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Mini CV
Tairan WANG est né le 4 Avril 1986 à
Changchun en Chine.
Étudiant doctoral dans la Chair
de «Systems Science and the Energetic
Challenge, European Foundation for New
Energy - Électricité de France, École
Centrale Paris and Supélec, France ».
Diplôme d’Ingénieur Généraliste d’Ecole
Centrale Paris.
Diplôme Master en Science de
l’Électronique et Technologie à l’Université
Beihang.
Diplôme Bachelor en Mathématiques et
Mathématiques Appliquées.
Résumé (Abstract)
Embracing an all-hazard view dealing
with deteriorations and failures, natural
disasters, accidents and malevolent
intentional acts, a framework for the
vulnerability analysis of safety-critical
systems and infrastructures is set up. A
hierarchical structure organizes the
information on the hazards, which is
then manipulated through a decision
making process for evaluation.
We present the framework and its
hierarchical model, and reform the
evaluation focused on assessing the
susceptibility of a safety-critical system
to intentional hazards, considering
criteria of diverse nature, such as:
physical characteristics, social criticality
characteristics, exposition to cascading
failures, resilience. We use a ranking
method to compare systems of different
characteristics.
The systematic process of analysis is
presented with reference to nuclear
power plants.
A relative evaluation by ranking method
and an absolute evaluation by
classification method applied through a
disaggregation procedure have been
proposed. Then three different
approaches are considered to assess the
confidence of the classification-based
vulnerability analysis model.
The future work will be focus on how to
combine the different perspectives
together to refine and finally give a
precise enough confidence value for the
assignments. Then a inverse
classification study is considerable.
Mots-clés
All-Hazard, Vulnerability Analysis,
Susceptibility, Multi-Criteria, Decision
Making
Multicriteria decision making for the vulnerability analysis of complex energy systems
Tairan WANG Laboratoire Génie Industriel,
Ecole Centrale Paris
Grande Voie des Vignes, 92295 Châtenay-
Malabry, France.
Téléphone : +33 6 81 06 42 80
E-mail : [email protected]
Directeur de thèse
Enrico ZIO
Co-encadrant de thèse
Vincent MOUSSEAU
Début de thèse
02/2012
Photo
Contexte et Problématique
The vulnerability of safety-critical systems and infrastructures is of great concern, given the
multiple and diverse hazards that they are exposed to and the potential large-scale
consequences.
Objectif de la recherche
We illustrate a decision-making framework intended to guide analysts, managers and
stakeholders in the systematic identification of the sources of vulnerability and their effective
management in an all-hazard perspective. Based on enough decisions made by experts, we
expect that the method can then replace the experts.
Méthodologie de recherche
We conceptualize vulnerability as a global system property related to the system susceptibility
to all hazards, intentional, random internal and natural, and to resilience. Notably, resilience
should not be considered separately but for its effects on the susceptibility to three different
kinds of hazards. The evaluation through the framework is shown by way of analyzing the
susceptibility to intentional hazards of a safety-critical system, namely a Nuclear Power Plant
(NPP), considering the vulnerability sources and the related features, the system technical and
physical features, and the dependencies and interdependencies on other systems. The ranking
is integrated into a ACUTA method in using an implementation of the method available in the
Open Source software Diviz of the Decision Deck Project to give a whole ranking of the
considered NPPs. The classification is integrated into a MR-Sort method in using CPLEX
solver to give a whole classification of the considered NPPs. (i)Monte Carlo simulation based
learnability study, (ii) Bootstrapping and (iii) Leave-one-out cross-validation are used to give
a confidence of the classification results with different perspectives..
Avancées & perspectives
A representation of the essential terms for the analysis of susceptibility to the intentional
hazards for a Nuclear Power Plant (NPP) is established. Furthermore, a case study is
introduced and the results simulated under software Diviz and Eclipse are presented.
The main contribution is the establishment of a foundation for development of hierarchical
framework for vulnerability analysis. We’ve managed to analyze and give a ranking and a
classification of the NPPs.
Further work will continue to be focused on the completeness of the framework, to better
represent the susceptibility to the intentional hazards. The question of how to combine the
different perspectives together to refine and finally give a precise enough confidence value for
the assignments should also be considered. Based on all the previous work, we can then move
to the step of a inverse classification study to optimize and ameliorate the current situation of
the NPPs.
Bibliographie
[1] Kröger W., Zio E., 2011, Vulnerable Systems, Springer, London, UK. ISBN 978-0-
85729-654-2.
[2] Zio E., Piccinelli R., Sansavini G., 2012 A Framework for Ranking the Attack
Susceptibility of Components of Critical Infrastructures, CHEMICAL
ENGINEERING TRANSACTIONS, Vol. 26,2012 ISBN 978-88-95608-17-4
[3] National Water Resources Association NWRA, 2002
[4] Hofmann M., Kjølle GH., Gjerde O., 2012 Development of Indicators to Monitor
Vulnerabilities in Power Systems, 2012 International Conference on Probabilistic
Safety Assessment and Management (PSAM 11) & European Safety and RELiability
Conference(ESREL 2012)
[5] Furniss d., Back j., Blandfod A., Hildebrandt M., Broberg H., 2011, A resilience
markers framework for small teams, Reliability Engineering & System Safety,
Volume 96, Issue1, Januarty 2011, Pages 2-10
[6] Resilience : An approach to the concept
[7] George E. Apostolakis., 2008, Risk and Decision Analysis in Infrastructure
Protection, the 3rd International Workshop on Critical Information Infrastructure
Security, (CRITIS ’08), Rome, Italy
[8] http://www.decision-deck.org/
[9] Huard, P., 1967. Resolution of mathematical programming with nonlinear constraints
by the method of centers. In: Abadie, J. (Ed.), Nonlinear Programming. Wiley, New
York, pp. 209–219.
[10] Sonnevend, G., 1985. An ‘analytical centre’ for polyhedrons and new classes of
global algorithms for linear (smooth, convex) programming. In: Prekopa, A.,
Szelezsan, J., Strazicky, B. (Eds.), Lecture Notes in Control and Information Sciences.
Springer Verlag, Berlin, pp. 866–876.
[11] Bous G., Fortemps P., Glineur F., Pirlot M., 2010, ACUTA: A novel method for
eliciting additive value functions on the basis o holistic preference statements,
European journal of Operational Research, 206 (2010) 435-444
[12] Ye, Y., 1997. Interior Point Algorithms: Theory and Analysis. Wiley, New York.
[13] U.S.NRC,http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/emerg- plan-
prep-nuc-power-bg.html
[14] Hwang, C.L.; Yoon, K. (1981). Multiple Attribute Decision Making: Methods and
Applications. New York: Springer-Verlag.
[15] Yoon, K. (1987). A reconciliation among discrete compromise situations. 38.
pp. 277–286.
[16] Hwang, C.L.; Lai, Y.J.; Liu, T.Y. (1993). "A new approach for multiple objective
decision making". Computers and Operational Research 20: 889–899.
[17] WANG,T., V.Mousseau, E.Zio(2013). A Hierarchical Decision Making Framework
for Vulnerability Analysis, European Safety and RELiability Conference (ESREL
2013)
[18] LEROY,A., V.Mousseau, M.Pirlot(2013). Learning the Parameters of a Multiple
Criteria Sorting Method Based on a Majority Rule
[19] Roy, B., Bouyssou, D.: Aide multicrière à la décision : méthodes et cas. Economica
Paris, Paris (1993)
Mini CV
Wim van Ackooij est né le 12 juin 1979 à
La Haye au Pays-Bas. Après l’obtention de
son MsC en « Technische Wiskunde » à
l’Université Technique de Delft, il s’est
installé en France en 2003. Salarié de la
R&D d’EDF depuis cette même année, il
travaille sur les techniques d’Optimisation
avec des applications en Management
d’Energie. Enfin, depuis 2007, il donne des
cours de façon régulière à l’université Paris
XI.
Résumé (Abstract)
Le travail de thèse porte sur la
programmation sous contrainte
probabiliste. Sur un plan technique sont
considérés la convexité de l’ensemble
admissible, la continuité et la
différentiabilité de la contrainte
probabiliste et l’algorithmique de
résolution des problèmes d’optimisation
sous contrainte en probabilité.
L’application visée est l’optimisation de
la production électrique à l’horizon
journalière en prenant en compte les
incertitudes.
Mots-clés
Robust Optimization, Chance
Constrained Programming, Unit-
Commitment, Decomposition Methods,
Bundle Methods
Optimisation sous incertitudes avec processus de décision dynamiques : application
à la gestion journalière de la production électrique
Wim van Ackooij
Cadre : Salarié à 100% d’EDF R&D
EDF R&D
Département OSIRIS
1 Avenue du Général de Gaulle, 92141
Clamart, France
Téléphone : 01 47 65 58 31
E-mail : [email protected]
Directeurs de thèse
M. Minoux
R. Henrion
Début de thèse
02/2012
Photo
Contexte et Problématique
Le problème dit de « Unit-Commitment » consiste à trouver un planning de production à coût
minimal qui satisfasse la demande en énergie des clients et des services systèmes. Sa
principale difficulté vient de la modélisation extrêmement détaillée du parc de production
contenant les centrales thermiques, nucléaires et hydrauliques. Cette modélisation tente de
représenter aussi finement que possible la réalité, afin que le planning « optimal » de
production puisse être mis en œuvre en pratique. Sa grande taille, son caractère combinatoire
et sa non-convexité rendent le problème difficile à résoudre. EDF dispose néanmoins d'un
outil industriel de résolution du problème, dont la mise en place progressive a su profiter, au
fil du temps, des avancées théoriques dans le domaine de la programmation mathématique.
Or, le modèle actuel considère un monde entièrement déterministe. En pratique, afin de faire
face aux aléas, un processus opérationnel supplémentaire a été mis en place et consiste en la
mise à jour régulière du planning d’origine. De plus, cette mise à jour est incomplète et n’est
pas effectuée en temps réel. Avec la percée des productions intermittentes, il peut s’avérer que
le planning d’origine est inadéquat car difficile à adapter aux circonstances en infra-journalier.
Il convient alors de considérer les incertitudes dès le calcul du planning d’origine. Nous
pouvons alors parler de planning « robuste » au sens où il doit permettre de s'adapter plus
facilement aux réalisations observées de l'incertitude. La difficulté d’une mise en place
industrielle à terme de ce type d’approche réside dans la résolution plus difficile du problème
« robuste ». Deux approches classiques sont l’optimisation sous contrainte en probabilité et
l’optimisation robuste. De nombreuses questions sur le plan théorique restent en suspend
telles la convexité du domaine admissible, la différentiabilité des contraintes, la stabilité de la
solution et la résolution efficace des problèmes robustes.
Objectif de la recherche
L’objectif de la recherche est de traiter les difficultés théoriques et pratiques mentionnées ci-
dessus pour certaines classes de problèmes. L’objectif à terme est de disposer d’outils pour la
mise en œuvre industrielle des approches robustes.
Méthodologie de recherche
Une formulation réaliste du problème de « Unit-Commitment » (voir [1]) avec contraintes
probabilistes donne un problème d’optimisation avec une ou plusieurs contrainte(s) jointe(s)
en probabilité (ce sont des systèmes linéaires avec incertitudes sur les coefficients). Dans sa
plus grande généralité, nous aurons donc des systèmes avec à la fois le membre droit aléatoire
mais aussi la matrice aléatoire. Puisque le modèle actuel est déterministe, savoir résoudre le
problème avec le membre droit aléatoire seul sera déjà une grande avancée. Pour le problème
de « Unit Commitment », il ne s'agit pas d'une restriction abusive, car elle permet de prendre
en compte aussi bien des aléas sur les apports, sur la demande et ceux liés à la mise en œuvre
de systèmes de production intermittente (éolien, solaire). La méthodologie consiste donc dans
le traitement des difficultés une-à-une. Elles seront investiguées de manière isolée. Une fois
qu’une méthodologie adéquate sera mise en place pour palier à une difficulté particulière,
cette difficulté sera réintégrée à un système en contenant d’autres.
Avancées & perspectives
En considérant dans un premier temps un système consistant d’un unique réservoir
hydraulique, nous pouvons développer des approches pour le calcul efficace de gradients (voir
[2,14,15]). Des systèmes hydrauliques plus complets peuvent ensuite être considérés et
résolus de façon efficace (voir [3,4]). Même si les questions de convexité restent en suspend
pour le cas de systèmes linéaires avec matrice soumis à incertitude, des formules de gradients
peuvent être développées [5]. Toutefois une avancé sur la convexité a été obtenue pour des
contraintes en probabilités soumis à une structure particulière [12]. Enfin, le problème de
« Robust Unit-Commitment » global peut être résolu grâce à l’utilisation de techniques de
décomposition ([6,7], ou [8,9]). Sur la résolution même des problèmes d’optimisation sous
contraintes probabilistes, les approches de type « faisceaux » [11,13] semblent prometteur.
Les perspectives sont :
- Extension des résultats de convexité pour les problèmes d’optimisation sous
contraintes en probabilité. On peut mentionner un premier pas dans cette direction
avec [12]
- Extension des résultats pour le calcul efficace des gradients de contraintes en
probabilité. Dans [14], une telle formule est développée pour le cas où le vecteur
incertitude et de décision ne sont pas séparé. Des expériences numériques doivent
encore être obtenus.
- Considération de problèmes de « Robust Unit-Commitment » avec des modèles plus
réaliste en ce qui concerne la production thermique (e.g. [10])
- Considération de l’impact du « recours » sur le problème de Unit-Commitment
Robuste.
Bibliographie
[1] W. van Ackooij, R. Henrion, A. Möller and R. Zorgati ; Chance Constrained
Programming and Its Applications to Energy Management ; Chapter in Stochastic
Optimization - Seeing the Optimal for the Uncertain (Eds. Ioannis Dritsas) ; INTECH open
acces published ; pages 291-320 ; ISBN 978-953-307-829-8
[2] W. van Ackooij, R. Henrion, A. Möller and R. Zorgati ; On probabilistic constraints
induced by rectangular sets on multivariate normal distributions; Mathematical Methods of
Operations Research 71 (3) ; 2010 ; p 535-549
[3] W. van Ackooij, R. Henrion, A. Möller and R. Zorgati ; Joint Chance Constrained
Programming for Hydro Reservoir Management; to Appear in Optimization and Engineering
[4] W. van Ackooij and R. Zorgati ; Estimating the probabilistic contents of Gaussian
rectangles faster in Joint Chance Constrained Programming for Hydro Reservoir management
; EngOpt 2012 3rd International Conference on Engineering optimization. Rio 2012 ; ISBN-
978-8576503439
[5] W. van Ackooij and R. Henrion and A. Möller and R. Zorgati ; On joint probabilistic
constraints with Gaussian coefficient matrix ; Operations Research Letters ; Volume 39 ; p
99-102 ; 2011
[6] W. van Ackooij ; Decomposition Approaches for Block-Structured Chance-Constrained
Programs with Application to Hydro-Thermal Unit-Commitment ; Submitted ; Preprint LGI
Cahier de Recherche 2012-08
[7] R. Zorgati and W. van Ackooij ; Optimizing Financial and Physical Assets With Chance-
Chance constrained Programming in the Electrical Industry ; Optimization and Engineering,
Volume 12 Issue 1 p 237-255 ; 2011
[8] M. Minoux (2008) "Solving some Multistage Robust Decision Problems with Huge
Implicitly defined Scenario Trees". Algorithmic Operations Research, Vol 4, N°1, pp. 1--18.
[9] S. Ben-Salem (2011) “Gestion Robuste de la Production électrique à horizon court-terme”;
Phd Thesis
[10] N. Langrene, W. van Ackooij and F. Bréant ; Dynamic Constraints for aggregated units :
Formulation and Application. ; IEEE Transactions on Power Systems ; Vol 26 (3) ; p 1349-
1356 ; August 2011
[11] W. van Ackooij and C. Sagastizabal ; Constrained Bundle Methods for Upper Inexact
Oracles with Application to Joint Chance Constrained Energy Problems ; Submitted; Preprint
http://www.optimization-online.org/DB_HTML/2012/12/3711.html ; 2012
[12] W. van Ackooij ; Eventual Convexity of Chance Constrained Feasible Sets ; Submitted
2013
[13] W. van Ackooij and W. de Oliveira ; Level Bundle Methods for Constrained Convex
Optimization with various Oracles ; Computational Optimization and Applications ;
Submitted; Preprint http://www.optimization-online.org/DB_FILE/2013/05/3891.pdf ; 2013
[14] W. van Ackooij and R. Henrion ; Gradient formulae for nonlinear probabilistic
constraints with Gaussian and Gaussian-like distributions ; Submitted; WIAS Preprint No.
1799 ; 2013
[15] W. van Ackooij and M. Minoux ; On a completion of the Henrion-Möller-Prékopa
Gradient formula for Gaussian Distribution Functions ; Submitted; 2013
Mini CV
Siham Lakri est née le 31 mars 1986 à
Paris. Après un cycle préparatoire de 2 ans
elle intègre l’Institut Supérieur de
Mécanique de Paris (SUPMECA). C’est à
la suite de son stage de 2ème
année chez
Valeo Japon qu’elle opte pour un double
diplôme de fin d’étude en effectuant le
Master Recherche Modélisation et
Management de la Conception (MoMaC)
au sein de l’ECP. Fin 2011 elle entreprend
au sein de la Chaire Supply chain (SC) du
Laboratoire de Génie Industriel de Centrale
Paris une thèse sur la Performance de la
Chaînes logistique en collaboration avec 5
partenaires industriels.
Résumé
L’étude internationale « Global supply
chain survey 2013 » montre que les
entreprises considérants la SC comme un
atout stratégique « génèrent une rentabilité
accrue de 30% »1. Véritable levier de
croissance des entreprises, la SC,
originellement simple et linéaire est
aujourd’hui un système complexe (Surana
et al., 2005). Dès lors, la problématique qui
tente d’être solutionnée au cœur des cercles
d’experts est celle de la Mesure et
l’Animation de la Performance de la SC.
Elle constituera le point de départ de cette
thèse. Les travaux jusqu’ici entrepris sont
de trois natures : un état de l’art sur les
notions clés, une étude benchmark sur les
pratiques en termes d’évaluation et de
management de la performance SC menée
auprès d’une dizaine d’entreprises et
actuellement une modélisation systémique
du système de mesure et d’animation de la
performance SC (SMAPsc).
Mots-clés
SC, performance, KPI, pilotage, approche
systémique, création de valeurs
1 http://www.pwc.fr/global-supply-chain.html
Mesure et Animation de la Performance de la Supply chain
Siham LAKRI
Cadre : Chaire Supply chain
Laboratoire Génie Industriel,
Ecole Centrale Paris
Grande Voie des Vignes, 92295 Châtenay-
Malabry, France.
Téléphone : 01 41 13 18 08
E-mail : [email protected]
Directeur de thèse
Jean-Claude Bocquet
Co-encadrants de thèse
Yves Dallery
Zied Jemai
Début de thèse
Janvier 2012
Contexte et Problématique
Contexte
Passant d’un mode « poussé-piloté par l’entreprise » à un mode « tiré-piloté par le client »,
une SC bien piloté devient la seule colonne vertébrale de l’entreprise (Krebs, 2010). La
mutation de la logistique vers le Supply Chain Management (SCM) n’est pas un effet de
mode, ou du moins pas uniquement, mais bien la preuve qu’en rendant leur SC globale, plus
réactive et plus flexible aux incontournables aléas de la demande et du marché, les entreprises
réussissent à tenir debout. La SC se situe au cœur de l'activité des organisations, elle interagit
avec de nombreuses autres fonctions de l’entreprise telles que les achats et
approvisionnements auprès des fournisseurs, le marketing, l'administration des ventes, la
production, l'expédition etc… (Baglin et al., 2005). Elle est de fait un levier d’amélioration de
la satisfaction des clients, de la pérennisation de l’entreprise et de la satisfaction des
actionnaires. La SC à la capacité d’anticiper et de maîtriser les actions d'adaptation et de
changement qui constitue, quelques soient leurs marchés, un enjeu crucial pour les entreprises
industrielles et commerciales. Ainsi, « l’efficacité d’une SC conditionne la survie de
l’entreprise »2.
Problématique
Comme nous avons pu le constater précédemment, la SC est vitale pour l’entreprise. C’est
pourquoi les compagnies se concentrent sur les moyens d’amélioration de la performance de
leur SC. Pour améliorer il faut agir au travers de plans d’action, prendre des décisions. Mais à
quels niveaux de la chaîne ? Sur quels composants (les organisations, les processus…) ? Et à
quel moment opportun, face à cet environnement de plus en plus instable et de moins en
moins prévisible…? D’autant plus que la prise de décision au sein de la SC s’étend très vite à
l’ensemble de l’entreprise au regard de ses nombreux partenaires tant internes (achat,
marketing, vente…) qu’externes (les clients et les fournisseurs).
On conçoit assez aisément que la condition sine qua non au pilotage de la performance est la
mesure de la performance, la mesure permettant d’être factuel et de mettre en relief les
anomalies. Ainsi le système de mesure aussi bien que le mode de pilotage associé doivent
pouvoir être adapté à la diversité des critères de performance et à la multiplicité des interfaces
à l’environnement. La problématique de ce travail de recherche repose donc sur la conception
d’un système de Mesure et d’Animation de la Performance de la SC (SMAPsc). (Notons que
le système étudié n’est pas celui de la SC elle-même, mais bien celui du SMAPsc).
Objectif de la recherche
Choix du terrain de recherche
Dans l’optique d’étudier tous les aspects de la mesure et de l’animation de la performance de
la SC, le terrain d’application final n’a pas été a priori défini. On choisit, dans un premier
temps en tout cas, de ne pas restreindre cette recherche à une structure de SC donnée ou à un
environnement d’entreprise particulier (secteur etc…). On s’intéresse au système de mesure et
d’animation de la performance de la SC des entreprises en générale peu importe leur domaine
et leur organisation a priori. Ceci dit, certaines études ponctuelles pourront s’appuyer sur les
référentiels des entreprises partenaires, voire d’entreprises externes afin d’entrer dans le
concret et de valider certaines conclusions et/ou modèles génériques.
2 Jacques Pansard, consultant indépendant et professeur à l’ESCP Europe et Paris Dauphine -
http://www.pansard.net/fiches_supplychain.htm
Finalité de la recherche
Ce travail de recherche vise à éclaircir les besoins auxquels le SMAPsc doit répondre en vue
d’être efficient. En adoptant un point de vue systémique, on assure une démarche holistique
(Le Moigne, 1999). Car en effet, le challenge associé à un tel système complexe repose en
grande partie sur la capacité à tenir compte des multiples parties prenantes mises en jeu. En
décrivant d’une part ce qu’est un tel système et d’autre part en quoi les méthodes existantes
échouent ou réussissent, on pense favoriser la connaissance et la compréhension des enjeux
auxquels il doit faire face, et ainsi offrir des clés de construction, voire d’évaluation, de
système de mesure et d’animation pertinent pour améliorer la performance des SC.
Méthodologie de recherche
La démarche générale de recherche entreprise jusqu’ici repose sur trois types de travaux:
- L’élaboration d’un état de l’art sur les concepts clés et outils liés à l’évaluation et le
pilotage de la performance de la SC
- Une étude benchmark sur un panel d’une dizaine d’entreprises reposant sur 11 critères
renseignés à partir d’entretiens.
- Le déploiement d’une démarche systémique consistant à isoler le SMAPsc afin de
rendre compte de son rôle, de ses composants et des acteurs qui y sont rattachés.
Par ailleurs, ce sujet de recherche est rythmé par des réunions régulières, dites « demi-
journées d’experts », qui sont l’occasion de rassembler les partenaires industriels et autres
experts SC afin d’échanger et de confronter les propositions académiques aux propositions
côté « terrain ».
Résultats de la recherche
Les trois workpackages décrits précédemment ont respectivement conduit :
- A une synthèse sur les caractéristiques d’une SC, les multiples définitions du SCM, le
concept de performance, les indicateurs de la SC, les méthodes d’évaluation de la
performance SC, les modes de pilotage de la performance SC ainsi que la systémique
comme cadre adapté à l’analyse des systèmes complexes.
- Aux conclusions de l’étude benchmark qui sont de deux types : une liste des tendances
des entreprises aujourd’hui et le constat de corrélation entre le business model et les
pratiques d’évaluation de la performance
- Un premier livrable de la démarche systémique : le cahier des charges du SMAPsc
Conclusion : les pistes de recherche
La suite de la recherche devrait porter sur, d’une part, la validation des résultats de l’étude
benchmark en l’étendant à un échantillon d’entreprises plus important par le biais d’un
formulaire numérique ; et d’autre part, la poursuite de la démarche systémique et son
application sur un processus (Plan Directeur de Production ou Plan Industriel et Commercial).
Bibliographie
Baglin, G., Bruel, O., Garreau, A., Greif, M., Collectif, 2005. Management Industriel et Logistique :
Conception et pilotage de la Supply Chain, 4e édition. ed. Economica.
Krebs, B., 2010. Le livre blanc de la Supply chain.
Le Moigne, J.L.L., 1999. La Modélisation des systèmes complexes. Dunod.
Surana, A., Kumara *, S., Greaves, M., Raghavan, U.N., 2005. Supply-chain networks: a complex
adaptive systems perspective. Int. J. Prod. Res. 43, 4235–4265.
Mini CV
Hakim IDJIS est né le 14/09/1986 à Bejaia
en Algérie. Après avoir obtenu un diplôme
d’ingénieur en Génie Industriel de l’Ecole
polytechnique d’Alger en 2010, il s’installa
en France pour la préparation d’un master
en Génie Industriel à l’Ecole Centrale Paris.
Une fois le master validé, il continue en
thèse CIFRE avec PSA Peugeot Citroën,
depuis 2012, et dans le cadre de la chaire de
recherche « Armand Peugeot ».
Résumé (Abstract)
Le travail de recherche abordé dans
cette thèse, consiste à la formalisation
d’une méthodologie d’aide à la
conception d’une filière de recyclage
des produits en fin de vie, appliquée aux
batteries. L'approche proposée comporte
deux étapes. La première étape sert à la
modélisation du réseau de recyclage et
la caractérisation des éléments du
problème (périmètre du système,
variables et paramètres), en utilisant une
analyse systémique. La deuxième étape
consiste à élaborer des scénarios sur les
configurations de cette chaîne de valeur,
puis l'optimisation de leurs
fonctionnements. Nous considérerons
des hypothèses sur le positionnement
des acteurs, ainsi que sur les données
logistiques. L’outil utilisé pour la
simulation est la « dynamique des
systèmes ».
Mots-clés
Véhicule électrique, recyclage,
logistique inverse, business model.
Déploiement de la filière de recyclage des batteries à l’horizon 2025 : Elaboration et optimisation de scénarios
Hakim IDJIS
Cadre : CIFRE : PSA Peugeot Citroën –
Ecole Centrale Paris
Laboratoire Génie Industriel,
Ecole Centrale Paris
Grande Voie des Vignes, 92295 Châtenay-
Malabry, France.
E-mail : [email protected]
PSA Peugeot Citroën
Vélizy A - Route de Gisy
78943 VELIZY VILLACOUBLAY
E-mail : [email protected]
Directeur de thèse
Jean-Claude Bocquet
Co-encadrants de thèse
Danièle Attias
Asma Ghaffari
Début de thèse
06/2012
Contexte et Problématique
La prise en compte des conséquences des activités humaines sur l’environnement est devenue
un des critères d’évaluation des processus de décision des donneurs d’ordre du monde
industriel. Dans ce contexte, l’industrie automobile est pleinement impliquée puisqu’elle fut
parmi les premières industries soumises à des réglementations environnementales (La
directive 2000/53/CE sur les véhicules hors d’usage, la directive 2006/66/CE pour le
traitement des piles et accumulateurs). Les politiques environnementales créent des
opportunités d’innovation majeures comme le véhicule électrique (Charue-Duboc et Midler,
2011). Ces projets d’innovation présentent souvent de fortes incertitudes.
Plusieurs travaux de recherche ont été menés pour apporter des réponses à cette nouvelle
problématique de recyclage en fin de vie, notamment sur les matières plastiques, le verre
(Farel et al., 2013) ou l’aluminium (Mathieux et Brissaud, 2010). Notre travail s’inscrit dans
cette démarche et concerne les batteries, avec un focus sur les batteries au lithium des
véhicules électriques. La spécificité de cette problématique est liée d’une part au volume et la
dangerosité des produits manipulés, d’autre part aux enjeux du recyclage, à savoir la
conformité à la réglementation, les bénéfices économiques de la réutilisation en 2nd
vie des
batteries et en dernier, la disposition de matières premières recyclées.
Objectif de la recherche
L’intérêt de ce sujet pour l’entreprise réside dans l’identification d’une configuration de la
chaîne de valeur associée à la fin de vie des batteries. Cette chaîne de valeur doit permettre de
se conformer à la réglementation en vigueur tout en maitrisant le coût global des batteries.
Méthodologie de recherche
Le travail de recherche abordé dans cette thèse, consiste à la formalisation d’une
méthodologie d’aide à la conception d’une filière de recyclage des produits en fin de vie dans
un environnement incertain, appliquée aux batteries. Cette conception passe par une première
étape de modélisation de la filière de recyclage puis par une étape d’optimisation de son
fonctionnement (Idjis et al., 2013a). Les incertitudes à considérer sont de type :
- Quantitatif : les gisements, débouchés de recyclage et les procédés (Hoyer et al., 2011)
- Qualitatif : Il s’agit de prendre en compte le positionnement de PSA dans cette filière, ainsi
que ceux des autres acteurs à travers différents business models.
Le recyclage inclut l’utilisation en seconde vie de tout ou partie des composants ou le
recyclage matière. L’optimisation englobe le dimensionnement des infrastructures et
l’optimisation des flux logistiques, dans le but de satisfaire les performances qui seront
définies par les parties prenantes de cette filière.
Avancées & Perspectives
En s’appuyant sur la démarche de travail définie par la convention CIFRE, je me suis
constitué une connaissance bibliographique sur les aspects techniques, économiques et
organisationnels liés au recyclage des batteries au lithium. Dans un second temps, je me suis
intéressé à l’analyse systémique de la filière de recyclage. L’objectif était de définir un
schéma type de la chaîne de valeur, les parties prenantes et en dernier, les variables et
paramètres permettant le dimensionnement de cette chaîne de valeur. Ce dernier élément est
le plus important, et a nécessité la mise en place de nombreuses réunions avec des experts au
sein de l’entreprise (PSA) afin de valider ces variables et renseigner leurs grandeurs. Après
cette étape, il s’en est suivi une étape de simulation en utilisant un modèle de la dynamique
des systèmes. Les premiers résultats ont été présentés en conférences (Idjis et Ghaffari, 2013)
(Idjis et al., 2013b), workshop et journées posters.
Le temps restant de la thèse sera consacré à la finalisation de la simulation et l’optimisation,
qui nécessite une réflexion sur deux niveaux (quantitatif et qualitatif) : Une réflexion sur les
données technico-économiques (quantitatives) qui est dans la continuité du travail entamé
jusqu’à présent. Une réflexion sur les scénarii d’évolution de la chaîne de valeur en tenant
compte des positionnements stratégiques des acteurs, l’évolution de la conjoncture
économique et de la mobilité. Une dernière étape d’optimisation permettra de planifier le
déploiement optimal de la chaîne logistique. .
Bibliographie
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