Amélioration des performances des systèmes de fabrication circulaire dans le paradigme de l’industrie 4.0 en contexte de chaîne d’approvisionnement en boucle fermée

Boudane, Massiva (2022). Amélioration des performances des systèmes de fabrication circulaire dans le paradigme de l’industrie 4.0 en contexte de chaîne d’approvisionnement en boucle fermée. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L'économie des énergies non renouvelables ainsi que la réduction des émissions dans l'environnement sont deux objectifs cruciaux de la production industrielle. La valorisation des produits post-consommation conjuguée à la numérisation de l'industrie semble s'inscrire dans un contexte dans lequel nous optimisons ces objectifs. Cette valorisation maximise l'utilisation des ressources issues des produits en fin de vie dans une logique circulaire tout en réduisant l'empreinte environnementale. C'est ce qu'on appelle la fabrication circulaire (FC).

Cette étude envisage une FC adaptée au besoin et à l'urgence de réduire les émissions de gaz à effet de serre marquées par le réchauffement climatique. Le modèle présenté vise à optimiser les profits de cette fabrication tout en minimisant les coûts opérationnels (collecte, tri, recyclage), le transport, les émissions de GES et le ré-usinage. L'objectif est de trouver un compromis entre les gains de la FC et les coûts qui lui sont associés.

La robustesse du modèle conçu est testée à trois reprises (cas de la récupération du papier carton, cas de l’intégration des antennes relais dans les villes intelligentes et cas de la récupération dans le contexte de la pandémie Covid-19). Ainsi, une analyse de sensibilité est effectuée pour démontrer l'impact du coût d'émission (ou coût vert) sur l'objectif global en tenant compte des deux options offertes actuellement aux industries (la taxes carbone ou l’achat de quota). Les résultats obtenus suggèrent que les entreprises prennent en compte l'aspect écologique et intègrent le développement durable dans leurs axes stratégiques pour leurs chaînes logistiques d'approvisionnement.

Une seconde analyse de sensibilité étudie l’impact de l’augmentation de la consommation énergétique sur l’objectif global. La réduction de la consommation d’énergie paraît une bonne stratégie pour limiter à la fois l’impact environnemental (gaspillage des ressources non renouvelables) et économique (baisse des coûts totaux). Les résultats de cette analyse poussent les preneurs de décisions à envisager l’aspect durable dans leur choix d’outils technologiques de surveillance et de production. Enfin, une conclusion générale est présentée pour clôturer l’études et ouvrir des portes à des perspectives de recherches dans le futur.

Titre traduit

Improving the performance of circular manufacturing systems in the Industry 4.0 paradigm in the context of a closed-loop supply chain

Résumé traduit

The saving of non-renewable energies as well as the reduction of emissions into the environment are two crucial objectives of industrial production. The valuation of postconsumer products associated with the digitalization of the industry seems to be part of a context in which we are optimizing these objectives. This recovery maximizes the use of resources from end-of-life products in a circular logic while recording the environmental footprint. This is called circular manufacturing (CM).

This study envisions a CM adapted to the need and the urgency of reducing greenhouse gas emissions caused by global warming. The presented model aims to optimize the profits of t such circular manufacturing strategies manufacturing while minimizing operational costs (collection, sorting, recycling), transport, GHG emissions and remanufacturing. The objective is to find a compromise between the gains of CM and the costs associated with it.

The robustness of the designed model is tested using three different case studies based on real-world scenarios (case of cardboard paper recovery, case of the integration of relay antennas in smart cities and case of recovery in the context of the Covid-19 pandemic). Hence, a sensitivity analysis is carried out to study the impact of the emission cost (or green cost) on the overall objective, considering the two options currently offered to industries (carbon taxes or the purchase of allowances). The obtained results support companies to take the ecological aspect into account and integrating sustainable development into their strategic axes for their logistics supply chains.

A second sensitivity analysis examines the impact of increased energy consumption on the overall goal. Reducing energy consumption appears to be a good strategy to limit both the environmental impact (waste of non-renewable resources) and the economic impact (reduction in total costs). The results of this analysis support decision-makers to consider the sustainable aspect in their choice of technological monitoring and production tools. Finally, a general conclusion is presented to close the study and open doors to research perspectives in the future.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maitrise en gestion de projets d’ingéniérie". Comprend des références bibliographiques (pages 84-89).
Mots-clés libres:	chaîne d’approvisionnement en boucle fermée, ré-usinage, produit en fin de vie, fabrication circulaire, émissions de GES
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Hof, Lucas
Codirecteur:	Codirecteur Kenné, Jean-Pierre
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	14 avr. 2022 13:25
Dernière modification:	14 avr. 2022 13:25
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2961

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