Vers le Remanufacturing 5.0: une approche méthodologique pour la mise en œuvre de systèmes de refabrication intelligents et durables

Résumé

Cette thèse aborde la mise en œuvre des principes de l’Industrie 5.0 dans les systèmes de refabrication ( en anglais « remanufacturing ») afin de surmonter leurs principaux défis. La refabrication est une stratégie d’économie circulaire qui, par le biais de processus industriels, redonne aux produits en fin de vie un état similaire, voire supérieur, à celui des produits neufs. Cela permet de réduire la consommation d’énergie et de matières premières par rapport à la fabrication de nouveaux produits. Cependant, sa mise en œuvre est complexe car elle implique de relever d’importants défis intrinsèques, tels que l’incertitude quant à la quantité, l’état et les taux de retour des produits usagés, la complexité des processus et des produits, et la méfiance des consommateurs, entre autres. De plus, des préoccupations persistent quant à sa durabilité, car sa mise en œuvre privilégie les critères économiques au détriment des critères environnementaux et sociaux, négligeant ainsi les besoins de toutes les parties prenantes. Dans ce contexte, l’implémentation des principes de l’Industrie 5.0 en la refabrication, qui incluent la durabilité, l’approche centrée sur l’humain et la résilience des systèmes, représentent la meilleure alternative pour surmonter ces défis. La thèse commence par identifier les liens entre la durabilité, les parties prenantes et le système de refabrication. Ceci est réalisé en identifiant et en analysant ses principaux indicateurs clés de performance. À partir de ces éléments, une définition de la refabrication durable est formulée, ainsi qu’un cadre méthodologique permettant d’évaluer le démontage, le recyclage et la refabrication durables des produits. Une architecture intelligente, constituant le cœur du système, est présentée. Cette architecture intègre les principes de l’Industrie 5.0 et relie le modèle d’affaires, les parties prenantes et les opérations du système tout au long de la chaîne d’approvisionnement grâce à des systèmes intelligents. Sa pertinence et son applicabilité sont illustrées par une étude de cas portant sur la refabrication de moteurs électriques. Une architecture de refabrication cellulaire reconfigurable est introduite en tant qu’architecture productive. Celle-ci est intégrée à une stratégie d’entreprise afin de gérer l’incertitude quant à la quantité et à l’état des produits usagés. Un modèle d’optimisation multi-objectif est proposé pour configurer l’architecture. Les résultats montrent que les configurations proposées gèrent efficacement l’incertitude. Le Remanufacturing 5.0 est introduit à travers une étude de cas basée sur la revalorisation des batteries lithium-ion de véhicules électriques au Québec, au Canada. Cette étude comprend une simulation du cycle de vie des batteries, une prédiction de leur durée de vie et un modèle d’optimisation multi-objectif qui synthétise les principes de l’Industrie 5.0. La démarche entreprise permet de comprendre le fonctionnement du système et fournit des informations sur son adoption et sa mise en œuvre. Cette thèse contribue à la compréhension de l’intégration des principes de l’Industrie 5.0 dans la refabrication, d’un point de vue méthodologique. À cette fin, elle établit comment ces principes interagissent avec le système de refabrication; puis les intègre à la structure du système; et enfin, simule le fonctionnement du système de Remanufacturing 5.0 afin d’illustrer ses différentes dimensions et ses avantages.

Date	5 janv. 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Lucas Hof (Directeur(-trice)) & Jean-Pierre Kenné (Codirecteur(-trice))