Stratégie et méthode pour l'élaboration, le développement et l'optimisation d'un processus de recyclage innovant

Strategy and Method for the Elaboration, Development and Optimization of an Innovative Recycling Process

• Auteur / Autrice : Elisa Bonaldi
• Direction : Smaïl Aït-El-Hadj, Eric Bonjour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des systèmes industriels
• Date : Soutenance le 04/09/2015
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Équipe de recherche sur les processus innovatifs (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Perry
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Riad Benelmir
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Gwenola Yannou-Le Bris, Peggy Zwolinski

Mots clés

Mots clés contrôlés

Décision multicritère

Travail collaboratif

Logistique (gestion)

Analyse du cycle de vie

Innovation

Recyclage (déchets, etc.)

Mots clés libres

Éco-Conception

Recyclage

Valorisation

Conception de chaîne de valeur

Projet collaboratif de R&D

Matière fin de vie

Processus d’innovation

Sélection de partenaires

Supply chain de recyclage

Outils d’aide à la décision multicritères

Eco-Design

Recycling

Recovery

End of Life materials

Supply chain design

Recycling supply chain

Value chain

R&D Collaborative project

Virtual enterprise

Innovation process

Partner selection

Multi-Criteria Decision Making

Résumé

Les réglementations sur le recyclage des produits, mais aussi le développement de l‘écoconception, obligent les industriels à rechercher des solutions de recyclage pour leurs produits en fin de vie. Les préoccupations environnementales croissantes dans l’industrie créent de nouvelles opportunités d’affaires et nécessitent des changements d’organisation pour accompagner la transition vers des activités industrielles plus durables. Une activité industrielle de recyclage de matières issues de la fin de vie d’un produit, se déroule idéalement avec la participation de différents partenaires industriels dans le cadre d’un projet collaboratif. Cela permet de développer une nouvelle supply chain de recyclage et de concevoir un nouveau produit, fabriqué grâce à cette supply chain. Les projets collaboratifs de R&D permettent de rassembler des compétences complémentaires dans le but de proposer des solutions pour accroitre le taux de recyclage d’une matière dans le domaine considéré. Aujourd’hui, les expériences de projets collaboratifs existent créant de nouvelles opportunités de marché dans l’industrie du recyclage. Cependant, nous observons qu’il n’existe pas de méthode opérationnelle permettant de guider les industriels dans la définition d’un projet collaboratif de recyclage. De plus, la sélection des partenaires pour de tels projets est une réelle difficulté pour les industriels. En effet, les valeurs apportées par les partenaires créent l’intérêt du projet et favorise le succès de la collaboration. Cependant, nous constatons qu’il n’existe pas de méthode dans le cadre du recyclage industriel pour faire un choix efficace de partenaires de R&D sur un projet collaboratif. Une revue de la littérature est présentée, pour connaitre l’état de l’art industriel et scientifique, avec un éclairage sur les meilleures pratiques existantes de façon à les prendre en compte et les intégrer, afin de proposer une contribution originale. A partir de cette revue de l’état de l’art, nous mettons en évidence un manque de méthode associant les organisations de projets collaboratifs R&D et le développement de supply chain de recyclage ; cela contribue à donner une posture originale à notre recherche. Notre contribution est de proposer une combinaison de méthodes pour accompagner les industriels dans la définition d’un projet collaboratif pour la mise en place d’une activité de recyclage. • La première méthode facilite la compréhension des mécanismes d’une industrie émergeante du recyclage, agissant simultanément sur l’impact environnemental, en recyclant les produits en fin de vie, et sur la compétitivité d’une entreprise, par sa différenciation vers de nouvelles activités industrielles. • La deuxième méthode développée est une aide pour le chef de projet R&D lors de la définition d’un « projet collaboratif de recyclage », avec la spécification du marché, du produit recyclé et de la structure projetée de la filière de recyclage. • Nous développons également la question de la sélection des partenaires d’un projet collaboratif de R&D dans le domaine du recyclage, en proposant une méthode d’évaluation ainsi que la définition de critères adaptés à ce nouveau contexte. Sur ce point, nous utilisons les techniques d’aide à la décision multicritères que nous combinons, afin d’aider les industriels dans ce processus de sélection. Une étude de cas est développée concernant l’industrie française du recyclage textile, ainsi qu’un projet de R&D collaboratif impliquant l’utilisation de matières premières recyclables provenant des véhicules hors d’usage et de vêtements fin de vie, pour l’éco-conception d’un produit nouveau. L’application de la combinaison des méthodes proposées, conduites dans le cadre d’un projet de recyclage spécifique, permet de discuter les premiers résultats et d’ouvrir ce sujet sur des perspectives de recherche à venir

Regulations on product recycling rates, but also growing consciousness on the importance of eco-design, enforce industrials to seek for solutions to recycle their products at their end of life. Growing environmental concerns in the industry allow new business opportunities and require organizational changes to support transition toward more sustainable industrial activities. Building a recycling industrial activity for materials coming from end of life products is a great challenge that requires an analysis of the opportunities and threats and the added value of industrial partners, in the scope of a collaborative project (or a collaborative network). This kind of projects aims at designing a new recycling supply chain and to design a new product that will be manufactured by this supply chain. R&D collaborative projects enable to gather complementary competencies in order to propose solutions to increase the recycling rate on the territory. Nowadays, experiences such as collaborative projects are witnessed, giving various new business possibilities in the recycling industry. However, a literature review we have performed points out that there is no existing method permitting to analyze the opportunity of a recycling value chain and to guide industrials in the definition of a “recycling collaborative project”. Moreover, for such projects, the selection of the partners is of great issue for the industrials. Indeed, the values brought by the partners make the interest of the project and favor the success of the collaboration. However, there is no existing method to choose R&D collaborative project partners efficiently in the scope of the recycling industry. A literature review presents the industrial and scientific state of the art and highlights the existing best practices in order to take them into account for the proposal of an original contribution. From the state of the art we can highlight a lack of methods that would associate R&D collaborative project organizations with the development of recycling supply chains; this positioning contributes to the originality of the work realized. Our contribution is to propose three methods to help industrials to define a collaborative project for the design and building of a new recycling supply chain: • The first method we propose facilitates the understanding of a recycling emerging industry mechanisms, act simultaneously on the environmental impact by recycling end of life products and on the business competitiveness by differentiation in new industrial activities. • The second method we developed must helps recycling R&D project managers to define a “recycling collaborative project”, the target market, the recycled product that will be manufactured and the potential structure of the future supply chain. • The third method is related to the question of partner selection with the proposal of a ranking method and the definitions of adapted criteria for such selections. In this respect we used Multi-Criteria Decision Making (MCDM) techniques to help industrials in this selection process. A case study is developed on the French textile recycling industry and a R&D collaborative project that introduces recyclable raw material from end of life vehicles and garments, for the development of a new product. An application of our research is conducted on a specific recycling collaborative project in order to discuss the initial results, and perspectives are highlighted for further research investigations