Motivés par l’accumulation des déchets et la raréfaction des ressources naturelles, les modèles de production industrielle évoluent pour favoriser le développement d’une économie circulaire. Dans ce sens, la symbiose industrielle, vise à valoriser les déchets via un procédé industriel impliquant les échanges physiques de by-products ou d’autres ressources collatérales liants plusieurs processus de production.

Cette thèse introduit des nouveaux problèmes de planification de la production posés par les symbioses industrielles: (i) au niveau d’une unité de production : un problème de lot-sizing avec des capacités de stockage, et (ii) à l’échelle d’un réseau : un problème de lot-sizing à deux niveaux, qui vise à coordonner les décisions de lot-sizing d’un fournisseur et d’un receveur de by-products. La complexité de ces problèmes est analysée et des algorithmes efficaces basés sur la programmation dynamique et la décomposition Lagrangienne sont proposés. Pour cadrer les partenariats symbiotiques, nous étudions plusieurs politiques de collaboration (PC) pour différents niveaux de partage d’information : (i) des PCs centralisées et décentralisées basées sur la programmation linéaire mixte, pour un partage d’information complet et nul, (ii) une PC basée sur la théorie des jeux pour un partage d’information asymétrique, et (iii) une PC basée sur des contrats obtenue par un schéma de négociation piloté par un médiateur impartial, pour un retour d’information symétrique. Au travers d’expérimentations numériques, les politiques de collaboration proposées sont discutées selon trois dimensions : la satisfaction des acteurs, les implications environnementales et les gains économiques.

Jury :

• Olga Battaia, Professeure, Kedge Business School, Rapporteure
• Raf Jans, Professeur, HEC Montreal, Rapporteur
• Nadjib Brahimi, Maitre-assistant, Rennes School of Business, Examinateur
• Stéphane Dauzère-Pérès, Professeur, EMSE, Examinateur
• Bernard Penz, Professeur, INP, Examinateur
• Wilco van den Heuvel, Maitre-assistant, Erasmus University Rotterdam, Examinateur
• Nabil Absi, Professeur, EMSE, Directeur de thèse
• Valeria Borodin, Maitre-assistant, EMSE, Encadrante
• Antoine Jeanjean, Recommerce Group, Invité.