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Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche d éco-conception mise en place et exemples concrets Mercredi 06 juillet 2005 Willy MARTIN Pilote éco-conception.

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1 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche d éco-conception mise en place et exemples concrets Mercredi 06 juillet 2005 Willy MARTIN Pilote éco-conception

2 Schneider Toshiba Inverter Europe 2 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Plan de lintervention A. Le variateur de vitesse C. Innovation D.Gains environnementaux B. Contexte du projet E.Viabilité économique F.Engagement G.Effet d'entraînement

3 Schneider Toshiba Inverter Europe 3 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets A. Le variateur de vitesse A quoi ça sert? VENTILATION CONVOYAGE PONT ROULANT (levage) MACHINE (outil) POMPES

4 Schneider Toshiba Inverter Europe 4 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets A. Le variateur de vitesse Comment est-ce fait?

5 Schneider Toshiba Inverter Europe 5 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets B. Contexte du projet Principes normalisés par la Norme FDX ou ISO et bientôt OBLIGATOIRES (directive européenne EEE) Approche globale : Ces exigences environnementales doivent tenir compte des impacts significatifs générés tout au long de la vie du produit depuis l'extraction des matières premières jusqu'à l'élimination du produit. Approche multi-critères : Afin déviter un transfert de pollution d un milieu à un autre (sol, air), il est impératif de prendre en compte plusieurs impacts potentiels. Principes de léco-conception:

6 Schneider Toshiba Inverter Europe 6 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets B. Contexte du projet L éco-conception: une discipline nouvelle Un produit propre se vend plus facilement Intégrer la démarche au système qualité Protéger lenvironnement de nos clients Intégration et objectifs STIE: 6 challenges, 4 bénéficiaires Être plus focalisé client Être engagé pour la qualité Être plus global Augmenter lengagement des collaborateurs Penser innovation Développer la responsabilité civile de l entreprise Certification « conception » Fondation SE (Lulli) Démarche STIE pilote pour Schneider Electric Programme dentreprise « New 2004 »:

7 Schneider Toshiba Inverter Europe 7 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets B. Contexte du projet Contexte réglementaire: Législation déchets: notion de déchets « ultimes » Directive WEEE: Waste of Electrical and Electronic Equipment –Responsabilité du producteur: Collecte et traitement à sa charge financière –70 % de taux de recyclage (massique) –Traitement spécifique de certains éléments (listés) –Obligation dinformation en vue de faciliter le démantèlement Directive ROHS: Restriction Of Hazardous Substances –métaux lourds: Hg, Pb, Cd et Cr6 –retardateurs de flamme bromés: polybromobiphényles (PBB) et polybromodiphényléthers (PBDE)

8 Schneider Toshiba Inverter Europe 8 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets B. Contexte du projet Spécificités du marché: Variation de vitesse: marché très agressif Les clés de la réussite Clientèle industrielle Évolution du marché, certains concurrents se placent Des clients nous sollicitent

9 Schneider Toshiba Inverter Europe 9 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets B. Contexte du projet Intégration de la fonction Responsable environnement site 1 pilote par processus (POTC, PCESO, …) Responsabilité éco-conception Pilote Connectique Pilote Thermique Pilote Marquage Pilote Statique /dynamique Au bureau détudes, chaque sujet stratégique est traité par un pilote Pilote Eco-conception

10 Schneider Toshiba Inverter Europe 1010 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets B. Contexte du projet Les lignes directrices de la démarche Anticiper et respecter la réglementation Mettre à disposition des concepteurs des « guidelines » environnementales spécifiant les exigences incontournables permettant dorienter les choix de conception mise à jour régulière (réseau SEI, expertise, …) Conserver une démarche pragmatique en identifiant et en traçant les écarts Permettant en particulier les échanges avec le marketing Sinscrire dans un processus damélioration continue Garantir que chaque produit améliore nos pratiques par rapport au précédent

11 Schneider Toshiba Inverter Europe 1 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets B. Contexte du projet Le cheminement: 1997: Site STIE de Pacy sur Eure (France): Certification ISO « assemblage de variateurs de vitesse et de démarreurs électroniques » 2002: Site STIE de Pacy sur Eure (France): Certification ISO « Conception et assemblage » Site TSIJ de Mie (Japon): Certification ISO « Conception et assemblage » 2003: ATV 71: Promotion commerciale du premier variateur de vitesse « éco-concu »2005: 2004: Développement de lAltivar 71 dans le cadre du process certifié deco-design

12 Schneider Toshiba Inverter Europe 1212 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets INNOVATION DANS LE DOMAINE DE LA SURETE « Power Removal » : –Arrêt sécurisé des applications –Fonction qualifiée par lorganisme INERIS –Incorporable dans des architectures de sécurité –Garantissant la sécurité des personnes –Suppression de matériel périphérique C. Innovation Options (communication, …) Retours dinfos Pocket PC (Palm) Pilotage et surveillance sur PC et via internet Bluetooth Carte application programmable INNOVATIONS SUR LES FONCTIONNALITES DU PRODUIT : Suppression de composants dautomatisme périphériques Simplification du pilotage et de la maintenance de linstallation

13 Schneider Toshiba Inverter Europe 1313 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets INNOVATIONS POUR LE RESPECT DE LENVIRONNEMENT 1er produit totalement éco-conçu Dispositif datténuation des perturbations –Rayonnées –Conduites Déclenchement des ventilateurs en fonction de la température –Limitation des nuisances sonores –Réduction de la consommation C. Innovation

14 Schneider Toshiba Inverter Europe 1414 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets MATIERES PREMIERES (1/2) Évolution des matériaux utilisés Réduction du volume : - 19% Réduction de la masse : - 27% D. Gains environnementaux MATIERES PREMIERES MATIERES PREMIERES+62% -83% -27%

15 Schneider Toshiba Inverter Europe 1515 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets D. Gains environnementaux Anticipation sur la substitution des substances visées par la directive RoHS MATIERES PREMIERES MATIERES PREMIERES Interrogation des fournisseurs et vérifications en interne (laboratoire Schneider Electric) MATIERES PREMIERES (2/2) Remplacement du Cr VI par un ROM ou du Cr III Substitution des retardateurs de flamme PBB et PBDE Cartes ATV 71 « sans plomb »

16 Schneider Toshiba Inverter Europe 1616 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets D. Gains environnementaux MATIERES PREMIERES MATIERES PREMIERES Acier Revêtement Traitement de surface t0t0t0t0 Acier Revêtement t 1 >72h Acier t 2 =2412h AlZn Passivation

17 Schneider Toshiba Inverter Europe 1717 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets D. Gains environnementaux MATIERES PREMIERES MATIERES PREMIERESFABRICATION/DISTRIBUTION APPROVISIONNEMENT Implication des Acheteurs pour des approvisionnements locaux (Amérique, Asie, Europe) FABRICATION Identification des Meilleures Technologies Disponibles (BAT) pour nos procédés dassemblage par benchmark des entités industrielles Schneider Electric, Toshiba, … DISTRIBUTION Calcul du gain lié à la production locale : kms gagnés tous les 3 produits vendus! Modalités de calcul

18 Schneider Toshiba Inverter Europe 1818 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets D. Gains environnementaux MATIERES PREMIERES MATIERES PREMIERESFABRICATION/DISTRIBUTIONUTILISATION UTILISATION Rendements optimisés Réduction de la consommation de linstallation –1000 MW économisés/an grâce à la production annuelle Atv 71 –Calcul avec le logiciel Télémécanique « Eco 8 » Modalités de calcul

19 Schneider Toshiba Inverter Europe 1919 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets D. Gains environnementaux FIN DE VIE (1/2) Anticipation de la directive WEEE Aptitude au démantèlement –Réduction du nombre de vis –Démontabilité des pièces en matériaux non compatibles MATIERES PREMIERES MATIERES PREMIERESFABRICATION/DISTRIBUTIONUTILISATION FIN DE VIE Aptitude au recyclage –Suppression des inserts (métalliques, élastomères, …) dans les plastiques –Choix de matériaux compatibles Exemples dinnovations

20 Schneider Toshiba Inverter Europe 2020 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets D. Gains environnementaux MATIERES PREMIERES MATIERES PREMIERESFABRICATION/DISTRIBUTIONUTILISATION FIN DE VIE Taux de valorisation imposé par la directive européenne WEEE: 70% FIN DE VIE (2/2) Résultat : Augmentation directe du taux de valorisation Modalités de calcul

21 Schneider Toshiba Inverter Europe 2121 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets E. Viabilité économique Bilan économique de lactivité éco-conception: Coûts estimés: 2,5 personnes/an pour lenvironnement: 150 K Bilan dune solution (coût produit) Eco-conception = simplification. 0,30 0,30 0,03 0,03 0,1067 0,1067 0,0317 0,0317 Gain par produit: 0,81 Gain par produit: 0,81 Gain annuel: Gain annuel: Gain par produit: 0,075 Gain par produit: 0,075 Gain annuel: Gain annuel:

22 Schneider Toshiba Inverter Europe 2 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets F. Engagement Programme dentreprise Schneider Electric: New 2004 Volonté dans le cadre de ce programme de promouvoir léco-conception STIE site pilote pour un déploiement futur dans lensemble des entités du groupe Engagement vis-à-vis de nos modes de fonctionnement Certification ISO « Eco-conception » Intégration dune approche « Produit-Processus » dans la politique environnement STIE Intégration de la démarche au Processus de développement certifié ISO 9001 Affectation de ressources dédiées à lactivité éco-conception Engagement vis-à-vis des clients Promotion commerciale de lAltivar 71 éco-conçu Engagement vis-à-vis de la société Partage de notre expérience lors de conférences (écoles, universités, CCI, salons, …) Intégration au processus

23 Schneider Toshiba Inverter Europe 2323 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets G. Effet dentraînement Sur le marché de la variation de vitesse : Chiffre daffaire : 3 milliards d Marché en forte croissance : seulement 5% des installations équipées Évolution des modes de vie : + de confort et + de sécurité = + de produits Le leader mondial se place : Entraînement et promotion de léco-conception Groupe Schneider Electric : Chiffre daffaire : 8,8 milliards d Innovations pilotes pour le déploiement de léco-conception sur tous les projets majeurs du groupe Dans le groupe Schneider Toshiba Inverter (STI) : Chiffre daffaire : 400 millions d Déploiement du savoir-faire dans les sites de développement STI : France, Japon, Etats- Unis, et Nouvelle Zélande Other 40% Siemens 7% ABB 9% AB/Reliance 7% Fuji/GE 7% Yaskawa 7.5% Mitsubishi 8% Schneider Toshiba Inverter 14.5% 700,000 Variateurs de vitesse sont fabriqués chaque année

24 Schneider Toshiba Inverter Europe 2424 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Conclusion Démystifier le coût de lamélioration de limpact environnemental : Un produit éco-concu est moins cher et se vend mieux Forte adhésion des concepteurs Axe passionnant de créativité Les bons gestes ne sont pas plus contraignants que les mauvais Déploiement effectif au sein du périmètre STI (France, Japon, USA, Nouvelle Zélande), et en cours mondialement dans lensemble du groupe Schneider Electric Grand intérêt du réseau commercial volet éco-conception et économie d énergie dans largumentaire de lATV 71 Argument commercial différenciant par rapport à la concurrence Démarche innovante : premier produit totalement éco-concu au sein du groupe Schneider Electric

25 Schneider Toshiba Inverter Europe 2525 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Inserts en laiton Gamme précédente

26 Schneider Toshiba Inverter Europe 2626 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets

27 Schneider Toshiba Inverter Europe 2727 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets

28 Schneider Toshiba Inverter Europe 2828 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets

29 Schneider Toshiba Inverter Europe 2929 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Inserts en laiton Mousses et joints Gamme précédente

30 Schneider Toshiba Inverter Europe 3030 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets

31 Schneider Toshiba Inverter Europe 3131 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets

32 Schneider Toshiba Inverter Europe 3232 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Inserts en laiton Mousses et joints Étiquettes (feuilles isolantes, obturateurs, …) Gamme précédente

33 Schneider Toshiba Inverter Europe 3 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets

34 Schneider Toshiba Inverter Europe 3434 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Refroidisseur condensateur (aluminium) Cage (acier) Rivet

35 Schneider Toshiba Inverter Europe 3535 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Europe P ACY USA Houston Japan M IE Pacy sur Eure - Pacy sur Eure = 0 kms Pacy sur Eure - Mie = 9500 kms Pacy sur Eure - Houston = 8000 kms TOTAL = kms 2500 kms Pacy sur Eure - Rayon Europe = 2500 kms Mie - Rayon Asie, Océanie = 2500 kms Houston - Rayon Amérique = 2500 kms TOTAL = kms

36 Schneider Toshiba Inverter Europe 3636 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Pour les process et les utilités du bâtiment 72 % de lélectricité consommée sert à faire tourner des moteurs Compression 30 % Pompage 20 % Ventilation 13 % Process 37 % La consommation délectricité Applications concernées: Pompage, ventilation, compression Aujourdhui seulement 5% des installations sont équipées de variateurs de vitesse

37 Schneider Toshiba Inverter Europe 3737 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets à 80% du débit nominal, la puissance consommée est égale à 50% de la puissance nominale Installation classiqueInstallation économe avec variateur à 80% du débit nominal, la puissance consommée est égale à 95% de la puissance nominale

38 Schneider Toshiba Inverter Europe 3838 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Exemple : Ventilation 15 kW/90 kW TEMIC Semiconducteurs - Nantes, France Air recyclé Air neuf Centrale dair destinée à l usine de production Économie dénergie : 127 kWh / an

39 Schneider Toshiba Inverter Europe 3939 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Exemple : Ventilation 3 … 37 kW Thomson Multimédia - Villingen, Allemagne Préparation dair destinée aux salles blanches avec 7 ventilateurs Économie dénergie : 500 kWh/an Filtre + climatisation

40 Schneider Toshiba Inverter Europe 4040 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Economies dénergie = kW/an Calibre moyen Altivar 71 : 10 kW Rendement dune installation avec Altivar 71 : 50 % Prévisions annuelles de vente : ~ produits = MW/an Centrale nucléaire : 1000 MW Gain dénergie potentiel = x 10 x 50 kW%

41 Schneider Toshiba Inverter Europe 4141 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets Calcul du taux de valorisation

42 Schneider Toshiba Inverter Europe 4242 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets E. Bénéfice social Résultat de létude de satisfaction du personnel « PROSAT »

43 Schneider Toshiba Inverter Europe 4343 Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche déco-conception et exemples concrets G. Engagement Cahier des charges Prototypes Nomenclature Matière Bilan matière Plan dÉvaluation Environnementale Bilan environnemental de conception Analyse du Cycle de Vie Instructions de fin de vie Profil Environnemental de Produit Produit fini Exigences Réglementaire (RoHS, WEEE, …) Livrables


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