PIECE Program for North American Mobility In Higher Education Rev:2.4 Créé à LÉcole Polytechnique de Montréal et Universidad de Guanajuato Program for

Créé àCréé àL’École Polytechnique de L’École Polytechnique de

Montréal etMontréal etUniversidad de GuanajuatoUniversidad de Guanajuato

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 Program for North American Mobility inin

Higher 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 à Introduction à l’Intégration des Procédés l’Intégration des Procédés – –

Niveau 1Niveau 1

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PIECENAMP

Module 8: Introduction à l’Intégration des Procédés

Résumé du projet

Objectifs Objectifs Créer des modules d’application via internet pour aider Créer des modules d’application via internet pour aider les universités à présenter l’introduction de l’Intégration les universités à présenter l’introduction de l’Intégration des Procédés dans les programmes d’études en ingénieriedes Procédés dans les programmes d’études en ingénierieRendre ces modules largement disponibles dans chacun Rendre ces modules largement disponibles dans chacun des pays participantsdes pays participants

Institutions participantesInstitutions participantes

Deux universités dans chacun des trois pays (Canada, Deux universités dans chacun des trois pays (Canada, Mexique et États-Unis)Mexique et États-Unis)Deux instituts de recherche dans deux secteurs différents Deux instituts de recherche dans deux secteurs différents de l’industrie: pétrole (Mexique), pâtes et papiers de l’industrie: pétrole (Mexique), pâtes et papiers (Canada)(Canada)Chacune des six universités a parrainé 7 échanges Chacune des six universités a parrainé 7 échanges d’étudiants durant la période de la bourse, subventionnée d’étudiants durant la période de la bourse, subventionnée en partie par le gouvernement des 3 paysen partie par le gouvernement des 3 pays

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PIECENAMP


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

Tous les modules sont divisés en 3 niveaux, chacun ayant un Tous les modules sont divisés en 3 niveaux, chacun ayant un but spécifique:but spécifique:

Niveau 1: Information préliminaireNiveau 1: Information préliminaire

Niveau 2: Application avec des études de casNiveau 2: Application avec des études de cas

Niveau 3: Problèmes avec structure de réponse ouverteNiveau 3: Problèmes avec structure de réponse ouverte

Ces niveaux doivent être complétés dans cet ordre Ces niveaux doivent être complétés dans cet ordre spécifique. Les étudiants seront questionnés à différents spécifique. Les étudiants seront questionnés à différents moments pour mesurer leur degré de compréhension, avant moments pour mesurer leur degré de compréhension, avant de passer au niveau suivant.de passer au niveau suivant.

Chaque niveau comprend un énoncé d’intention au début et Chaque niveau comprend un énoncé d’intention au début et un quiz à la fin des Niveaux 1 et 2.un quiz à 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 méthodes et outils de l’Intégration des Procédésméthodes et outils de l’Intégration des Procédés, et , et de situer de situer l’Intégration des Procédésl’Intégration des Procédés dans une dans une perspective plus vaste. Cette étape a été identifiée comme perspective plus vaste. Cette étape a été identifiée comme pré-requis pour les autres modules en relation avec pré-requis pour les autres modules en relation avec l’apprentissage de l’apprentissage de l’Intégration des Procédésl’Intégration des Procédés

But du Module 8

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Niveau 1Information préliminaire

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Niveau 1: Énoncé d’intentionNiveau 1: Énoncé d’intention

Le but de ce niveau est de fournir une vue d’ensemble Le but de ce niveau est de fournir une vue d’ensemble générale des outils de l’Intégration des Procédés, en générale des outils de l’Intégration des Procédés, en mettant l’accent sur leur lien avec l’analyse de rentabilité. mettant l’accent sur leur lien avec l’analyse de rentabilité. À la fin du Niveau 1, l’étudiant devrait être en mesure de:À la fin du Niveau 1, l’étudiant devrait être en mesure de:

Distinguer les outils principaux de l’Intégration des Distinguer les outils principaux de l’Intégration des ProcédésProcédés

Comprendre la portée de chaque outil de l’Intégration des Comprendre la portée de chaque outil de l’Intégration des ProcédésProcédés

Avoir une vue d’ensemble de chaque outil de l’Intégration Avoir une vue d’ensemble de chaque outil de l’Intégration des Procédésdes Procédés

Niveau 1 – Objectifs

Le Niveau 1 inclut également une liste de quelques Le Niveau 1 inclut également une liste de quelques lectures sélectionnées, afin d’aider l’étudiant à acquérir lectures sélectionnées, afin d’aider l’étudiant à acquérir une compréhension plus approfondie du sujet.une compréhension plus approfondie du sujet.

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Le Niveau 1 est divisé en trois sectionsLe Niveau 1 est divisé en trois sections

1.1 Introduction et définition de l’Intégration des Procédés 1.1 Introduction et définition de l’Intégration des Procédés (IP)(IP)

1.2 Vue d’ensemble des outils de l’IP1.2 Vue d’ensemble des outils de l’IP

1.3 Tour d’horizon mondial des praticiens qui concentrent 1.3 Tour d’horizon mondial des praticiens qui concentrent leur expertise sur l’IPleur expertise sur l’IP

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

Niveau 1 – Contenu

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1.1 Introduction et définition de l’Intégration des Procédés1.1 Introduction et définition de l’Intégration des Procédés

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

1.3 Tour d’horizon mondial des praticiens qui concentrent 1.3 Tour d’horizon mondial des praticiens qui concentrent leur expertise sur l’IP leur expertise sur l’IP

Plan

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1.1 Introduction et définition de l’Intégration des

Procédés

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Le président de votre compagnie ne sait probablement pas Le président de votre compagnie ne sait probablement pas ce que l’Intégration des Procédés peut faire pour la ce que l’Intégration des Procédés peut faire pour la compagnie…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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Années 1960-1970Années 1960-1970 Linnhoff a amorcé le domaine de Linnhoff a amorcé le domaine de l’l’identification des points d’invariance identification des points d’invariance à l’UMIST « University à l’UMIST « University of Manchester Institute of Science and Technology », se of Manchester Institute of Science and Technology », se concentrant sur le domaine thermique du point d’invariance. À concentrant sur le domaine thermique du point d’invariance. À peu près à la même époque, le Département de l’Intégration des peu près à la même époque, le Département de l’Intégration des Procédés a été créé à l’UMIST, peu de temps après que la firme Procédés a été créé à l’UMIST, peu de temps après que la firme de consultants Linnhoff-March Inc. ait vu le jour.de consultants Linnhoff-March Inc. ait vu le jour.

Années 1980-1990Années 1980-1990 développement du concept de l’énergie à la développement du concept de l’énergie à la conception d’un procédéconception d’un procédé

Années 1990-2000Années 1990-2000 Des analogies sont utilisées pour appliquer le Des analogies sont utilisées pour appliquer le concept du point d’invariance, dans les réseaux de transfert de concept du point d’invariance, dans les réseaux de transfert de chaleur, au transfert de masse et aux systèmes d’hydrogène et chaleur, au transfert de masse et aux systèmes d’hydrogène et de traitement de l’eaude traitement de l’eau

Il n’est réellement pas facile de définir IP…Il n’est réellement pas facile de définir IP…

Un bref historique de l’Intégration des Un bref historique de l’Intégration des ProcédésProcédés

Introduction et définition de l’Intégration des Procédés

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1.1. L’Intégration des Procédés pourrait être considérée comme L’Intégration des Procédés pourrait être considérée comme une série initiale de techniques de procédés, servant aussi une série initiale de techniques de procédés, servant aussi bien à la conception d'un procédé qu’à la rétro-installation de bien à la conception d'un procédé qu’à la rétro-installation de celui-cicelui-ci

2.2. Les objectifs d’entreprise entraînent le développement de l’IP:Les objectifs d’entreprise entraînent le développement de l’IP:a)a) Dans la « nouvelle économie », l’emphase est mise sur les Dans la « nouvelle économie », l’emphase est mise sur les

projets de rétro-installation motivée par le retour sur le capital projets de rétro-installation motivée par le retour sur le capital investi (ROCE: investi (ROCE: Return on Capital EmployedReturn on Capital Employed ))

b)b) L’IP L’IP trouve sa valeur dans les données, trouve sa valeur dans les données, spécialement lorsque les spécialement lorsque les systèmes de données en temps réel sont implantéssystèmes de données en temps réel sont implantés

3.3. Les corporations souhaitent prendre des décisions plus Les corporations souhaitent prendre des décisions plus éclairées:éclairées:

1.1. Pour les opérationsPour les opérations2.2. Durant le processus de conceptionDurant le processus de conception

4.4. Aujourd’hui, une forte tendance consiste à s’éloigner des Aujourd’hui, une forte tendance consiste à s’éloigner des opérations par unité, pour se concentrer sur les phénomènes. opérations par unité, pour se concentrer sur les phénomènes. Nous ne regardons plus seulement l’intégration Nous ne regardons plus seulement l’intégration entreentre les les unités, mais aussi l’intégration unités, mais aussi l’intégration à l’intérieurà l’intérieur des unités des unités (Process Integration Primer, IEA)(Process Integration Primer, IEA)

Introduction et Définition de l’ Intégration des Procédés

Contexte moderne de l’Intégration des Contexte moderne de l’Intégration des Procédés Procédés

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La définition de l’Intégration des Procédés selon La définition de l’Intégration des Procédés selon ““The International The International Energy AgencyEnergy Agency” ” (IEA) (1993):(IEA) (1993):

““Des méthodes systématiques et générales pour concevoir des systèmes de production Des méthodes systématiques et générales pour concevoir des systèmes de production intégrés, allant des procédés individuels jusqu’à l'ensemble des sites, avec une emphase intégrés, allant des procédés individuels jusqu’à l'ensemble des sites, avec une emphase spéciale sur l’utilisation efficace de l’spéciale sur l’utilisation efficace de l’énergieénergie et la réduction des effets sur l’ et la réduction des effets sur l’environnement environnement ””

Définition de l’Intégration des Procédés Définition de l’Intégration des Procédés

Introduction et Définition de l’Intégration des Procédés

““L’Intégration des Procédés est le terme usuel utilisé pour l’application des L’Intégration des Procédés est le terme usuel utilisé pour l’application des méthodologies développées pour des approches intégrées et orientées en fonction méthodologies développées pour des approches intégrées et orientées en fonction des systèmes pour le procédé industriel de conception de l’usine, autant pour les des systèmes pour le procédé industriel de conception de l’usine, autant pour les applications nouvelles que pour celles de rétro-installation.”applications nouvelles que pour celles de rétro-installation.”

““De telles méthodologies peuvent être des modèles, méthodes et techniques De telles méthodologies peuvent être des modèles, méthodes et techniques mathématiques, thermodynamiques et économiques. Des exemples de ces mathématiques, thermodynamiques et économiques. Des exemples de ces méthodes incluent: l’intelligence artificielle, l’analyse hiérarchique, l’analyse du point méthodes incluent: l’intelligence artificielle, l’analyse hiérarchique, l’analyse du point d’invariance et la programmation mathématique. L’Intégration des Procédés réfère à d’invariance et la programmation mathématique. L’Intégration des Procédés réfère à la conception optimale; des exemples de ces aspects sont: immobilisations, efficacité la conception optimale; des exemples de ces aspects sont: immobilisations, efficacité énergétique, émissions, exploitabilité, flexibilité, commandabilité, sécurité et énergétique, émissions, exploitabilité, flexibilité, commandabilité, sécurité et rendements. L’Intégration des Procédés réfère également à certains aspects des rendements. L’Intégration des Procédés réfère également à certains aspects des opérations et de maintenance. ”opérations et de maintenance. ” Développement viableDéveloppement viable

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El-Halwagi, M. M., El-Halwagi, M. M., Pollution Pollution PreventionPrevention throughthrough ProcessProcess IntegrationIntegration: : SystematicSystematic Design Design ToolsTools. Academic Press, . Academic Press, 1997. 1997. ““Un procédé chimique est un système intégré d’unités et de Un procédé chimique est un système intégré d’unités et de courants inter-reliés, et il devrait être traité comme tel. courants inter-reliés, et il devrait être traité comme tel. L’Intégration des Procédés est une approche holistique pour L’Intégration des Procédés est une approche holistique pour arriver à la conception d’un procédé, à la rétro-installation et arriver à la conception d’un procédé, à la rétro-installation et à l’opération qui met l’emphase sur l’unité des procédés. À la à l’opération qui met l’emphase sur l’unité des procédés. À la lumière d’une puissante interaction parmi les unités de lumière d’une puissante interaction parmi les unités de procédés, les courants et les objectifs, l’Intégration des procédés, les courants et les objectifs, l’Intégration des Procédés offre un cadre unique pour avoir fondamentalement Procédés offre un cadre unique pour avoir fondamentalement une perspective globale du procédé, déterminant une perspective globale du procédé, déterminant méthodiquement ses objectifs de performance atteignables et méthodiquement ses objectifs de performance atteignables et prenant des décisions systématiques menant à la réalisation prenant des décisions systématiques menant à la réalisation de ces objectifs. Il y a trois éléments clés dans toute de ces objectifs. Il y a trois éléments clés dans toute méthodologie d’Intégration des Procédés complète: synthèse, méthodologie d’Intégration des Procédés complète: synthèse, analyse et optimisation.”analyse et optimisation.”


Définition de l’Intégration des ProcédésDéfinition de l’Intégration des Procédés

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Nick Hallale, Aspentech – CEP July 2001 – Nick Hallale, Aspentech – CEP July 2001 – Burning Bright Burning Bright Trends in Process IntegrationTrends in Process Integration

““L’Intégration des Procédés est plus que la technologie du point L’Intégration des Procédés est plus que la technologie du point d’invariance et des réseaux d’échangeurs de chaleur. d’invariance et des réseaux d’échangeurs de chaleur. Aujourd’hui, elle a une portée beaucoup plus large et touche tous Aujourd’hui, elle a une portée beaucoup plus large et touche tous les aspects de la conception d’un procédé. Les industries qui ont les aspects de la conception d’un procédé. Les industries qui ont fait les changements nécessaires font plus d’argent avec leurs fait les changements nécessaires font plus d’argent avec leurs matières premières et les immobilisations tout en devenant plus matières premières et les immobilisations tout en devenant plus propres et plus viables.”propres et plus viables.”



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North American Mobility Program in Higher North American Mobility Program in Higher Education (NAMP)-January 2003Education (NAMP)-January 2003

””L’Intégration des Procédés (IP) est la synthèse du contrôle L’Intégration des Procédés (IP) est la synthèse du contrôle d’un procédé, de l’ingénierie d’un procédé et de la d’un procédé, de l’ingénierie d’un procédé et de la modélisation et de la simulation d’un procédé, en outils qui modélisation et de la simulation d’un procédé, en outils qui peuvent fonctionner avec de grandes quantités de données peuvent fonctionner avec de grandes quantités de données opérationnelles maintenant disponibles avec les systèmes opérationnelles maintenant disponibles avec les systèmes d’information des procédés. C’est un secteur en d’information des procédés. C’est un secteur en émergence, qui promet un contrôle accru et une gestion de émergence, qui promet un contrôle accru et une gestion de l’efficacité opérationnelle, de l’utilisation de l’énergie, des l’efficacité opérationnelle, de l’utilisation de l’énergie, des impacts environnementaux, de l’efficacité des impacts environnementaux, de l’efficacité des immobilisations, de la conception des procédés et de la immobilisations, de la conception des procédés et de la gestion des opérations.” gestion des opérations.”



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Que s’est-il produit?Que s’est-il produit?En plus de la thermodynamique (la base du concept du En plus de la thermodynamique (la base du concept du point d’invariance), d’autres techniques sont tirées de point d’invariance), d’autres techniques sont tirées de l’analyse holistique, en particulier:l’analyse holistique, en particulier:

Modélisation des procédésModélisation des procédés

Statistiques des procédésStatistiques des procédés

Optimisation des procédésOptimisation des procédés

Rentablité des procédésRentablité des procédés

Contrôle des procédésContrôle des procédés

Conception des procédésConception des procédés

Introduction and Définition de l’Intégration des Procédés


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Voici certaines activités de conception auxquelles ces techniques et Voici certaines activités de conception auxquelles ces techniques et méthodes servent aujourd’hui:méthodes servent aujourd’hui:

ModélisationModélisation et et simulation simulation d’un procédéd’un procédé, ainsi que , ainsi que validationvalidation des des résultats afin d’obtenir de l’information précise et fiable sur le procédé résultats afin d’obtenir de l’information précise et fiable sur le procédé autant pour une nouvelle conception que pour une rétro-installationautant pour une nouvelle conception que pour une rétro-installation

RéduireRéduire le coût annuel total le coût annuel total par un compromis optimal entre par un compromis optimal entre l’énergie, l’équipement et les matières premières. À même ce l’énergie, l’équipement et les matières premières. À même ce compromis: réduire compromis: réduire l’énergiel’énergie, améliorer l’utilisation , améliorer l’utilisation des matières des matières premièrespremières et diminueret diminuer le coût en immobilisations le coût en immobilisations

Augmenter Augmenter le volume de production le volume de production par désengorgementpar désengorgement

Réduire les problèmes Réduire les problèmes opérationnelsopérationnels par une utilisation par une utilisation correctecorrecte (au (au lieu de maximale) de l’Intégration des Procédés lieu de maximale) de l’Intégration des Procédés

Augmenter Augmenter la commandabilité la commandabilité et et la flexibilité la flexibilité de l’usinede l’usine

Réduire les Réduire les émissions émissions indésirables et promouvoir la indésirables et promouvoir la prévention de la prévention de la pollutionpollution

Ajouter aux efforts communs dans les industries de procédés et dans la Ajouter aux efforts communs dans les industries de procédés et dans la société pour un développement viablesociété pour un développement viable


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Objectifs possiblesObjectifs possiblesCoût moindre en immobilisations pour le même Coût moindre en immobilisations pour le même objectif de conceptionobjectif de conception

Augmentation par l’accroissement de production, Augmentation par l’accroissement de production, pour la même base d’actifs à court termepour la même base d’actifs à court terme

Une réduction marginale des coûts unitaires de Une réduction marginale des coûts unitaires de production par le procédé d’optimisationproduction par le procédé d’optimisation

Un meilleur rapport de la performance Un meilleur rapport de la performance énergie/environnement, sans compromettre la énergie/environnement, sans compromettre la compétitivitécompétitivité

RéductionRéduction

COÛTSCOÛTS

POLLUTIONPOLLUTION

ÉNERGIEÉNERGIE

AugmentatioAugmentationn

DÉBITDÉBIT

RENDEMENTRENDEMENT

PROFITPROFIT


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Connaissance Connaissance des procédésdes procédés

(modèles)(modèles)

Données des Données des procédésprocédés

en en Temps réelTemps réel

SystèmesSystèmeset outilset outilsde l’IPde l’IP

L’amélioration globale des L’amélioration globale des équipements de l’usine, équipements de l’usine, l’efficacité énergétique et la l’efficacité énergétique et la productivité demandent une productivité demandent une multi-analyse de pointe multi-analyse de pointe comportant une variété comportant une variété d’habiletés techniques et d’habiletés techniques et d’expertise, incluant: d’expertise, incluant:

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

•Familiarisation avec les Familiarisation avec les problèmes et tendances de problèmes et tendances de l’industriel’industrie

•Méthodologie pour déterminer Méthodologie pour déterminer les coûts marginaux justesles coûts marginaux justes

•Procédures et outils pour les Procédures et outils pour les audits de la conservation de audits de la conservation de l’énergie, de l’eau et des l’énergie, de l’eau et des matières premièresmatières premières

• Systèmes d’information desSystèmes d’information des procédésprocédés

Introduction et Définition de l’Intégration des ProcédésRésumé des éléments de l’Intégration des ProcédésRésumé des éléments de l’Intégration des Procédés

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L’Intégration des Procédés de la méthodologie de la L’Intégration des Procédés de la méthodologie de la récupération de la chaleur, dans les années 1980, a évolué récupération de la chaleur, dans les années 1980, a évolué pour devenir ce que plusieurs chefs de file dans les pour devenir ce que plusieurs chefs de file dans les compagnies industrielles et les groupes de recherche, au compagnies industrielles et les groupes de recherche, au 20e siècle, considèrent comme l’analyse holistique des 20e siècle, considèrent comme l’analyse holistique des procédés, impliquant les éléments suivants:procédés, impliquant les éléments suivants:

Données des procédésDonnées des procédés

Systèmes et outils Systèmes et outils

Principes des procédés d’ingénierie et connaissance Principes des procédés d’ingénierie et connaissance détaillée du secteur des procédésdétaillée du secteur des procédés

CiblageCiblage

ConclusionConclusion


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1.1 Introduction et définition de l’Intégration des 1.1 Introduction et définition de l’Intégration des ProcédésProcédés

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

1.3 Tour d’horizon mondial des pratriciens qui 1.3 Tour d’horizon mondial des pratriciens qui concentrent leur expertise sur l’IPconcentrent leur expertise sur l’IP

Plan

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

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PIECENAMP


Simulation du Simulation du procédéprocédé

•Régime permanentRégime permanent

•DynamiqueDynamique

Analyse du point Analyse du point d’invarianced’invariance

Optimisation Optimisation par par

programmation programmation mathématiquemathématiqueMéthodes de Méthodes de

recherche recherche aléatoiresaléatoires

Analyse du Analyse du cycle de viecycle de vie

Modélisation des Modélisation des procédés guidée procédés guidée par les donnéespar les données

Gestion du Gestion du modèle modèle

d’entreprise et de d’entreprise et de la chaîne de la chaîne de productionproduction

Conception et Conception et contrôle des contrôle des

procédés procédés intégrésintégrés

Optimisation Optimisation en temps réelen temps réel


Traitement et réconciliation des donnéesTraitement et réconciliation des données

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

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PIECENAMP


Simulation du procédéSimulation du procédé

•Régime permanentRégime permanent

•DynamiqueDynamique

Analyse du Analyse du point point

d’invarianced’invarianceOptimisation par Optimisation par programmation programmation mathématiquemathématique

Méthodes de Méthodes de recherche recherche aléatoiresaléatoires

Analyse du Analyse du cycle de viecycle de vie

Modélisation des Modélisation des procédés guidée procédés guidée par les donnéespar les données

Gestion du Gestion du modèlemodèle

d’entreprised’entreprise et et de la chaîne de de la chaîne de

productionproduction

Conception et Conception et contrôle des contrôle des

procédés procédés intégrésintégrés

Optimisation en Optimisation en temps réel temps réel


Traitement et Réconciliation des données

SUIVANSUIVANTT

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

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PIECENAMP


Simulation des procédés

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PIECENAMP


Simulation des procédés

Dans l’industrie des procédés, nous trouvons deux niveaux de Dans l’industrie des procédés, nous trouvons deux niveaux de modèles: les modèles d’usines et modèles d’unités modèles: les modèles d’usines et modèles d’unités d’exploitation comme les réacteurs, les colonnes, les pompes, d’exploitation comme les réacteurs, les colonnes, les pompes, les échangeurs de chaleur, les réservoirs, etc.les échangeurs de chaleur, les réservoirs, etc.

Un modèle ne Un modèle ne comprend pas comprend pas tout:tout:

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

“Tous les modèles sont faux, quelques modèles sont utiles”

George Box, PhD, University of

Wisconsin

PROCÉDPROCÉDÉÉ

MODÈLEMODÈLE

EntréEntréee

SortieSortie

EntréEntréee

SortieSortie

XX11, ..., X, ..., Xnn

XX11, ..., X, ..., Xmm

YY11, ..., Y, ..., Ykk

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

Il y a deux types de simulations: à régime permanent et Il y a deux types de simulations: à régime permanent et dynamiquedynamique

Simulation: hypothèse de l’expérimentation avec un modèleSimulation: hypothèse de l’expérimentation avec un modèle La simulation implique l’exécution d’une série d’expériences avec La simulation implique l’exécution d’une série d’expériences avec

un modèle des procédésun modèle des procédés

Figure 1

28

PIECENAMP


Simulation des procédés – Modélisation des procédés

À quoi sert un modèle?À quoi sert un modèle?

Un modèle est une abstraction d’une opération de procédé Un modèle est une abstraction d’une opération de procédé employée pour établir, changer, améliorer, contrôler et employée pour établir, changer, améliorer, contrôler et répondre aux questions en rapport avec ce procédé répondre aux questions en rapport avec ce procédé

Un modèle peut être utilisé pour différentes formulations de Un modèle peut être utilisé pour différentes formulations de base d’un problème: simulation, identification, évaluation et base d’un problème: simulation, identification, évaluation et conceptionconception

Un modèle peut être utilisé pour résoudre des problèmes Un modèle peut être utilisé pour résoudre des problèmes dans les secteurs de la conception des procédés, du contrôle dans les secteurs de la conception des procédés, du contrôle et de l’optimisation, de l’analyse des risques, de la formation et de l’optimisation, de l’analyse des risques, de la formation d’opérateurs, de l’évaluation des risques et de l’ingénierie du d’opérateurs, de l’évaluation des risques et de l’ingénierie du logiciellogiciel pour des environnements d’ingénierie assistée par pour des environnements d’ingénierie assistée par ordinateurordinateur

La modélisation des procédés est la compréhension des La modélisation des procédés est la compréhension des phénomènes d’un procédé donné et la transformation de phénomènes d’un procédé donné et la transformation de cette compréhension en un modèle. cette compréhension en un modèle.

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PIECENAMP


Simulation des procédés – régime permanent et dynamique

Pourquoi la simulation en Pourquoi la simulation en régime permanent est-elle régime permanent est-elle importante?importante?

Meilleure compréhension du Meilleure compréhension du procédéprocédéEnsemble constant de l’usine Ensemble constant de l’usine type/données de l’équipementtype/données de l’équipementÉvaluation comparative objective Évaluation comparative objective des options pour le retour sur le des options pour le retour sur le capital investi (ROI: Return On capital investi (ROI: Return On Investment) etc.Investment) etc.Identification du point Identification du point d’invariance, instabilités, etc.d’invariance, instabilités, etc.Permet d’exécuter plusieurs Permet d’exécuter plusieurs expériences à coût moindre, une expériences à coût moindre, une fois que le modèle est construitfois que le modèle est construitÉvite de mettre en application Évite de mettre en application des solutions inefficacesdes solutions inefficaces

MODÈLEMODÈLE

EntréEntréee

SortieSortie

XX11, ..., X, ..., Xmm YY11, ..., Y, ..., Ytt

AVANCEMENT des opérations deAVANCEMENT des opérations del’usine / OPTIMISATION l’usine / OPTIMISATION

DU SUPPORT OPÉRATIONNELDU SUPPORT OPÉRATIONNEL

OPTIMISATION desOPTIMISATION desopérations de l’usineopérations de l’usine

Système en ligne

ÉDUCATION, FORMATION ÉDUCATION, FORMATION SYSTÈME DE CONTRÔLESYSTÈME DE CONTRÔLE

Systèmequasi en ligne

CONCEPTION DU PROCÉDÉCONCEPTION DU PROCÉDÉ/ ANALYSE/ ANALYSESystème

hors ligne

Pourquoi la simulation Pourquoi la simulation dynamique est-elle dynamique est-elle importante?importante?

MODÈLEMODÈLE

(t)(t)

EntréEntréee

SortieSortie

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 Réconciliationdes données

31

PIECENAMP


Objectifs du traitement des donnéesObjectifs du traitement des donnéesFournir de l’information fiable et des connaissances sur les Fournir de l’information fiable et des connaissances sur les données complètes pour la validation de la simulation et de données complètes pour la validation de la simulation et de l’analyse des procédésl’analyse des procédés

Exécuter l’entretien de l’instrumentExécuter l’entretien de l’instrument

Détecter les problèmes de fonctionnementDétecter les problèmes de fonctionnement

Évaluer les valeurs non mesurablesÉvaluer les valeurs non mesurables

Réduire les erreurs aléatoires et brutes lors de la prise de Réduire les erreurs aléatoires et brutes lors de la prise de mesuresmesures

Détecter les régimes permanentsDétecter les régimes permanents

Traitement et réconciliation des données

Objectifs de la réconciliation des données Objectifs de la réconciliation des données Ajuster de façon optimale les valeurs mesurées à même les Ajuster de façon optimale les valeurs mesurées à même les contraintes données du procédécontraintes données du procédé

Améliorer la cohérence des données pour calibrer et valider la Améliorer la cohérence des données pour calibrer et valider la simulation des procédéssimulation des procédés

Évaluer les valeurs non mesurées du procédéÉvaluer les valeurs non mesurées du procédé

Détecter des erreurs flagrantes pour examiner de façon plus Détecter des erreurs flagrantes pour examiner de façon plus approfondie l'opération/problèmes d'instrumentapprofondie l'opération/problèmes d'instrument

32

PIECENAMP


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

Réconciliation des donnéesRéconciliation des donnéesLa réconciliation des données est la validation des données du La réconciliation des données est la validation des données du procédé en utilisant nos connaissances de la structure et du procédé en utilisant nos connaissances de la structure et du système de mesures de l’usinesystème de mesures de l’usine

Traitement et réconciliation des données

Figure 4

PRINCIPES STATISTIQUES

PROPRIÉTÉS THERMODYNAMIQUES

33

PIECENAMP


RÉCONCILIATION DES DONNÉESRÉCONCILIATION DES DONNÉES

Erreurs de mesure?Erreurs de mesure? Détection des erreurs Détection des erreurs flagrantesflagrantes

Bilans non résolus?Bilans non résolus? Bilans résolusBilans résolus

Pertes non identifiées?Pertes non identifiées? Pertes identifiéesPertes identifiées

Efficacité?Efficacité? Efficacité surveilléeEfficacité surveillée

Performance?Performance? Performance Performance quantifiéequantifiée

Traitement et Réconciliation des données – Bénéfices

Outil suivant

34

PIECENAMP


Analyse du point d’invariance

35

PIECENAMP


Dans les industries de procédés, l’objectif principal de Dans les industries de procédés, l’objectif principal de l’analyse du point d’invariance est d’optimiser les façons l’analyse du point d’invariance est d’optimiser les façons dans lesquelles les services de procédés (en particulier dans lesquelles les services de procédés (en particulier l’énergie, la masse, l’eau et l’hydrogène) sont appliqués l’énergie, la masse, l’eau et l’hydrogène) sont appliqués pour une grande variété de besoinspour une grande variété de besoins

L’analyse du point d’invariance accomplit ceci en créant L’analyse du point d’invariance accomplit ceci en créant un inventaire de tous les producteurs et consommateurs de un inventaire de tous les producteurs et consommateurs de ces services et en concevant systématiquement un ces services et en concevant systématiquement un arrangement optimal d’échanges de services entre ces arrangement optimal d’échanges de services entre ces producteurs et ces consommateurs. L’énergie, la masse et producteurs et ces consommateurs. L’énergie, la masse et la réutilisation de l’eau sont au cœur des activités de la réutilisation de l’eau sont au cœur des activités de l’analyse du point d’invariancel’analyse du point d’invariance

Avec l’application de l’analyse du point d’invariance, des Avec l’application de l’analyse du point d’invariance, des économies peuvent être réalisées en immobilisations et en économies peuvent être réalisées en immobilisations et en frais d’exploitation. Les émissions peuvent être réduites et frais d’exploitation. Les émissions peuvent être réduites et le débit augmentéle débit augmenté

Qu’est-ce que l’analyse du point Qu’est-ce que l’analyse du point d’invariance?d’invariance?


36

PIECENAMP


La base de l’analyse du point d’invariance:La base de l’analyse du point d’invariance:

L’utilisation des principes thermodynamiques L’utilisation des principes thermodynamiques (première et seconde lois)(première et seconde lois)

L’utilisation de la conception et des économies L’utilisation de la conception et des économies heuristiquesheuristiques

L’analyse du point d’invariance est une technique pour L’analyse du point d’invariance est une technique pour concevoir:concevoir:

Réseaux d’échangeur de chaleur (HEN: Heat Réseaux d’échangeur de chaleur (HEN: Heat Exchanger Networks) et réseaux d’échangeur de masse Exchanger Networks) et réseaux d’échangeur de masse (MEN: Mass Exchanger Networks)(MEN: Mass Exchanger Networks)

Réseaux de servicesRéseaux de services L’analyse du point d’invariance fait un usage L’analyse du point d’invariance fait un usage

considérable de représentations graphiquesconsidérable de représentations graphiques

CaractéristiqueCaractéristiquess


Dans l’analyse du point d’invariance, l’ingénieur contrôle Dans l’analyse du point d’invariance, l’ingénieur contrôle la procédure de conception (méthode interactive)la procédure de conception (méthode interactive)

L’analyse du point d’invariance intègre des paramètres L’analyse du point d’invariance intègre des paramètres économiqueséconomiques

37

PIECENAMP


Bénéfices possiblesBénéfices possibles

Un des principaux avantages Un des principaux avantages des méthodes des méthodes conventionnelles de conventionnelles de conception de l’analyse du conception de l’analyse du point d’invariance, est la point d’invariance, est la capacité de déterminer une capacité de déterminer une consommation d’énergie cible, consommation d’énergie cible, pour un procédé individuel ou pour un procédé individuel ou pour un emplacement entier pour un emplacement entier de production, avant de de production, avant de concevoir les procédésconcevoir les procédésL’analyse du point L’analyse du point d’invariance identifie d’invariance identifie rapidement où l’énergie, l’eau, rapidement où l’énergie, l’eau, l’hydrogène et les autres l’hydrogène et les autres économies matérielles économies matérielles peuvent être réaliséespeuvent être réaliséesRéduction des émissionsRéduction des émissionsL’analyse du point L’analyse du point d’invariance permet à d’invariance permet à l’ingénieur de trouver la l’ingénieur de trouver la meilleure façon de changer un meilleure façon de changer un procédé, si ce dernier le procédé, si ce dernier le permetpermet


En plus, l’analyse du point En plus, l’analyse du point d’invariance vous permet ded’invariance vous permet deMettre à jour ou développer les Mettre à jour ou développer les schémas de procédésschémas de procédésIdentifier le point d’invariance des Identifier le point d’invariance des procédés procédés Faire fonctionner les simulations tant Faire fonctionner les simulations tant départementales que pour l’ensemble départementales que pour l’ensemble de l’usinede l’usineDéterminer les besoins de chauffage Déterminer les besoins de chauffage (vapeur) et de refroidissement (vapeur) et de refroidissement minimumminimumIdentifier les opportunités de Identifier les opportunités de cogénérationcogénérationEstimer les coûts des projets afin Estimer les coûts des projets afin d’économiser de l’énergied’économiser de l’énergieÉvaluer les configurations de Évaluer les configurations de nouveaux équipements pour obtenir nouveaux équipements pour obtenir les installations les plus économiquesles installations les plus économiquesSubstituer les études déjà faites sur Substituer les études déjà faites sur l'énergie par une étude opérationnellel'énergie par une étude opérationnelle qui peut être facilement mise à jour qui peut être facilement mise à jour en utilisant la simulationen utilisant la simulation

Outil suivant

38

PIECENAMP


Optimisation par programmationmathématique

39

PIECENAMP


Un modèle mathématique d’un système est un ensemble Un modèle mathématique d’un système est un ensemble de rapports mathématiques (par exemple: égalités, de rapports mathématiques (par exemple: égalités, inégalités, conditions logiques) qui représentent une inégalités, conditions logiques) qui représentent une abstraction du vrai système pris en considérationabstraction du vrai système pris en considérationUn modèle mathématique peut être développé en utilisantUn modèle mathématique peut être développé en utilisant::

Des approches fondamentalesDes approches fondamentalesDes méthodes empiriquesDes méthodes empiriquesDes méthodes basées sur l’analogieDes méthodes basées sur l’analogie

Un modèle mathématique d’un système est constitué de Un modèle mathématique d’un système est constitué de quatre éléments clés:quatre éléments clés:

1.1. VariablesVariables 2.2. ParamètresParamètres3.3. ContraintesContraintes4.4. Rapports mathématiquesRapports mathématiques

Optimisation par programmation mathématique

Modèle mathématiqueModèle mathématique

40

PIECENAMP


Qu’est-ce que l’optimisation?Qu’est-ce que l’optimisation?

Un Un problème d’optimisation problème d’optimisation est un modèle mathématique qui, en est un modèle mathématique qui, en plus des éléments principaux mentionnés dans la diapositive plus des éléments principaux mentionnés dans la diapositive précédente, contient un ou plusieurs critères de performanceprécédente, contient un ou plusieurs critères de performanceLes Les critères de performancecritères de performance sont représentés par une sont représentés par une fonction fonction objectiveobjective. Cette fonction peut être, par exemple, la . Cette fonction peut être, par exemple, la minimisation minimisation des coûts, lades coûts, la maximisation maximisation du bénéfice ou du rendement du du bénéfice ou du rendement du procédéprocédéSi nous avons des critères multiples de performance, le problème Si nous avons des critères multiples de performance, le problème est alors classé comme un problème d’optimisation multi-est alors classé comme un problème d’optimisation multi-objectiveobjectiveIl y a différentes classes de problèmes d’optimisation: Il y a différentes classes de problèmes d’optimisation: programmation programmation linéaire et linéaire et non linéairenon linéaire,, (LP: Linear Programming (LP: Linear Programming et et NLP: Non-Linear ProgrammingNLP: Non-Linear Programming)),, programmation linéaire entière programmation linéaire entière mixtemixte (MILP: Mixed-Integer Linear Programming) (MILP: Mixed-Integer Linear Programming) etet programmation non linéaire entière mixte (MINLP: Mixed-Integer programmation non linéaire entière mixte (MINLP: Mixed-Integer Non-Linear Programming)Non-Linear Programming)

Autant que possible, les programmes linéaires (LP ou MILP) sont Autant que possible, les programmes linéaires (LP ou MILP) sont utilisés parce qu’ils garantissent des solutions globales. Les utilisés parce qu’ils garantissent des solutions globales. Les problèmes de programmation non linéaire entière mixte (MINLP) problèmes de programmation non linéaire entière mixte (MINLP) comportent également beaucoup d’applications dans l’ingénierie.comportent également beaucoup d’applications dans l’ingénierie.


41

PIECENAMP


ApplicationsApplicationsSynthèse des procédésSynthèse des procédés

Réseaux d’Échangeurs de Chaleur (HEN)Réseaux d’Échangeurs de Chaleur (HEN)

Réseaux d’Échangeurs de Masse (MEN)Réseaux d’Échangeurs de Masse (MEN)

Séquence de distillationSéquence de distillation

Systèmes basés sur les réacteursSystèmes basés sur les réacteurs

Systèmes de servicesSystèmes de services

Systèmes du procédé entierSystèmes du procédé entier

Conception, programmation et planification du procédéConception, programmation et planification du procédéConception et rétro-installation d'usines de produits Conception et rétro-installation d'usines de produits multiplesmultiples

Conception 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 contrôle

Conception du produit moléculaireConception du produit moléculaire

Location et attribution des installationsLocation et attribution des installations

Planification et programmation des installationsPlanification et programmation des installations

Topologie des réseaux de transportTopologie des réseaux de transport


Outil suivant

42

PIECENAMP


Méthodes de recherche aléatoires

43

PIECENAMP


Pourquoi des méthodes de recherche aléatoires?Pourquoi des méthodes de recherche aléatoires?

Toutes les formulations de modèles que vous avez Toutes les formulations de modèles que vous avez rencontrées jusqu’ici, dans la section de l’optimisation, rencontrées jusqu’ici, dans la section de l’optimisation, présument que les données pour un problème spécifique présument que les données pour un problème spécifique sont connues avec précision. Cependant, pour beaucoup sont connues avec précision. Cependant, pour beaucoup de problèmes réels, les données du problème ne peuvent de problèmes réels, les données du problème ne peuvent pas être connues avec précision pour une multitude de pas être connues avec précision pour une multitude de raisons. La première raison est due à une erreur de raisons. La première raison est due à une erreur de mesure simple. La deuxième et la plus fondamentale mesure simple. La deuxième et la plus fondamentale raison est que quelques données représentent des raison est que quelques données représentent des informations sur l’avenir (par exemple, demande ou prix informations sur l’avenir (par exemple, demande ou prix du produit pour une période future) et de ce fait, elles ne du produit pour une période future) et de ce fait, elles ne peuvent simplement pas être connues avec certitudepeuvent simplement pas être connues avec certitude..


44

PIECENAMP


Il y a différents types Il y a différents types d’algorithmesd’algorithmes aléatoiresaléatoiresRecuit simulé (SA: Simulated Annealing)Recuit simulé (SA: Simulated Annealing)Algorithmes génétiques (GAs: Genetic Algorithms)Algorithmes génétiques (GAs: Genetic Algorithms)Recherche TabuRecherche Tabu

Ces algorithmes conviennent aux problèmes contenant Ces algorithmes conviennent aux problèmes contenant des incertitudes. Ces algorithmes informatiques ou des incertitudes. Ces algorithmes informatiques ou modèles de procédure ne garantissent pas des modèles de procédure ne garantissent pas des optimums globaux mais ils sont fructueux et optimums globaux mais ils sont fructueux et largement reconnus pour arriver très près de la largement reconnus pour arriver très près de la solution optimale globale.solution optimale globale.

SA prend une solution et la déplace efficacement dans SA prend une solution et la déplace efficacement dans l’espace de recherche, évitant les optimums locaux l’espace de recherche, évitant les optimums locauxLes GAs ont la capacité de rechercher collectivement Les GAs ont la capacité de rechercher collectivement les solutions optimales multiples pour le même coût les solutions optimales multiples pour le même coût optimaloptimalLa recherche TabuLa recherche Tabu est une procédure itérative qui est une procédure itérative qui explore l’espace de recherche de toutes les solutions explore l’espace de recherche de toutes les solutions possibles par une séquence de mouvementspossibles par une séquence de mouvements


Outil suivant

45

PIECENAMP


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

46

PIECENAMP


Une technique pour évaluer les aspects Une technique pour évaluer les aspects environnementaux et les impacts potentiels associés à environnementaux et les impacts potentiels associés à un produit :un produit :

En établissant un inventaire des entrées et des En établissant un inventaire des entrées et des sorties pertinentes d’un systèmesorties pertinentes d’un système

En évaluant des impacts environnementaux En évaluant des impacts environnementaux potentiels associés à ces entrées et sortiespotentiels associés à ces entrées et sorties

En interprétant les résultats de l’inventaire et des En interprétant les résultats de l’inventaire et des phases d’impact en relation avec les objectifs de phases d’impact en relation avec les objectifs de l’étudel’étude

L’évaluation de quelques aspects du système d’un L’évaluation de quelques aspects du système d’un produit à travers toutes les étapes de son cycle de vieproduit à travers toutes les étapes de son cycle de vie

Analyse du cycle de vie

Qu’est-ce que l’analyse du cycle de vie?Qu’est-ce que l’analyse du cycle de vie?

47

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

48

PIECENAMP


Améliore la performance environnementale globale ainsi Améliore la performance environnementale globale ainsi que la conformitéque la conformité

Fournit un cadre pour utiliser les pratiques en matière de Fournit un cadre pour utiliser les pratiques en matière de prévention de la pollution pour rencontrer les objectifs de prévention de la pollution pour rencontrer les objectifs de l’Analyse du Cycle de Vie (LCA)l’Analyse du Cycle de Vie (LCA)

Augmente l’efficacité et les économies potentielles de Augmente l’efficacité et les économies potentielles de coût lors de la gestion des obligations environnementalescoût lors de la gestion des obligations environnementales

Favorise la prévisibilité et la cohérence dans la gestion Favorise la prévisibilité et la cohérence dans la gestion des obligations environnementalesdes obligations environnementales

Mesure plus efficacement les ressources Mesure plus efficacement les ressources environnementales raresenvironnementales rares


Bénéfices possiblesBénéfices possibles

Outil suivant

49

PIECENAMP


Modélisation des procédés guidée par les

données

50

PIECENAMP


Défi de l’Intégration des Procédés Défi de l’Intégration des Procédés Donner un sens à un grand nombre de donnéesDonner un sens à un grand nombre de données Nécessité de travailler sur de plus gros échantillons si Nécessité de travailler sur de plus gros échantillons si on veut profiter de l'avantage complet d’avoir utilisé toute on veut profiter de l'avantage complet d’avoir utilisé toute l’information accessiblel’information accessible

Se noyer dans les données!Se noyer dans les données!

Modélisation des procédés guidée par les données

Des relations et modèles utiles et intéressants Des relations et modèles utiles et intéressants non non évidents intuitivementévidents intuitivement, sont dissimulés à l’intérieur de , sont dissimulés à l’intérieur de bases de données énormes et difficilement maniables. bases de données énormes et difficilement maniables. De plus, plusieurs variables sont De plus, plusieurs variables sont en corrélationen corrélation

Données abondantes, mais Connaissances Données abondantes, mais Connaissances pauvrespauvres

Techniques d’extraction de données: réseaux Techniques d’extraction de données: réseaux neuronaux, régression multiple, souches de décision, neuronaux, régression multiple, souches de décision, algorithmes génétiques, agglomérats, analyse algorithmes génétiques, agglomérats, analyse multivariable (MVA: Multivariate Analysis), etc.multivariable (MVA: Multivariate Analysis), etc.

51

PIECENAMP


Le modèle théorique Le modèle théorique utilise les principes premiers pour utilise les principes premiers pour simuler les mécanismes internes d’un procédésimuler les mécanismes internes d’un procédé

Le modèle empirique Le modèle empirique utilise les données du procédé utilise les données du procédé d’usine directement pour établir les corrélations d’usine directement pour établir les corrélations mathématiquesmathématiques

À la différence des modèles théoriques, les modèles À la différence des modèles théoriques, les modèles empiriques ne tiennent pas compte des principes empiriques ne tiennent pas compte des principes fondamentaux du procédé. Ils emploient seulement des fondamentaux du procédé. Ils emploient seulement des techniques mathématiques et statistiques pures. L’analyse techniques mathématiques et statistiques pures. L’analyse multivariable (MVA) est une méthode semblable, parce multivariable (MVA) est une méthode semblable, parce qu’elle indique des modèles et des corrélations entre les qu’elle indique des modèles et des corrélations entre les variables, indépendamment de toutes les notions variables, indépendamment de toutes les notions préconçues préconçues


Le modèle théorique vs. le modèle empiriqueLe modèle théorique vs. le modèle empirique

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PIECENAMP


"M"Multiultivvariate ariate AAnalysis"nalysis" ( (> 5 variables)> 5 variables)MVA utilise TOUTES les données disponibles pour obtenir le plus MVA utilise TOUTES les données disponibles pour obtenir le plus d’informations possibled’informations possible

Le principe: réduire des centaines de variables à une Le principe: réduire des centaines de variables à une simple simple poignée poignée


Que veut dire MVA?Que veut dire MVA?

MVMVAA

Explorer les interrelationsExplorer les interrelations

Exercices de simulationExercices de simulation

Capteurs logicielsCapteurs logiciels

Contrôle par anticipationContrôle par anticipation

BénéficesBénéfices

Outil suivant

53

PIECENAMP


Conception et contrôle des procédés intégrés

54

PIECENAMP


Des mesures de sécurité, des coûts en énergie, des soucis Des mesures de sécurité, des coûts en énergie, des soucis environnementaux ont augmenté la complexité et la environnementaux ont augmenté la complexité et la sensibilité des procédéssensibilité des procédésLes usines deviennent fortement intégrées en termes de Les usines deviennent fortement intégrées en termes de masse et d’énergie et il devient donc souvent difficile de masse et d’énergie et il devient donc souvent difficile de contrôler la dynamique des procédéscontrôler la dynamique des procédés

ObjectifsObjectifs

La variabilité des caractéristiques des produits devrait La variabilité des caractéristiques des produits devrait être maintenue à un minimum être maintenue à un minimum Variabilité du procédé Variabilité du procédé (pour contrôler la qualité du produit)(pour contrôler la qualité du produit)Le contrôle est essentiel pour utiliser un procédé dans les Le contrôle est essentiel pour utiliser un procédé dans les meilleures conditionsmeilleures conditions


ContexteContexte

55

PIECENAMP


La commandabilité est La commandabilité est la propriété d’un procédé la propriété d’un procédé qui qui tient compte de latient compte de la facilité facilité avec laquelle une avec laquelle une usine en continu peut être maintenue à un régime usine en continu peut être maintenue à un régime de fonctionnement spécifique de fonctionnement spécifique en dépit des en dépit des perturbations et des incertitudes externes et perturbations et des incertitudes externes et sans sans égard du système de contrôle égard du système de contrôle imposé sur un tel imposé sur un tel procédéprocédé


CommandabilitéCommandabilité

56

PIECENAMP


Stabilité et meilleure Stabilité et meilleure performance des boucles de performance des boucles de contrôle et des structures contrôle et des structures

Système relativement insensible Système relativement insensible aux perturbationsaux perturbations

Gestion efficace des réseaux Gestion efficace des réseaux interactifsinteractifs

Amélioration des

dynamiques courantes

Flexibilité


Pourquoi la commandabilité est-elle importante?Pourquoi la commandabilité est-elle importante?

Opération en douceur du procédé Opération en douceur du procédé plus proche des limites plus proche des limites opérationnellesopérationnelles

Outil suivant

57

PIECENAMP


Optimisation en Temps Réel (RTO: Real Time

Optimization)

58

PIECENAMP


Les industries de procédés sont de plus en plus contraintes Les industries de procédés sont de plus en plus contraintes à opérer de façon profitable dans un marché très à opérer de façon profitable dans un marché très dynamique et global. La compétition croissante dans le dynamique et global. La compétition croissante dans le milieu international et des exigences rigoureuses sur les milieu international et des exigences rigoureuses sur les produits signifient des marges de profits décroissantes, à produits signifient des marges de profits décroissantes, à moins que les opérations de l’usine soient dynamiquement moins que les opérations de l’usine soient dynamiquement optimisées pour s’adapter aux conditions changeantes du optimisées pour s’adapter aux conditions changeantes du marché et pour réduire les coûts d’opération marché et pour réduire les coûts d’opération

Optimisation en temps réel

ContexteContexte

Importance de Importance de l’optimisation en temps réel ou en lignel’optimisation en temps réel ou en ligne!!

59

PIECENAMP


L’optimisation en temps réel est un modèle basé sur L’optimisation en temps réel est un modèle basé sur une technologie à régime permanent qui détermine, à une technologie à régime permanent qui détermine, à court terme, du point de vue économique, le régime court terme, du point de vue économique, le régime opérationnel optimal pour un procédéopérationnel optimal pour un procédé

Le système optimise une simulation du procédé, et non Le système optimise une simulation du procédé, et non pas directement le procédépas directement le procédé

La performance mesurée en terme de bénéfice La performance mesurée en terme de bénéfice économiqueéconomique

Est un champ de recherche actif Est un champ de recherche actif précision du modèle, précision du modèle, transmission des erreurs, évaluation de la performancetransmission des erreurs, évaluation de la performance


Qu’est-ce que l’optimisation en temps réel?Qu’est-ce que l’optimisation en temps réel?

60

PIECENAMP


RéconciliationRéconciliation

et détection et détection

de l’erreur brutede l’erreur brute

Mise à jour du modèleMise à jour du modèle

de procédé (régime de procédé (régime permanent permanent simulation simulation

dynamique)dynamique)

Détection Détection

en régime permanenten régime permanent

OptimisationOptimisation

(fonctions objectives)(fonctions objectives)

Objectifs d’entreprise;Objectifs d’entreprise;

données économiques;données économiques;

spécification du produitspécification du produit

Coût, procédé, Coût, procédé, données données

environnementales environnementales

et du produitet du produit

Équipement de l’usineÉquipement de l’usine


RTO - SchématiquementRTO - Schématiquement

Outil suivantFigure 6

61

PIECENAMP


Modèle d’entreprise et modélisation de la chaîne

d’approvisionnement

62

PIECENAMP


Modèle de procédé et d’entreprise intégré

Coût, procédé Coût, procédé et données sur et données sur

l’environnement l’environnement et le produitet le produit

Coût, procédé,Coût, procédé,résultats sur résultats sur

l’environnement l’environnement et le produitet le produit

AnalyseAnalysede la de la

conceptioconceptionn

du du procédé et procédé et synthèsesynthèse

Analyse de Analyse de l’opération l’opération du procédé du procédé

et et optimisatiooptimisatio

n n

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

Coût, procédé, données environnementales Coût, procédé, données environnementales

et des produitset des produitsValidation et Validation et

réconciliation des donnéesréconciliation des données

Les flèches doubles signifient que Les flèches doubles signifient que l’ensemble des données est l’ensemble des données est

constant à travers les constant à travers les équipements de l’usineéquipements de l’usine

Lorsque le modèle est Lorsque le modèle est construit, il peut être utilisé construit, il peut être utilisé pour valider et réconcilier pour valider et réconcilier

les donnéesles données

64

PIECENAMP


Modèlebasé sur les1er principes

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

Modèle

tenant

com

pte

des

coûts

Chaîn

es d’ap

provision

nem

ent(S

C)

et mod

èles env. S

C

Coût, procédé, données E & P

Modèle guidé

par les données

Modèle

tenant

com

pte

des

coûts

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 Données Données

environnementaleenvironnementaless

Données du Données du marchémarché

Données Données comptablescomptables

Données Données du procédédu procédé

Données surDonnées sur les produitsles produits

Chaîn

es d’ap

provision

nem

ent(S

C)

et mod

èles env. S

C

Cliquez iciCliquez ici

Modèle de simulationdu procédé

Modèle Modèle

de procédé etde procédé et

d’entreprised’entreprise

intégréintégré

65

PIECENAMP


Supply Manufacturing Retail

DistributionConsumer

Supply ManufacturingManufacturing Retail

Distribution

Retail

DistributionConsumerConsumer

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

La chaîne d’approvisionnement (SC: Supply Chain)La chaîne d’approvisionnement (SC: Supply Chain) est un est un réseau d’organismes qui sont impliqués, par des liaisons réseau d’organismes qui sont impliqués, par des liaisons ascendantes et descendantes, dans les différents processus et ascendantes et descendantes, dans les différents processus et activités qui génèrent de la valeur sous la forme de produits et activités qui génèrent de la valeur sous la forme de produits et services, dans les mains du client ultimeservices, dans les mains du client ultime

Supply Manufacturing Retail

DistributionConsumer

W

Recycling

W

Collection

RemanufacturingReuse

W

W W

WW

W

Supply ManufacturingManufacturing Retail

Distribution

Retail

DistributionConsumerConsumer

W

Recycling

W

Collection


W

W W

WW

W

WW

RecyclingRecycling

WWW

CollectionCollection



WW

WW WW

WWWW

WW

(Waste)(Waste)

La chaîne d’approvisionnement environnementale (ESC: La chaîne d’approvisionnement environnementale (ESC: Environmental Supply Chain)Environmental Supply Chain) contient tous les éléments d’une chaîne contient tous les éléments d’une chaîne d'approvisionnement traditionnelle, mais elle est prolongée d’une d'approvisionnement traditionnelle, mais elle est prolongée d’une boucle semi-fermée afin de tenir compte également de l'impact boucle semi-fermée afin de tenir compte également de l'impact environnemental de la chaîne d’approvisionnement, pour le environnemental de la chaîne d’approvisionnement, pour le recyclage, la réutilisation et le ramassage du matériel déjà utilisé recyclage, la réutilisation et le ramassage du matériel déjà utilisé ((Beamon 1999Beamon 1999) )

66

PIECENAMP


Objectifs des modèles "SC" et "ESC"Objectifs des modèles "SC" et "ESC"

Pour intégrer les unités inter-organisationnelles au Pour intégrer les unités inter-organisationnelles au cours d’une chaîne d'approvisionnement (SC) et les cours d’une chaîne d'approvisionnement (SC) et les matériaux coordonnés, ainsi que l’information et le matériaux coordonnés, ainsi que l’information et le flux financier, dans le but de remplir les demandes flux financier, dans le but de remplir les demandes des clients et d’améliorer la rentabilité et la des clients et d’améliorer la rentabilité et la sensibilité de la chaîne d'approvisionnement (SC)sensibilité de la chaîne d'approvisionnement (SC)Pour acquérir la perspective sur l'impact Pour acquérir la perspective sur l'impact environnemental total du procédé de production (du environnemental total du procédé de production (du fournisseur au client et, retour à l'usine par fournisseur au client et, retour à l'usine par recyclage) et de tous les produits qui sont recyclage) et de tous les produits qui sont manufacturés (étroitement liés à l'analyse du cycle manufacturés (étroitement liés à l'analyse du cycle de vie "LCA").de 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 définition de l’Intégration des 1.1 Introduction et définition de l’Intégration des ProcédésProcédés

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

1.3 Tour d’horizon mondial des praticiens qui 1.3 Tour d’horizon mondial des praticiens qui concentrent leur expertise sur l’IPconcentrent leur expertise sur l’IP

Plan

68

PIECENAMP


1.3 Tour d’horizon mondialdes praticiens qui concentrent

leur expertise sur l’IP

69

PIECENAMP


Courtoisie, surtout du monde de l’Internet Courtoisie, surtout du monde de l’Internet saisir la saisir la saveur de l’évolution de l’Intégration des Procédéssaveur de l’évolution de l’Intégration des Procédés

L’Intégration des Procédés est relativement nouvelleL’Intégration des Procédés est relativement nouvelle

Les chercheurs bâtissent sur leurs forcesLes chercheurs bâtissent sur leurs forces

Plusieurs techniques innovatrices viennent des Plusieurs techniques innovatrices viennent des universitésuniversités

Généralement, lorsque les techniques deviennent Généralement, lorsque les techniques deviennent pratiques, le secteur privé capitalise, et les pratiques, le secteur privé capitalise, et les techniques avancent plus rapidementtechniques avancent plus rapidement

Tour d’horizon mondial des praticiens de l’IP

Institutions CompaniesFIN

CompagniesInstitutions

70

PIECENAMP



InstitutionsInstitutions

Cliquez sur un continent pour voir les institutions de ce continent

North and South America

Europe

Africa, Middle-East, Asia and Oceania

71

PIECENAMP


Institutions - Amérique du Nord et du SudInstitutions - Amérique 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)

72

PIECENAMP


Institutions - EuropeInstitutions - EuropeTour 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)

73

PIECENAMP



Institutions - Afrique, Moyen-Orient, Asie et OcéanieInstitutions - Afrique, Moyen-Orient, Asie et Océanie

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)

74

PIECENAMP



CanadaCanadaÉcole Polytechnique de Montréal, Département de École Polytechnique de Montréal, Département de génie chimique, Montréalgénie chimique, Montréal

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Professeur Paul Stuart Professeur Paul Stuart

Web:Web: http://www.pulp-paper.ca

Domaines de rechercheDomaines de recherche: : application de l’Intégration des application de l’Intégration des Procédés dans l’industrie des pâtes et papiers, avec une emphase Procédés dans l’industrie des pâtes et papiers, avec une emphase sur les techniques de prévention de la pollution et l’analyse de sur les techniques de prévention de la pollution et l’analyse de rentabilité, utilisation efficace de l’énergie et des matières premières rentabilité, utilisation efficace de l’énergie et des matières premières (incluant l’eau), contrôle des procédés et viabilité de(incluant l’eau), contrôle des procédés et viabilité de l’usinel’usine

ConsortiumConsortium:: “Consortium de recherche “Consortium de recherche de l’Intégration des de l’Intégration des Procédés dans l’industrie Procédés dans l’industrie des pâtes et papiers” des pâtes et papiers” regroupant 13 membres regroupant 13 membres (2003) incluant des (2003) incluant des compagnies d'exploitation, compagnies d'exploitation, des compagnies des compagnies d’ingénierie et d’ingénierie et contractuelles, des contractuelles, des compagnies de consultants compagnies de consultants et des fournisseurs de et des fournisseurs de logiciels dans l’industrie des logiciels dans l’industrie des pâtes et papierspâtes et papiers

Recherche courante en Intégration des Recherche courante en Intégration des ProcédésProcédés

Simulation des procédésSimulation des procédés

Réconciliation des donnéesRéconciliation des données

Contrôle des procédés?Contrôle des procédés?

Analyse des réseaux (HEN et MEN)Analyse des réseaux (HEN et MEN)

Technologies environnementales (par exemple, Technologies environnementales (par exemple, LCA)LCA)

Modèle d’entrepriseModèle d’entreprise

Modélisation guidée par les donnéesModélisation guidée par les données

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CanadaCanadaUniversité d’Ottawa, Département de génie Université d’Ottawa, Département de génie chimique, Ottawachimique, Ottawa

Contact principal:Contact principal: Professeur Jules Thibault Professeur Jules Thibault

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

BrésilBrésilUniversidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de JaneiroJaneiroContact principal:Contact principal: Professeur Eduardo Professeur Eduardo Mach QueirozMach Queiroz

Web:Web: http://www.poli.ufrj.br/

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MexiqueMexiqueUniversidad de Guanajuato, Department of Chemical Universidad de Guanajuato, Department of Chemical Engineering, GuanajuatoEngineering, Guanajuato

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Dr Martín-Picón-NúñezDr Martín-Picón-Núñez

Web:Web: http://http://wwwwww..ugtougto..mxmx

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: la seule la seule université, en Amérique du Nord, à offrir le université, en Amérique du Nord, à offrir le Programme de Maîtrise en Intégration des Programme de Maîtrise en Intégration des Procédés. Analyse des procédés, systèmes Procédés. Analyse des procédés, systèmes d’alimentation et développement d'une d’alimentation et développement d'une technologie peu polluante pour technologie peu polluante pour l’environnementl’environnement


Synthèse des procédés: modélisation, simulation, Synthèse des procédés: modélisation, simulation, contrôle et optimisation des procédés; nouveaux contrôle et optimisation des procédés; nouveaux procédés et matériauxprocédés et matériaux

Systèmes de récupération de la chaleurSystèmes de récupération de la chaleur; sources ; sources d'énergie renouvelable; optimisation d'énergie renouvelable; optimisation thermodynamiquethermodynamique

RéRéhabilitation de l’atmosphère contaminée; habilitation de l’atmosphère contaminée; traitement des effluents; procédés traitement des effluents; procédés environnementauxenvironnementaux

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MexiqueMexiqueUniversidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis PotosíPotosí

Contact principal:Contact principal: Professeur Edgar Moctezuma Velázquez Professeur Edgar Moctezuma Velázquez

Web:Web: http://www.uaslp.mx/fcq/index.html

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Tour d’horizon mondial des praticiens de l’IPÉtats-UnisÉtats-Unis

Carnegie Mellon University, Department of Carnegie Mellon University, Department of Chemical Engineering, PittsburghChemical Engineering, Pittsburgh

Suivant

Contact principalContact principal:: Professeur Ignacio E. Professeur Ignacio E. GrossmannGrossmannWeb:Web: http://capd.cheme.cmu.edu/

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: reconnu comme l'un des principaux groupes de recherche dans le reconnu comme l'un des principaux groupes de recherche dans le domaine de la conception des procédés assistée par ordinateur. Dans l’Intégration des Procédés, le domaine de la conception des procédés assistée par ordinateur. Dans l’Intégration des Procédés, le groupe est reconnu pour son travail en programmation mathématique, optimisation, systèmes de groupe est reconnu pour son travail en programmation mathématique, optimisation, systèmes de réacteurs, systèmes de séparation (spécialement la distillation), réseaux d’échangeur de chaleur, réacteurs, systèmes de séparation (spécialement la distillation), réseaux d’échangeur de chaleur, exploitabilité et synthèse des méthodes d’exploitationexploitabilité et synthèse des méthodes d’exploitation

ConsortiumConsortium: : Le CAPD (Centre for (Centre for Advanced Process Decision-making), a été Advanced Process Decision-making), a été fondé en 1986. En 2001 il comptait 20 fondé en 1986. En 2001 il comptait 20 membres incluant des sociétés d'exploitation, membres incluant des sociétés d'exploitation, des compagnies d’ingénierie et des compagnies d’ingénierie et contractuelles, des compagnies de contractuelles, des compagnies de consultants et des fournisseurs de logicielsconsultants et des fournisseurs de logiciels


PerspectivePerspective permettant de faciliter et d’automatiser permettant de faciliter et d’automatiser la synthèsela synthèse

Optimisation structurale des schémas de procédéOptimisation structurale des schémas de procédé

Synthèse des systèmes de réacteur et des systèmes Synthèse des systèmes de réacteur et des systèmes de séparationde séparation

Synthèse des réseaux d’échangeur de chaleurSynthèse des réseaux d’échangeur de chaleur

Techniques globales d'optimisation pertinentes à Techniques globales d'optimisation pertinentes à l‘Intégration des Procédésl‘Intégration des Procédés

Conception intégrée et programmation des usines à Conception intégrée et programmation des usines à procédés discontinusprocédés discontinus

Dynamiques de la chaîne d'approvisionnement et Dynamiques de la chaîne d'approvisionnement et optimisationoptimisation

79

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États-UnisÉtats-UnisTexas A&M University, Department of Chemical Texas A&M University, Department of Chemical Engineering, College StationEngineering, College Station

Suivant

Contact principal:Contact principal: Professeur Mahmoud M. El-Halwagi Professeur Mahmoud M. El-Halwagi

Web:Web: http://process-integration.tamu.edu/ and and http://www-che.tamu.edu/cpipe/

Domaines de Domaines de rechercherecherche:: reconnu reconnu comme un chef de file comme un chef de file dans les domaines de dans les domaines de l’intégration de masse et l’intégration de masse et de la prévention de la de la prévention de la pollution à travers pollution à travers l’Intégration des Procédésl’Intégration des Procédés

Recherche courante dans l’Intégration Recherche courante dans l’Intégration des Procédésdes Procédés

Répartition globale de la masse et de l'énergieRépartition globale de la masse et de l'énergie

Synthèse de la répartition des déchets et réseaux Synthèse de la répartition des déchets et réseaux d'interception des espècesd'interception des espèces

Analyse du point d’invariance de masse physique et Analyse du point d’invariance de masse physique et réactiveréactive

Synthèse des réseaux de récupération d’énergieSynthèse des réseaux de récupération d’énergie

Conception des systèmes de membrane-hybrideConception des systèmes de membrane-hybride

Conception de réactions acceptables pour l’environnementConception de réactions acceptables pour l’environnement

Intégration des systèmes de réaction et de séparationIntégration des systèmes de réaction et de séparation

Systèmes de flexibilité et de programmationSystèmes de flexibilité et de programmation

Conception et contrôle simultanésConception et contrôle simultanés

Optimisation globale via analyse d’intervallesOptimisation globale via analyse d’intervalles

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États-UnisÉtats-UnisAuburn 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: Professeur Christopher RobertsProfesseur Christopher Roberts

Web:Web: http://www.eng.auburn.edu/department/che/

Contact principal:Contact principal: Professeur George StephanopoulosProfesseur George Stephanopoulos

Web:Web: http://web.mit.edu/cheme/index.html

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États-UnisÉtats-UnisPrinceton University, PrincetonPrinceton University, Princeton

Purdue University, West LafayettePurdue University, West Lafayette

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Professeur Christodoulos A. FloudasProfesseur Christodoulos A. Floudas

Web:Web: http://chemeng.princeton.edu/html/home.shtml

Contact principal:Contact principal: Professeur G.V. Rex ReklaitisProfesseur G.V. Rex Reklaitis

Web:Web: https://engineering.purdue.edu/ChE/index.html andand https://engineering.purdue.edu/ECN/

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États-UnisÉtats-UnisUniversity of Massachusetts, AmherstUniversity of Massachusetts, Amherst

University of Pennsylvania, PhiladelphiaUniversity of Pennsylvania, Philadelphia

Contact principal:Contact principal: Professeur J. M. DouglasProfesseur J. M. Douglas

Web:Web: http://www.ecs.umass.edu/che/

Contact principal:Contact principal: Professeur Warren D. SeiderProfesseur Warren D. Seider

Web:Web: http://www.seas.upenn.edu/cbe/chehome.html

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BelgiqueBelgiqueUniversité de Liège, Université de Liège, Laboratory for Analysis and Laboratory for Analysis and Synthesis of Chemical Systems (LASSC),Synthesis of Chemical Systems (LASSC), Liège Liège

DanemarkDanemarkTechnical University of Denmark, LyngbyTechnical University of Denmark, Lyngby

Contact principal:Contact principal: Professeur Boris KalitventzeffProfesseur Boris Kalitventzeff

Web:Web: http://www.ulg.ac.be/lassc/

Contact principal:Contact principal: Professeur Bjørn QvaleProfesseur Bjørn Qvale

Web:Web: http://www.et.dtu.dk/

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Tour d’horizon mondial des praticiens de l’IPFinlandeFinlandeÅbo Akademi University, Process Design Åbo Akademi University, Process Design Laboratory, ÅboLaboratory, Åbo

Lappeenranta University of Technology, LappeenrantaLappeenranta University of Technology, Lappeenranta

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: Professeur Tapio WesterlundProfesseur Tapio Westerlund

Web:Web: http://www.abo.fi/fak/ktf/at/

Contact principal:Contact principal: Professeur Lars NyströmProfesseur Lars Nyström

Web:Web: http://www2.lut.fi/kete/laboratories/Process_Engineering/mainpage.htm

Contact principal:Contact principal: Professeur Carl-Johan FogelholmProfesseur Carl-Johan Fogelholm

Web: Web: http://eny.hut.fi/

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FranceFranceINPT-ENSIGC, Laboratoire de génie chimique, INPT-ENSIGC, Laboratoire de génie chimique, ToulouseToulouse

GrèceGrèceChemical Process Engineering Research Institute, HellasChemical Process Engineering Research Institute, Hellas

Contact principal:Contact principal: Professeur Xavier JouliaProfesseur Xavier Joulia

Web:Web: http://www.ensiacet.fr/ENSIA7_FR/FORMATION/INGENIEUR/GPI/gpi.shtml

Contact principal:Contact principal: Professeur I. VasalosProfesseur I. Vasalos

Web:Web: http://www.cperi.forth.gr

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AllemagneAllemagneUniversität Dortmund, DortmundUniversität Dortmund, Dortmund

Technische Universität Hamburg, HarburgTechnische Universität Hamburg, Harburg

Contact principal:Contact principal: Professeur A. BehrProfesseur A. Behr

Web:Web: http://www.bci.uni-dortmund.de/tca/web/en/index.html

Contact principal:Contact principal: Professeur Günter GruhnProfesseur Günter Gruhn

Web:Web: http://www.tu-harburg.de/vt3/

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NorvègeNorvègeNorwegian University of Science and Technology, Norwegian University of Science and Technology, Process Systems Engineering in Trondheim Process Systems Engineering in Trondheim (PROST), Trondheim(PROST), Trondheim

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

Contact principal:Contact principal: Professeur Zsolt FonyoProfesseur Zsolt Fonyo

Web:Web: http://www.bme.hu/en/organization/faculties/chemical/

Contact principal:Contact principal: Professeur Sigurd SkogestadProfesseur Sigurd Skogestad

Web:Web: http://kikp.chembio.ntnu.no/research/PROST/

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PortugalPortugalUniversidade do Porto, PortoUniversidade do Porto, Porto

Instituto Superior Técnico, LisboaInstituto Superior Técnico, Lisboa

Contact principal:Contact principal: Professeur Manuel A.N. CoelhoProfesseur Manuel A.N. Coelho

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

Contact principal:Contact principal: Professeur Clemente Pedro NunesProfesseur Clemente Pedro Nunes

Web:Web: http://dequim.ist.utl.pt/english/

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SlovénieSlovénieUniversity of Maribor, MariborUniversity of Maribor, Maribor

SuisseSuisseÉcole Polytechnique Fédérale de Lausanne, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, LausanneLausanne

Contact principal:Contact principal: Professeur Peter Professeur Peter GlavičGlavič

Web:Web: http://www.uni-mb.si/

Contact principal:Contact principal: Professeur Daniel FavratProfesseur Daniel Favrat

Web:Web: http://leniwww.epfl.ch/

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EspagneEspagneUniversitat Politècnica de Catalunya, Chemical Universitat Politècnica de Catalunya, Chemical Engineering Department, BarcelonaEngineering Department, Barcelona

Contact principal:Contact principal: Professeur Luis Puigjaner Professeur Luis Puigjaner

Web:Web: http://tqg.upc.es/

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: Travail pilote dans le domaine des opérations assistées par Travail pilote dans le domaine des opérations assistées par ordinateur. Dans l’Intégration des procédés, le groupe est reconnu pour ses contributions dans les ordinateur. Dans l’Intégration des procédés, le groupe est reconnu pour ses contributions dans les procédés tributaires du temps, procédés tributaires du temps, comme la chaleur et l'énergie combinées, la minimisation simultanée comme la chaleur et l'énergie combinées, la minimisation simultanée des pertes énergétiques et des résidus,des pertes énergétiques et des résidus, la surveillance du procédé intégré, le diagnostique et le la surveillance du procédé intégré, le diagnostique et le contrôle, et l’incertitude du procédécontrôle, et l’incertitude du procédé

ConsortiumConsortium:: "Manufacturing Reference "Manufacturing Reference Centre" avec 12 membres (1966) incluant Centre" avec 12 membres (1966) incluant Conselleria d'Indústria et associé à des Conselleria d'Indústria et associé à des sociétés d'exploitation, des compagnies sociétés d'exploitation, des compagnies d’ingénierie et contractuelles, des d’ingénierie et contractuelles, des compagnies de consultants et des compagnies de consultants et des fournisseurs de logiciels. De plus,fournisseurs de logiciels. De plus, le groupe le groupe de recherche TQG (General Chemical de recherche TQG (General Chemical Technology) s'est développé de façon Technology) s'est développé de façon constante avec de la recherche liée à la constante avec de la recherche liée à la cinétique, à la conception des procédés et cinétique, à la conception des procédés et aux opérations.aux opérations.


Modélisation et optimisation évolutivesModélisation et optimisation évolutives

Optimisation multi-objective des systèmes tributaires Optimisation multi-objective des systèmes tributaires du tempsdu temps

Énergie combinée et minimisation de l’utilisation de Énergie combinée et minimisation de l’utilisation de l’eaul’eau

Intégration de colonnes de distillation thermocoupléesIntégration de colonnes de distillation thermocouplées

Récupération des gaz chauds et systèmes de Récupération des gaz chauds et systèmes de nettoyagenettoyage

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SuèdeSuèdeChalmers University of Technology, Department of Chalmers University of Technology, Department of Heat and Power, GöteborgHeat and Power, Göteborg

Contact principal:Contact principal: Thore Berntsson Thore Berntsson

Web: Web: http://www.hpt.chalmers.se/

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: élaboration de méthodologies et recherche appliquée élaboration de méthodologies et recherche appliquée basée sur la technologie du point d’invariance. Emphase sur des nouvelles méthodes basée sur la technologie du point d’invariance. Emphase sur des nouvelles méthodes de rétro-installation, incluant le traitement réaliste des distances géographiques, les de rétro-installation, incluant le traitement réaliste des distances géographiques, les chutes de pression, la variation des coûts fixes, etc. De nouveaux concepts chutes de pression, la variation des coûts fixes, etc. De nouveaux concepts importants incluent la matrice des coûts pour choisir un type de rétro-installationimportants incluent la matrice des coûts pour choisir un type de rétro-installation et et les diagrammes thermodynamiques composites pour les applications calorifiques et les diagrammes thermodynamiques composites pour les applications calorifiques et de puissance (incluant les turbines au gaz et les pompes de chaleur). Recherche en de puissance (incluant les turbines au gaz et les pompes de chaleur). Recherche en pâtes et papiers avec une concentration sur l’énergie et l’environnement.pâtes et papiers avec une concentration sur l’énergie et l’environnement.

IndustrieIndustrie:: coopération étroite coopération étroite avec quelques avec quelques groupes industriels groupes industriels majeurs oeuvrant majeurs oeuvrant dans les pâtes et dans les pâtes et papiers, incluant des papiers, incluant des cours de formation cours de formation et de la consultationet de la consultation

Recherche courante en Intégration des ProcédésRecherche courante en Intégration des Procédés Conception de la rétro-installation des réseaux d’échangeur de chaleurConception de la rétro-installation des réseaux d’échangeur de chaleur

Intégration des Procédés des pompes à chaleur dans la conception de Intégration des Procédés des pompes à chaleur dans la conception de nouvelles unités et de rétro-installationsnouvelles unités et de rétro-installations

Turbine à gaz basée sur les usines CHP dans des situations de rétro-Turbine à gaz basée sur les usines CHP dans des situations de rétro-installationinstallation

Recherche appliquée dans l’industrie des pâtes et papiers, comme la Recherche appliquée dans l’industrie des pâtes et papiers, comme la gazéification de la liqueur noire et la fermeture de l’usine de blanchimentgazéification de la liqueur noire et la fermeture de l’usine de blanchiment

Aspects environnementaux de l’Intégration des Procédés, spécialement Aspects environnementaux de l’Intégration des Procédés, spécialement pour les émissions de gaz à effet de serrepour les émissions de gaz à effet de serre

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Royaume-UniRoyaume-UniImperial College, Centre for Process Systems Imperial College, Centre for Process Systems Engineering, LondonEngineering, London

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Professeur Efstratios N. Pistikopoulos Professeur Efstratios N. Pistikopoulos

Web:Web: http://www.ps.ic.ac.uk/ andand http://www.psenterprise.com

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: reconnu comme le plus grand groupe de recherche dans le reconnu comme le plus grand groupe de recherche dans le domaine des systèmes de procédés de l’ingénierie, lequel inclut: synthèse/conception, opérations, domaine des systèmes de procédés de l’ingénierie, lequel inclut: synthèse/conception, opérations, contrôle et modélisation. Le groupe est reconnu comme un Centre d’excellence mondial en contrôle et modélisation. Le groupe est reconnu comme un Centre d’excellence mondial en modélisation des procédés, en techniques numériques/optimisation et conception des procédés modélisation des procédés, en techniques numériques/optimisation et conception des procédés intégrés (qui inclut une considération simultanée de l’Intégration des Procédés et du contrôle). Le intégrés (qui inclut une considération simultanée de l’Intégration des Procédés et du contrôle). Le Centre est aussi un collaborateur important dans le domaine de l’intégration et de l'opération des Centre est aussi un collaborateur important dans le domaine de l’intégration et de l'opération des procédés discontinus.procédés discontinus.

ConsortiumConsortium:: Système Système de procédés en ingénierie de procédés en ingénierie de 17 membres (2003) de 17 membres (2003) incluant des compagnies incluant des compagnies d'exploitation, d'ingénierie d'exploitation, d'ingénierie et contractuelles et des et contractuelles et des fournisseurs de logicielsfournisseurs de logiciels


Traitement intégré dans le procédé discontinuTraitement intégré dans le procédé discontinu

Conception et gestion des procédés intégrés de la Conception et gestion des procédés intégrés de la chaîne d'approvisionnementchaîne d'approvisionnement

Incertitude et exploitabilité dans la conception des Incertitude et exploitabilité dans la conception des procédésprocédés

Formulation de modèles de programmation Formulation de modèles de programmation mathématique pour traiter les problèmes de mathématique pour traiter les problèmes de synthèse et d’Intégration des Procédés synthèse et d’Intégration des Procédés

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Royaume-UniRoyaume-UniUMIST, Department of Process Integration, ManchesterUMIST, Department of Process Integration, Manchester

SUIVANT

Contact principal:Contact principal: Professeur Robin Smith Professeur Robin Smith

Web:Web: http://www.cpi.umist.ac.uk/

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: reconnu comme le pionnier et un reconnu comme le pionnier et un groupe de recherche majeur dans le domaine de l’analyse du point groupe de recherche majeur dans le domaine de l’analyse du point d’invariance. Leur recherche antérieure inclut les objectifs et les d’invariance. Leur recherche antérieure inclut les objectifs et les méthodes de conception pour les réseaux d’échangeurs de chaleur méthodes de conception pour les réseaux d’échangeurs de chaleur (nouvelles unités et rétro-installation), les systèmes de chaleur et (nouvelles unités et rétro-installation), les systèmes de chaleur et d'énergie, les systèmes de séparation alimentés par la chaleur, la d'énergie, les systèmes de séparation alimentés par la chaleur, la flexibilité, l’ensemble des sites, les considérations pour baisse de flexibilité, l’ensemble des sites, les considérations pour baisse de pression, l’Intégration des Procédés en discontinu, la réduction de l’eau pression, l’Intégration des Procédés en discontinu, la réduction de l’eau et des matières résiduelles et le traitement d’effluents distribuéset des matières résiduelles et le traitement d’effluents distribués

IndustrieIndustrie:: Un consortium Un consortium de recherche a été créé en de recherche a été créé en 1984 et est maintenant 1984 et est maintenant formé de 26 compagnies formé de 26 compagnies majeures représentant majeures représentant différents aspects des différents aspects des procédés et des industries procédés et des industries de servicesde services


Utilisation efficace des matières premières Utilisation efficace des matières premières (incluant l’eau) (incluant l’eau)

Efficacité énergétiqueEfficacité énergétique

Réduction des émissionsRéduction des émissions

Utilisation efficace des immobilisationsUtilisation efficace des immobilisations

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Royaume-Royaume-UniUniUniversity of Edinburgh, EdinburghUniversity of Edinburgh, Edinburgh

University College, LondonUniversity College, London

University of Ulster, ColeraineUniversity of Ulster, Coleraine

Contact principal:Contact principal: Dr. David BogleDr. David Bogle

Web:Web: http://www.chemeng.ucl.ac.uk/

Contact principal:Contact principal: Professeur Jack W. PontonProfesseur Jack W. Ponton

Web:Web: http://www.chemeng.ed.ac.uk/

Contact principal:Contact principal: Professeur J.T. McMullanProfesseur J.T. McMullan

Web:Web: http://www.engineering.ulster.ac.uk/

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IsraëlIsraëlTechnion, Israel Institute of Technology, HaifaTechnion, Israel Institute of Technology, Haifa

Contact principal:Contact principal: Professeur Daniel R. LewinProfesseur Daniel R. Lewin

Web:Web: http://www.technion.ac.il/technion/chem-eng/index_explorer.htm

IndeIndeIndian Institute of Technology, BombayIndian Institute of Technology, Bombay

Contact princiapl:Contact princiapl: Dr. Uday V. ShenoyDr. Uday V. Shenoy

Web:Web: http://www.che.iitb.ac.in/

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Afrique du SudAfrique du SudUniversity of the Witwatersrand, Process & Materials University of the Witwatersrand, Process & Materials Engineering, JohannesburgEngineering, Johannesburg

Contact principal:Contact principal: Professeur David Glasser Professeur David Glasser

Web:Web: http://www.procmat.wits.ac.za/

Domaines de rechercheDomaines de recherche:: reconnu comme le principal groupe de recherche dans le reconnu comme le principal groupe de recherche dans le développement de la méthode de région atteignable développement de la méthode de région atteignable (AR: Attainable Region)(AR: Attainable Region) pour la synthèse du pour la synthèse du réacteur et du procédé. Le concept de la région atteignable a été étendu à des systèmes où réacteur et du procédé. Le concept de la région atteignable a été étendu à des systèmes où prennent place le transfert de masse, le transfert de chaleur et la séparation. Dans sa forme prennent place le transfert de masse, le transfert de chaleur et la séparation. Dans sa forme généralisée (réaction, mixage, séparation, transfert de chaleur et transfert de masse), le concept généralisée (réaction, mixage, séparation, transfert de chaleur et transfert de masse), le concept de la région atteignable procure un outil de synthèse qui offrira des objectifs pour des de la région atteignable procure un outil de synthèse qui offrira des objectifs pour des conceptions “optimales” pour lesquelles des solutions plus pratiques pourront être considérées conceptions “optimales” pour lesquelles des solutions plus pratiques pourront être considérées

A fondé sa propre entreprise A fondé sa propre entreprise de consultation, appelée de consultation, appelée Wits Wits Enterprise Enterprise http://www.enterprise.wits.ac.za/


Systèmes impliquant la réaction, le mixage et la Systèmes impliquant la réaction, le mixage et la séparation (par exemple: la distillation réactionnelle)séparation (par exemple: la distillation réactionnelle)

Systèmes de réacteur chimique non isothermeSystèmes de réacteur chimique non isotherme

Optimisation des systèmes dynamiquesOptimisation des systèmes dynamiques

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AustralieAustralieUniversity of Adelaide, AdelaideUniversity of Adelaide, Adelaide

Murdoch University, RockinghamMurdoch University, Rockingham

University of Queensland, BrisbaneUniversity of Queensland, Brisbane

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

Web:Web: http://www.chemeng.adelaide.edu.au/

Contact principal:Contact principal: Professeur Peter LeeProfesseur Peter Lee

Web:Web: http://wwweng.murdoch.edu.au/engindex.html

Contact principal:Contact principal: Professeur Ian CameronProfesseur Ian Cameron

Web:Web: http://www.cheque.uq.edu.au/

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CompagniesCompagniesTour d’horizon mondial des praticiens de l’IP

Linnhoff March Limited, Northwich, Cheshire, UKLinnhoff March Limited, Northwich, Cheshire, UK

Web:Web: http://www.linnhoffmarch.com/ and and http://www.kbcat.com/

Liste des services dans le domaine Liste des services dans le domaine de l’Intégration des Procédésde l’Intégration des Procédés

Exécution de projets et consultationExécution de projets et consultation

Développement et support de logicielsDéveloppement et support de logiciels

Aide à la formationAide à la formation

Projets typiques: Projets typiques: 1200 contrats sur 18 ans1200 contrats sur 18 ans

Technologies de l’IPTechnologies de l’IP• La technologie du point d’invariance La technologie du point d’invariance (analyse et conception HEN et analyse de (analyse et conception HEN et analyse de l'ensemble du site)l'ensemble du site)• Water PinchWater Pinch™ minimisation des eaux ™ minimisation des eaux uséesusées• Logiciel d’analyse thermique et Logiciel d’analyse thermique et hydraulique combinées des colonnes de hydraulique combinées des colonnes de distillation de l’IP: logiciel, prouvé à distillation de l’IP: logiciel, prouvé à maintes reprises comme étant à la fine maintes reprises comme étant à la fine pointe de la technologie, incluantpointe de la technologie, incluant•SuperTargetSuperTarget, , PinchExpressPinchExpress, , WaterTargetWaterTarget et et Steam97Steam97

Linnhoff March est la compagnie pionnière de la technologie du point Linnhoff March est la compagnie pionnière de la technologie du point d’invariance et, est maintenant, depuis 2002, une division de KBC Process d’invariance et, est maintenant, depuis 2002, une division de KBC Process Technology Limited.Technology Limited. K KBC Advanced Technologies est le plus important BC Advanced Technologies est le plus important consultant indépendant de l’ingénierie des procédés, améliorant l’efficacité consultant indépendant de l’ingénierie des procédés, améliorant l’efficacité opérationnelle et la rentabilité dans l’industrie mondiale du traitement des opérationnelle et la rentabilité dans l’industrie mondiale du traitement des hydrocarbureshydrocarbures

SUIVANT

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CompagniCompagnieses


SUIVANT

Process Systems Enterprise Limited, London, UKProcess Systems Enterprise Limited, London, UK

Web:Web: http://www.psenterprise.com

Liste des services dans le domaine de Liste des services dans le domaine de l’Intégration des Procédésl’Intégration des Procédés

Modélisation du procédé dynamiqueModélisation du procédé dynamique

Optimisation dynamiqueOptimisation dynamique

Modélisation de l’entrepriseModélisation de l’entreprise

Formation approfondie pour tous les produitsFormation approfondie pour tous les produits

Technologies de l’IPTechnologies de l’IP• gPROMSgPROMS®®, for , for ggeneral eneral PROPROcess cess MModeling odeling SSystem ystem Simulation des Simulation des procédés en régime permanent et procédés en régime permanent et dynamiquedynamique, optimisation (MINLP) logiciel , optimisation (MINLP) logiciel d’estimation des paramètres, préparé pour d’estimation des paramètres, préparé pour différents usagersdifférents usagers• Model EnterpriseModel Enterprise®® modélisation de modélisation de la chaîne d'approvisionnement et la chaîne d'approvisionnement et environnement propice à l’exécutionenvironnement propice à l’exécution• Model CareModel Care®® modèle d’entreprisemodèle d’entreprise

““Process Systems Enterprise Limited (PSE) est un fournisseur d’une technologie Process Systems Enterprise Limited (PSE) est un fournisseur d’une technologie de modélisation à la fine pointe, et de services aux industries de procédés. Ces de modélisation à la fine pointe, et de services aux industries de procédés. Ces technologies traitent des besoins pressants dans des segments de marché en technologies traitent des besoins pressants dans des segments de marché en ingénierie et automation à croissance rapide: industries de produits chimiques, ingénierie et automation à croissance rapide: industries de produits chimiques, de produits pétrochimiques, de pétrole et de gaz, des pâtes et papiers, de de produits pétrochimiques, de pétrole et de gaz, des pâtes et papiers, de l'électricité, des produits chimiques fins, de la nourriture, des produits l'électricité, des produits chimiques fins, de la nourriture, des produits pharmaceutiques et des industries de biotechnologie.pharmaceutiques et des industries de biotechnologie.

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

Web:Web: http://www.ipa-scotland.org.uk/home.asp

QuantiSci Limited, UKQuantiSci Limited, UK

Web:Web: http://www.quantisci.co.uk/

SUIVANT

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American Process Inc., AtlantaAmerican Process Inc., Atlanta, , USAUSA

Web:Web: http://www.americanprocess.com

Liste des services dans le domaine de Liste des services dans le domaine de l’Intégration des Procédésl’Intégration des Procédés

Ciblage de l’énergie utilisant l’analyse du Ciblage de l’énergie utilisant l’analyse du point d’invariancepoint d’invariance

Modélisation de la simulationModélisation de la simulation

Optimisation linéaireOptimisation linéaire

Plus de 150 études complétéesPlus de 150 études complétées

Technologies de l’IPTechnologies de l’IP• PARISPARIS™ (™ (PProductionroduction AAnalysis fornalysis for RRate andate and IInventoriesnventories SStrategies) trategies) Outil décisionnel pour optimiser les Outil décisionnel pour optimiser les opérations des moulins de pâtes et opérations des moulins de pâtes et papierspapiers• O-PinchO-Pinch™ (™ (OOperational perational PinchPinch))• SPARTASPARTA™ ™ optimiseur en temps optimiseur en temps réel du coût de la vapeur et de réel du coût de la vapeur et de l'électricitél'électricité• Water CloseWater Close™ ™ point d’invariance point d’invariance de l’eaude l’eau

““Fondée en 1994, American Process Inc est la première firme en importance de Fondée en 1994, American Process Inc est la première firme en importance de spécialistes de consultation en ingénierie dédiée à la minimisation des coûts en spécialistes de consultation en ingénierie dédiée à la minimisation des coûts en énergie dans l’industrie des pâtes et papiers et autres industries. Notre succès énergie dans l’industrie des pâtes et papiers et autres industries. Notre succès est dû en grande partie aux solutions adaptées sur mesure offertes à notre est dû en grande partie aux solutions adaptées sur mesure offertes à notre clientèle, admettant que chaque moulin est une opération unique, optimisant clientèle, admettant que chaque moulin est une opération unique, optimisant de ce fait le potentiel pour des économies”de ce fait le potentiel pour des économies”

SUIVANT

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Advanced Process Combinatorics (APC), USAAdvanced Process Combinatorics (APC), USA

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

Aspen Technology Inc. (AspenTech), USAAspen Technology Inc. (AspenTech), USA

Web:Web: http://www.aspentech.com and and http://www.hyprotech.com

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Fin du Niveau 1

Voici la fin du Niveau 1. À ce moment-ci, nous assumons que Voici la fin du Niveau 1. À ce moment-ci, nous assumons que vous avez fait toutes les lectures. Certaines informations peuvent vous avez fait toutes les lectures. Certaines informations peuvent encore vous sembler confuses, mais rappelez-vous qu’il nous encore vous sembler confuses, mais rappelez-vous qu’il nous reste encore à essayer de vous donner toutes les pièces du reste encore à essayer de vous donner toutes les pièces du casse-tête de l’Intégration des Procédés. casse-tête de l’Intégration des Procédés.

Avant de passer au Niveau 2, un court quiz à choix multiples Avant de passer au Niveau 2, un court quiz à choix multiples suivra. suivra.

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QUIZ

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NIVEAU I – QUIZ

Où le concept de l’Intégration des Procédés a-t-il été développé Où le concept de l’Intégration des Procédés a-t-il été développé pour la première fois?pour la première fois?

Atlanta, États-UnisAtlanta, États-Unis

Montréal, CanadaMontréal, Canada

Guanajuato, MexiqueGuanajuato, Mexique

Manchester, Royaume-UniManchester, Royaume-Uni

Question 1Question 1

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1. Coûts1. Coûts 2. Pollution 2. Pollution 3. Débit 3. Débit

4. Utilisation de l’énergie4. Utilisation de l’énergie 5. Rendement 5. Rendement 6. Profit 6. Profit

7. Utilisation des données7. Utilisation des données 8. Volume de production 9. 8. Volume de production 9. Utilisation de l’eauUtilisation de l’eau

10. Problèmes d’exploitation10. Problèmes d’exploitation 1,4,6,7 et 9 ; 1,4,6,7 et 9 ; 2,3,5,8 et10 2,3,5,8 et10

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

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

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

L'utilisation les techniques et méthodes de l’IP vous permet L'utilisation les techniques et méthodes de l’IP vous permet d’observer différentes variations dans un procédé, une usine ou d’observer différentes variations dans un procédé, une usine ou une compagnie. Utilisez chacun des items suivants et indiquez une compagnie. Utilisez chacun des items suivants et indiquez s’ils seraient réduits ou augmentés dans un contexte de s’ils seraient réduits ou augmentés dans un contexte de l’Intégration des Procédés.l’Intégration des Procédés.

NIVEAU I – QUIZ

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Question 3Question 3Lesquels des énoncés suivants sont faux?Lesquels des énoncés suivants sont faux?

1.1. Les simulations en régime permanent permettent à l’ingénieur Les simulations en régime permanent permettent à l’ingénieur de procédés d’étudier des stratégies de mise en marche et de procédés d’étudier des stratégies de mise en marche et d’arrêtd’arrêt

2.2. Dans l’industrie des procédés, nous trouvons deux sortes de Dans l’industrie des procédés, nous trouvons deux sortes de modèles: les modèles d’opération des unités d’équipement et modèles: les modèles d’opération des unités d’équipement et les modèles d'opération de l’usineles modèles d'opération de l’usine

3.3. Un modèle peut représenter exactement ce qui se passe dans Un modèle peut représenter exactement ce qui se passe dans un procédéun procédé

4.4. Généralement, les simulations dynamiques sont utilisées pour Généralement, les simulations dynamiques sont utilisées pour évaluer les dimensions et les coûts des unités du procédéévaluer les dimensions et les coûts des unités du procédé1 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 réponsesToutes ces réponses

3 et 43 et 4

1,3 et 41,3 et 4

NIVEAU I – QUIZ

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Question 4Question 4Qu’est-ce qui altère habituellement les mesures de l’usine?Qu’est-ce qui altère habituellement les mesures de l’usine?

1.1. Les fluctuations aléatoires du bloc d’alimentation Les fluctuations aléatoires du bloc d’alimentation

2.2. Les conditions ambiantesLes conditions ambiantes

3.3. La mauvaise calibration du capteurLa mauvaise calibration du capteur

4.4. La capacité et la vitesse de calcul de l’ordinateurLa capacité et la vitesse de calcul de l’ordinateur

5.5. L'environnement du procédé hostileL'environnement du procédé hostile

6.6. La fréquence de l’échantillonnageLa fréquence de l’échantillonnage

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

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1.1. Réduction des émissions dans les raffineries de pétrole Réduction des émissions dans les raffineries de pétrole

2.2. Investissement en immobilisations et économies des Investissement en immobilisations et économies des coûts d’opérationcoûts d’opération

3.3. Conception d’un réseau d’échangeur de chaleurConception d’un réseau d’échangeur de chaleur

4.4. Meilleur usage de l’hydrogène dans les raffineriesMeilleur usage de l’hydrogène dans les raffineries

5.5. Conception d’un réseau à usage généralConception d’un réseau à usage général

2 et 32 et 3

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

11

22

3 et 43 et 4

Toutes ces Toutes ces réponsesréponses

33

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

NIVEAU I – QUIZ

Dans quel but l’analyse du point d’invariance a-t-elle été Dans quel but l’analyse du point d’invariance a-t-elle été initialement conçue?initialement conçue?

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1.1. Interactions entre variables Interactions entre variables

2.2. Critère de performanceCritère de performance

3.3. ParamètresParamètres

4.4. Équilibres entre masse et énergieÉquilibres entre masse et énergie

5.5. Égalités et inégalitésÉgalités et inégalités

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

Qu’est-ce qu’une fonction objective représente dans un Qu’est-ce qu’une fonction objective représente dans un problème d’optimisation?problème d’optimisation?

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1.1. Résoudre des problèmes sur une longue période de temps Résoudre des problèmes sur une longue période de temps grâce à des procédés comme la reproduction, la mutation et grâce à des procédés comme la reproduction, la mutation et la sélection naturellela sélection naturelle

2.2. Chaque génération du programme améliore un peu plus la Chaque génération du programme améliore un peu plus la qualité de la solution (chaque nouvelle génération est qualité de la solution (chaque nouvelle génération est meilleure que la précédente)meilleure que la précédente)

3.3. Générer et évaluer des milliers de générations en quelques Générer et évaluer des milliers de générations en quelques secondessecondes

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 génétiques a été Tout le domaine de la recherche des algorithmes génétiques a été inspiré par la théorie de sélection naturelle et de survie des plus inspiré par la théorie de sélection naturelle et de survie des plus forts de Darwin. Contrairement à l’évolution naturelle, un forts de Darwin. Contrairement à l’évolution naturelle, un programme d’algorithmes génétiques peut faire quoiprogramme d’algorithmes génétiques peut faire quoi??

NIVEAU I – QUIZ

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Question 8Question 8Lesquels des énoncés suivants sont faux?Lesquels des énoncés suivants sont faux?

1.1. Le besoin d'économie en immobilisations a mené à la création Le besoin d'économie en immobilisations a mené à la création de techniques d’exploration des donnéesde techniques d’exploration des données

2.2. Un modèle de “boîte noire (Un modèle de “boîte noire (black boxblack box)” utilisant les données )” utilisant les données du procédé de l’usine, tient compte directement des principes du procédé de l’usine, tient compte directement des principes du procédé (du procédé (process fundamentalsprocess fundamentals) )

3.3. Une analyse multivariable est définie comme l’analyse Une analyse multivariable est définie comme l’analyse simultanée de plus de cinq variablessimultanée de plus de cinq variables

4.4. Des méthodes d’analyse multivariable sont utilisées pour Des méthodes d’analyse multivariable sont utilisées pour remplacer l’analyse physique du procédé remplacer l’analyse physique du procédé

1,2 et 31,2 et 3

11

1,2 et 41,2 et 4


44

1,3 et 41,3 et 4

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Avec un système d’optimisation en temps réel:Avec un système d’optimisation en temps réel:

1.1. Le procédé est directement optimiséLe procédé est directement optimisé

2.2. Des décisions à jour peuvent être prises sur les opérations de Des décisions à jour peuvent être prises sur les opérations de l’usine et sur la maintenance pour maximiser la rentabilité de l’usine et sur la maintenance pour maximiser la rentabilité de l’usine l’usine

3.3. Des décisions peuvent être prises avant que l’information Des décisions peuvent être prises avant que l’information complète sur les données soit disponible complète sur les données soit disponible

4.4. Il est possible de déterminer un régime d’opération Il est possible de déterminer un régime d’opération économiquement optimal pour un procédé à court termeéconomiquement optimal pour un procédé à court terme

1,2 et 31,2 et 3

11

2,3 et 42,3 et 4

Toutes ces Toutes ces réponsesréponses

1 et 31 et 3

1,3 et 41,3 et 4

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RéponsesRéponsesQuestion 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 8 3,5,6,7 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





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