Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article traite de l’estimation technico-économique d’innovations dans le domaine des procédés de transformation de la matière et de conversion de l’énergie. Les procédés innovants étant par nature non déployés à l’échelle industrielle, la difficulté est d’évaluer une technologie qui n’existe pas encore industriellement, et de le faire avec peu d’informations techniques disponibles. Une démarche pour aborder ce type d’estimation est proposée ici, en considérant l’évaluation des équipements singuliers ainsi que les incertitudes liées à la faible maturité technologique du procédé et aux classes d’hypothèses considérées selon les phases d’un projet industriel.
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This article deals with the techno-economic assessment of innovations in the field of material and energy conversion engineering. Since innovative processes are, by nature, not deployed on an industrial scale, the difficulty is to assess a technology that does not yet exist industrially, and to do with little technical information available. À method to address this type of estimation is proposed here, considering the evaluation of singular equipment as well as uncertainties related to the low technological maturity of the process and to the classes of hypotheses requested according to the phases of an industrial project.
Auteur(s)
-
Thibaut NEVEUX : Docteur-Ingénieur en génie des procédés - EDF Recherche & Développement, Chatou, France
-
Olivier AUTHIER : Docteur-Ingénieur en génie des procédés - EDF Recherche & Développement, Chatou, France
-
Yann LE MOULLEC : Docteur-Ingénieur en génie des procédés - EDF Ingeum, Saint-Denis, France
INTRODUCTION
L’évaluation d’innovations dans le domaine du génie des procédés requiert l’estimation d’indicateurs économiques. Cette estimation constitue l’un des éléments-clés qui permet d’orienter les stratégies de développement de procédé, de positionner une technologie innovante par rapport à un procédé mature, d’alimenter un modèle d’affaire, ou encore de contribuer à l’amélioration d’une technologie.
Toutefois, la technologie innovante n’étant pas introduite sur le marché ou déployée dans un procédé de production, les éléments techniques ne sont ni connus avec précision ni maîtrisés complètement puisqu’ils font intervenir des équipements singuliers (composites, hors de leur domaine d’usage, ou inexistants à l’échelle industrielle). Dans la mesure où la connaissance augmente conjointement avec le niveau de maturité technologique du procédé, les évaluations fondées sur du retour d’expérience ne sont pas applicables directement dans les études préliminaires, lorsque le procédé n’est pas industriellement mature. De plus, ces évaluations sont généralement menées dès les premières phases d’un projet industriel, par exemple lors des études de faisabilité ou de conception, lorsque peu de moyens humains et financiers sont encore attribués à ces travaux préliminaires. L’évaluation est alors sujette à davantage d’incertitudes, du fait des hypothèses considérées, que lors des étapes suivantes d’ingénierie de détail et de contractualisation, où des moyens plus conséquents sont généralement attribués au projet.
La difficulté est alors d’évaluer un procédé qui n’existe pas encore industriellement, et de le faire avec peu d’informations techniques disponibles. Cet article propose une démarche pour aborder l’estimation technico-économique d’un procédé innovant. L’objectif est de fournir à l’ingénieur et/ou chercheur en génie des procédés les connaissances et les méthodes pour évaluer un composant ou un procédé innovant, puis le positionner parmi un ensemble de techniques matures et innovantes. L’article comporte : un rappel de concepts généraux d’économie industrielle ; des notions sur les principaux facteurs influençant le coût des équipements ; une démarche permettant d’évaluer des équipements singuliers et une méthode de quantification des incertitudes liées au niveau d’avancement du projet ainsi qu’au niveau de maturité technologique du procédé.
En fin d’article, un glossaire regroupe les termes et expressions importants de l’article.
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MOTS-CLÉS
Conversion de l'énergie Indicateurs économiques Echelle TRL Transformation de la matière Echelle industrielle
KEYWORDS
energy conversion | economic indicators | TRL scale | material conversion | industrial scale
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Remarques conclusives
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3. Évaluation de procédés innovants
3.1 Démarche recommandée
S’agissant d’un procédé innovant, de nombreux éléments technologiques et économiques peuvent être inconnus pour l’ingénieur en charge de l’évaluation. Les principales étapes visent à :
-
identifier les caractéristiques techniques dimensionnantes, pour les principaux équipements et blocs du procédé. L’estimation est d’autant plus précise que les détails techniques le sont eux-mêmes (revoir le tableau 1 pour les informations en fonction de l’avancement du projet) ;
-
déterminer l’investissement des équipements principaux, en accordant une attention particulière aux équipements singuliers et les plus coûteux ;
-
déterminer l’investissement global (CAPEX) en tenant compte des frais d’étude et d’ingénierie, des frais de démarrage ainsi que des aléas ;
-
déterminer le coût d’exploitation (OPEX) ;
-
évaluer les incertitudes liées à la méconnaissance technologique du procédé (aléas « maturité ») et à l’avancement du projet (aléas « projet ») ;
-
déterminer la distribution statistique du coût de production actualisé intégrant CAPEX, OPEX et aléas (ou autre indicateur économique).
Ce type d’étude fournit des éléments de coûts assez précis en relatif – à condition d’adopter des hypothèses techniques et économiques cohérentes pour chaque procédé – mais parfois médiocres en valeur absolue. Il faut alors travailler autant que possible : par rapport à une référence connue (innovant versus existant, pour étudier le potentiel d’une innovation), par rapport à des variantes du même procédé (amélioration du concept développé), ou par rapport à d’autres procédés innovants (choix de développements).
Ces étapes sont à réaliser pour chaque procédé comparé, en adoptant impérativement :
-
des...
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Évaluation de procédés innovants
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Association for the Advancement of Cost Engineering - Conducting technical and economic evaluations – As applied for the process and utility industries. - AACE International Recommended Practice No. 16R-90 (2003).
-
(2) - Association for the Advancement of Cost Engineering - Cost estimate classification system – As applied in engineering, procurement, and construction for the process industries. - AACE International Recommended Practice No. 18R-97 (2011).
-
(3) - ABERNATHY (W.J.), UTTERBACK (J.M.) - Patterns of industrial innovation. - Technology Review, 80, p. 40 (1978).
-
(4) - ARGOTE (L.), EPPLE (D.) - Learning curves in manufacturing. - Science, 247, p. 920 (1990).
-
(5) - BALDEA (M.), EDGAR (T.), STANLEY (B.), KISS (A.) - Modular Manufacturing Processes : Status, Challenges and Opportunities. - AIChE Journal, doi :10.1002/aic. 15872, 63, p. 462-4272 (2017).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Méthodes d’évaluation de la performance économique d’un projet.
-
Propagation des distributions – Détermination des incertitudes par la méthode de Monte Carlo.
-
Théorie C-K – Fondements et implications d’une théorie de la conception.
-
Couplage (TRIZ – Raisonnement à partir de cas) pour innover en génie des procédés.
-
Coûts des investissements industriels – Graphiques économiques.
-
...
NORMES
-
Systèmes spatiaux – Définition des Niveaux de Maturité de la Technologie (NMT) et de leurs critères d'évaluation. - ISO 16290 :2013 - 2013
ANNEXES
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