Hydrogène-Énergie

Le 19 janvier 2023

3e séance du séminaire, ouvert à tous, proposé par The Transition Institute 1.5


Cette séance sera animée par Christian Beauger, enseignant-chercheur au Centre PERSEE Mines Paris – PSL et coordinateur de H2MINES.

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En l’honneur de Cécile DeWitt-Morette

15 décembre 2022

Le centenaire de sa naissance est inscrit au registre des commémorations nationales de 2022. Mines Paris - PSL est fière d'honorer sur ses murs la mémoire de la célèbre physicienne, fondatrice de l'École des Houches, Cécile DeWitt-Morette.
Ses liens avec l'École du boulevard Saint-Michel ont récemment été redécouverts. Ludovic Bouvier, archiviste, déroule pour nous cette étonnante histoire.

Claude Ribbe (Mairie du 6e arrondissement), Armand Hatchuel (Mines Paris), Sarah et Christiane DeWitt, Catherine Lagneau (Mines Paris), Chipten Valibhay (Mines Paris), Bérangère Dubrulle (École des Houches) et Carole Grosz (Mines Paris) devant la plaque commémorant la naissance de Cécile De Witt-Morette.

Depuis le 1er décembre dernier, vous l’avez peut-être remarqué, notre façade sur le boulevard Saint-Michel n’est plus tout à fait la même. Il s’y est fait un ajout tel qu’il n’en avait pas été réalisé depuis 1945.

Une scientifique remarquable

Aujourd’hui, ce ne sont pas les souvenirs de morts violentes qui sont commémorés, mais celui d’une naissance. Le 21 décembre 1922, dans les murs même de l’École est en effet née Cécile DeWitt-Morette (1922-2017), physicienne française, épouse du physicien Bryce DeWitt, installée aux État-Unis, particulièrement reconnue en France pour avoir fondé, en 1951, l’École de physique des Houches en Haute-Savoie. Une école dont ont bénéficié de nombreux physiciens des plus renommés qui furent récompensés des distinctions les plus prestigieuses. Parmi eux figurent des élèves de l’École des mines de Paris : notamment, Georges Charpack (prix Nobel de physique), Marcel Froissart (prix Paul Langevin) et Roger Balian, qui succéda en 1972 à Cécile D-M à la direction de cet établissement.

Une véritable affaire de famille

Une telle naissance au sein de l’École est rare et a de quoi surprendre. On pense à un événement fortuit, un accident, mais c’est en fait une véritable affaire de famille.
Tout d’abord parce que Cécile D-M est fille d’André Pierre-Ernest Morette, ingénieur du Corps des mines (P. 1900) et professeur de métallurgie générale et de sidérurgie de l’École, entre 1918 et 1920. Dans leur revue théâtrale de l’époque, les élèves chantaient alors : « Pour manger à la vinaigrette, J’ai mis les feuilles du cours Morette ». Son grand-père paternel, André Émile Morette lui-même polytechnicien, a suivi pour sa part en auditeur libre, les cours de docimasie (analyse chimique des minerais) de l’École des mines en 1856 avant de devenir ingénieur dans les chemins de fer.
Ensuite parce que Cécile est fille de Marie Morette née Ravaudet dont le père, Paul Ravaudet, secrétaire général de l’École entre 1919 et 1924 fut bénéficiaire par ses fonctions d’un appartement partagé aujourd’hui entre les bureaux de la Communication et ceux des Presses des Mines. Le directeur Gabriel Chesneau avait particulièrement défendu son recrutement comme celui d’un homme doté « d’une autorité indiscutable et incontestée, en dehors mêmes de ses capacités administratives ». Marie Morette, installée avec son mari en Normandie, décida en cette fin d’année 1922, de venir accoucher auprès de ses parents, d’où cette naissance sous notre toit. Avec Cécile D-M, ce ne sont pas moins de trois générations de cette famille qui ont développé, tant du côté paternel que maternel, un lien fort avec notre école.
Cécile DeWitt-Morette conserva d’ailleurs une certaine fierté pour ce lieu de naissance original. Sa fille Christiane DeWitt-Morette raconte que, lors de ses séjours en France en famille, sa mère depuis le jardin du Luxembourg, aimait à désigner l’École des mines comme le lieu de sa naissance. Christiane alors enfant, en venait à croire, que le jardin du Luxembourg, où elle jouait et l’École des mines où sa mère était née, étaient une sorte de maison de famille appartenant aux DeWitt-Morette !

L'École des Houches, objet d'études au CGS Mines Paris – PSL

Aujourd’hui, alors que Cécile DeWitt-Morette est décédée en 2017, le lien persiste toujours. Ainsi, pour ses travaux sur l’originalité des « sociabilités créatives » à l’œuvre au sein de l’École de physique des Houches, Chipten Valibhay, post-doctorant au CGS Mines Paris – PSL, a pu bénéficier de l’aide enthousiaste de Christiane DeWitt-Morette, qui a mis à son service tout son réseau de relations.
Le 1er décembre 2022, avant la présentation de ces travaux à l’Académie des sciences, c’est donc plus qu’une cérémonie, quasiment une réunion de famille qui a eu lieu en présence, notamment, de Mesdames Christiane DeWitt, Sarah Dewitt-Feldman et Rémi Magnier, fille, petite-fille et filleul de Cécile DeWitt-Morette, et Bérengère Dubrulle, directrice de l’École de physique des Houches, et de Messieurs Claude Ribbe, conseiller d’arrondissement délégué aux Universités, et Roger Ballian, membre de l’Académie des sciences. dans l’amphithéâtre Schlumberger, et devant la plaque inaugurée pour l’occasion avec discours, photos, rappels de souvenirs, larmes, rires et mise en valeur pour l’occasion des archives témoignant de ces destinées successives. Cette plaque en constitue désormais une manifestation tangible et le rappel d’une scientifique remarquable.
 

Soutenance de thèse de Yu LIU

Le 15 décembre 2022

Résumé de la thèse en français

La logistique urbaine, également appelée ici livraison du dernier kilomètre, vise à transporter de manière efficace et efficiente les marchandises depuis le centre de distribution jusqu'à la destination finale afin de satisfaire les demandes des consommateurs dans les zones urbaines. Son importance est notable puisqu'elle joue le rôle de dernier maillon de la chaîne d'approvisionnement et représente plus de 20 % du coût global. Il a joué un rôle important dans l'approvisionnement en marchandises et en nourriture lors de l'épidémie de COVID-19, en particulier pendant le confinement. Elle est donc devenue de plus en plus essentielle aux yeux du gouvernement et du public. De plus, son importance se manifeste par des externalités négatives pour la durabilité urbaine, telles que la congestion du trafic, la sécurité routière, le bruit et la pollution de l'air. C'est pourquoi de nombreuses villes, en particulier les mégapoles à forte densité de population, ont imposé des réglementations plus strictes en matière de fret urbain afin de rendre les villes plus durables et plus vivables. La mise en œuvre de ces politiques n'est pas l'affaire d'une seule partie. Elles ont besoin de l'engagement d'autres parties prenantes et d'obtenir un retour d'information sur leurs changements de comportement pour évaluer l'efficacité de la politique. Les prestataires de services logistiques (PSL), l'une des principales parties prenantes, doivent opérer dans un environnement de plus en plus difficile et complexe tout en respectant les politiques. La complexité de la gestion de leurs opérations provient de la forte segmentation des flux de marchandises et de la disponibilité dynamique des ressources urbaines soutenues par la logistique. Par conséquent, ils doivent acquérir les états changeants des ressources urbaines pour soutenir la planification de leurs opérations dans un tel environnement dynamique. Dans le contexte de recherche ci-dessus, cette thèse étudie une solution numérique dans le contexte des villes intelligentes, où les objets et les données sont connectés via les technologies IoT/ICT. Plus précisément, nous étudions les jumeaux numériques cognitifs, les jumeaux numériques (DT) avec des capacités sémantiques accrues. Et comment ils peuvent améliorer la connaissance en temps réel des demandes et des ressources logistiques à l'échelle de la ville pour optimiser la planification des opérations et l'allocation des ressources. Un cadre d'architecture à quatre couches est développé pour intégrer les objets et systèmes logistiques individuels dans les villes intelligentes à un niveau sémantique. Les technologies et normes sous-jacentes sont, par exemple, Property Graph, Web Ontology Language (OWL), Knowledge Graph et Web of Things (WoT). Ensuite, une étude de cas d'utilisation de la livraison de colis à Paris est menée sur une plateforme DT réelle appelée Thing in the future (Thing'in), couplée à une simulation à base d'agents sur AnyLogic pour démontrer une application réelle de notre approche. Les résultats impliquent que lorsque la DT individuelle, détenue par un acteur de la logistique urbaine, est capable de communiquer avec l'environnement dynamique, elle peut améliorer l'efficacité de la logistique tout en facilitant l'évaluation des politiques. Il en résultera moins d'externalités négatives, une meilleure utilisation des ressources et une meilleure compréhension des municipalités pour améliorer l'élaboration des politiques. Notre travail met également en évidence le potentiel de l'offre de nouveaux services commerciaux aux prestataires de services logistiques. Sur la base de nos travaux, un prototype d'application réelle est développé par notre partenaire pour faciliter la livraison en voiture et à pied, ce qui montre l'applicabilité concrète de nos travaux.

Résumé de la thèse en anglais

City logistics, also named last-mile delivery herein, aims to efficiently and effectively transport goods from the distribution hub to the final destination efficiently and effectively to satisfy consumer demands in urban areas. Its significance is notable since it plays as the last leg of the supply chain and accounts for more than 20% of the overall cost. It was prominent to supply goods and food during the COVID-19 outbreak, especially during the lockdown. Thus, it has become increasingly essential in the eyes of the government and the public. Also, its importance is manifested in negative externalities toward urban sustainability, such as traffic congestion, road safety, noise, and air pollution. Hence, many cities, especially mega-cities with dense populations, have imposed stricter urban freight regulations to make cities more sustainable and livable. It is not a matter for one party to implement the policies. They need other stakeholders' engagement and further obtain feedback from their behavior changes to evaluate the policy's effectiveness. Logistics Service Provider (LSP), one key stakeholder, must operate in an increasingly difficult and complex environment while meeting the policies. The complexity of their operations management comes from the highly segmented freight flows and dynamic availability of logistics-supported urban resources. Therefore, they need to gain the time-changing states of urban resources to support their operations planning in such a dynamic environment. Under the above research background, this thesis studies a digital solution in the Smart Cities context, where the objects and data are connected via IoT/ICT technologies. More specifically, we investigate Cognitive Digital Twins, Digital Twins (DT) with augmented semantic capabilities. And how they can enhance the real-time knowledge of city-wide logistics demands and resources to optimize operations planning and resource allocation. A four-layer architecture framework is developed to integrate individual logistics objects and systems into Smart Cities at a semantic level. The underlying enabling technologies and standards are, for example, Property Graph, Web Ontology Language (OWL), Knowledge Graph, and Web of Things (WoT). Then, a use case study of parcel delivery in Paris is conducted upon a real-life DT platform called Thing in the future (Thing'in), coupled with an agent-based simulation on AnyLogic to demonstrate a real-world application of our approach. The results imply that when individual DT, owned by one stakeholder of city logistics, is capable of communicating with the dynamic environment, it can improve logistics efficiency while facilitating policy evaluation. It will result in fewer negative externalities, better utilization of resources, and provide insights for city municipalities to improve policy-making. Our work also showcases the potential of offering new business services to logistics service providers. Based on our work, an actual app prototype is developed by our partner to aid driving and walking delivery, showing our work's concrete applicability.

 

Date de soutenance : jeudi 15 décembre 2022 à 14h00
Adresse de soutenance : Mines Paris – PSL, 60 boulevard Saint-Michel, 75006 Paris, France – tbd
Directeur de thèse : Shenle PAN
Codirecteur : Eric BALLOT

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Soutenance de thèse de Johanna AYRAULT

Le 16 décembre 2022

Résumé de la thèse en français

La durabilité est un défi auquel sont confrontés de nombreux secteurs. Parmi eux, les infrastructures et leur transition durable sont un levier nécessaire pour atteindre les objectifs de développement durable. Dans cette thèse, j'étudie cette dynamique à travers l'exemple des réseaux de chaleur durables. Les réseaux de chaleur, comme la plupart des infrastructures, sont intégrés dans de multiples réseaux, institutions et réglementations existants. Un seul projet rassemble de nombreuses parties prenantes – par exemple, des producteurs, des financeurs, des opérateurs, des municipalités, des consommateurs et des citoyens – d'autant plus lorsque le système technique évolue vers des installations plus durables et ancrées localement. Le réseau de chaleur durable n'existe pas en soi, mais se construit localement en fonction des ressources et des intérêts des acteurs du projet. J'ai choisi d'étudier deux processus interdépendants qui façonnent le réseau de chaleur durable : les processus de valuation et de co-création afin de répondre à la problématique suivante : comment les acteurs co-créent des valuations durables pour les projets d'infrastructure. Les valuation studies se penchent sur la construction sociale des valeurs, tandis que littérature sur la co-création dans le secteur public analyse les processus d'innovation publique collaborative. Ces deux processus sont en jeu dans l'étude du réseau de chaleur durable, car les acteurs doivent trouver collectivement ce qui a de la valeur et comment l'évaluer. Pour ce faire, les acteurs s'engagent dans trois activités médiatrices : le cadrage – définir les limites et les règles pour agir -, l'instrumentation – concevoir ou adapter des instruments politiques, des dispositifs de gestion ou des outils de calcul pour soutenir l'action -, et la construction d'expertise collective – créer un réseau reliant par exemple les dispositifs, les institutions, les connaissances et les acteurs. Pendant le doctorat, j'ai travaillé au département de recherche d'innovation d'Engie, une grande entreprise française du secteur de l'énergie, dans le cadre d'un programme CIFRE. J'ai utilisé ces trois activités médiatrices comme cadre d'analyse pour étudier la situation en France et au Danemark, analyser diverses études de cas et éclairer les activités d'Engie. D'un point de vue théorique, j'ai constaté que les processus de valuation et de co-création sont interdépendants. Comme le cadrage est constamment remis en question et adapté, le processus de valuation est continu. C'est grâce aux activités de co-création que certaines valeurs sont stabilisées au niveau d'un projet. L'instrumentation est à la fois une arène de co-création et de valuation. Les acteurs co-créent des instruments dans lesquels ils intègrent de nouvelles valeurs et, ce faisant, ils questionnent et actualisent les cadres et l'expertise existants. Pour réaliser des infrastructures durables, les acteurs construisent une expertise ancrée localement, qui peut devenir globale si elle est soutenue par des acteurs globaux. Du point de vue empirique, j'ai montré l'importance des processus de co-création pour mettre en place des infrastructures durables, et j'ai esquissé de premières méthodes pour les mettre en œuvre dans des projets de réseau de chaleur. J'ai également effectué une analyse des instruments politiques français soutenant les réseaux chaleur, en soulignant certaines lacunes et en proposant des pistes pour mieux l'intégrer à d'autres secteurs.

Résumé de la thèse en anglais

Sustainability is a challenge faced by many sectors. Among them, infrastructures and their shift towards greater sustainability are a necessary lever in meeting sustainable development goals. In this PhD, I study this dynamic through the example of sustainable district heating. District heating, like most infrastructures, is embedded in multiple existing networks, institutions, and regulations. A single project gathers together many stakeholders, sucha as owners, financers, operators, suppliers, consumers and citizens. This is all the more so when the technical system shifts towards more locally-anchored and sustainable setups. Sustainable district heating does not exist per se, but is locally constructed depending on the resources and actors' interests in a project. I chose to study two interrelated processes shaping sustainable district heating–valuation and co-creation–focusing on the question: how are actors co-creating sustainable valuations for infrastructure projects? Valuation studies look into the social construction of values, while public sector co-creation analyzes the processes of collaborative public innovation. Both processes cas be seen at work when studying sustainable district heating, as actors need to collectively find what has worth, and how to valuate it. To do so, actors engage in three mediating activities: framing, i.e., defining the boundaries and rules to act; instrumenting, i.e., designing or adapting policy instruments, management dispositive or calculation tools to support the action; and building expertise, i.e., creating a network connecting the devices, institutions, knowledge, actors, etc. During the PhD, I worked at the Research & Innovation department of Engie, a major French energy company, under a CIFRE partnership. I used these three mediating activities as an analysis framework to study the situation in France and Denmark; to analyze various case studies and to shed light on Engie's activities. On a theoretical side, I found that valuation and co-creation processes are interrelated. As framing is constantly being challenged and updated, the valuation process is continuous and it is through co-creation activities that some valuations are stabilized at a project level. Instrumentation is both an arena of co-creation and valuation. Actors co-create instruments into which they integrate new values and, by doing so, they challenge and update existing frames and expertise. To perform sustainable infrastructures, actors build up locally-anchored expertise, which may become global if supported by global actors. On the empirical side, I showed the importance of co-creation processes for setting up sustainable infrastructures, and sketched out some first method paths for implementing them in district heating projects. Following my analysis of the French policy instruments supporting district heating, I pointed out some gaps and ways forward to better integrate it with other sectors.

 

Date de soutenance : vendredi 16 décembre 2022 à 14h30
Adresse de soutenance : 60 boulevard Saint-Michel 75272 Paris – BIBLIO
Directeur de thèse : Franck AGGERI

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Soutenance de thèse de Honorine HARLÉ

Le 16 décembre 2022

Résumé de la thèse en français

Les usines font face à de nombreux enjeux qui appellent à des transformations industrielles majeures. Les crises actuelles (pandémies, crises écologique, guerres) et les diverses défaillances productives qu'elles ont mis au jour – ruptures d'approvisionnement, pollution- renforcent le caractère crucial de ces mutations. Pour y répondre, l'innovation technologique est souvent présentée comme le principal vecteur de changement au sein des usines. Cette mutation technologique, appelée « industrie 4.0 » est souvent conçue en amont par les fournisseurs, les bureaux d'études et des méthodes, avant d'être adaptée à chaque usine. Néanmoins, l'innovation technologique est-elle la seule réponse pour faire face aux défis contemporains ? La thèse propose d'explorer une autre voie : celle de la conception par l'usine de ses propres règles. L'usine aurait-elle des moyens de prescrire sa transformation ? Quelle ampleur peut revêtir l'activité de conception en usine ? Pour quelles performances et quelles générativités ? A quelles conditions ? Avec quelles méthodes ? Répondre à ces questions ne va pas de soi : la production est avant tout le lieu de l'exécution. Les astuces et le bricolage, le mouvement participatif, les cercles de qualité, et de façon plus générale, les démarches d'amélioration continue sont des formes de conception mais dans une visée d'optimisation des règles aux contraintes du réel. Un autre modèle, plus exploratoire, consisterait à ce que l'usine conçoive sa propre prescription. Dans cette hypothèse, comment serait-il possible de changer les règles tout en respectant celles du BE et en garantissant des performances productives identiques ou meilleures ? Comment un cadre contraint et hérité d'années en années peut-il intégrer un changement qui pourrait pourtant venir perturber tout le système productif ? Pour étudier ce dilemme tradition/innovation s'opérant au cœur de l'usine, cette thèse s'appuie sur quatre articles chapeautés d'un texte les replaçant dans une problématique plus générale et les articulant. L'ensemble rend compte de recherches menées sur des terrains empiriques variés et hétérogènes. D'abord, l'usine d'Airbus à Saint-Nazaire reçoit et assemble la pointe avant et le fuselage central des avions, avant d'en commencer l'équipement. Peu automatisée, la qualité de sa production repose sur l'expertise de ses compagnons. Ensuite, le technicentre SNCF des TER-Pays de la Loire à Nantes est en charge de la maintenance des trains régionaux. L'usine travaille en « trois huit », avec un changement amorcé vers plus d'automatisation du matériel et dans la détection de pannes, et des métiers de maintenance en transition. Enfin, l'usine de STMicroelectronics à Crolles, fabrique des puces électroniques en industrie 4.0 depuis le début des années 2000. En salle blanche, avec des procédés automatisés et précis à l'Ångström près, la production est principalement gérée par des ingénieur.e.s en nanotechnologies. Cette thèse montre d'abord que malgré le cadre très contraint de la prescription émanant du bureau d'études, il existe un régime où l'usine est capable d'innover en régénérant son système de règles (sa prescription). Cette dynamique de patrimoine de création est modélisée ; les expérimentations sur les terrains hétérogènes donnent à voir différentes ressources nécessaires pour la mettre en œuvre. Elles sont à la fois semblables à ce qui pourrait être attendu d'une organisation pour la conception innovante, mais ont des caractéristiques propres aux contraintes de l'usine et à la conception d'un système de règles.

Résumé de la thèse en anglais

Factories face many challenges that call for major industrial transformations. The current crises (pandemics, ecological crises, wars) and the various productive failures they have brought to light – disruptions in supply, pollution – reinforce the crucial nature of these changes. To respond to this, technological innovation is often presented as the main vector of change within factories. This technological change, called "industry 4.0", is often designed upstream by suppliers, design offices and methods, before being adapted to each plant. Nevertheless, is technological innovation the only answer to face contemporary challenges? The thesis proposes to explore another way: the factory could design its own rules. Would the factory have the means to prescribe its transformation? How significant can the design activity in the factory be? For which performance and which generativity? Under which conditions? With which methods? Answering these questions is not easy: production is the place of execution. Tricks and do-it-yourself, the participatory movement, quality circles, and more generally, continuous improvement approaches are forms of design but with a view to optimizing the rules to the constraints of reality. In another and more exploratory model, the factory would design its own prescription. In this hypothesis, how would it be possible to change the rules while respecting those of the design office and guaranteeing identical or better productive performances? How can a constrained framework inherited from year to year integrate a change that could nevertheless disrupt the entire production system? To study this tradition/innovation dilemma operating at the heart of the factory, this thesis is based on four articles headed by a text placing them in a more general problematic and articulating them. The whole reports on research carried out in varied and heterogeneous empirical fields. First, the Airbus plant in Saint-Nazaire receives and assembles the nose cone and the central fuselage of the aircraft, before starting to equip them. Not very automated, the quality of its production relies on the expertise of its companions. Then, the SNCF technicentre of the TER-Pays de la Loire in Nantes is in charge of the maintenance of the regional trains. The plant works in “three eights”, with a change initiated towards more automation of equipment and in the detection of failures, and maintenance jobs in transition. Finally, the STMicroelectronics plant in Crolles has been manufacturing electronic chips in Industry 4.0 since the early 2000s. In a clean room, with automated and precise processes to the nearest Ångström, production is mainly managed by engineers in nanotechnology. This thesis first shows that despite the very constrained framework of the prescription emanating from the design office, there is a regime where the factory is able to innovate by regenerating its system of rules (its prescription). This creative heritage dynamic is modeled; experiments on heterogeneous terrain show the different resources needed to implement it. They are both similar to what might be expected of an organization for innovative design, but have characteristics unique to the constraints of the factory and the design of a system of rules.

 

Date de soutenance : vendredi 16 décembre 2022 à 9h00
Adresse de soutenance : 60 boulevard Saint-Michel 75006 Paris – bibliothèque
Directeur de thèse : Pascal LE MASSON
Codirecteur : Benoît WEIL

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Classement “Employabilité” THE 2022

5 décembre 2022

Dans l'édition 2022 du Global Employability University Ranking, publiée le 23 novembre par le Times Higher Education, l'École confirme sa position au 5e rang national et se classe au 50e rang mondial.
18 établissements français figurent dans ce classement, qui révèle le choix des recruteurs des meilleures entreprises mondiales.

Six critères pour mesurer l'employabilité :

  • l’excellence académique (Academic Excellence) ;
  • les compétences des diplômés (Graduate skills) ;
  • la dimension internationale des parcours (Internationality) ;
  • la spécialisation (Specialization) ;
  • l’expérience professionnelle (Focus on work expertise) ;
  • la performance digitale (Digital performance).

Le classement des établissements français

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