Apport de la maintenance prévisionnelle au paradigme de régénération industrielle

by Laëtitia Diez

Doctoral thesis in Automatique, Traitement du signal et des images, Génie Informatique

Under the supervision of Eric Levrat and Pascale Marangé.

Thesis committee President: Eric Bonjour.

Thesis committee members: Dimitris Kiritsis, François Pérès, Peggy Zwolinski.

Examiners: Dimitris Kiritsis, François Pérès.

  • Alternative Title

    Contribution of predictive maintenance to the industrial regeneration paradigm


  • Abstract

    This thesis is dedicated to the regeneration paradigm from the principles of sustainable development and circular economy. The intention is to limit the exhaustion of natural resources and to reduce waste production through exploiting “waste” deposits of technosphere. The notion of regeneration emerges from an analogy between the natural and technical sphere. It brings to light the concepts of “nutrients” and “decomposers”. The nutrient concept enables to revisit the end of life of domestic or industrial equipment. These equipment are seen as technical nutrients that can feed industrial sectors. The regenerators, called decomposers in nature, are intermediates processors to process “waste” in technical nutrients. Four regenerators have been identified. For each regenerator, product requirements are identified to ensure the regeneration of “waste” product. Additional requirements have been defined in the regeneration process to specify regeneration actions. These two types of requirements must be maintained throughout the product lifecycle. Maintenance process has been identified as fundamental industrial process to monitor and maintain over time the regeneration capability of a product. When regenerators implement a regeneration strategy, it is necessary to assess its feasibility. That is why we proposed a decision- making tool by modeling the product’s behavior during its lifecycle and the regenerator’s behavior, and the effect of the requirements on the product and process. The selected models are System Dynamics. These models allow the modeling and simulation of interactions between the variables of a complex system. The decision-making tool allow test the proposals of this thesis through a regeneration example of an electronic waste


  • Abstract

    Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la définition du paradigme de régénération issu des principes du développement durable et de l’économie circulaire. L’idée est de limiter l’épuisement des ressources de la sphère naturelle en exploitant les gisements de «déchets» de la sphère technique et en diminuant la production de déchets. La notion de régénération émerge d’une analogie entre la sphère naturelle et la sphère technique, et fait apparaitre les concepts de «nutriments» et de «décomposeurs». Le concept de nutriment permet de revisiter la fin de vie d’équipements domestiques ou industriels, en les voyant comme des nutriments techniques capables de nourrir certaines filières industrielles après transformation. Ces transformations sont opérées par des décomposeurs dans le milieu naturel, et des régénérateurs dans le milieu industriel. Quatre types de régénérateurs ont été définis. Pour chaque type de régénérateurs, des exigences sur le produit devant être satisfaites par les produits «déchets» sont identifiées afin d’assurer la régénération de ces produits. D’autres exigences ont été définies au niveau du processus de régénération pour spécifier les actions de régénération. Ces deux types d’exigences doivent être maintenus tout au long du cycle de vie du produit. La maintenance a été identifiée comme le processus fondamental pour surveiller et maintenir au travers du temps la capacité de régénération et ainsi prolonger la durée de vie des produits. Lorsque les régénérateurs mettent en place une stratégie de régénération, il est nécessaire d’évaluer sa faisabilité. Nous avons donc proposé un outil d’aide à la décision, en modélisant d’une part le comportement du produit au cours de son cycle de vie, ainsi que le comportement des régénérateurs, et d’autre part l’effet des exigences sur le produit et sur le processus. Les modèles choisis sont les System Dynamics qui permettent la modélisation et la simulation des interactions entre les variables d’un système complexe. Cet outil d’aide à la décision permet d’éprouver les propositions de la thèse, au tour d’un exemple de régénération d’un D3E


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