Méthodologie de caractérisation prédictive des procédés de fabrication additive avec une approche technique, économique et environnementale

Résumé :
L’Organisation des Nations Unies vise à moderniser les industries afin de les rendre durables et plus respectueuse de l’environnement d’ici 2030. Afin de répondre à ces attentes, il faut mettre en place des voies d’améliorations des procédés de fabrication d’un point de vue environnemental. Cette démarche nécessite une connaissance fine des flux entrants et sortants lors de la fabrication d’un produit. Néanmoins, ce n’est pas le cas pour les procédés de fabrication additives où les impacts environnementaux générés lors de la fabrication d’un produit sont encore méconnus. Par conséquent, il est primordial de bien « compter » les différentes sources de consommations et de rejets. Pour cela, une évaluation quantitative des flux intervenants pendant la fabrication de pièces est nécessaire pour améliorer la connaissance de la performance environnementale d’un procédé.

Les travaux de cette thèse portent sur la proposition d’une méthodologie d’évaluation multicritère pour les procédés de fabrication additive afin de pouvoir prédire, dès l’étape de conception d’un produit, des informations sur les aspects techniques, économiques et environnementaux du couple pièce/procédé. Afin de proposer aux concepteurs la possibilité d’évaluer un produit dès son étape de conception, des modèles de consommation fins traduisant le comportement du procédé ont été mis en place. La méthodologie développée s’intéresse à l’ensemble des sources de consommations et de rejets ainsi qu’à l’ensemble des étapes nécessaire à la fabrication d’une pièce mécanique.

Abstract:
The United Nations aims to modernize industries in order to make them sustainable and more environmentally friendly by 2030. In order to meet these expectations, it is necessary to put in place ways of improving production processes from an environmental point of view. This approach requires a detailed knowledge of the incoming and outgoing flows during the manufacturing of a product. However, this is not the case for additive manufacturing processes where the environmental impacts generated during this stage are still unknown. For that, a quantitative evaluation of the flows involved during the manufacturing of parts is necessary in order to improve the knowledge of the environmental performance of a process.

The work of this thesis focuses on the development of a methodology for additive manufacturing processes in order to predict information on the technical, economic and environmental aspects of the product during the design stage of a part. The methodology developed is increasingly interested in all the sources of consumption as well as all the stages necessary for the manufacturing of a mechanical part.