Gestion optimisée et intégrée de la production des épurateurs de biogaz
La production du biogaz représente aujourd’hui un vecteur important pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Dans le cadre du projet ALLIANCE, PRODEVAL, le leader européen et mondial dans la construction d’épurateurs de biogaz, et l’entreprise AVENTECH s’associent pour concevoir et construire une nouvelle ligne d’assemblage afin d’augmenter le volume de la production d’épurateurs biogaz. Pour ce faire, PRODEVAL souhaite se doter de méthodes intelligentes permettant la gestion de production optimisée et intégrée de la nouvelle usine.
La complexité de la production des épurateurs de biogaz réside dans la multitude d'étapes nécessaires pour assembler ces équipements sophistiqués. Chaque composant doit être sélectionné et testé pour garantir sa compatibilité et son efficacité dans le processus de purification. Ensuite, l'assemblage des composants se fait selon des protocoles définis pour assurer la sécurité et la fiabilité de l'épurateur. Cette étape inclut des opérations de soudage, de montage des pièces, et d'intégration des systèmes de contrôle et d'automatisation. La dernière phase consiste en des tests poussés pour vérifier la performance et la conformité aux normes de sécurité et environnementales.
Verrous scientifiques
La standardisation de ce processus de production comporte de nombreux verrous scientifiques. Les spécifications techniques et les exigences de qualité peuvent varier d'un client à l'autre (notamment à cause des normes du pays cible, du contexte géographique et économique du client, etc), rendant difficile la standardisation des procédés. De plus, il n’existe aujourd’hui aucune entreprise qui a standardisé la production des épurateurs et des liquéfacteurs CO2. La nature artisanale de la production actuelle dans l’industrie entraîne des variabilités dans la qualité et l'efficacité des épurateurs fabriqués. Les contraintes de sécurité, les normes environnementales strictes et variées d’un pays à un autre, et les exigences spécifiques des clients ajoutent une couche supplémentaire de complexité. Par conséquent, transformer ce processus de production, actuellement artisanal, pour en faire un processus plus standardisé et efficace tout en respectant toutes les contraintes demeure un défi majeur. Ainsi, les verrous scientifiques de cette thèse sont :
- Comment standardiser et organiser une ligne de production d’épurateurs de biogaz et de liquéfacteurs de CO2 ?
- Quels types d’ateliers sont les plus adéquats pour optimiser la performance d’une ligne de production d’équipements pour la filière biogaz ?
- Comment rendre la ligne de production flexible pour s’adapter aux différents standards d’équipements de la filière biogaz (liés aux choix de clients, contraintes de procédés, environnementales et de sécurité, normes des pays) ?
Objectif de la thèse
L'objectif principal de cette thèse est de développer des approches systématiques pour optimiser la production d’équipements biogaz dans la nouvelle ligne d’assemblage pilote. Plus précisément, il s'agira de :
- Cartographier les processus actuels de production pour identifier les inefficacités et les points de blocage.
- Étudier les différentes configurations de l’atelier de production afin de choisir la plus adéquate
- Développer un modèle de simulation capable de reproduire fidèlement la ligne de production existante et les potetielles lignes en fonction des configurations choisies.
- Proposer et tester des méthodes d'optimisation pour améliorer les indicateurs de performance clés, tels que le temps de cycle, le coût de production, et la qualité du produit fini.
- Intégrer les contraintes spécifiques à l'industrie du biogaz, y compris les exigences de sécurité, les normes environnementales, et les spécifications techniques des différents standards de l'épurateur.