Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la conception simultanée du produit et de sa chaîne logistique, dans le cas où la demande présente une diversité élevée. Situés entre conception de produit et dimensionnement de chaîne logistique, ces travaux se placent fondamentalement dans le domaine de l'Ingénierie Intégrée ou du Concurrent Engineering. Avec la diversité croissante des produits, cette démarche est rendue nécessaire pour pouvoir concevoir le plus rapidement possible une famille de produits et leur chaîne logistique dans le but de minimiser le coût total de fonctionnement de la chaîne logistique. La première partie de la thèse porte sur l'aide à la conception de produits. Elle présente une démarche multi-phases de préconception et de personnalisation des produits à forte diversité et des outils d'assistance à cette démarche de conception exploitant des modèles génériques à base de connaissances de type propagation et satisfaction des contraintes (modèles CSP). Le résultat de cette démarche est un ensemble de solutions de conception. La seconde partie de la thèse porte sur la conception de réseaux logistiques. Elle présente une approche permettant de sélectionner les solutions produits et de dimensionner la chaîne logistique en s'appuyant sur un modèle de recherche opérationnelle de type programmation linéaire mixte en nombres entiers et dont l'objectif est de minimiser le coût de fonctionnement global de la chaîne logistique. L'application industrielle visée, concernant la conception de systèmes de câblage pour l'industrie automobile est présentée, permettant d'illustrer la démarche proposée.

La conception de produits de marque nécessite de considérer en même temps les aspects qui concernent la perception du produit (lié à l'évaluation et les émotions des consommateurs et les valeurs de la marque), ainsi que les aspects techniques et d'ingénierie, comprenant les fonctionnalités, les performances, le coût du produit et sa fabricabilité. Dans un contexte pluridisciplinaire, les designers de produits et les ingénieurs doivent collaborer et communiquer entre eux pour obtenir un produit satisfaisant qui plaise émotionnellement aux consommateurs et qui réponde techniquement aux performances attendues et qui est faisable à fabriquer. Cependant, cette collaboration entre les designers et les ingénieurs est difficile à cause de leurs différentes connaissances, approches et responsabilités au cours du processus de conception. Cette recherche s’intéresse aux questions du comment soutenir la communication entre les designers et les ingénieurs de produits et comment soutenir l'intégration de point de vue l'ingénierie au plus tôt dans le processus de conception de produit de marque. Les résultats de cette recherche contribuent à la proposition d'une approche pour intégrer le point de vue de l'ingénierie au point de vue de design (émotions et esthétique). Une proposition et évaluation de trois approches pour soutenir la communication entre les designers et les ingénieurs est étudiée dans cette recherche. De même une approche d'intégration est proposée suivant des trois étapes de modélisation, transformation et intégration des connaissances d'ingénierie à la connaissance de design. Par notre travail, nous avons contribué au projet SKIPPI, dans le développement d'un logiciel d'aide à la génération d'idées et à la prise de décision dans les phases amont de la conception. / Design of branded products involves consideration of both perceptual aspects of the product appearance (related to consumers’ evaluation and emotions and the brand values) as well as the technical and engineering aspects including manufacturing feasibility, performances, and cost. Within a multidisciplinary design context, product designers and engineering designers need to collaborate and communicate together to achieve a satisfactory product that is emotionally appealing to the consumers and is technically performing the intended functions, and is feasible to manufacture. However, such collaboration between product designers and engineering designers is difficult due to their different knowledge background, work approaches and responsibilities during the design process. This research deals with the questions of how to support the communication between product designers and engineering designers and how to support the integration of the engineering viewpoint earlier in the design process of branded product. Proposition and evaluation of three potential approaches to support communication between product designers and engineering designers is investigated in this research. Likewise an integration approach is proposed following the three steps of modeling, transforming and integrating the engineering knowledge to design knowledge. The results of this research contribute to the SKIPPI project, in the development of a software to support idea generation and the decision-making in the upstream design phase.

Dans cette thèse, nous décrivons explicitement la structure multiplicative et la structure d’algèbre de Lie graduée sur la cohomologie de l’algèbre enveloppante d’une algèbre de Lie de dimension finie. Dans un premier temps, nous introduisons une structure multiplicative de la cohomologie de l’algèbre de Lie. Ensuite, nous montrons explicitement qu’il existe un isomorphisme d’algèbres graduées commutatives entre l’algèbre de cohomologie de Hochschild de l’algèbre enveloppante munie du produit cup et l’algèbre de cohomologie de l’algèbre de Lie. Dans un deuxième temps, nous introduisons une structure d’algèbre de Lie graduée sur la cohomologie de l’algèbre de Lie. Ensuite, nous montrons qu’il existe un isomorphisme d’algèbres de Lie graduées entre l’algèbre de Lie de cohomologie de Hochschild de l’algèbre enveloppante munie du crochet de Gerstenhaber et l’algèbre de cohomologie de l’algèbre de Lie. Enfin, nous décrivons complètement le crochet de Gerstenhaber sur la cohomologie de Hochschild de l’algèbre enveloppante d’une algèbre de Lie de dimension _ 3. / In this thesis, we explicitly describe the multiplicative structure and the graded Lie algebra structure of the cohomology of finite-dimensional Lie algebras. In a first step, we introduce a multiplicative structure for the cohomology of Lie algebra. Then, we explicitly show that there exists an isomorphism of commutative graded algebras between the Hochschild cohomology algebra of the enveloping algebra provided with the cup product and the cohomology algebra of the Lie algebra. In a second step, we introduce a graded Lie algebra structure for the cohomology of Lie algebra. Then, we show that there exists an isomorphism of graded Lie algebras between the Hochschild cohomology Lie algebra of the enveloping algebra provided with the Gerstenhaber bracket and the cohomology algebra of the Lie algebra. Finally, we describe completely the Gerstenhaber bracket on the Hochschild cohomology of the enveloping algebra of a Lie algebra for dimension _ 3.

Dans le cadre discrétisé, la taille d'un ensemble à l'échelle δ est évaluée par son nombre de recouvrement par δ-boules (également connu sous le nom de l'entropie métrique). Dans cette thèse, nous étudions les propriétés combinatoires des ensembles discrétisés sous l'addition, la multiplication et les projections orthogonales. Il y a trois parties principales. Premièrement, nous démontrons un théorème somme-produit dans les algèbres de matrices, qui généralise un théorème somme-produit de Bourgain concernant l'anneau des réels. On améliore aussi des estimées somme-produit en dimension supérieure obtenues précédemment par Bougain et Gamburd. Deuxièmement, on étudie les projections orthogonales des sous-ensembles de l'espace euclidien et étend ainsi le théorème de projection discrétisé de Bourgain aux projections de rang supérieur. Enfin, dans un travail en commun avec Nicolas de Saxcé, nous démontrons un théorème produit dans les groupes de Lie parfaits. Ce dernier résultat généralise les travaux antérieurs de Bourgain-Gamburd et de Saxcé. / In the discretized setting, the size of a set is measured by its covering number by δ-balls (a.k.a. metric entropy), where δ is the scale. In this document, we investigate combinatorial properties of discretized sets under addition, multiplication and orthogonal projection. There are three parts. First, we prove sum-product estimates in matrix algebras, generalizing Bourgain's sum-product theorem in the ring of real numbers and improving higher dimensional sum-product estimates previously obtained by Bourgain-Gamburd. Then, we study orthogonal projections of subsets in the Euclidean space, generalizing Bourgain's discretized projection theorem to higher rank situations. Finally, in a joint work with Nicolas de Saxcé, we prove a product theorem for perfect Lie groups, generalizing previous results of Bourgain-Gamburd and Saxcé.

An experimental cell was built over the Saint-Tite-des-Caps landfill in order to evaluate the efficiency of a cover with capillary barrier effect (CCBE). The latter is composed of a layer of deinking by-products (DBP) installed over a capillary barrier, which is in turn composed of a layer of coarse sand over a layer of gravel. In order to monitor the performance of this system, lysimeters, tensiometers, water content probes, settlement plates and weather station were installed. Design parameters were selected in such a way that the diversion length (DL) would be attained right before the length of the CCBE (30 m). As for the design of the cell itself, the design of the lysimeters also depended on the unsaturated properties of the materials employed, in particular their hydraulic conductivity functions. The lysimeters were designed in order to remain functional at least during the study period. The water retention curves (WRC) of the materials composing the CCBE were determined in the laboratory. These results allowed obtaining the hydraulic conductivity functions (k-fct), which is the principal element, as far as optimisation of the design of the CCBE and of the lysimeters are concerned. Using the k-fcts, it is possible to evaluate the theoretical DL. Numerical simulations showed that the DL can be significantly altered by slight changes in the parameters used to describe the WRC and the k-fcts. For each material, the WRC was determined using various experimental methods; and they all gave slightly different parameters. This caused the significant variation in the DL. The DL determined based on field data allowed for the selection of the most representative WRC. Analysis of field data, made it possible to show the change in saturated hydraulic conductivity, ksat, of DBP decreased by nearly one order of magnitude, which affected its WRC and k-fct. Field monitoring also shows that the hydraulic barrier remains saturated and that the volume of water reaching the sand/gravel capillary barrier increased progressively, as one moves downslope. Data from the four tensiometers, placed along the sand/gravel interface, and the measured infiltration rates in the 3 lysimeters installed in the gravel layer show that the DL varied between 24 m and 29 m during the 2006 monitoring period. During some short periods in 2007, the DL was greater than the 30 m of the cell. The infiltration rate into the gravel layer at the toe of the slope was continuously lower than 3,0 x 10-9 m/s, i.e. lower than the more stringent standards of low permeability cover design (Règlement québécois sur l'enfouissement et l'incinération des matières résiduelles ). In order to quantify the amount of infiltrating water trough DBP and sand layers, several simulations were performed using by Visual HELP software. Infiltrations rates obtained thereof were used as boundary conditions in steady state simulations of the response of the capillary barrier system. Software SEEP/W and Hydrus were used in these simulations and allowed to check the exactness of the initial design hypotheses and assumptions. As the measured DL is somehow similar to the simulated DL, it was concluded that the design methodology was appropriate. The simulations results also show that much greater DL can be attained using such an alternative cover system, depending on the hydraulic properties of the materials.

La gestion des interfaces est un élément clé dans la conception de systèmes complexes dans le cadre d'une ingénierie collaborative. Un document de contrôle d'interface est le principal élément disponible pour prévenir les erreurs d'assemblage, les problèmes d'interprétation et de coordination des différents sous-systèmes. Par conséquent, dans un environnement d'ingénierie collaborative, la question qui se pose est : Comment faciliter la gestion des interfaces et améliorer leurs documents de contrôle dans le cadre d'une ingénierie collaborative ? Ce projet de recherche propose une expression numérique des contraintes géométriques et fonctionnelles issues des documents de contrôle d'interface dans un contexte d'ingénierie collaborative. Dans un premier temps, il est nécessaire de construire des liens entre les documents de contrôle d'interface et les modèles géométriques. Ensuite on définira un format numérique unifié pour les documents de contrôle d'interface (DCI).La représentation des contraintes de façon numérique s'effectuera par la création d'une typologie de gabarit qui s'intégrera dans le format numérique unifié. Il faudra ensuite se munir d'une méthodologie permettant d'exploiter la représentation numérique et d'établir des mécanismes de gestion et de suivi du contrôle des contraintes issues du document de contrôle d'interface. L'ensemble de ces concepts sera testé sur un cas concret. Ce dernier correspond à l'assemblage d'un moteur issu de l'entreprise Prat & Whitney sur un mât de réacteur pour un avion régional issue [i.e. issu] de l'entreprise Bombardier.La gestion des interfaces et les documents de contrôle d'interface sont des éléments importants dans l'objectif d'assurer une ingénierie collaborative efficace dans un contexte de gestion du cycle de vie du produit. Un format numérique unifié est proposé, s'appuyant sur une typologie de gabarit, pour systématiquement documenter les spécifications issues d'un DCI. Avec ce projet de maîtrise, la représentation numérique des documents de contrôle d'interface devient possible. Les utilisateurs de cette représentation posséderont un certain nombre d'outils et de méthodes qui leurs [i.e. leur] permettront de générer les gabarits et/ou les volumes les aidants [i.e. aidant] dans la prise de décision sur le respect des contraintes entre deux produits. L'utilisation d'un tel DCI entraînera un gain de temps. L'ingénieur trouvera toutes les informations dans un unique document et si d'autres documents sont nécessaires, l'emplacement de ces derniers sera spécifié dans le DCI, voire même dans certains cas un lien dynamique aura été créé. Le contenu des documents de contrôle d'interface sera clarifié, tout en permettant une prise de décision plus rapide concernant le respect des contraintes. Enfin, la communication entres [i.e. entre] partenaires sera facilitée par le DCI. En effet, le document contiendra toutes les informations dont ils auront besoin, donc un seul échange sera suffisant pour permettre de traiter un assemblage constitué de deux produits.

Les pâtes enrichies représentent un produit d’intérêt pour l’industrie, car elles offrent aux consommateurs la possibilité de profiter des bienfaits sur la santé de l’ingrédient d’enrichissement sans modifier leurs habitudes alimentaires. Cependant, la durée et le coût du développement de nouvelles pâtes enrichies sont significatifs et limitent leur probabilité de succès commercial. Dans cette thèse, des modèles ont été développés pour décrire la production des pâtes traditionnelles et enrichies et accélérer leur développement. Deux objectifs généraux ont été poursuivis. Le premier objectif était l’identification et la quantification des mécanismes de transfert affectant la qualité des pâtes lors du séchage, leur étape de transformation la plus importante. L’état de l’art a révélé que les modèles développés précédemment pour décrire le séchage des pâtes combinent la description des mécanismes de transfert de masse de l’eau à partir d’un coefficient de diffusion effectif. La qualité de ces modèles a été évaluée par analyses de sensibilité, d’incertitude et d’identifiabilité. Ces analyses ont montré que l’incertitude des modèles précédents sur la prédiction du temps de séchage requis est importante (environ ± 4 h) et que cette incertitude peut être expliquée par la faible identifiabilité pratique des coefficients de transfert de masse à partir de mesures bruitées de la teneur en eau. L’analyse des modèles de séchage précédents a également montré leur imprécision à décrire les profils internes de teneur en eau générés dans les pâtes lors du séchage, alors que ces profils en eau sont critiques à la prédiction de la formation de craques. Cette thèse a donc conduit au développement d’un nouveau modèle de séchage mécanistique, couplant le transfert de masse de l’eau liquide par capillarité et convection, le transfert de masse de l’eau vapeur par diffusion et convection, le transfert d’énergie par conduction, convection et évaporation et la déformation mécanique. Ce modèle a été validé pour 3 températures de séchage (40, 60 et 80 ºC) représentatives des conditions utilisées en industrie. Le deuxième objectif était la quantification de l’impact de l’enrichissement et des variables de procédé sur les propriétés des pâtes. Cet objectif a été atteint par la construction et la méta-analyse d’une base de données regroupant les propriétés des pâtes traditionnelles et enrichies mesurées dans la littérature. Les propriétés manquantes de la base de données ont été estimées par le développement d’une approche novatrice et originale basée sur la complétion de matrice. L’approche par complétion de matrice a permis d’expliquer en moyenne 40% de la variance des propriétés manquantes. Elle a également permis de déterminer pour près de 20% des propriétés manquantes, avec un niveau de confiance de plus de 90%, si elles sont supérieures ou inférieures à la valeur moyenne de la propriété, améliorant la caractérisation du produit sans coût expérimental additionnel. Les travaux de cette thèse ont conduit à la réalisation de 7 articles dans des revues avec comité de lecture et ont été présentés à 4 congrès internationaux. Les travaux ont permis le développement de 2 outils, le modèle de séchage mécanistique et l’estimation des propriétés manquantes par complétion de matrice, que l’industrie pourra utiliser pour accélérer le développement de nouvelles pâtes enrichies. Plusieurs contributions majeures de cette thèse, notamment l’établissement des conditions expérimentales pour l’identifiabilité pratique des coefficients de transfert de masse et les méthodologies pour la méta-analyse d’un produit et l’estimation de ses propriétés manquantes par complétion de matrice, ont été appliquées aux pâtes enrichies, mais leur impact s’étend à de nombreux produits et procédés.

En 1999, M.Chas et D.Sullivan ont mis en évidence sur l'homologie de l'espace des lacets libres d'une variété une structure de BV-algèbre. C'est ce qui fonde la théorie topologique des cordes. Dans cette thèse, nous montrons comment la compatibilité de la suite spectrale de Serre aux morphismes de Gysin de plongements lisses de codimension finie entre vari étés permet d'effectuer des calculs de ces structures de topologie des cordes. Nous étudions essentiellement le ”loop produit” et le ”loop coproduit” qui munissent l'homologie de l'espace des lacets libres d'une vari été d'une structure d'algèbre de Frobenius sans counité.

Dans un contexte réglementaire contraignant (REACh), ce projet a pour but de développer une méthode permettant d'évaluer, le plus amont possible du processus de conception, le risque chimique potentiellement présenté par un équipement aéronautique depuis sa livraison jusqu'à sa fin de vie. Le résultat s'intègre dans l'ensemble des paramètres gérés par les concepteurs, dans un but d'amélioration de la traçabilité des substances dangereuses et de maîtrise du risque chimique présenté par l'équipement. Le développement de la méthode s'appuie tant sur l'analyse des modes d'évaluation classiques de risques chimiques, pour différents périmètres, que sur celle des pratiques de conception aéronautiques. En parallèle, des tests in situ en Bureaux d'Etudes sont réalisés itérativement, permettant de définir des outils d'évaluation et d'aide à la décision adaptés aux besoins identifiés des concepteurs. Les travaux aboutissent à la proposition d'une méthode permettant au concepteur de répondre à la problématique risque chimique à partir des seules données issues du processus de conception, rendant cette nouvelle approche miscible à ses activités quotidiennes.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.