FLASH INFORMATIQUE FI

FI-spécial été 2008 - Pérenne-IT


L’informatique au service du développement de produits et d’une production durables




Paul XIROUCHAKIS



Dans notre laboratoire LICP (Laboratoire des outils Informatiques pour la Conception et la Production - Institut de Génie mécanique) nos recherches portent sur le développement de nouvelles méthodes et outils logiciels pour la mise au point de produits et de méthodes de fabrication durables. Nous nous consacrons particulièrement à l’optimisation de ces défis de société :

  • développement de produits durable,
  • systèmes de production durables,
  • optimisation de systèmes de récupération de produits usagés.

Développement de produits

Dans ce cadre, nous développons des méthodes et outils pour aider à la conception de produits tout au long de leur cycle de vie (ECDM : Environmentally Conscious Design and Manufacturing). La démarche ECDM permet d’appréhender de façon globale le cycle de vie des produits, en prenant en compte les aspects technologiques de la conception, de la fabrication, de l’utilisation et de la fin de vie des produits. L’approche ECDM prend de plus en plus d’importance chez les concepteurs et les fabricants, car elle leur permet de minimiser les déchets et d’augmenter notablement la durée de vie d’utilisation des objets manufacturés. Cette tendance pousse les développeurs à concevoir de meilleurs produits du point de vue de leur cycle de vie considéré dans son entier, approche qui rappelle l’analyse appelée du berceau au tombeau.

Systèmes de production durables

Dans ce cadre, nous développons des méthodes et outils pour aider un usage durable des ressources et équipements de fabrication. Nous sommes particulièrement intéressés à aider au développement d’un nouveau paradigme de fabrication durable, des systèmes de fabrication à presque zéro déchet, avec ces objectifs (tout au long du cycle de vie du produit) :

  • réduire la consommation d’énergie, les déchets et la pollution,
  • réduire au maximum les périodes d’inutilisation,
  • optimiser les stratégies de fabrication pour de nouveaux procédés, matériaux et architectures.

Optimisation des systèmes de récupération de produits usagés

Le but de ce champ d’activité est de développer des méthodes et outils pour optimiser la planification et la prévision des systèmes de recyclage.
Les industries sont obligées de collecter et de transformer les produits à la fin de leur vie, tout d’abord en recyclant le produit hors d’usage. Parmi les composants issus de ce recyclage, certains, recupérables, sont nettoyés, remis en état, gardés en stock et ensuite réassemblés pour faire un nouveau produit. Ces procédés de remise en état des produits sont appelés procédés de réutilisaation.
De nouvelles méthodes de planification et prévision sont nécessaires, à cause de :

  • l’incertitude concernant la période et la quantité des produits usagés,
  • l’incertitude sur la qualité des produits usagés liée à l’utilisation qui en a été faite,
  • des temps de mise en route et de traitement stochastiques pour les opérations de réutilisation.

Green Machines Tools

Dans le projet de recherche NEXT en cours, EU FP6, Next Generation Machine Tool Sytems, nous travaillons sur la phase d’utilisation d’un système machine-outil (MTS : Machine-Tool System) en tenant compte des considérations environnementales.
Les technologies de fabrication ont évolué afin d’augmenter la productivité et la qualité tout en maintenant des coûts bas. Récemment, la sensibilité accrue aux problèmes environnementaux et de santé a fait que les fabricants et les chercheurs ont joué un rôle proactif en éliminant ou réduisant radicalement l’impact environnemental des MTS tout au long de leur cycle de vie : conception, fabrication, utilisation et fin de vie.
Pendant sa phase d’utilisation une machine-outil fabrique d’autres produits. La phase d’utilisation de la machine-outil correspond donc à une phase de fabrication pour un produit. Tout matériau ou excès d’énergie généré en plus du produit final est considéré comme un déchet. La forme et l’état des flux de déchets générés, leurs mécanismes de transport et l’impact de chaque type de déchet dépendent pour une grande part des capacités de la machine-outil à réaliser les opérations de fabrication. En réponse à la forte demande de réduire ou d’éliminer les conséquences néfastes sur l’environnement, des techniques innovantes sont arrivées ces dernières années et l’implémentation de ces techniques a entraîné des changements dans les capacités des systèmes de fabrication. Notre travail se focalise sur la phase d’utilisation des machines-outils pendant qu’elles fabriquent d’autres produits. Ce qui revient à dire que la phase d’utilisation du MTS est liée à la phase de fabrication du produit.

Aujourd’hui, les préoccupations sur le développement durable font qu’on ne peut plus prendre de décision sur les systèmes de fabrication sans considérer les impacts environnementaux. Ce travail se focalise sur les conséquences comme la réduction/élimination des substances dangereuses (par ex. le liquide de coupe), la diminution de consommation de ressources (par ex. énergétiques), le développement de processus innovants moins polluants et les changements faits dans les MTS liés à leurs implémentations.



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