Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Cet article cherche à démonter l’intérêt des techniques de simulation et d’optimisation en ordonnancement et conception, à travers deux applications, un atelier de production de protéines et un atelier industriel multiproduit de chimie fine. Dans le contexte actuel, la mise sur le marché d’un nouveau produit ne se fait qu’au prix de phases de recherche et développement coûteuses. Les outils de simulation et d’optimisation représentent un soutien efficace et précieux tout au long du cycle de vie de développement d’un produit.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Catherine AZZARO-PANTEL : Professeur à l’ENSIACET-INPTLaboratoire de Génie Chimique UMR CNRS 5503
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Adrian DIETZ : Maître de Conférences à l’ENSIC-INPLLaboratoire des Sciences du Génie Chimique
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Serge DOMENECH : Professeur à l’ENSIACET-INPTLaboratoire de Génie Chimique UMR CNRS 5503
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Luc PIBOULEAU : Professeur à l’ENSIACET-INPTLaboratoire de Génie Chimique UMR CNRS 5503
INTRODUCTION
L’objectif de ce dossier est de montrer à travers deux exemples d’application tout l’intérêt des techniques de simulation et d’optimisation en ordonnancement et conception d’ateliers, dans un contexte où le développement et la commercialisation d’un nouveau produit impliquent des activités de recherche et développement complexes et coûteuses : ainsi, dans le domaine pharmaceutique, on peut mentionner des contraintes strictes liées à la nécessité d’établir les dossiers d’autorisation de mise sur le marché et l’abandon de très nombreux produits au cours du développement, après avoir subi des essais cliniques. Les outils de simulation et d’optimisation de procédés discontinus constituent donc une aide efficace tout au long du cycle de vie du développement du procédé, de la production et de la commercialisation du produit. Les cas d’études retenus concernent un atelier de production de protéines, qui sert de fil rouge pour les études en ordonnancement et conception ainsi qu’un atelier industriel multiproduit de chimie fine pour une application en remodelage.
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Présentation
Exemple support en ordonnancement et conception
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1. Avant-propos
Dans le premier article dédié à la présentation des méthodes utilisées tant en ordonnancement qu’en conception d’ateliers pour des industries de procédés, nous avons fait le point sur les principales approches retenues et qui ont abouti au développement d’outils. L’idée de l’article n’est pas ici de focaliser la présentation sur les potentialités particulières et comparatives de différents produits logiciels mais plutôt de dégager les points essentiels concernant les informations auxquelles ce type d’outils permet d’accéder et qui constituent une aide à la décision pour le praticien.
Le premier exemple d’illustration concerne le domaine des bioprocédés à travers un atelier de production de protéines. Nous montrons quelques applications d’un simulateur à événements discrets permettant de décrire le fonctionnement global de l’atelier. Le simulateur est ensuite couplé à un algorithme d’optimisation pour déterminer des stratégies de conception. Au niveau supérieur, l’optimiseur est ainsi chargé de proposer différentes configurations d’ateliers, ainsi que des conditions opératoires pour certains procédés clés, tandis qu’au niveau inférieur, le simulateur d’ateliers vérifie les contraintes de production et calcule les critères de performance (coût d’investissement, impact environnemental, …).
Le second exemple est un atelier multiproduit de chimie fine, pour lequel un remodelage est envisagé. Pour cet atelier, les conditions opératoires et donc les recettes de production sont figées.
Délibérément, nous ne détaillerons pas les outils utilisés dont le principe a été évoqué dans l’article . Nous incitons le lecteur à se reporter aux publications et ouvrages mentionnés au cours de la présentation.
Tous les concepts utilisés ont été définis dans ce premier article.
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Avant-propos
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MONTAGNA (J. M.), VECCHIETTI (A. R.), IRIBARREN (O. A.), PINTO (J. M.), ASENJO (J. A.) - Optimal design of protein production plants with time and size factor process models. - Biotechnol. Prog., 16, 228-237 (2000).
-
(2) - DIETZ (A.), AZZARO-PANTEL (C.), PIBOULEAU (L.), DOMENECH (S.) - A Framework for Multiproduct Batch Plant Design with Environmental Consideration : Application To Protein Production. - Industrial Engineering and Chemistry Research, 44, p. 2191-2206 (2005).
-
(3) - BÉRARD (F.), AZZARO-PANTEL (C.), PIBOULEAU (L.), DOMENECH (S.), NAVARRE (D.), PANTEL (M.) - Towards an incremental development of discrete-event simulators for batch plants : use of object-oriented concepts. - Comm. Escape 9, Budapest, (Hongrie) 31 Mai – 2 Juin, 1999, Comp. And Chem. Eng. Supplements, p. S565-S568 (1999).
-
(4) - COLLETTE (Y.), SIARRY (P.) - Optimisation multiobjectif. - Eyrolles, ISBN : 2-212-11168-1.
-
(5) - BURGESS (A.), BRENNAN (D.) - Application of life cycle assessment to chemical processes. - Chemical Engineering Science, Volume 56/8, p. 2589-2604 (2001).
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