrent que notre méthode atteint de bonnes performances de classification en comparaison avec d’autres méthodes d’extraction d’attributs. Notre méthode a été également appliquée sur le diagnostic industriel d’un procédé chimique complexe Tennessee Eastman Process (TEP). / Scientific advances in recent years have produced databases increasingly large and complex. This brings some classifiers to generate classification rules based on irrelevant features, and thus degrade the quality of classification and generalization ability. In this context, we propose a new method for extracting features to improve the quality of classification. Our method performs a clustering of features to find groups of similar features. A new similarity measure based on trend analysis is then designed to find similarity between features in their behavior. Indeed, our method aims to reduce redundant information while identifying similar trends in features vectors throughout the database. Following the construction of clusters, a linear transformation is applied on each group to obtain a single representative. To find an optimal center, we propose to maximize the Mutual Information (IM) as a measure of dependency between groups of features and the desired center. Experiments on real and synthetic data show that our method achieved good classification performance in comparison with other methods of extracting features. Our method has also been applied to the industrial diagnosis of a complex chemical process Tennessee Eastman Process (TEP).

Les systèmes de télécommunications actuels nécessitent des filtres passe bande fonctionnant à des fréquences comprises entre 1 GHz et 10 GHz pour les systèmes les plus répandus, notamment la téléphonie mobile. Les filtres actuels sont reportés, donc non intégrés sur silicium. Ils présentent certains inconvénients : coût, place occupée, incompatibilité avec les technologies silicium…Une solution consiste à utiliser des résonateurs à ondes de volume, plus communément appelés BAW (Bulk Acoustic Waves). Ils présentent l'avantage d'être intégrables sur silicium. De nouvelles architectures nommées CRF (Coupled Resonator Filter) font appel à des résonateurs à ondes de volume (BAW) mais aussi à des structures utilisant des couplages acoustiques entre différentes couches. L'objectif du travail proposé est de modéliser les structures actuelles et en cours d'études pour obtenir des modèles de type circuits électriques. Ces modèles seront validés par des mesures effectuées au laboratoire sur des résonateurs BAW et sur des filtres qui sont réalisés par nos partenaires. La première partie des études portait sur le comportement RF sous faible et forte puissances, suivi du développement d’un modèle large bande simulé sous ADS décrivant le comportement des filtres BAW sous faible et forte puissances. Une optimisation du temps de mesure en fréquence est effectuée pour réduire le temps du test RF. La seconde partie de la thèse est orientée vers le développement d'une nouvelle méthode de test pseudo-temporelle des filtres hyperfréquences qui consiste à mesurer directement leur impact sur un signal numérique grâce au paramètre «EVM» (Error Vector Magnitude). Ce paramètre est relié au BER et nos travaux montrent qu’il permet également de retrouver en partie les paramètres S et détecter les filtres défaillants à partir d’une seule mesure. Cette nouvelle technique permettant le test de filtres à partir d’un seul point de mesure permet de réduire le temps et le coût de caractérisation à des fins industrielles. Ce travail s'est déroulé dans un cadre de collaborations avec le LETI et STMicroelectronics au sein du projet FAST labellisé par le pôle MINALOGIC. / The telecommunication systems require pass band filters operating between 1 GHz and 10 GHz for most of the popular radio communication system including the mobile phones. The current filters that are not integrated on silicon present some inconveniences such as cost, surface occupied and incompatibility with silicon technology. The solution consists on using Bulk Acoustic Wave resonator called BAW that has the advantage of being integrated on silicon. Innovative architectures called CRF (Coupled Resonator Filter) are based on BAW resonator and use acoustic coupling between different layers. To understand the design and the functioning of these structures, finite element software can be used which requires significant computing time. The objective of our work is modelling the existing and coming structures with models made of electrical circuits. These models will be validated on BAW filters designed by our partners (CEA-LETI) and measured in our laboratory. In the first part, we develop an electro-acoustical wide band model of BAW and CRF filters simulated with ADS software for low and high RF powers. Optimization of measurement in the frequency domain is made to reduce the time of RF test. The second part of the thesis is directed towards the development of a new method of pseudo-time domain test of RF filters, which consists on measuring directly their impact on a digital signal with the parameter «EVM» (Error Vector Magnitude) that is related to BER. Our work shows that we can also find some of S parameters and detect the defected filters from a single measurement extraction. This new technique of filter testing with a single measurement point allows reducing time and cost of test for industrial purposes. This work takes place within collaboration with CEA-LETI and STMicroelectronics in the project FAST labelled by MINALOGIC pole