Présentation
EnglishRÉSUMÉ
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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Thibaut NEVEUX : Docteur-Ingénieur en génie des procédés - EDF Recherche & Développement, Chatou, France
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Olivier AUTHIER : Docteur-Ingénieur en génie des procédés - EDF Recherche & Développement, Chatou, France
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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.
MOTS-CLÉS
Conversion de l'énergie Indicateurs économiques Echelle TRL Transformation de la matière Echelle industrielle
DOI (Digital Object Identifier)
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1. Innovation et caractéristiques des procédés innovants
Sont abordés ici quelques caractéristiques des procédés innovants et les enjeux relatifs à leur évaluation technico-économique (cf. , pour approfondissement des connaissances).
1.1 Processus d’innovation
Aux premières étapes de développement d’un procédé innovant, une entreprise peut être confrontée à la difficulté d’adopter une innovation technologique vers des domaines porteurs ou stratégiques, surtout si l’innovation s’inscrit au-delà des compétences et de la structure actuelle de l’entreprise. À ce titre, il existe une contradiction apparente entre les stratégies industrielles fondées sur l’innovation et celles fondées sur l’expérience. En effet, la mise en œuvre d’une innovation peut obliger à recommencer les apprentissages, mais favorise dans le même temps l’émergence de technologies porteuses de progrès et susceptibles de transformer l’économie et la société. A contrario, un procédé mature est associé à une expérience sur le long terme et des connaissances accumulées qui permettent d’accroître l’efficacité et la qualité des opérations, tout en réalisant une marge opérationnelle suffisante mais dont la compétitivité peut diminuer à terme. L’action industrielle dans le cadre d’un pilotage économique repose en partie sur la capacité à dépasser cette contradiction apparente.
Utterback et Abernathy ont distingué l’innovation de produit de celle de procédé. L’innovation de procédé est stimulée par le...
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Innovation et caractéristiques des procédés innovants
BIBLIOGRAPHIE
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(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).
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(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).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Méthodes d’évaluation de la performance économique d’un projet.
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Propagation des distributions – Détermination des incertitudes par la méthode de Monte Carlo.
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Théorie C-K – Fondements et implications d’une théorie de la conception.
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Couplage (TRIZ – Raisonnement à partir de cas) pour innover en génie des procédés.
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Coûts des investissements industriels – Graphiques économiques.
NORMES
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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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