Contribution au développement d'une méthode de contrôle des procédés dans une usine de bouletage

En collaboration avec l'École de technologie supérieure et la compagnie ArcelorMittal, cette thèse présente le développement d'une méthodologie pour le suivi et le contrôle de qualité pour des procédés industriels multivariables. Ce mandat de recherche en innovation a été développé dans l’usine de bouletage d'ArcelorMittal Exploitation Minière (AMEM) à Port-Cartier (Québec, Canada). Dans cette démarche, l'entreprise ArcelorMittal vise le maintien de son niveau d'excellence de classe mondiale et poursuit ses initiatives pour augmenter ses avantages concurrentiels à travers le monde. Le procédé de la classification hydraulique a été retenu comme un prototype et un laboratoire de développement en raison de son effet sur la compétitivité de l’entreprise et de son impact sur toutes les étapes subséquentes jusqu'à la production finale des boulettes d'oxyde de fer. Concrètement, le développement de cette expertise en contrôle des procédés et dans le suivi in situ permettra d'établir de meilleures bases de connaissance dans le domaine de la modélisation physique des systèmes complexes, de la réconciliation des données, des observateurs statistiques, de la commande multivariable et du contrôle de la qualité par le suivi en temps réel de la fonction de désirabilité. Le classificateur gravimétrique est modélisé mathématiquement. Avec des perturbations planifiées sur la ligne de production, une procédure d’identification a permis d’obtenir des estimations empiriques des paramètres structuraux du modèle. Une nouvelle campagne d’échantillonnage et une politique inédite pour la collecte et la consolidation des données ont été implantées au niveau de l’usine. L’accès à ces sources privilégiées d’information a permis d’établir de nouveaux seuils pour la gouvernance du procédé et pour son contrôle. Finalement, à la place d’un suivi qualité traditionnel, nous avons implanté une nouvelle stratégie basée sur l’emploi de la fonction de désirabilité. Notre innovation a été, non pas d’employer cette fonction seulement comme un indicateur du taux de satisfaction globale (économique) du procédé, mais de la proposer comme «observateur» de l’état du système. Les premières étapes d'implantation ont déjà démontré la faisabilité de la méthode ainsi que les nombreux impacts industriels sur l'ensemble des procédés de l'entreprise. Principalement, l'émergence de l'aspect économique sera une variable stratégique pour assurer une meilleure gouvernance des procédés dont les variables de qualité représentent des enjeux stratégiques