Module 8: Introduction à l’Intégration des Procédés – … · ”L’Intégration des Procédés (IP) est la synthèse du contrôle d’un procédé, de l’ingénierie d’un

CrCréééé ààLL’É’Écolecole Polytechnique de Polytechnique de

MontrMontrééal etal etUniversidad de Universidad de GuanajuatoGuanajuato

PIECEPIECEProgram for North American Mobility In Higher EducationProgram for North American Mobility In Higher Education

Rev:2.4Rev:2.4

Program for North American Mobility inProgram for North American Mobility inHigher Education Higher Education (NAMP)(NAMP)

Introducing Process Integration for Introducing Process Integration for Environmental Control in Engineering Environmental Control in Engineering

Curricula (PIECE)Curricula (PIECE)

Module 8: Module 8: Introduction Introduction ààll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s ––

Niveau 1Niveau 1

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PIECENAMP

Module 8: Introduction à l’Intégration des Procédés

Résumé du projet

Objectifs Objectifs CrCrééer des modules der des modules d’’application via application via internetinternet pour aider les pour aider les universituniversitéés s àà prpréésenter lsenter l’’introduction de lintroduction de l’’IntIntéégration des gration des ProcProcééddéés dans les programmes ds dans les programmes d’é’études en ingtudes en ingéénierienierieRendre ces modules largement disponibles dans chacun des Rendre ces modules largement disponibles dans chacun des pays participantspays participants

Institutions participantesInstitutions participantesDeux universitDeux universitéés dans chacun des trois pays (Canada, s dans chacun des trois pays (Canada, Mexique et Mexique et ÉÉtatstats--Unis)Unis)Deux instituts de recherche dans deux secteurs diffDeux instituts de recherche dans deux secteurs difféérents de rents de ll’’industrie: pindustrie: péétrole (Mexique), pâtes et papiers (Canada)trole (Mexique), pâtes et papiers (Canada)Chacune des six universitChacune des six universitéés a parrains a parrainéé 7 7 ééchanges changes dd’é’étudiants durant la ptudiants durant la péériode de la bourse, subventionnriode de la bourse, subventionnéée en e en partie par le gouvernement des 3 payspartie par le gouvernement des 3 pays

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Quelle est la structure de ce module ?Quelle est la structure de ce module ?

Tous les modules sont divisTous les modules sont diviséés en 3 niveaux, chacun ayant un but s en 3 niveaux, chacun ayant un but spspéécifique:cifique:

Niveau 1: Information prNiveau 1: Information prééliminaireliminaireNiveau 2: Application avec des Niveau 2: Application avec des éétudes de castudes de casNiveau 3: ProblNiveau 3: Problèèmes avec structure de rmes avec structure de rééponse ouverteponse ouverte

Ces niveaux doivent être complCes niveaux doivent être complééttéés dans cet ordre sps dans cet ordre spéécifique. Les cifique. Les éétudiants seront questionntudiants seront questionnéés s àà diffdifféérents moments pour mesurer rents moments pour mesurer leur degrleur degréé de comprde comprééhension, avant de passer au niveau suivant.hension, avant de passer au niveau suivant.

Chaque niveau comprend un Chaque niveau comprend un éénoncnoncéé dd’’intention au dintention au déébut et un but et un quiz quiz àà la fin des Niveaux 1 et 2.la fin des Niveaux 1 et 2.

Structure du Module 8

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Quel est le but de ce module ?Quel est le but de ce module ?

Le but de ce module est de couvrir les aspects de base des Le but de ce module est de couvrir les aspects de base des mmééthodes et outils de lthodes et outils de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddééss, et de , et de situer situer ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddééss dans une perspective plus dans une perspective plus vaste. Cette vaste. Cette éétape a tape a ééttéé identifiidentifiéée comme pre comme préé--requis pour les requis pour les autres modules en relation avec lautres modules en relation avec l’’apprentissage de apprentissage de ll’’IntIntéégration gration des Procdes Procééddééss

But du Module 8

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Niveau 1Information préliminaire

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Niveau 1: Niveau 1: ÉÉnoncnoncéé dd’’intentionintention

Le but de ce niveau est de fournir une vue dLe but de ce niveau est de fournir une vue d’’ensemble gensemble géénnéérale rale des outils de ldes outils de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés, en mettant ls, en mettant l’’accent sur accent sur leur lien avec lleur lien avec l’’analyse de rentabilitanalyse de rentabilitéé. . ÀÀ la fin du Niveau 1, la fin du Niveau 1, ll’é’étudiant devrait être en mesure de:tudiant devrait être en mesure de:

Distinguer les outils principaux de lDistinguer les outils principaux de l’’IntIntéégration des Procgration des ProcééddééssComprendre la portComprendre la portéée de chaque outil de le de chaque outil de l’’IntIntéégration des gration des ProcProcééddééssAvoir une vue dAvoir une vue d’’ensemble de chaque outil de lensemble de chaque outil de l’’IntIntéégration des gration des ProcProcééddééss

Niveau 1 – Objectifs

Le Niveau 1 inclut Le Niveau 1 inclut éégalement une liste de quelques lectures galement une liste de quelques lectures sséélectionnlectionnéées, afin des, afin d’’aider laider l’é’étudiant tudiant àà acquacquéérir une comprrir une comprééhension hension plus approfondie du sujet.plus approfondie du sujet.

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Le Niveau 1 est divisLe Niveau 1 est diviséé en trois sectionsen trois sections

1.1 Introduction et d1.1 Introduction et dééfinition de lfinition de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés (IP)s (IP)1.2 Vue d1.2 Vue d’’ensemble des outils de lensemble des outils de l’’IPIP1.3 Tour d1.3 Tour d’’horizon mondial des praticiens qui concentrent leur horizon mondial des praticiens qui concentrent leur

expertise sur lexpertise sur l’’IPIP

Un court quiz Un court quiz àà choix multiples terminera ce Niveau. choix multiples terminera ce Niveau.

Niveau 1 – Contenu

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1.1 Introduction et d1.1 Introduction et dééfinition de lfinition de l’’IntIntéégration des gration des ProcProcééddééss

1.2 Vue d1.2 Vue d’’ensemble des outils de lensemble des outils de l’’IntIntéégration des gration des ProcProcééddéés s

1.3 Tour d1.3 Tour d’’horizon mondial des praticiens qui horizon mondial des praticiens qui concentrent leur expertise sur lconcentrent leur expertise sur l’’IP IP

Plan

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1.1 Introduction etdéfinition de l’Intégration

des Procédés

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Le prLe préésident de votre compagnie ne sait probablement pas ce que sident de votre compagnie ne sait probablement pas ce que ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés peut faire pour la compagnies peut faire pour la compagnie……

.......... mais il devrait le savoir. Voyons pourquoi............. mais il devrait le savoir. Voyons pourquoi...

Introduction et définition de l’Intégration des Procédés

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AnnAnnéées 1960es 1960--19701970 LinnhoffLinnhoff a amorca amorcéé le domaine de le domaine de ll’’identification des points didentification des points d’’invariance invariance àà ll’’UMIST UMIST «« UniversityUniversity of Manchester of Manchester InstituteInstitute of Science of Science andandTechnologyTechnology »»,, se concentrant sur le domaine thermique du se concentrant sur le domaine thermique du point dpoint d’’invariance. invariance. ÀÀ peu prpeu prèès s àà la même la même éépoque, le poque, le DDéépartement de lpartement de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés a s a ééttéé crcréééé àà ll’’UMIST, UMIST, peu de temps aprpeu de temps aprèès que la firme de consultants s que la firme de consultants LinnhoffLinnhoff--March March IncInc. ait vu le jour.. ait vu le jour.AnnAnnéées 1980es 1980--19901990 ddééveloppement du concept de lveloppement du concept de l’é’énergie nergie àà la la conception conception dd’’unun procprocééddééAnnAnnéées 1990es 1990--20002000 Des analogies sont utilisDes analogies sont utiliséées pour appliquer es pour appliquer le concept du point dle concept du point d’’invariance, dans les rinvariance, dans les rééseaux de transfert seaux de transfert de chaleur, au transfert de masse et aux systde chaleur, au transfert de masse et aux systèèmes dmes d’’hydroghydrogèène ne et de traitement de let de traitement de l’’eaueau

Il nIl n’’est rest rééellement pas facile de dellement pas facile de dééfinir IPfinir IP……

Un Un brefbref historiquehistorique de de ll’’IntIntéégrationgration des des ProcProcééddééss

Introduction et définition de l’Intégration des Procédés

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1.1. LL’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés pourrait être consids pourrait être considéérréée comme une e comme une sséérie initiale de techniques de procrie initiale de techniques de procééddéés, servant aussi bien s, servant aussi bien àà la la conception d'un procconception d'un procééddéé ququ’à’à la rla réétrotro--installation de celuiinstallation de celui--cici

2.2. Les objectifs dLes objectifs d’’entreprise entraentreprise entraîînent le dnent le dééveloppement de lveloppement de l’’IP:IP:a)a) Dans la Dans la «« nouvelle nouvelle ééconomieconomie »», l, l’’emphase est mise sur les projets de emphase est mise sur les projets de

rréétrotro--installation motivinstallation motivéée par le retour sur le capital investi (ROCE: e par le retour sur le capital investi (ROCE: Return on Capital EmployedReturn on Capital Employed ))

b)b) LL’’IP IP trouve sa valeur dans les donntrouve sa valeur dans les donnéées, es, spspéécialement lorsque les cialement lorsque les systsystèèmes de donnmes de donnéées en temps res en temps rééel sont implantel sont implantééss

3.3. Les corporations souhaitent prendre des dLes corporations souhaitent prendre des déécisions plus cisions plus ééclairclairéées:es:1.1. Pour les opPour les opéérationsrations2.2. Durant le processus de conceptionDurant le processus de conception

4.4. AujourdAujourd’’hui, une forte tendance consiste hui, une forte tendance consiste àà ss’é’éloigner des oploigner des opéérations rations par unitpar unitéé,, pour se concentrer sur les phpour se concentrer sur les phéénomnomèènes. Nous ne nes. Nous ne regardons plus seulement lregardons plus seulement l’’intintéégration gration entreentre les unitles unitéés, mais aussi s, mais aussi ll’’intintéégration gration àà ll’’intintéérieurrieur des unitdes unitéés (s (ProcessProcess IntegrationIntegration Primer, Primer, IEA)IEA)

Introduction et Définition de l’ Intégration des Procédés

Contexte moderne de lContexte moderne de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s

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La dLa dééfinition de lfinition de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés selon s selon ““TheThe International International EnergyEnergy AgencyAgency”” (IEA) (1993):(IEA) (1993):

““Des mDes mééthodes systthodes systéématiques et gmatiques et géénnéérales pour concevoir des systrales pour concevoir des systèèmes de production intmes de production intéégrgréés, s, allant des procallant des procééddéés individuels jusqus individuels jusqu’à’à l'ensemble des sites, avec une emphase spl'ensemble des sites, avec une emphase spééciale sur ciale sur ll’’utilisation efficace de lutilisation efficace de l’’éénergienergie et la ret la rééduction des effets sur lduction des effets sur l’’environnement environnement ””

DDééfinition de lfinition de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s

Introduction et Définition de l’Intégration des Procédés

““LL’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés est le terme usuel utiliss est le terme usuel utiliséé pour lpour l’’application des mapplication des mééthodologies thodologies ddééveloppveloppéées pour des approches intes pour des approches intéégrgréées et orientes et orientéées en fonction des systes en fonction des systèèmes pour le procmes pour le procééddééindustriel de conception de lindustriel de conception de l’’usine, autant pour les applications nouvelles que pour celles deusine, autant pour les applications nouvelles que pour celles de rréétrotro--installation.installation.””““De telles mDe telles mééthodologies peuvent être des modthodologies peuvent être des modèèles, mles, mééthodes et techniques maththodes et techniques mathéématiques, matiques, thermodynamiques et thermodynamiques et ééconomiques. Des exemples de ces mconomiques. Des exemples de ces mééthodes incluent: lthodes incluent: l’’intelligence intelligence artificielle, lartificielle, l’’analyse hianalyse hiéérarchique, lrarchique, l’’analyse du point danalyse du point d’’invariance et la programmation invariance et la programmation mathmathéématique. Lmatique. L’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés rs rééffèère re àà la conception optimale; des exemples de ces la conception optimale; des exemples de ces aspects sont: immobilisations, efficacitaspects sont: immobilisations, efficacitéé éénergnergéétique, tique, éémissions, exploitabilitmissions, exploitabilitéé, flexibilit, flexibilitéé, , commandabilitcommandabilitéé, s, séécuritcuritéé et rendements. Let rendements. L’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés rs rééffèère re éégalement galement àà certains certains aspects des opaspects des opéérations et de maintenance. rations et de maintenance. ””

DDééveloppement viableveloppement viable

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ElEl--HalwagiHalwagi, M. M., , M. M., Pollution Pollution PreventionPrevention throughthrough ProcessProcessIntegrationIntegration: : SystematicSystematic Design Design ToolsTools. . AcademicAcademic PressPress, , 1997. 1997. ““Un procUn procééddéé chimique est un systchimique est un systèème intme intéégrgréé dd’’unitunitéés et de s et de courants intercourants inter--relireliéés, et il devrait être traits, et il devrait être traitéé comme tel. comme tel. LL’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés est une approche holistique pour arriver s est une approche holistique pour arriver àà la conception la conception dd’’unun procprocééddéé, , àà la rla réétrotro--installation et installation et àà ll’’opopéération ration qui met lqui met l’’emphase sur lemphase sur l’’unitunitéé des procdes procééddéés. s. ÀÀ la lumila lumièère dre d’’une une puissante interaction parmi les unitpuissante interaction parmi les unitéés de s de procprocééddéés,s, les courants et les courants et les objectifs, lles objectifs, l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés offre un cadre unique pour s offre un cadre unique pour avoir fondamentalement une perspective globale du procavoir fondamentalement une perspective globale du procééddéé, , ddééterminant mterminant mééthodiquement ses objectifs de performance thodiquement ses objectifs de performance atteignables et prenant des datteignables et prenant des déécisions systcisions systéématiques menant matiques menant àà la la rrééalisation de ces objectifs. Il y a trois alisation de ces objectifs. Il y a trois ééllééments clments cléés dans toute s dans toute mmééthodologie dthodologie d’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés compls complèète: synthte: synthèèse, se, analyse et optimisation.analyse et optimisation.””


DDééfinition de lfinition de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddééss

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Nick HallaleNick Hallale, , AspentechAspentech –– CEP July 2001 CEP July 2001 –– BurningBurning Bright Trends Bright Trends in in ProcessProcess IntegrationIntegration

““LL’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés est plus que la technologie du point s est plus que la technologie du point dd’’invariance et des rinvariance et des rééseaux seaux dd’é’échangeurschangeurs de chaleur. Aujourdde chaleur. Aujourd’’hui, elle a hui, elle a une portune portéée beaucoup plus large et touche tous les aspects de la e beaucoup plus large et touche tous les aspects de la conception conception dd’’unun procprocééddéé. Les industries qui ont fait les changements . Les industries qui ont fait les changements nnéécessaires font plus dcessaires font plus d’’argent avec leurs matiargent avec leurs matièères premires premièères et les res et les immobilisations tout en devenant plus propres et plus viables.immobilisations tout en devenant plus propres et plus viables.””



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NorthNorth AmericanAmerican MobilityMobility ProgramProgram in in HigherHigher EducationEducation(NAMP)(NAMP)--JanuaryJanuary 20032003

””LL’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés (IP) est la synths (IP) est la synthèèse du contrôle se du contrôle dd’’ununprocprocééddéé, de l, de l’’ingingéénierie nierie dd’’unun procprocééddéé et de la modet de la modéélisation et lisation et de la de la simulationsimulation dd’’unun procprocééddéé, en outils qui peuvent fonctionner avec de , en outils qui peuvent fonctionner avec de grandes quantitgrandes quantitéés de donns de donnéées opes opéérationnelles maintenant rationnelles maintenant disponibles avec les systdisponibles avec les systèèmes dmes d’’information des procinformation des procééddéés. Cs. C’’est un est un secteur en secteur en éémergence, qui promet un contrôle accru et une gestion mergence, qui promet un contrôle accru et une gestion de lde l’’efficacitefficacitéé opopéérationnelle, de lrationnelle, de l’’utilisation de lutilisation de l’é’énergie, des nergie, des impacts environnementaux, de limpacts environnementaux, de l’’efficacitefficacitéé des immobilisations, de des immobilisations, de la conception des procla conception des procééddéés et de la gestion des ops et de la gestion des opéérations.rations.””



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Que sQue s’’estest--il produit?il produit?En plus de la thermodynamique (la base du concept du point En plus de la thermodynamique (la base du concept du point dd’’invariance), dinvariance), d’’autres techniques sont tirautres techniques sont tiréées de les de l’’analyse analyse holistique, en particulier:holistique, en particulier:

ModModéélisation des proclisation des procééddééssStatistiques des procStatistiques des procééddééssOptimisation des procOptimisation des procééddééssRentablitRentablitéé des procdes procééddééssContrôle des procContrôle des procééddééssConception des procConception des procééddééss

Introduction and Définition de l’Intégration des Procédés

DDééfinitionfinition de de ll’’IntIntéégrationgration des des ProcProcééddééss

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Voici certaines activitVoici certaines activitéés de conception auxquelles ces techniques et ms de conception auxquelles ces techniques et mééthodes servent thodes servent aujourdaujourd’’hui:hui:

ModModéélisationlisation et et simulation simulation dd’’unun procprocééddéé,, ainsi que ainsi que validationvalidation des rdes réésultats sultats afin dafin d’’obtenir de lobtenir de l’’information prinformation préécise et fiable sur cise et fiable sur lele procprocééddéé autant pour une autant pour une nouvelle conception que pour une rnouvelle conception que pour une réétrotro--installationinstallationRRééduireduire le cole coûût annuel total t annuel total par un compromis optimal entre lpar un compromis optimal entre l’é’énergie, nergie, ll’é’équipement et les matiquipement et les matièères premires premièères. res. ÀÀ même ce compromis: rmême ce compromis: rééduire duire ll’é’énergienergie, am, amééliorer lliorer l’’utilisation utilisation des matides matièères premires premièèresres et diminueret diminuer le cole coûût t en immobilisationsen immobilisationsAugmenter Augmenter le volume de production le volume de production par par ddéésengorgementsengorgementRRééduire les problduire les problèèmes mes opopéérationnelsrationnels par une utilisation par une utilisation correctecorrecte (au lieu de (au lieu de maximale) de lmaximale) de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s Augmenter Augmenter la la commandabilitcommandabilitéé et et la flexibilitla flexibilitéé de lde l’’usineusineRRééduire les duire les éémissions missions indindéésirables et promouvoir la sirables et promouvoir la prpréévention de la vention de la pollutionpollutionAjouter aux efforts communs dans les industries de procAjouter aux efforts communs dans les industries de procééddéés et dans la socis et dans la sociééttéépour un dpour un dééveloppement viableveloppement viable


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Objectifs possiblesObjectifs possiblesCoCoûût moindre en t moindre en immobilisationsimmobilisations pour le même objectif de pour le même objectif de conceptionconceptionAugmentation par lAugmentation par l’’accroissement de production, pour la accroissement de production, pour la même base même base dd’’actifs actifs àà court termecourt termeUne rUne rééduction marginale des duction marginale des cocoûûts unitairests unitaires de production de production par le procpar le procééddéé dd’’optimisationoptimisationUn meilleur rapport de la performance Un meilleur rapport de la performance éénergie/environnement, sans compromettre la compnergie/environnement, sans compromettre la compéétitivittitivitéé

RRééductionduction

COCOÛÛTSTS

POLLUTIONPOLLUTION

ÉÉNERGIENERGIE

AugmentationAugmentation

DDÉÉBITBIT

RENDEMENTRENDEMENT

PROFITPROFIT


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Connaissance Connaissance des procdes procééddééss

(mod(modèèles)les)

DonnDonnéées des es des procprocééddééss

en en Temps rTemps rééelel

SystSystèèmesmeset outilset outilsde lde l’’IPIP

LL’’amaméélioration globale des lioration globale des ééquipements de lquipements de l’’usine, lusine, l’’efficacitefficacitéééénergnergéétique et la productivittique et la productivitéédemandent une demandent une multimulti--analyse de analyse de pointe comportant une varipointe comportant une variééttéédd’’habilethabiletéés techniques et ds techniques et d’’expertise, expertise, incluant: incluant:

••Connaissance Connaissance àà la fois, des la fois, des pratiques conventionnelles de pratiques conventionnelles de ll’’industrie et des technologies de industrie et des technologies de pointe disponibles pointe disponibles commercialementcommercialement

••Familiarisation avec les problFamiliarisation avec les problèèmes mes et tendances de let tendances de l’’industrieindustrie

••MMééthodologie pour dthodologie pour dééterminer les terminer les cocoûûts marginaux justests marginaux justes

••ProcProcéédures et outils pour les dures et outils pour les audits de la conservation de audits de la conservation de ll’é’énergie, de lnergie, de l’’eau et des matieau et des matièères res premipremièèresres

•• SystSystèèmes dmes d’’information desinformation desprocprocééddééss

Introduction et Définition de l’Intégration des ProcédésRRéésumsuméé des des ééllééments de lments de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddééss

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LL’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés de la ms de la mééthodologie de la rthodologie de la réécupcupéération ration de la chaleur, dans les annde la chaleur, dans les annéées 1980, a es 1980, a éévoluvoluéé pour devenir ce que pour devenir ce que plusieurs chefs de file dans les compagnies industrielles et lesplusieurs chefs de file dans les compagnies industrielles et lesgroupes de recherche, au 20e sigroupes de recherche, au 20e sièècle, considcle, considèèrent comme lrent comme l’’analyse analyse holistique des procholistique des procééddéés, impliquant les s, impliquant les ééllééments suivants:ments suivants:

DonnDonnéées des proces des procééddééssSystSystèèmes et outils mes et outils Principes des procPrincipes des procééddéés ds d’’ingingéénierie et connaissance dnierie et connaissance déétailltailléée e du secteur des procdu secteur des procééddééssCiblageCiblage

ConclusionConclusion


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1.1 Introduction et d1.1 Introduction et dééfinition de finition de ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddééss

1.2 Vue d1.2 Vue d’’ensemble des outils de ensemble des outils de ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s

1.3 Tour d1.3 Tour d’’horizon mondial des horizon mondial des pratricienspratriciensqui concentrent leur expertise sur lqui concentrent leur expertise sur l’’IPIP

Plan

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1.2 Vue d’ensemble des Outils de l’Intégration des

Procédés

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Simulation du procSimulation du procééddéé

••RRéégime permanentgime permanent

••DynaDynamiquemique

Analyse du point Analyse du point dd’’invarianceinvariance

Optimisation par Optimisation par programmprogrammationationmathmathéématiquematique

MMééthodes de thodes de recherche recherche alalééatoiresatoires

AnalysAnalyse du e du cycle de viecycle de vie

ModModéélisation des lisation des procprocééddéés guids guidéée e par les donnpar les donnééeses

Gestion du modGestion du modèèle le dd’’entreprise et de la entreprise et de la

chachaîîne de ne de productionproduction

Conception et Conception et contrôle des contrôle des

procprocééddéés ints intéégrgrééss

OptimisationOptimisation en en temps rtemps rééelel

DonnDonnéées des proces des procééddééss

Traitement et rTraitement et rééconciliation des donnconciliation des donnééeses

1.2 Vue d’ensemble des outils de l’Intégration des procédés

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Simulation du procSimulation du procééddéé

••RRéégime permanentgime permanent

••DynaDynamiquemique

Analyse du point Analyse du point dd’’invarianceinvariance

Optimisation par Optimisation par programmprogrammationationmathmathéématiquematique

MMééthodes de thodes de recherche recherche alalééatoiresatoires

AnalysAnalyse du e du cycle de viecycle de vie

ModModéélisation des lisation des procprocééddéés guids guidéée e par les donnpar les donnééeses

Gestion du modGestion du modèèleledd’’entrepriseentreprise et de la et de la

chachaîîne de ne de productionproduction

Conception et Conception et contrôle des contrôle des

procprocééddéés ints intéégrgrééss

OptimisationOptimisation en en temps rtemps rééelel

DonnDonnéées des proces des procééddééss

Traitement et RTraitement et Rééconciliation des donnconciliation des donnééeses

SUIVANTSUIVANT

1.2 Vue d’ensemble des outils de l’Intégration des Procédés

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Simulation des procédés

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Simulation des procédés

Dans lDans l’’industrie des procindustrie des procééddéés, nous trouvons deux niveaux de s, nous trouvons deux niveaux de modmodèèles: les modles: les modèèles dles d’’usines et modusines et modèèles dles d’’unitunitéés ds d’’exploitation exploitation comme les rcomme les rééacteurs, les colonnes, les pompes, les acteurs, les colonnes, les pompes, les ééchangeurs de changeurs de chaleur, les rchaleur, les rééservoirs, etc.servoirs, etc.

Un Un modmodèèlele nenecomprendcomprend pas tout:pas tout:

n>m et k>tn>m et k>t

“Tous les modèles sontfaux, quelques modèles

sont utiles”

George Box, PhD, University of Wisconsin

PROCPROCÉÉDDÉÉ

MODMODÈÈLELEEntrEntrééee SortieSortie

EntrEntrééee SortieSortie

XX11, ..., , ..., XXnn

XX11, ..., , ..., XXmm

YY11, ..., , ..., YYkk

YY11, ..., , ..., YYtt

Il y a Il y a deuxdeux types de simulations: types de simulations: àà rréégimegime permanent et permanent et dynamiquedynamique

Simulation: hypothSimulation: hypothèèse de lse de l’’expexpéérimentation avec un modrimentation avec un modèèleleLa simulation implique lLa simulation implique l’’exexéécution dcution d’’une sune séérie drie d’’expexpéériences avec un riences avec un

modmodèèle des procle des procééddééss

Figure 1

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Simulation des procédés – Modélisation des procédés

ÀÀ quoi sert un modquoi sert un modèèle?le?

Un modUn modèèle est une abstraction dle est une abstraction d’’une opune opéération de procration de procééddéé employemployéée e pour pour éétablir, changer, amtablir, changer, amééliorer, contrôler et rliorer, contrôler et réépondre aux questions pondre aux questions en rapport avec ce procen rapport avec ce procééddéé

Un modUn modèèle peut être utilisle peut être utiliséé pour diffpour difféérentes formulations de base rentes formulations de base dd’’un problun problèème: simulation, identification, me: simulation, identification, éévaluation et conceptionvaluation et conception

Un modUn modèèle peut être utilisle peut être utiliséé pour rpour réésoudre des problsoudre des problèèmes dans les mes dans les secteurs de la conception des procsecteurs de la conception des procééddéés, du contrôle et de s, du contrôle et de ll’’optimisation, de loptimisation, de l’’analyse des risques, de la formation danalyse des risques, de la formation d’’opopéérateurs, de rateurs, de ll’é’évaluation des risques et de lvaluation des risques et de l’’ingingéénierie du logicielnierie du logiciel pour des pour des environnements denvironnements d’’ingingéénierie assistnierie assistéée par ordinateure par ordinateur

La modLa modéélisation des proclisation des procééddéés est la comprs est la comprééhension des hension des phphéénomnomèènes dnes d’’un procun procééddéé donndonnéé et la transformation de cette et la transformation de cette comprcomprééhension en un modhension en un modèèle. le.

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Simulation des procédés – régime permanent et dynamique

Pourquoi la simulation en Pourquoi la simulation en rréégime permanent estgime permanent est--elle elle importante?importante?

Meilleure comprMeilleure comprééhension du prochension du procééddééEnsemble constant de lEnsemble constant de l’’usine usine type/donntype/donnéées de les de l’é’équipementquipementÉÉvaluation comparative objective des valuation comparative objective des options pour le options pour le retourretour sur le sur le capitalcapitalinvestiinvesti (ROI: Return On (ROI: Return On InvestmentInvestment) ) etc.etc.Identification du point dIdentification du point d’’invariance, invariance, instabilitinstabilitéés, etc.s, etc.Permet dPermet d’’exexéécuter plusieurs cuter plusieurs expexpéériences riences àà cocoûût moindre, une fois t moindre, une fois que le modque le modèèle est construitle est construitÉÉvite de mettre en application des vite de mettre en application des solutions inefficacessolutions inefficaces

MODMODÈÈLELE


XX11, ..., , ..., XXmm YY11, ..., , ..., YYtt

AVANCEMENT des AVANCEMENT des opopéérationsrations dedell’’usineusine / OPTIMISATION / OPTIMISATION

DU SUPPORT OPDU SUPPORT OPÉÉRATIONNELRATIONNEL

OPTIMISATION desOPTIMISATION desopopéérationsrations de de ll’’usineusine

Système en ligne

ÉÉDUCATION, FORMATION DUCATION, FORMATION SYSTSYSTÈÈME DE CONTRÔLEME DE CONTRÔLE

Systèmequasi en ligne

CONCEPTION DU PROCCONCEPTION DU PROCÉÉDDÉÉ/ ANALYSE/ ANALYSESystème

hors ligne

PourquoiPourquoi la simulation la simulation dynamique estdynamique est--elleelle importanteimportante??

MODMODÈÈLELE(t)(t)


X(t)X(t)11, ..., X(t), ..., X(t)mm Y(t)Y(t)11, ..., Y(t), ..., Y(t)tt

Outil suivant

Figure 3Figure 2

30

PIECENAMP


Traitement et Réconciliation

des données

31

PIECENAMP


Objectifs du traitement des donnObjectifs du traitement des donnééesesFournir de lFournir de l’’information fiable et des connaissances sur les donninformation fiable et des connaissances sur les donnéées es complcomplèètes pour la validation de la simulation et de ltes pour la validation de la simulation et de l’’analyse des analyse des procprocééddééssExExéécuter lcuter l’’entretien de lentretien de l’’instrumentinstrumentDDéétecter les probltecter les problèèmes de fonctionnementmes de fonctionnementÉÉvaluer les valeurs non mesurablesvaluer les valeurs non mesurablesRRééduire les erreurs alduire les erreurs alééatoires et brutes lors de la prise de mesuresatoires et brutes lors de la prise de mesuresDDéétecter les rtecter les réégimes permanentsgimes permanents

Traitement et réconciliation des données

Objectifs de la rObjectifs de la rééconciliation des donnconciliation des donnéées es Ajuster de faAjuster de faççon optimale les valeurs mesuron optimale les valeurs mesuréées es àà même les contraintes même les contraintes donndonnéées du proces du procééddééAmAmééliorer la cohliorer la cohéérence des donnrence des donnéées pour calibrer et valider la simulation es pour calibrer et valider la simulation des procdes procééddééssÉÉvaluer les valeurs non mesurvaluer les valeurs non mesuréées du proces du procééddééDDéétecter des erreurs flagrantes pour examiner de fatecter des erreurs flagrantes pour examiner de faççon plus approfondie on plus approfondie l'opl'opéération/problration/problèèmes d'instrumentmes d'instrument

32

PIECENAMP


ACCURATE and RELIABLE INFORMATIONACCURATE and RELIABLE INFORMATIONACCURATE and RELIABLE INFORMATIONINFORMATION PRÉCISE ET FIABLE

RRééconciliation des donnconciliation des donnééesesLa rLa rééconciliation des donnconciliation des donnéées est la validation des donnes est la validation des donnéées du proces du procééddééen utilisant nos connaissances de la structure et du systen utilisant nos connaissances de la structure et du systèème de me de mesures de lmesures de l’’usineusine

Traitement et réconciliation des données

Figure 4

PRINCIPESSTATISTIQUES

PROPRIÉTÉS THERMODYNAMIQUES

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PIECENAMP


RRÉÉCONCILIATION DES DONNCONCILIATION DES DONNÉÉESES

Erreurs de mesure?Erreurs de mesure? DDéétection des erreurs tection des erreurs flagrantesflagrantes

Bilans non rBilans non réésolus?solus? Bilans rBilans réésolussolus

Pertes non identifiPertes non identifiéées?es? Pertes identifiPertes identifiééeses

EfficacitEfficacitéé?? EfficacitEfficacitéé surveillsurveillééee

Performance?Performance? Performance quantifiPerformance quantifiééee

Traitement et Réconciliation des données – Bénéfices

Outil suivant

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PIECENAMP


Analyse du point d’invariance

35

PIECENAMP


Dans les industries de procDans les industries de procééddéés, ls, l’’objectif principal de lobjectif principal de l’’analyse du analyse du point dpoint d’’invariance est dinvariance est d’’optimiser les faoptimiser les faççons dans lesquelles les ons dans lesquelles les services de procservices de procééddéés (en particulier ls (en particulier l’é’énergie, la masse, lnergie, la masse, l’’eau et eau et ll’’hydroghydrogèène) sont appliqune) sont appliquéés pour une grande varis pour une grande variééttéé de besoinsde besoins

LL’’analyse du point danalyse du point d’’invariance accomplit ceci en crinvariance accomplit ceci en crééant un ant un inventaire de tous les producteurs et consommateurs de ces inventaire de tous les producteurs et consommateurs de ces services et en concevant systservices et en concevant systéématiquement un arrangement matiquement un arrangement optimal doptimal d’é’échanges de services entre ces producteurs et ces changes de services entre ces producteurs et ces consommateurs. Lconsommateurs. L’é’énergie, la masse et la rnergie, la masse et la rééutilisation de lutilisation de l’’eau eau sont au csont au cœœur des activitur des activitéés de ls de l’’analyse du point danalyse du point d’’invarianceinvariance

Avec lAvec l’’application de lapplication de l’’analyse du point danalyse du point d’’invariance, des invariance, des ééconomies peuvent être rconomies peuvent être rééalisaliséées en immobilisations et en frais es en immobilisations et en frais dd’’exploitation. Les exploitation. Les éémissions peuvent être rmissions peuvent être rééduites et le dduites et le déébit bit augmentaugmentéé

QuQu’’estest--cece queque ll’’analyseanalyse dudu point point dd’’invarianceinvariance??


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PIECENAMP


La base de lLa base de l’’analyse du point danalyse du point d’’invariance:invariance:LL’’utilisation des principes thermodynamiques (premiutilisation des principes thermodynamiques (premièère et re et

seconde lois)seconde lois)LL’’utilisation de la conception et des utilisation de la conception et des ééconomies heuristiquesconomies heuristiques

LL’’analyse du point danalyse du point d’’invariance est une technique pour concevoir:invariance est une technique pour concevoir:RRééseaux dseaux d’é’échangeur de chaleur (HEN: changeur de chaleur (HEN: HeatHeat ExchangerExchanger

Networks) et rNetworks) et rééseaux dseaux d’é’échangeur de masse (MEN: Mass changeur de masse (MEN: Mass ExchangerExchanger Networks)Networks)

RRééseaux de servicesseaux de services

LL’’analyse du point danalyse du point d’’invariance fait un usage considinvariance fait un usage considéérable de rable de reprrepréésentations graphiquessentations graphiques

CaractCaractééristiquesristiquesAnalyse du point d’invariance

Dans lDans l’’analyse du point danalyse du point d’’invariance, linvariance, l’’ingingéénieur contrôle la nieur contrôle la procprocéédure de conception (mdure de conception (mééthode interactive)thode interactive)

LL’’analyse du point danalyse du point d’’invariance intinvariance intèègre des paramgre des paramèètres tres ééconomiquesconomiques

37

PIECENAMP


BBéénnééfices possiblesfices possibles

Un des principaux avantages des Un des principaux avantages des mmééthodes conventionnelles de thodes conventionnelles de conception de lconception de l’’analyse du point analyse du point dd’’invariance, est la capacitinvariance, est la capacitéé de de ddééterminer une consommation terminer une consommation dd’é’énergie cible, pour un procnergie cible, pour un procééddééindividuel ou pour un individuel ou pour un emplacement entier de emplacement entier de production, avant de concevoir production, avant de concevoir les procles procééddééssLL’’analyse du point danalyse du point d’’invariance invariance identifie rapidement oidentifie rapidement oùù ll’é’énergie, nergie, ll’’eau, leau, l’’hydroghydrogèène et les autres ne et les autres ééconomies matconomies matéérielles peuvent rielles peuvent être rêtre rééalisalisééesesRRééduction des duction des éémissionsmissionsLL’’analyse du point danalyse du point d’’invariance invariance permet permet àà ll’’ingingéénieur de trouver la nieur de trouver la meilleure fameilleure faççon de changer un on de changer un procprocééddéé, si ce dernier le permet, si ce dernier le permet


En plus, lEn plus, l’’analyse du point danalyse du point d’’invariance invariance vous permet devous permet deMettre Mettre àà jour ou djour ou déévelopper les schvelopper les schéémas de mas de procprocééddééssIdentifier le point dIdentifier le point d’’invariance des procinvariance des procééddéés s Faire fonctionner les simulations tant Faire fonctionner les simulations tant ddéépartementales que pour lpartementales que pour l’’ensemble de ensemble de ll’’usineusineDDééterminer les besoins de chauffage terminer les besoins de chauffage (vapeur) et de refroidissement minimum(vapeur) et de refroidissement minimumIdentifier les opportunitIdentifier les opportunitéés de cogs de cogéénnéérationrationEstimer les coEstimer les coûûts des projets afin ts des projets afin dd’é’économiser de lconomiser de l’é’énergienergieÉÉvaluer les configurations de nouveaux valuer les configurations de nouveaux ééquipements pour obtenir les installations quipements pour obtenir les installations les plus les plus ééconomiquesconomiquesSubstituer les Substituer les éétudes dtudes dééjjàà faites sur faites sur l'l'éénergie par une nergie par une éétude optude opéérationnellerationnellequi peut être facilement mise qui peut être facilement mise àà jour en jour en

utilisant la simulationutilisant la simulationOutil suivant

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PIECENAMP


Optimisation par programmationmathématique

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PIECENAMP


Un modUn modèèle mathle mathéématique dmatique d’’un systun systèème est un ensemble de me est un ensemble de rapports mathrapports mathéématiques (par exemple: matiques (par exemple: éégalitgalitéés, ins, inéégalitgalitéés, s, conditions logiques) qui reprconditions logiques) qui repréésentent une abstraction du vrai sentent une abstraction du vrai systsystèème pris en considme pris en considéérationrationUn modUn modèèle mathle mathéématique peut être dmatique peut être dééveloppveloppéé en utilisanten utilisant::

Des approches fondamentalesDes approches fondamentalesDes mDes mééthodes empiriquesthodes empiriquesDes mDes mééthodes basthodes baséées sur les sur l’’analogieanalogie

Un modUn modèèle mathle mathéématique dmatique d’’un systun systèème est constitume est constituéé de quatre de quatre ééllééments clments cléés:s:1.1. VariablesVariables2.2. ParamParamèètrestres3.3. ContraintesContraintes4.4. Rapports mathRapports mathéématiquesmatiques

Optimisation par programmation mathématique

ModModèèlele mathmathéématiquematique

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PIECENAMP


QuQu’’estest--ce que lce que l’’optimisation?optimisation?

Un Un problproblèème dme d’’optimisation optimisation est un modest un modèèle mathle mathéématique qui, en plus des matique qui, en plus des ééllééments principaux mentionnments principaux mentionnéés dans la diapositive prs dans la diapositive prééccéédente, dente, contient un ou plusieurs critcontient un ou plusieurs critèères de performanceres de performanceLes Les critcritèères de performanceres de performance sont reprsont repréésentsentéés par une s par une fonction fonction objectiveobjective. Cette . Cette fonctionfonction peut peut être, par exemple,être, par exemple, la la minimisation minimisation desdescocoûûts, lats, la maximisationmaximisation du bdu béénnééfice ou du rendement du procfice ou du rendement du procééddééSi nous avons des critSi nous avons des critèères multiples de performance, le problres multiples de performance, le problèème est me est alors classalors classéé comme un problcomme un problèème dme d’’optimisation optimisation multimulti--objectiveobjectiveIl y a diffIl y a difféérentes classes de problrentes classes de problèèmes dmes d’’optimisation: programmation optimisation: programmation linlinééaire et aire et non linnon linééaireaire,, (LP: (LP: Linear ProgrammingLinear Programming et et NLP: NonNLP: Non--LinearLinearProgrammingProgramming)),, programmation linprogrammation linééaire entiaire entièère mixtere mixte (MILP: Mixed(MILP: Mixed--IntegerInteger LinearLinear ProgrammingProgramming) ) etet programmation non linprogrammation non linééaire entiaire entièère re mixte (MINLP: Mixedmixte (MINLP: Mixed--IntegerInteger NonNon--LinearLinear ProgrammingProgramming))

Autant que possible, les programmes linAutant que possible, les programmes linééaires (LP ou MILP) sont utilisaires (LP ou MILP) sont utiliséés s parce quparce qu’’ils garantissent des solutions globales. Les problils garantissent des solutions globales. Les problèèmes de mes de programmation non linprogrammation non linééaire entiaire entièère mixte (MINLP) comportent re mixte (MINLP) comportent éégalement beaucoup dgalement beaucoup d’’applications dans lapplications dans l’’ingingéénierie.nierie.


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ApplicationsApplicationsSynthSynthèèse des procse des procééddééss

RRééseaux seaux dd’É’Échangeurschangeurs de Chaleur (HEN)de Chaleur (HEN)RRééseaux seaux dd’É’Échangeurschangeurs de Masse (MEN)de Masse (MEN)SSééquence de distillationquence de distillationSystSystèèmes basmes baséés sur les rs sur les rééacteursacteursSystSystèèmes de servicesmes de servicesSystSystèèmes mes du procdu procééddéé entierentier

Conception, programmation et planification du procConception, programmation et planification du procééddééConception et rConception et réétrotro--installation d'usines de produits multiplesinstallation d'usines de produits multiplesConception et programmation d'usines de produits multiplesConception et programmation d'usines de produits multiples

Interaction de la conception et du contrôleInteraction de la conception et du contrôleConception du produit molConception du produit molééculaireculaireLocation et attribution des installationsLocation et attribution des installationsPlanification et programmation des installationsPlanification et programmation des installationsTopologie des rTopologie des rééseaux de transportseaux de transport


Outil suivant

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Méthodes de recherche aléatoires

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Pourquoi des mPourquoi des mééthodes de recherche althodes de recherche alééatoires?atoires?

Toutes les Toutes les formulationsformulations de modde modèèles que vous avez rencontrles que vous avez rencontréées es jusqujusqu’’ici, dans la section de lici, dans la section de l’’optimisation, proptimisation, préésument que les sument que les donndonnéées pour un probles pour un problèème spme spéécifique sont connues avec cifique sont connues avec prpréécision. Cependant, pour beaucoup de problcision. Cependant, pour beaucoup de problèèmes rmes rééels, les els, les donndonnéées du probles du problèème ne peuvent pas être connues avec prme ne peuvent pas être connues avec préécision cision pour une multitude de raisons. La premipour une multitude de raisons. La premièère raison est due re raison est due àà une une erreurerreur de mesure simple. La deuxide mesure simple. La deuxièème et la plus fondamentale me et la plus fondamentale raison est que quelques donnraison est que quelques donnéées repres repréésentent des informations sentent des informations sur lsur l’’aveniravenir (par exemple, demande ou prix du produit pour une (par exemple, demande ou prix du produit pour une ppéériode riode future)future) et de ce fait, elles ne peuvent simplement pas être et de ce fait, elles ne peuvent simplement pas être connues avec certitudeconnues avec certitude..


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PIECENAMP


Il y a diffIl y a difféérents types rents types dd’’algorithmesalgorithmes alalééatoiresatoiresRecuit simulRecuit simuléé (SA: (SA: SimulatedSimulated AnnealingAnnealing))Algorithmes gAlgorithmes géénnéétiques (tiques (GAsGAs: : Genetic AlgorithmsGenetic Algorithms))Recherche Recherche TabuTabu

Ces algorithmes conviennent aux problCes algorithmes conviennent aux problèèmes contenant des mes contenant des incertitudes. Ces algorithmes informatiques ou modincertitudes. Ces algorithmes informatiques ou modèèles les de procde procéédure ne garantissent pas des optimums globaux dure ne garantissent pas des optimums globaux mais ils sont fructueux et largement reconnus pour arriver mais ils sont fructueux et largement reconnus pour arriver trtrèès prs prèès de la solution s de la solution optimaleoptimale globale.globale.

SASA prend une solution et la dprend une solution et la dééplace efficacement dans place efficacement dans ll’’espaceespace de recherche, de recherche, éévitant les optimums locauxvitant les optimums locauxLes Les GAsGAs ont la capacitont la capacitéé de rechercher collectivement les de rechercher collectivement les solutions optimales multiples pour le même cosolutions optimales multiples pour le même coûût optimalt optimalLa recherche La recherche TabuTabu est une procest une procéédure itdure itéérative qui explore rative qui explore ll’’espace de recherche de toutes les solutions possibles par espace de recherche de toutes les solutions possibles par une sune sééquence de mouvementsquence de mouvements


Outil suivant

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Analyse du Cycle de Vie(LCA: Life Cycle Analysis)

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Une technique pour Une technique pour éévaluer les aspects environnementaux et les valuer les aspects environnementaux et les impacts potentiels associimpacts potentiels associéés s àà un produit :un produit :

En En éétablissant un inventaire des entrtablissant un inventaire des entréées et des sorties es et des sorties pertinentes dpertinentes d’’un systun systèèmemeEn En éévaluant des impacts environnementaux potentiels valuant des impacts environnementaux potentiels associassociéés s àà ces entrces entréées et sortieses et sortiesEn interprEn interpréétant les rtant les réésultats de lsultats de l’’inventaire et des phases inventaire et des phases dd’’impact en relation avec les objectifs de limpact en relation avec les objectifs de l’é’étudetude

LL’é’évaluation de quelques aspects du systvaluation de quelques aspects du systèème dme d’’un produit un produit ààtravers toutes les travers toutes les éétapes de son cycle de vietapes de son cycle de vie

Analyse du cycle de vie

QuQu’’estest--cece queque ll’’analyseanalyse dudu cycle de vie?cycle de vie?

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PIECENAMP



Recyclage et enlèvement

comme déchet à la fin de sa vie utile

Extraction et traitement des

matières premières

Fabrication

Emballage

Mise en marché

Utilisation, réutilisation et

maintenance du produit

Figure 5

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PIECENAMP


AmAmééliore la performance environnementale globale ainsi que la liore la performance environnementale globale ainsi que la conformitconformitééFournit un cadre pour utiliser les pratiques en matiFournit un cadre pour utiliser les pratiques en matièère de re de prpréévention de la pollution pour rencontrer les objectifs de vention de la pollution pour rencontrer les objectifs de ll’’Analyse du Cycle de Vie (LCA)Analyse du Cycle de Vie (LCA)Augmente lAugmente l’’efficacitefficacitéé et les et les ééconomies potentielles de coconomies potentielles de coûût lors t lors de la gestion des obligations environnementalesde la gestion des obligations environnementalesFavorise la prFavorise la préévisibilitvisibilitéé et la cohet la cohéérence dans la gestion des rence dans la gestion des obligations environnementalesobligations environnementalesMesure plus efficacement les ressources environnementales Mesure plus efficacement les ressources environnementales raresrares


BBéénnééficesfices possiblespossibles

Outil suivant

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Modélisation des procédés guidée par

les données

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PIECENAMP


DDééfi de lfi de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s Donner un sens Donner un sens àà un grand nombre de donnun grand nombre de donnééesesNNéécessitcessitéé de travailler sur de plus gros de travailler sur de plus gros ééchantillons si on veut chantillons si on veut

profiter de l'avantage complet dprofiter de l'avantage complet d’’avoir utilisavoir utiliséé toute ltoute l’’information information accessibleaccessible

Se noyer dans les donnSe noyer dans les donnéées!es!

Modélisation des procédés guidée par les données

Des relations et modDes relations et modèèles utiles et intles utiles et intééressants ressants non non éévidents vidents intuitivementintuitivement, sont dissimul, sont dissimuléés s àà ll’’intintéérieur de bases de donnrieur de bases de donnéées es éénormes et difficilement maniables. De plus, plusieurs variables normes et difficilement maniables. De plus, plusieurs variables sont sont en corren corréélationlation

DonnDonnéées abondantes, mais Connaissances pauvreses abondantes, mais Connaissances pauvres

Techniques dTechniques d’’extraction de donnextraction de donnéées: res: rééseaux neuronaux, seaux neuronaux, rréégression multiple, souches de dgression multiple, souches de déécision, algorithmes gcision, algorithmes géénnéétiques, tiques, agglomaggloméérats, analyse multivariable (MVA: Multivariate rats, analyse multivariable (MVA: Multivariate AnalysisAnalysis), ), etc.etc.

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PIECENAMP


Le modLe modèèle thle thééorique orique utilise les principes premiers pour utilise les principes premiers pour simuler les msimuler les méécanismes internes dcanismes internes d’’un procun procééddééLe modLe modèèle empirique le empirique utilise les donnutilise les donnéées du proces du procééddéé dd’’usine usine directement pour directement pour éétablir les corrtablir les corréélations mathlations mathéématiquesmatiquesÀÀ la diffla difféérence des modrence des modèèles thles thééoriques, les modoriques, les modèèles empiriques les empiriques ne tiennent pas compte des principes fondamentaux du ne tiennent pas compte des principes fondamentaux du procprocééddéé. Ils emploient seulement des techniques . Ils emploient seulement des techniques mathmathéématiques et statistiques pures. Lmatiques et statistiques pures. L’’analyse multivariable analyse multivariable (MVA) est une m(MVA) est une mééthode semblable, parce quthode semblable, parce qu’’elle indique des elle indique des modmodèèles et des corrles et des corréélations entre les variables, lations entre les variables, indindéépendamment de toutes les notions pendamment de toutes les notions prprééconconççuesues


Le modLe modèèle thle thééorique orique vsvs. le mod. le modèèle empiriquele empirique

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""MMultiultivvariate ariate AAnalysisnalysis"" ((> 5 variables)> 5 variables)MVA utilise TOUTES les donnMVA utilise TOUTES les donnéées disponibles pour obtenir le plus es disponibles pour obtenir le plus dd’’informations possibleinformations possibleLe principe: rLe principe: rééduire des centaines de variables duire des centaines de variables àà une une simple simple poignpoignéée e


Que veut dire MVA?Que veut dire MVA?

MVAMVA

Explorer les interrelationsExplorer les interrelationsExercices de simulationExercices de simulationCapteurs logicielsCapteurs logicielsContrôle par anticipationContrôle par anticipation

BBéénnééficesfices

Outil suivant

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Conception et contrôle des procédés

intégrés

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Des mesures de sDes mesures de séécuritcuritéé, des co, des coûûts en ts en éénergie, des soucis nergie, des soucis environnementaux ont augmentenvironnementaux ont augmentéé la complexitla complexitéé et la sensibilitet la sensibilitéé des des procprocééddééssLes usines deviennent fortement intLes usines deviennent fortement intéégrgréées en termes de masse et es en termes de masse et dd’é’énergie et il devient donc souvent difficile de contrôler la nergie et il devient donc souvent difficile de contrôler la dynamique des procdynamique des procééddééss

ObjectifsObjectifs

La variabilitLa variabilitéé des caractdes caractééristiques des produits devrait être ristiques des produits devrait être maintenue maintenue àà un minimum un minimum VariabilitVariabilitéé du procdu procééddéé (pour contrôler (pour contrôler la qualitla qualitéé du produit)du produit)Le contrôle est essentiel pour utiliser un procLe contrôle est essentiel pour utiliser un procééddéé dans les dans les meilleures conditionsmeilleures conditions

Conception et contrôle des procédés intégrés

ContexteContexte

55

PIECENAMP


La La commandabilitcommandabilitéé est est la proprila propriééttéé dd’’un procun procééddéé qui qui tient compte de latient compte de la facilitfacilitéé avec laquelle une avec laquelle une usine en usine en continu peut être maintenue continu peut être maintenue àà un run réégime de gime de fonctionnement spfonctionnement spéécifique cifique en den déépit des perturbations et pit des perturbations et des incertitudes externes et des incertitudes externes et sans sans éégard du systgard du systèème de me de contrôle contrôle imposimposéé sur un tel procsur un tel procééddéé


CommandabilitCommandabilitéé

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StabilitStabilitéé et meilleure performance des et meilleure performance des boucles de contrôle et des structures boucles de contrôle et des structures SystSystèème relativement insensible aux me relativement insensible aux perturbationsperturbationsGestion efficace des rGestion efficace des rééseaux seaux interactifsinteractifs

Amélioration des

dynamiques courantes

Flexibilité


Pourquoi la Pourquoi la commandabilitcommandabilitéé estest--elle importante?elle importante?

OpOpéération en douceur du procration en douceur du procééddéé plus plus proche des limites opproche des limites opéérationnellesrationnelles

Outil suivant

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Optimisation en Temps Réel (RTO: Real Time

Optimization)

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Les industries de procLes industries de procééddéés sont de plus en plus contraintes s sont de plus en plus contraintes ààopopéérer de farer de faççon profitable dans un marchon profitable dans un marchéé trtrèès dynamique et s dynamique et global. La compglobal. La compéétition croissante dans le milieu international et des tition croissante dans le milieu international et des exigences exigences rigoureusesrigoureuses sur les produits signifient des marges de sur les produits signifient des marges de profits dprofits déécroissantes, croissantes, àà moins que les opmoins que les opéérations de lrations de l’’usine soient usine soient dynamiquement optimisdynamiquement optimiséées pour ses pour s’’adapter aux conditions adapter aux conditions changeantes du marchchangeantes du marchéé et pour ret pour rééduire les coduire les coûûts dts d’’opopéération ration

Optimisation en temps réel

ContexteContexte

Importance de Importance de ll’’optimisation en temps roptimisation en temps rééel ou en ligneel ou en ligne!!

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LL’’optimisation en temps roptimisation en temps rééel est un model est un modèèle basle baséé sur une sur une technologie technologie àà rréégime permanent qui dgime permanent qui déétermine, termine, àà court terme, court terme, du point de vue du point de vue ééconomique, le rconomique, le réégime opgime opéérationnel optimal rationnel optimal pour un procpour un procééddééLe systLe systèème optimise une simulation du procme optimise une simulation du procééddéé, et non pas , et non pas directement le procdirectement le procééddééLa performance mesurLa performance mesuréée en terme de be en terme de béénnééfice fice ééconomiqueconomiqueEst un champ de recherche actif Est un champ de recherche actif prpréécision du modcision du modèèle, le, transmission des erreurs, transmission des erreurs, éévaluation de la performancevaluation de la performance


QuQu’’estest--ce que lce que l’’optimisation en temps roptimisation en temps rééel?el?

60

PIECENAMP


RRééconciliationconciliation

et det déétection tection

de lde l’’erreur bruteerreur brute

Mise Mise àà jour du modjour du modèèlele

de procde procééddéé (r(réégime permanent gime permanent →→ simulation simulation dynamique)dynamique)

DDéétection tection

en ren réégime permanentgime permanent

OptimisationOptimisation

(fonctions objectives)(fonctions objectives)

Objectifs dObjectifs d’’entreprise;entreprise;

donndonnéées es ééconomiques;conomiques;

spspéécification du produitcification du produit

CoCoûût, proct, procééddéé, donn, donnéées es

environnementales environnementales

et du produitet du produit

ÉÉquipement de lquipement de l’’usineusine


RTO RTO -- SchSchéématiquementmatiquement

Outil suivantFigure 6

61

PIECENAMP


Modèle d’entreprise et modélisation de la

chaîned’approvisionnement

62

PIECENAMP


Modèle de procédéet d’entreprise intégré

CoCoûût, proct, procééddééet donnet donnéées sur es sur

ll’’environnement environnement et le produitet le produit

CoCoûût, proct, procééddéé,,rréésultats sur sultats sur

ll’’environnement et environnement et le produitle produit

AnalyseAnalysede la de la

conceptionconceptiondu procdu procééddééet synthet synthèèsese

Analyse de Analyse de ll’’opopéération ration du procdu procééddéé

et et optimisation optimisation

Modèle d’entreprise et modélisation de la chaîne d’approvisionnement (BM: Business Model – SCM: Supply Chain Modeling)

Retour aux outils de l’IP

63

PIECENAMP


Équipements de l’usine

Modèle intégré de procédé et d’entreprise

BM-SCM - Coût, Procédé, données environnementale et des produits (P&E)

Données du procédé(P) et

Environnementales(E)

Données comptables

Données sur produits

Données du marché

Traitement des données

DonnéesP&E traitées

Réconciliation des données

Données P&E réconciliées

CoCoûût, proct, procééddéé, donn, donnéées environnementales es environnementales

et des produitset des produitsValidation et Validation et

rrééconciliation des donnconciliation des donnééeses

Les flLes flèèches doubles signifient que ches doubles signifient que ll’’ensemble des donnensemble des donnéées est constant es est constant àà travers les travers les ééquipements de lquipements de l’’usineusine

Lorsque le modLorsque le modèèle est le est construit, il peut être utilisconstruit, il peut être utiliséé

pour valider et rpour valider et rééconcilier les concilier les donndonnééeses

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PIECENAMP


Modèlebasé sur les1er principes

BM-SCM - Modèle intégré de procédé et d’entreprise

Mod

èle

tena

nt c

ompt

e

des

coût

s

Chaînes d’approvisionnement(SC)

et modèles env. SC

Coût, procédé, données E & P

Modèleguidé

par les données

Mod

èle

tena

nt c

ompt

e

des

coût

s

Modèle qui traite avec la classification, l’enregistrement, l’allocation, et le résumé des données, pour aider les décisions de gestion et les rapports financiers

DonnDonnéées es environnementalesenvironnementales

DonnDonnéées du es du marchmarchéé

DonnDonnéées es comptablescomptables

DonnDonnéées es du procdu procééddéé

DonnDonnéées sures surles produitsles produits

Chaînes d’approvisionnement(SC)

et modèles env. SC

Cliquez iciCliquez ici

Modèle de simulationdu procédé

ModModèèle le

de procde procééddéé etet

dd’’entrepriseentreprise

intintéégrgréé

65

PIECENAMP


Supply Manufacturing Retail

Distribution Consumer

Supply ManufacturingManufacturing Retail

Distribution

Retail

Distribution ConsumerConsumer

BM-SCM – Chaîne d’approvisionnement et chaîne d’approvisionnement environnementale

La chaLa chaîîne dne d’’approvisionnement (SC: approvisionnement (SC: SupplySupply Chain)Chain) est un rest un rééseau seau dd’’organismes qui sont impliquorganismes qui sont impliquéés, par des liaisons ascendantes et s, par des liaisons ascendantes et descendantes, dans les diffdescendantes, dans les difféérents processus et activitrents processus et activitéés qui gs qui géénnèèrent rent de la valeur sous la forme de produits et services, dans les maide la valeur sous la forme de produits et services, dans les mains du ns du client ultimeclient ultime

Supply Manufacturing Retail

Distribution Consumer

W

Recycling

W

Collection

RemanufacturingReuse

W

W W

W W

W

Supply ManufacturingManufacturing Retail

Distribution

Retail

Distribution ConsumerConsumer

W

Recycling

W

Collection


W

W W

W W

W

WW

RecyclingRecycling

WWW

CollectionCollection



WW

WW WW

WW WW

WW

((WasteWaste))

La chaLa chaîîne dne d’’approvisionnement environnementale (ESC: approvisionnement environnementale (ESC: EnvironmentalEnvironmental SupplySupplyChain)Chain) contient tous les contient tous les ééllééments dments d’’une chaune chaîîne d'approvisionnement ne d'approvisionnement traditionnelle, mais elle est prolongtraditionnelle, mais elle est prolongéée de d’’une boucle semiune boucle semi--fermferméée afin de tenir e afin de tenir compte compte éégalement de l'impact environnemental de la chagalement de l'impact environnemental de la chaîîne ne dd’’approvisionnement, pour le recyclage, la rapprovisionnement, pour le recyclage, la rééutilisation et le ramassage du utilisation et le ramassage du matmatéériel driel dééjjàà utilisutiliséé ((Beamon 1999Beamon 1999) )

66

PIECENAMP


Objectifs des modObjectifs des modèèles "SC" et "ESC"les "SC" et "ESC"

Pour intPour intéégrer les unitgrer les unitéés inters inter--organisationnelles au cours organisationnelles au cours dd’’une chaune chaîîne d'approvisionnement (SC) et les matne d'approvisionnement (SC) et les matéériaux riaux coordonncoordonnéés, ainsi que ls, ainsi que l’’information et le flux financier, dans information et le flux financier, dans le but de remplir les demandes des clients et dle but de remplir les demandes des clients et d’’amamééliorer la liorer la rentabilitrentabilitéé et la sensibilitet la sensibilitéé de la chade la chaîîne d'approvisionnement ne d'approvisionnement (SC)(SC)Pour acquPour acquéérir la perspective sur l'impact environnemental rir la perspective sur l'impact environnemental total du proctotal du procééddéé de production (du fournisseur au client et, de production (du fournisseur au client et, retour retour àà l'usine par recyclage) et de tous les produits qui l'usine par recyclage) et de tous les produits qui sont manufactursont manufacturéés (s (éétroitement litroitement liéés s àà l'analyse du cycle de l'analyse du cycle de vie "LCA").vie "LCA").

BM-SCM – Chaîne d’approvisionnement et chaîne d’approvisionnement environnementale

Retour aux Outils de l’IP

BM-SCM

67

PIECENAMP


1.1 Introduction et d1.1 Introduction et dééfinition de finition de ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddééss

1.2 Vue d1.2 Vue d’’ensemble des outils de ensemble des outils de ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s

1.3 Tour d1.3 Tour d’’horizon mondial des praticiens horizon mondial des praticiens qui concentrent leur expertise sur lqui concentrent leur expertise sur l’’IPIP

Plan

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PIECENAMP


1.3 Tour d’horizon mondialdes praticiens qui

concentrent leur expertise sur l’IP

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PIECENAMP


Courtoisie, surtout du monde de lCourtoisie, surtout du monde de l’’Internet Internet saisir la saveur de saisir la saveur de ll’é’évolution de lvolution de l’’IntIntéégration des Procgration des ProcééddééssLL’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés est relativement nouvelles est relativement nouvelle

Les chercheurs bâtissent sur leurs forcesLes chercheurs bâtissent sur leurs forcesPlusieurs techniques innovatrices viennent des universitPlusieurs techniques innovatrices viennent des universitééssGGéénnééralement, lorsqueralement, lorsque les techniques deviennent les techniques deviennent pratiques, pratiques, lele secteur privsecteur privéé capitalise,capitalise, et les techniques avancent plus et les techniques avancent plus rapidementrapidement

Tour d’horizon mondial des praticiens de l’IP

Institutions CompaniesFIN

CompagniesInstitutions

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InstitutionsInstitutions

Cliquez sur un continent pour voir les institutions de ce continent

North and South America

Europe

Africa, Middle-East, Asia and Oceania

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Institutions Institutions -- AmAméérique du Nord et du Sudrique du Nord et du SudTour d’horizon mondial des praticiens de l’IP

Canada (2)

USA (8)

Brazil (1)

Mexico (2)

Pour voir les institutions d’un pays en particulier, cliquez sur le drapeau du pays de votre choix

Mexique (2)

Canada (2)

États-Unis (8)

Brésil (1)

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Institutions Institutions -- EuropeEuropeTour d’horizon mondial des praticiens de l’IP

Belgium (1)

Denmark (1)

Finland (3)

France (1)

Germany (2)

UK (5)

Hungary (1)

Greece (1)

Norway (1)

Portugal (2)

Slovenia (1)

Spain (1)

Sweden (1)

Switzerland (1)

Pour voir les institutions d’un pays en particulier, cliquer sur le drapeau du pays de votre choix

Belgique (1) Grèce (1) Espagne (1)

Danemark (1) Hongrie (1) Suède (1)

Finlande (3) Norvège (1) Suisse (1)

France (1) Portugal (2) Royaume-Uni (5)

Allemagne (2) Slovénie (1)

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Institutions Institutions -- Afrique, MoyenAfrique, Moyen--Orient, Asie et OcOrient, Asie et Océéanieanie

India (1)

Israel (1)

South Africa (1)

Australia (3)

Pour voir les institutions d’un pays en particulier, cliquer sur le drapeau du pays de votre choix

Afrique du Sud (1)

Israël (1)

Inde (1)

Australie (3)

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CanadaCanadaÉÉcole Polytechnique de Montrcole Polytechnique de Montrééal, Dal, Déépartement de gpartement de géénie nie chimique, Montrchimique, Montrééalal

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Professeur Paul StuartProfesseur Paul Stuart

WebWeb:: http://http://wwwwww..pulppulp--paperpaper..caca

Domaines de rechercheDomaines de recherche: : application de lapplication de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s dans ldans l’’industrie des pâtes et papiers, avec une emphase sur les techniqindustrie des pâtes et papiers, avec une emphase sur les techniques ues de prde préévention de la pollution et lvention de la pollution et l’’analyse de rentabilitanalyse de rentabilitéé, utilisation efficace de , utilisation efficace de ll’é’énergie et des matinergie et des matièères premires premièères (incluant lres (incluant l’’eau), contrôle des proceau), contrôle des procééddéés et s et viabilitviabilitéé dede ll’’usineusine

ConsortiumConsortium:: ““Consortium Consortium de recherche de lde recherche de l’’IntIntéégration gration des Procdes Procééddéés dans ls dans l’’industrie industrie des pâtes et papiersdes pâtes et papiers””regroupant 13 membres (2003) regroupant 13 membres (2003) incluant des compagnies incluant des compagnies d'exploitation, des compagnies d'exploitation, des compagnies dd’’ingingéénierie et contractuelles, nierie et contractuelles, des compagnies de consultants des compagnies de consultants et des fournisseurs de logiciels et des fournisseurs de logiciels dans ldans l’’industrie des pâtes et industrie des pâtes et papierspapiers

Recherche courante en IntRecherche courante en Intéégration des gration des ProcProcééddééss

Simulation des procSimulation des procééddééssRRééconciliation des donnconciliation des donnééesesContrôle des procContrôle des procééddéés?s?Analyse des rAnalyse des rééseaux (HEN et MEN)seaux (HEN et MEN)Technologies environnementales (par exemple, LCA)Technologies environnementales (par exemple, LCA)ModModèèle dle d’’entrepriseentrepriseModModéélisation guidlisation guidéée par les donne par les donnééeses

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CanadaCanadaUniversitUniversitéé dd’’OttawaOttawa, , DDéépartementpartement de de ggéénieniechimiquechimique, Ottawa, Ottawa

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Jules Jules ThibaultThibault

Web:Web: http://www.genie.http://www.genie.uottawauottawa.ca/chg/eng/.ca/chg/eng/

BrBréésilsilUniversidadeUniversidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de JaneiroFederal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Eduardo Mach Eduardo Mach QueirozQueiroz

Web:Web: http://www.http://www.polipoli..ufrjufrj..brbr//

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PIECENAMP



MexiqueMexiqueUniversidadUniversidad de Guanajuato, de Guanajuato, DepartmentDepartment of of ChemicalChemicalEngineering, GuanajuatoEngineering, Guanajuato

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Dr Dr MartMartíínn--PicPicóónn--NNúñúñezez

WebWeb:: http://www.ugto.mx

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: la seule universitla seule universitéé, , en Amen Améérique du Nord, rique du Nord, àà offrir le Programme de offrir le Programme de MaMaîîtrise en Inttrise en Intéégration des Procgration des Procééddéés. Analyse des s. Analyse des procprocééddéés, systs, systèèmes dmes d’’alimentation et dalimentation et dééveloppement veloppement d'une technologie peu polluante pour d'une technologie peu polluante pour ll’’environnementenvironnement


SynthSynthèèse des procse des procééddéés: mods: modéélisation, simulation, lisation, simulation, contrôle et optimisation des proccontrôle et optimisation des procééddéés; nouveaux procs; nouveaux procééddéés s et matet matéériauxriaux

SystSystèèmes de rmes de réécupcupéération de la chaleurration de la chaleur; sources ; sources d'd'éénergie renouvelable; optimisation thermodynamiquenergie renouvelable; optimisation thermodynamique

RRééhabilitation de lhabilitation de l’’atmosphatmosphèère contaminre contaminéée; traitement e; traitement des effluents; procdes effluents; procééddéés environnementauxs environnementaux

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PIECENAMP



MexiqueMexiqueUniversidad AutUniversidad Autóónomanoma de San Luis de San Luis PotosPotosíí, San Luis , San Luis PotosPotosíí

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Edgar Edgar MoctezumaMoctezuma VelVeláázquezzquez

Web:Web: http://www.http://www.uaslpuaslp..mxmx//fcqfcq/index.html/index.html

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ÉÉtatstats--UnisUnisCarnegie Carnegie Mellon UniversityMellon University, , DepartmentDepartment of of ChemicalChemicalEngineering, PittsburghEngineering, Pittsburgh

Suivant

Contact principalContact principal:: Professeur Professeur IgnacioIgnacio E. E. GrossmannGrossmann

WebWeb:: http://http://capdcapd..chemecheme..cmucmu..eduedu//

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: reconnu comme l'un des principaux groupes de recherche dans le dreconnu comme l'un des principaux groupes de recherche dans le domaine de omaine de la conception des procla conception des procééddéés assists assistéée par ordinateur. Dans le par ordinateur. Dans l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés, le groupe est reconnu pour s, le groupe est reconnu pour son travail en programmation mathson travail en programmation mathéématique, optimisation, systmatique, optimisation, systèèmes de rmes de rééacteurs, systacteurs, systèèmes de smes de sééparation paration (sp(spéécialement la distillation), rcialement la distillation), rééseaux dseaux d’é’échangeur de chaleur, exploitabilitchangeur de chaleur, exploitabilitéé et synthet synthèèse des mse des mééthodes thodes dd’’exploitationexploitation

ConsortiumConsortium: : Le CAPD (Centre for (Centre for Advanced Advanced Process DecisionProcess Decision--makingmaking), a ), a ééttéé fondfondéé en 1986. En en 1986. En 2001 il comptait 20 membres incluant des soci2001 il comptait 20 membres incluant des sociééttéés s d'exploitation, des compagnies dd'exploitation, des compagnies d’’ingingéénierie et nierie et contractuelles, des compagnies de consultants et contractuelles, des compagnies de consultants et des fournisseurs de logicielsdes fournisseurs de logiciels


PerspectivePerspective permettant de faciliter et dpermettant de faciliter et d’’automatiser la automatiser la synthsynthèèsese

Optimisation structurale des schOptimisation structurale des schéémas de procmas de procééddééSynthSynthèèse des systse des systèèmes de rmes de rééacteur et des systacteur et des systèèmes de mes de

ssééparationparationSynthSynthèèse des rse des rééseaux dseaux d’é’échangeur de chaleurchangeur de chaleur

Techniques globales d'optimisation pertinentes Techniques globales d'optimisation pertinentes àà ll‘‘IntIntéégration gration des Procdes Procééddééss

Conception intConception intéégrgréée et programmation des usines e et programmation des usines àà procprocééddéés s discontinusdiscontinus

Dynamiques de la chaDynamiques de la chaîîne d'approvisionnement et optimisationne d'approvisionnement et optimisation

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ÉÉtatstats--UnisUnisTexas A&M Texas A&M UniversityUniversity, , DepartmentDepartment of of ChemicalChemicalEngineering, Engineering, CollegeCollege StationStation

Suivant

Contact principal:Contact principal: Professeur Professeur MahmoudMahmoud M. M. ElEl--HalwagiHalwagi

WebWeb:: http://http://processprocess--integrationintegration..tamutamu..eduedu/ / and and http://http://wwwwww--cheche..tamutamu..eduedu//cpipecpipe//

Domaines de Domaines de rechercherecherche:: reconnu reconnu comme un chef de file dans comme un chef de file dans les domaines de lles domaines de l’’intintéégration gration de masse et de la prde masse et de la préévention vention de la pollution de la pollution àà travers travers ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddééss

Recherche courante dans lRecherche courante dans l’’IntIntéégration des gration des ProcProcééddééss

RRéépartition globale de la masse et de l'partition globale de la masse et de l'éénergienergieSynthSynthèèse de la rse de la réépartition des dpartition des dééchets et rchets et rééseaux seaux

d'interception des espd'interception des espèècescesAnalyse du point dAnalyse du point d’’invariance de masse physique et invariance de masse physique et

rrééactiveactiveSynthSynthèèse des rse des rééseaux de rseaux de réécupcupéération dration d’é’énergienergieConception des systConception des systèèmes de membranemes de membrane--hybridehybrideConception de rConception de rééactions acceptables pour actions acceptables pour

ll’’environnementenvironnementIntIntéégration des systgration des systèèmes de rmes de rééaction et de saction et de sééparationparationSystSystèèmes de flexibilitmes de flexibilitéé et de programmationet de programmationConception et contrôle simultanConception et contrôle simultanééssOptimisation globale via analyse dOptimisation globale via analyse d’’intervallesintervalles

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ÉÉtatstats--UnisUnisAuburn University, AuburnAuburn University, Auburn

Massachusetts Institute of Technology (MIT), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Department of Chemical Engineering, CambridgeDepartment of Chemical Engineering, Cambridge

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Christopher RobertsChristopher Roberts

Web:Web: http://www.eng.auburn.http://www.eng.auburn.eduedu/department//department/cheche//

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur George George StephanopoulosStephanopoulos

Web:Web: http://web.http://web.mitmit..eduedu//chemecheme/index.html/index.html

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ÉÉtatstats--UnisUnisPrinceton University, PrincetonPrinceton University, Princeton

Purdue University, West LafayettePurdue University, West Lafayette

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur ChristodoulosChristodoulos A. A. FloudasFloudas

Web:Web: http://http://chemengchemeng..princetonprinceton..eduedu/html/home./html/home.shtmlshtml

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur G.V. Rex G.V. Rex ReklaitisReklaitis

Web:Web: https://engineering.https://engineering.purduepurdue..eduedu//ChEChE/index.html/index.html andandhttps://engineering.https://engineering.purduepurdue..eduedu/ECN//ECN/

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ÉÉtatstats--UnisUnisUniversity of Massachusetts, AmherstUniversity of Massachusetts, Amherst

University of Pennsylvania, PhiladelphiaUniversity of Pennsylvania, Philadelphia

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur J. M. DouglasJ. M. Douglas

Web:Web: http://www.http://www.ecsecs..umassumass..eduedu//cheche//

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Warren D. Warren D. SeiderSeider

Web:Web: http://www.seas.http://www.seas.upennupenn..eduedu//cbecbe//chehomechehome.html.html

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BelgiqueBelgiqueUniversitUniversitéé de de LiLièègege, , Laboratory for Analysis and Laboratory for Analysis and Synthesis of Chemical Systems (LASSC),Synthesis of Chemical Systems (LASSC), LiLièègege

DanemarkDanemarkTechnical University of Denmark, Technical University of Denmark, LyngbyLyngby

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Boris Boris KalitventzeffKalitventzeff

Web:Web: http://www.http://www.ulgulg.ac.be/.ac.be/lassclassc//

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur BjBjøørnrn QvaleQvale

Web:Web: http://www.et.http://www.et.dtudtu..dkdk//

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Tour d’horizon mondial des praticiens de l’IPFinlandeFinlandeÅÅbobo AkademiAkademi University, Process Design Laboratory, University, Process Design Laboratory, ÅÅbobo

LappeenrantaLappeenranta University of Technology, University of Technology, LappeenrantaLappeenranta

Helsinki University of Technology, Laboratory of Helsinki University of Technology, Laboratory of Energy Engineering and Environmental Protection, Energy Engineering and Environmental Protection, HelsinkiHelsinki

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur TapioTapio WesterlundWesterlund

Web:Web: http://www.http://www.aboabo..fifi//fakfak//ktfktf/at//at/

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Lars Lars NystrNyströömm

Web:Web: http://www2.http://www2.lutlut..fifi//ketekete/laboratories/Process_Engineering//laboratories/Process_Engineering/mainpagemainpage..htmhtm

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur CarlCarl--Johan Johan FogelholmFogelholm

Web: Web: http://http://enyeny.hut..hut.fifi//

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FranceFranceINPTINPT--ENSIGC, ENSIGC, LaboratoireLaboratoire de de ggéénie chimiquenie chimique, Toulouse, Toulouse

GrGrèèceceChemical Process Engineering Research Institute, HellasChemical Process Engineering Research Institute, Hellas

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Xavier Xavier JouliaJoulia

Web:Web: http://www.http://www.ensiacetensiacet..frfr/ENSIA7_FR/FORMATION/INGENIEUR/GPI//ENSIA7_FR/FORMATION/INGENIEUR/GPI/gpigpi..shtmlshtml

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur I. I. VasalosVasalos

Web:Web: http://www.http://www.cpericperi.forth..forth.grgr

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AllemagneAllemagneUniversitUniversitäätt Dortmund, DortmundDortmund, Dortmund

TechnischeTechnische UniversitUniversitäätt Hamburg, Hamburg, HarburgHarburg

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur A. A. BehrBehr

Web:Web: http://www.http://www.bcibci..uniuni--dortmunddortmund.de/.de/tcatca/web/en/index.html/web/en/index.html

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur GGüünter nter GruhnGruhn

Web:Web: http://www.http://www.tutu--harburgharburg.de/vt3/.de/vt3/

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NorvNorvèègegeNorwegian University of Science and Technology, Norwegian University of Science and Technology, Process Systems Engineering in Process Systems Engineering in TrondheimTrondheim (PROST), (PROST), TrondheimTrondheim

HongrieHongrieBudapest University of Technology and Economics, Budapest University of Technology and Economics, BudapestBudapest

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur ZsoltZsolt FonyoFonyo

Web:Web: http://www.http://www.bmebme..huhu/en/organization/faculties/chemical//en/organization/faculties/chemical/

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur SigurdSigurd SkogestadSkogestad

Web:Web: http://http://kikpkikp..chembiochembio..ntnuntnu.no/research/PROST/.no/research/PROST/

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PortugalPortugalUniversidadeUniversidade do Porto, Portodo Porto, Porto

InstitutoInstituto Superior Superior TTéécnicocnico, , LisboaLisboa

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Manuel A.N. Manuel A.N. CoelhoCoelho

Web:Web: http://www.http://www.fefe.up.pt/.up.pt/

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur ClementeClemente Pedro Pedro NunesNunes

Web:Web: http://http://dequimdequim..istist..utlutl.pt/.pt/englishenglish//

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SlovSlovéénienieUniversity of University of MariborMaribor, , MariborMaribor

SuisseSuisseÉÉcolecole Polytechnique FPolytechnique Fééddééralerale de de LausanneLausanne, , LausanneLausanne

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Peter Peter GlaviGlavičč

Web:Web: http://www.http://www.uniuni--mbmb..sisi//

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Daniel Daniel FavratFavrat

Web:Web: http://http://leniwwwleniwww..epflepfl..chch//

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EspagneEspagneUniversitat PolitUniversitat Politèècnicacnica de de CatalunyaCatalunya, , ChemicalChemicalEngineering Engineering DepartmentDepartment, , BarcelonaBarcelona

Contact principal:Contact principal: Professeur Luis Professeur Luis PuigjanerPuigjaner

WebWeb:: http://http://tqgtqg..upcupc.es/.es/

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: Travail pilote dans le domaine des opTravail pilote dans le domaine des opéérations assistrations assistéées par ordinateur. Dans es par ordinateur. Dans ll’’IntIntéégration des procgration des procééddéés, le groupe est reconnu pour ses contributions dans les procs, le groupe est reconnu pour ses contributions dans les procééddéés tributaires du temps, s tributaires du temps, comme la chaleur et l'comme la chaleur et l'éénergie combinnergie combinéées, la es, la minimisationminimisation simultansimultanééee desdes pertes pertes éénergnergéétiques et des rtiques et des réésidus,sidus, la la surveillance du procsurveillance du procééddéé intintéégrgréé, le diagnostique et le contrôle, et l, le diagnostique et le contrôle, et l’’incertitude du procincertitude du procééddéé

ConsortiumConsortium:: ""Manufacturing ReferenceManufacturing ReferenceCentre" avec 12 membres (1966) incluant Centre" avec 12 membres (1966) incluant Conselleria d'IndConselleria d'Indúústriastria et associet associéé àà des socides sociééttéés s d'exploitation, des compagnies dd'exploitation, des compagnies d’’ingingéénierie et nierie et contractuelles, des compagnies de consultants contractuelles, des compagnies de consultants et des fournisseurs de logiciels. De plus,et des fournisseurs de logiciels. De plus, le le groupe de recherche TQG (groupe de recherche TQG (General Chemical General Chemical TechnologyTechnology) s'est d) s'est dééveloppveloppéé de fade faççon constante on constante avec de la recherche liavec de la recherche liéée e àà la cinla cinéétique, tique, àà la la conception des procconception des procééddéés et aux ops et aux opéérations.rations.


ModModéélisation et optimisation lisation et optimisation éévolutivesvolutivesOptimisation Optimisation multimulti--objective des systobjective des systèèmes tributaires du mes tributaires du

tempstempsÉÉnergie combinnergie combinéée et minimisation de le et minimisation de l’’utilisation de lutilisation de l’’eaueauIntIntéégration de colonnes de distillation thermocouplgration de colonnes de distillation thermocouplééesesRRéécupcupéération ration desdes gaz chaudsgaz chauds et systet systèèmes de nettoyagemes de nettoyage

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SuSuèèdedeChalmers UniversityChalmers University of of TechnologyTechnology, , DepartmentDepartment of of Heat andHeat and Power, GPower, Gööteborgteborg

Contact principal:Contact principal: Thore BerntssonThore Berntsson

WebWeb: : http://http://wwwwww..hpthpt..chalmerschalmers.se/.se/

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: éélaboration de mlaboration de mééthodologies et recherche appliquthodologies et recherche appliquéée base baséée sur e sur la technologie du point dla technologie du point d’’invariance. Emphase sur des nouvelles minvariance. Emphase sur des nouvelles mééthodes de rthodes de réétrotro--installation, installation, incluant le traitement rincluant le traitement rééaliste des distances galiste des distances gééographiques, les chutes de pression, la variation ographiques, les chutes de pression, la variation des codes coûûts fixes, etc. De nouveaux concepts importants incluent la matrits fixes, etc. De nouveaux concepts importants incluent la matrice des coce des coûûts pour ts pour choisir choisir un type de run type de réétrotro--installationinstallation et et les diagrammes thermodynamiquesles diagrammes thermodynamiques compositescomposites pour les pour les applications calorifiques et de puissance (incluantapplications calorifiques et de puissance (incluant les turbines au gaz et les pompes de chaleur). les turbines au gaz et les pompes de chaleur). Recherche en pâtes et papiers avec une concentration sur lRecherche en pâtes et papiers avec une concentration sur l’é’énergie et lnergie et l’’environnement.environnement.

IndustrieIndustrie::coopcoopéération ration éétroite troite avec quelques groupes avec quelques groupes industriels majeurs industriels majeurs oeuvrant dans les oeuvrant dans les pâtes et papiers, pâtes et papiers, incluant des cours de incluant des cours de formation et de la formation et de la consultationconsultation

Recherche courante en IntRecherche courante en Intéégration des Procgration des ProcééddééssConception de la rConception de la réétrotro--installation des rinstallation des rééseaux dseaux d’é’échangeur de chaleurchangeur de chaleurIntIntéégration des Procgration des Procééddéés des pompes s des pompes àà chaleur dans la conception de nouvelles chaleur dans la conception de nouvelles

unitunitéés et de rs et de réétrotro--installationsinstallationsTurbine Turbine àà gaz basgaz baséée sur les usines CHP dans des situations de re sur les usines CHP dans des situations de réétrotro--installationinstallationRecherche appliquRecherche appliquéée dans le dans l’’industrie des pâtes et papiers, comme la gazindustrie des pâtes et papiers, comme la gazééification ification

de la liqueur noire et la fermeture de lde la liqueur noire et la fermeture de l’’usine de blanchimentusine de blanchimentAspects environnementaux de lAspects environnementaux de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés, sps, spéécialement pour les cialement pour les

éémissions de gaz missions de gaz àà effet de serreeffet de serre

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RoyaumeRoyaume--UniUniImperial CollegeImperial College, Centre for , Centre for Process SystemsProcess SystemsEngineering, LondonEngineering, London

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Professeur Professeur EfstratiosEfstratios N. N. PistikopoulosPistikopoulos

WebWeb:: http://http://wwwwww.ps..ps.icic..acac..ukuk// andand http://http://wwwwww..psenterprisepsenterprise.com.com

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: reconnu comme le plus grand groupe de recherche dans le domaine reconnu comme le plus grand groupe de recherche dans le domaine des des systsystèèmes de procmes de procééddéés de ls de l’’ingingéénierie, lequel inclut: synthnierie, lequel inclut: synthèèse/conception, opse/conception, opéérations, contrôle et modrations, contrôle et modéélisation. lisation. Le groupe est reconnu comme un Centre dLe groupe est reconnu comme un Centre d’’excellence mondial en modexcellence mondial en modéélisation des proclisation des procééddéés, en techniques s, en techniques numnuméériques/optimisation et conception des procriques/optimisation et conception des procééddéés ints intéégrgréés (qui inclut une consids (qui inclut une considéération simultanration simultanéée de e de ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés et du contrôle). Le Centre est aussi un collaborateur importans et du contrôle). Le Centre est aussi un collaborateur important dans le domaine de t dans le domaine de ll’’intintéégration et de l'opgration et de l'opéération des procration des procééddéés discontinus.s discontinus.

ConsortiumConsortium:: SystSystèème de me de procprocééddéés en ings en ingéénierie de 17 nierie de 17 membres (2003) incluant des membres (2003) incluant des compagnies d'exploitation, compagnies d'exploitation, d'ingd'ingéénierie et contractuelles et nierie et contractuelles et des fournisseurs de logicielsdes fournisseurs de logiciels


Traitement intTraitement intéégrgréé dans le procdans le procééddéé discontinudiscontinuConception et gestion des procConception et gestion des procééddéés ints intéégrgréés de la chas de la chaîîne ne

d'approvisionnementd'approvisionnementIncertitude et exploitabilitIncertitude et exploitabilitéé dans la conception des dans la conception des

procprocééddééssFormulation de modFormulation de modèèles de programmation les de programmation

mathmathéématique pour traiter les problmatique pour traiter les problèèmes de synthmes de synthèèse et se et dd’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s

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RoyaumeRoyaume--UniUniUMIST, UMIST, DepartmentDepartment of of Process IntegrationProcess Integration, Manchester, Manchester

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Professeur Robin SmithProfesseur Robin Smith

WebWeb:: http://http://wwwwww..cpicpi..umistumist..acac..ukuk//

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: reconnu comme le pionnier et un groupe de reconnu comme le pionnier et un groupe de recherche majeur dans le domaine de lrecherche majeur dans le domaine de l’’analyse du point danalyse du point d’’invariance. Leur invariance. Leur recherche antrecherche antéérieure inclut les objectifs et les mrieure inclut les objectifs et les mééthodes de conception pour les thodes de conception pour les rrééseaux seaux dd’é’échangeurschangeurs de chaleur de chaleur (nouvelles(nouvelles unitunitéés et s et rréétrotro--installation),installation), les les systsystèèmes de chaleur et d'mes de chaleur et d'éénergie, les systnergie, les systèèmes de smes de sééparation alimentparation alimentéés par la s par la chaleur, la flexibilitchaleur, la flexibilitéé, l, l’’ensemble des sites, les considensemble des sites, les considéérations pour baisse de rations pour baisse de pression, lpression, l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés s en discontinu,en discontinu, la rla rééduction de lduction de l’’eau et des eau et des matimatièères rres réésiduelles et le traitement siduelles et le traitement dd’’effluents distribueffluents distribuééss

IndustrieIndustrie:: Un consortium de Un consortium de recherche a recherche a ééttéé crcréééé en 1984 et en 1984 et est maintenant formest maintenant forméé de 26 de 26 compagnies majeures compagnies majeures reprrepréésentant diffsentant difféérents aspects rents aspects des procdes procééddéés et des industries s et des industries de servicesde services


Utilisation efficace des matiUtilisation efficace des matièères premires premièères (incluant res (incluant ll’’eau) eau)

EfficacitEfficacitéé éénergnergéétiquetiqueRRééduction des duction des éémissionsmissionsUtilisation efficace des immobilisationsUtilisation efficace des immobilisations

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RoyaumeRoyaume--UniUniUniversity of Edinburgh, EdinburghUniversity of Edinburgh, Edinburgh

University College, LondonUniversity College, London

University of Ulster, University of Ulster, ColeraineColeraine

Contact principal:Contact principal: Dr. David Dr. David BogleBogle

Web:Web: http://www.http://www.chemengchemeng..uclucl.ac..ac.ukuk//

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Jack W. Jack W. PontonPonton

Web:Web: http://www.http://www.chemengchemeng.ed.ac..ed.ac.ukuk//

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur J.T. J.T. McMullanMcMullan

Web:Web: http://www.engineering.http://www.engineering.ulsterulster.ac..ac.ukuk//

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IsraIsraëëllTechnionTechnion, Israel Institute of Technology, Haifa, Israel Institute of Technology, Haifa

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Daniel R. Daniel R. LewinLewin

Web:Web: http://www.http://www.techniontechnion.ac..ac.ilil//techniontechnion//chemchem--eng/index_explorer.eng/index_explorer.htmhtm

IndeIndeIndian Institute of Technology, BombayIndian Institute of Technology, Bombay

Contact Contact princiaplprinciapl:: Dr. Dr. UdayUday V. V. ShenoyShenoy

Web:Web: http://www.http://www.cheche..iitbiitb.ac.in/.ac.in/

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Afrique du SudAfrique du SudUniversityUniversity of of thethe Witwatersrand, Witwatersrand, ProcessProcess & & MaterialsMaterialsEngineering, JohannesburgEngineering, Johannesburg

Contact principal:Contact principal: Professeur David Professeur David GlasserGlasser

WebWeb:: http://http://wwwwww..procmatprocmat..witswits..acac.za/.za/

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: reconnu comme le principal groupe de recherche dans le dreconnu comme le principal groupe de recherche dans le dééveloppement de veloppement de la mla mééthode de rthode de réégion atteignable gion atteignable (AR: (AR: Attainable Attainable Region)Region) pour la synthpour la synthèèse du rse du rééacteur et du procacteur et du procééddéé. Le . Le concept de la rconcept de la réégion atteignable a gion atteignable a ééttéé éétendu tendu àà des systdes systèèmes omes oùù prennent place le transfert de masse, le prennent place le transfert de masse, le transfert de chaleur et la stransfert de chaleur et la sééparation. Dans sa forme gparation. Dans sa forme géénnééralisraliséée (re (rééaction, mixage, saction, mixage, sééparation, transfert de paration, transfert de chaleur et transfert de masse), le concept de la rchaleur et transfert de masse), le concept de la réégion atteignable procure un outil de synthgion atteignable procure un outil de synthèèse qui offrira se qui offrira des objectifs pour des conceptions des objectifs pour des conceptions ““optimalesoptimales”” pour lesquelles des solutions plus pratiques pourront être pour lesquelles des solutions plus pratiques pourront être considconsidéérréées es

A fondA fondéé sa propre entreprise de sa propre entreprise de consultation, appelconsultation, appeléée e WWits its Enterprise Enterprise http://http://wwwwww..enterpriseenterprise..witswits..acac..za/za/


SystSystèèmes impliquant la rmes impliquant la rééaction, le mixage et la action, le mixage et la ssééparation (par exemple: la distillation rparation (par exemple: la distillation rééactionnelle)actionnelle)

SystSystèèmes de rmes de rééacteur chimique non isothermeacteur chimique non isothermeOptimisation des systOptimisation des systèèmes dynamiquesmes dynamiques

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AustralieAustralieUniversity of Adelaide, AdelaideUniversity of Adelaide, Adelaide

MurdochMurdoch University, RockinghamUniversity, Rockingham

University of University of QueenslandQueensland, Brisbane, Brisbane

Contact principal:Contact principal: Dr. B.K. O'NeillDr. B.K. O'Neill

Web:Web: http://www.http://www.chemengchemeng..adelaideadelaide..eduedu.au/.au/

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Peter LeePeter Lee

Web:Web: http://http://wwwengwwweng..murdochmurdoch..eduedu.au/.au/engindexengindex.html.html

Contact principal:Contact principal: ProfesseurProfesseur Ian CameronIan Cameron

Web:Web: http://www.cheque.http://www.cheque.uquq..eduedu.au/.au/

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CompagniesCompagniesTour d’horizon mondial des praticiens de l’IP

LinnhoffLinnhoff March March LimitedLimited, , NorthwichNorthwich, Cheshire, UK, Cheshire, UK

WebWeb:: http://http://wwwwww..linnhoffmarchlinnhoffmarch.com/.com/ and and http://http://wwwwww..kbcatkbcat.com/.com/

Liste des services dans le domaine de Liste des services dans le domaine de ll’’IntIntéégration des Procgration des Procééddééss

ExExéécution de projets et consultationcution de projets et consultationDDééveloppement et support de logicielsveloppement et support de logicielsAide Aide àà la formationla formationProjets typiques: Projets typiques: 1200 contrats sur 18 ans1200 contrats sur 18 ans

Technologies de lTechnologies de l’’IPIP•• La technologie du point dLa technologie du point d’’invariance (analyse et invariance (analyse et conception HEN et analyse de l'ensemble du site)conception HEN et analyse de l'ensemble du site)•• Water PinchWater Pinch™™ minimisation des eaux usminimisation des eaux usééeses•• Logiciel dLogiciel d’’analyse thermique et hydraulique analyse thermique et hydraulique combincombinéées des colonnes de distillation de les des colonnes de distillation de l’’IP: IP: logiciel, prouvlogiciel, prouvéé àà maintes reprises comme maintes reprises comme éétant tant àà la fine pointe de la technologie, incluantla fine pointe de la technologie, incluant••SuperTargetSuperTarget, , PinchExpressPinchExpress, , WaterTargetWaterTargetet et Steam97Steam97

LinnhoffLinnhoff March est la compagnie pionniMarch est la compagnie pionnièère de la technologie du point dre de la technologie du point d’’invariance et, est invariance et, est maintenant, depuis 2002, une division de KBC maintenant, depuis 2002, une division de KBC Process Technology LimitedProcess Technology Limited.. KKBC BC AdvancedAdvanced Technologies est le plus important consultant indTechnologies est le plus important consultant indéépendant de lpendant de l’’ingingéénierie des nierie des procprocééddéés, ams, amééliorant lliorant l’’efficacitefficacitéé opopéérationnelle et la rentabilitrationnelle et la rentabilitéé dans ldans l’’industrie mondiale industrie mondiale du traitement des hydrocarburesdu traitement des hydrocarbures

SUIVANT

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SUIVANT

Process Systems Enterprise LimitedProcess Systems Enterprise Limited, London, UK, London, UK

WebWeb:: http://http://wwwwww..psenterprisepsenterprise.com.com


ModModéélisation du proclisation du procééddéé dynamiquedynamiqueOptimisation dynamiqueOptimisation dynamiqueModModéélisation de llisation de l’’entrepriseentrepriseFormation approfondie pour tous les produitsFormation approfondie pour tous les produits

Technologies de lTechnologies de l’’IPIP•• gPROMSgPROMS®®, for , for ggeneraleneral PROPROcess cess MModelingodelingSSystem ystem Simulation des procSimulation des procééddéés en rs en réégime gime permanent et dynamiquepermanent et dynamique, optimisation (MINLP) , optimisation (MINLP) logiciel dlogiciel d’’estimation des paramestimation des paramèètres, prtres, prééparparéépour diffpour difféérents usagersrents usagers•• Model Model EnterpriseEnterprise®® modmodéélisation de la lisation de la chachaîîne d'approvisionnement et environnement ne d'approvisionnement et environnement propice propice àà ll’’exexéécutioncution•• Model CareModel Care®® modmodèèle dle d’’entrepriseentreprise

““Process Systems Enterprise LimitedProcess Systems Enterprise Limited (PSE) est un fournisseur d(PSE) est un fournisseur d’’une technologie de une technologie de modmodéélisation lisation àà la fine pointe, et de services aux industries de procla fine pointe, et de services aux industries de procééddéés. Ces s. Ces technologies technologies traitent des besoins pressants dans des segments de marchtraitent des besoins pressants dans des segments de marchéé en ingen ingéénierie et automation nierie et automation àà croissance rapide: industries de produits chimiques, de produicroissance rapide: industries de produits chimiques, de produits pts péétrochimiques, de trochimiques, de ppéétrole et de gaz, des pâtes et papiers, de l'trole et de gaz, des pâtes et papiers, de l'éélectricitlectricitéé, des produits chimiques fins, de la , des produits chimiques fins, de la nourriture, des produits pharmaceutiques et des industries de binourriture, des produits pharmaceutiques et des industries de biotechnologie.otechnologie.

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Industrial and Power AssociationIndustrial and Power Association--National Engineering National Engineering Laboratory (NEL), UKLaboratory (NEL), UK

Web:Web: http://www.http://www.ipaipa--scotlandscotland.org..org.ukuk/home.asp/home.asp

QuantiSciQuantiSci Limited, UKLimited, UK

Web:Web: http://www.http://www.quantisciquantisci.co..co.ukuk//

SUIVANT

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American Process IncAmerican Process Inc., Atlanta., Atlanta, , USAUSA

WebWeb:: http://http://wwwwww..americanprocessamericanprocess.com.com


Ciblage de lCiblage de l’é’énergie utilisant lnergie utilisant l’’analyse du point analyse du point dd’’invarianceinvariance

ModModéélisation de la simulationlisation de la simulationOptimisation linOptimisation linééaireairePlus de 150 Plus de 150 éétudes compltudes complééttééeses

Technologies de lTechnologies de l’’IPIP•• PARISPARIS™™ ((PProductionroduction AAnalysisnalysis forfor RRate ate andand IInventoriesnventories SStrategiestrategies)) Outil Outil ddéécisionnel pour optimiser les opcisionnel pour optimiser les opéérations rations des moulins de pâtes et papiersdes moulins de pâtes et papiers•• OO--PinchPinch™™ ((OOperational perational PinchPinch))•• SPARTASPARTA™™ optimiseur optimiseur en temps ren temps rééel el du codu coûût de la vapeur et de l't de la vapeur et de l'éélectricitlectricitéé•• WaterWater CloseClose™™ point dpoint d’’invariance de invariance de ll’’eaueau

““FondFondéée en 1994, e en 1994, American Process IncAmerican Process Inc est la premiest la premièère firme en importance de re firme en importance de spspéécialistes de consultation en ingcialistes de consultation en ingéénierie dnierie déédidiéée e àà la minimisation des cola minimisation des coûûts en ts en éénergie nergie dans ldans l’’industrie des pâtes et papiers et autres industries. Notre succindustrie des pâtes et papiers et autres industries. Notre succèès est ds est dûû en grande en grande partie aux solutions adaptpartie aux solutions adaptéées sur mesure offertes es sur mesure offertes àà notre clientnotre clientèèle, admettant que le, admettant que chaque moulin est une opchaque moulin est une opéération unique, optimisant de ce fait le potentiel pour des ration unique, optimisant de ce fait le potentiel pour des ééconomiesconomies””

SUIVANT

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Advanced Process Advanced Process CombinatoricsCombinatorics (APC), USA(APC), USA

Web:Web: http://www.combination.comhttp://www.combination.com

Aspen Technology Inc. (Aspen Technology Inc. (AspenTechAspenTech), USA), USA

Web:Web: http://www.http://www.aspentechaspentech.com .com and and http://www.http://www.hyprotechhyprotech.com.com

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Fin du Niveau 1

Voici la fin du Niveau 1. Voici la fin du Niveau 1. ÀÀ ce momentce moment--ci, nous assumons que vous avez ci, nous assumons que vous avez fait toutes les lectures. Certaines informations peuvent encore fait toutes les lectures. Certaines informations peuvent encore vous vous sembler confuses, mais rappelezsembler confuses, mais rappelez--vous quvous qu’’il nous reste encore il nous reste encore àà essayer de essayer de vous donner toutes les pivous donner toutes les pièèces du casseces du casse--tête de ltête de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés. s.

Avant de passer au Niveau 2, un court quiz Avant de passer au Niveau 2, un court quiz àà choix choix multiplesmultiples suivra. suivra.

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QUIZ

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NIVEAU I – QUIZ

OOùù le concept de le concept de ll’’IntIntéégrationgration des des ProcProcééddééss aa--tt--ilil ééttéé ddééveloppveloppéé pour la pour la premipremièère re foisfois??

Atlanta, Atlanta, ÉÉtatstats--UnisUnis

MontrMontrééalal, Canada, Canada

GuanajuatoGuanajuato, , MexiqueMexique

Manchester, Manchester, RoyaumeRoyaume--UniUni

Question 1Question 1

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1. Co1. Coûûtsts 2. Pollution2. Pollution 3. D3. Déébitbit

4. Utilisation de l4. Utilisation de l’é’énergienergie 5. Rendement5. Rendement 6. Profit6. Profit

7. Utilisation des donn7. Utilisation des donnééeses 8. Volume de production 9. Utilisation de l8. Volume de production 9. Utilisation de l’’eaueau

10. Probl10. Problèèmes dmes d’’exploitationexploitation

1,4,6,7 et 9 ; 1,4,6,7 et 9 ; 2,3,5,8 et102,3,5,8 et10

3,4,5,7 et 8 ; 3,4,5,7 et 8 ; 1,2,6,9 et 101,2,6,9 et 10

2,3,6,8 et 10 ; 2,3,6,8 et 10 ; 1,4,5,7 et 91,4,5,7 et 9

1,2,4,9 et 10 ; 1,2,4,9 et 10 ; 3,5,6,7 et 83,5,6,7 et 8

L'utilisation les techniques et mL'utilisation les techniques et mééthodes de lthodes de l’’IP vous permet dIP vous permet d’’observer observer diffdifféérentes variations dans un procrentes variations dans un procééddéé, une usine ou une compagnie. , une usine ou une compagnie. Utilisez chacun des items suivants et indiquez sUtilisez chacun des items suivants et indiquez s’’ils seraient rils seraient rééduits ou duits ou augmentaugmentéés dans un contexte de ls dans un contexte de l’’IntIntéégration des Procgration des Procééddéés.s.

NIVEAU I – QUIZ

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Question 3Question 3Lesquels des Lesquels des éénoncnoncéés suivants sont faux?s suivants sont faux?

1.1. Les simulations en rLes simulations en réégime permanent permettent gime permanent permettent àà ll’’ingingéénieur de nieur de procprocééddéés ds d’é’étudier des strattudier des stratéégies de mise en marche et dgies de mise en marche et d’’arrêtarrêt

2.2. Dans lDans l’’industrie des procindustrie des procééddéés, nous trouvons deux sortes de mods, nous trouvons deux sortes de modèèles: les: les modles modèèles dles d’’opopéération des unitration des unitéés ds d’é’équipement et les modquipement et les modèèles les d'opd'opéération de lration de l’’usineusine

3.3. Un modUn modèèle peut reprle peut repréésenter exactement ce qui se passe dans un senter exactement ce qui se passe dans un procprocééddéé

4.4. GGéénnééralement, les simulations dynamiques sont utilisralement, les simulations dynamiques sont utiliséées pour es pour éévaluer valuer les dimensions et les coles dimensions et les coûûts des unitts des unitéés du procs du procééddéé

1 et 21 et 2

1,2 et 31,2 et 3

1 et 31 et 3

2 et 42 et 4

2 et 32 et 3

Toutes ces rToutes ces rééponsesponses

3 et 43 et 4

1,3 et 41,3 et 4

NIVEAU I – QUIZ

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Question 4Question 4QuQu’’estest--ce qui altce qui altèère habituellement les mesures de lre habituellement les mesures de l’’usine?usine?

1.1. Les fluctuations alLes fluctuations alééatoires du bloc datoires du bloc d’’alimentation alimentation

2.2. Les conditions ambiantesLes conditions ambiantes

3.3. La mauvaise La mauvaise calibrationcalibration du capteurdu capteur

4.4. La capacitLa capacitéé et la vitesse de calcul de let la vitesse de calcul de l’’ordinateurordinateur

5.5. L'environnement du procL'environnement du procééddéé hostilehostile

6.6. La frLa frééquence de lquence de l’é’échantillonnagechantillonnage

1,2 et 31,2 et 3

1,2,3 et 51,2,3 et 5

1,2 et 51,2 et 5

2 et 42 et 4

1,3 et 61,3 et 6


2,3,5 et 62,3,5 et 6

1,2,3 et 41,2,3 et 4

NIVEAU I – QUIZ

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1.1. RRééduction des duction des éémissions dans les raffineries de pmissions dans les raffineries de péétrole trole

2.2. Investissement en immobilisations et Investissement en immobilisations et ééconomies des coconomies des coûûts ts dd’’opopéérationration

3.3. Conception dConception d’’un run rééseau dseau d’é’échangeur de chaleurchangeur de chaleur

4.4. Meilleur usage de lMeilleur usage de l’’hydroghydrogèène dans les raffineriesne dans les raffineries

5.5. Conception dConception d’’un run rééseau seau àà usage gusage géénnééralral

2 et 32 et 3

1,2,3 et 51,2,3 et 5

11

22

3 et 43 et 4


33

1,2,3 et 41,2,3 et 4

NIVEAU I – QUIZ

Dans quel but lDans quel but l’’analyse du point danalyse du point d’’invariance ainvariance a--tt--elle elle ééttéé initialement initialement conconççue?ue?

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1.1. Interactions entre variables Interactions entre variables

2.2. CritCritèère de performancere de performance

3.3. ParamParamèètrestres

4.4. ÉÉquilibres entre masse et quilibres entre masse et éénergienergie

5.5. ÉÉgalitgalitéés et ins et inéégalitgalitééss

2 et 32 et 3

1,2,3 et 51,2,3 et 5

11

22

3 et 43 et 4


33

1,2,3 et 41,2,3 et 4

NIVEAU I – QUIZ

QuQu’’estest--ce quce qu’’une fonction objective reprune fonction objective repréésente dans un problsente dans un problèème me dd’’optimisation?optimisation?

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1.1. RRéésoudre des problsoudre des problèèmes sur une longue pmes sur une longue péériode de temps grâce riode de temps grâce àà des des procprocééddéés comme la reproduction, la mutation et la ss comme la reproduction, la mutation et la séélection naturellelection naturelle

2.2. Chaque gChaque géénnéération du programme amration du programme amééliore un peu plus la qualitliore un peu plus la qualitéé de la de la solution (chaque nouvelle gsolution (chaque nouvelle géénnéération est meilleure que la prration est meilleure que la prééccéédente)dente)

3.3. GGéénnéérer et rer et éévaluer des milliers de gvaluer des milliers de géénnéérations en quelques secondesrations en quelques secondes

2 et 32 et 3

1,2 et 31,2 et 3

11

22

1 et 21 et 2

33

Tout le domaine de la recherche des algorithmes gTout le domaine de la recherche des algorithmes géénnéétiques a tiques a ééttéé inspirinspiréépar la thpar la thééorie de sorie de séélection naturelle et de survie des plus forts de Darwin. lection naturelle et de survie des plus forts de Darwin. Contrairement Contrairement àà ll’é’évolution naturelle, un programme dvolution naturelle, un programme d’’algorithmes algorithmes ggéénnéétiques peut faire quoitiques peut faire quoi??

NIVEAU I – QUIZ

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Question 8Question 8Lesquels des Lesquels des éénoncnoncéés suivants sont faux?s suivants sont faux?

1.1. Le besoin d'Le besoin d'ééconomie en immobilisations a menconomie en immobilisations a menéé àà la crla crééation de ation de techniques dtechniques d’’exploration des donnexploration des donnééeses

2.2. Un modUn modèèle de le de ““boboîîte noire (te noire (black boxblack box))”” utilisant les donnutilisant les donnéées du es du procprocééddéé de lde l’’usine, tient compte directement des principes du procusine, tient compte directement des principes du procééddéé((process fundamentalsprocess fundamentals) )

3.3. Une analyse multivariable est dUne analyse multivariable est dééfinie comme lfinie comme l’’analyse simultananalyse simultanéée de e de plus de cinq variablesplus de cinq variables

4.4. Des mDes mééthodes dthodes d’’analyse multivariable sont utilisanalyse multivariable sont utiliséées pour remplacer es pour remplacer ll’’analyse physique du procanalyse physique du procééddéé

1,2 et 31,2 et 3

11

1,2 et 41,2 et 4


44

1,3 et 41,3 et 4

NIVEAU I – QUIZ

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Avec un systAvec un systèème dme d’’optimisation en temps roptimisation en temps rééel:el:

1.1. Le procLe procééddéé est directement optimisest directement optimiséé

2.2. Des dDes déécisions cisions àà jour peuvent être prises sur les opjour peuvent être prises sur les opéérations de lrations de l’’usine et usine et sur la maintenance pour maximiser la rentabilitsur la maintenance pour maximiser la rentabilitéé de lde l’’usine usine

3.3. Des dDes déécisions peuvent être prises avant que lcisions peuvent être prises avant que l’’information complinformation complèète sur te sur les donnles donnéées soit disponible es soit disponible

4.4. Il est possible de dIl est possible de dééterminer un rterminer un réégime dgime d’’opopéération ration ééconomiquement conomiquement optimal pour un procoptimal pour un procééddéé àà court termecourt terme

1,2 et 31,2 et 3

11

2,3 et 42,3 et 4


1 et 31 et 3

1,3 et 41,3 et 4

NIVEAU I – QUIZ

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RRééponsesponsesQuestion 1Question 1 Manchester, UKManchester, UK

Question 2Question 2 1,2,4,9 et 10 ; 1,2,4,9 et 10 ; 3,5,6,7 et 83,5,6,7 et 8

Question 3Question 3 1,3 et 41,3 et 4

Question 4Question 4 1,2,3 et 51,2,3 et 5

Question 5Question 5 33





NIVEAU I – QUIZ

Documents

Module 8: Introduction à l’Intégration des Procédés – … · ”L’Intégration des Procédés (IP) est la synthèse du contrôle d’un procédé, de l’ingénierie d’un