Séminaire Académique Enseignement de la Construction Mécanique L’ECO CONCEPTION LILLE, Lycée BAGGIO 18 Mars 2009

Définition Approche industrielle Démarches et outils Exemples Eco Conception Définition Approche industrielle Démarches et outils Exemples

Conception environnementale d’un produit = Idée reçue Conception environnementale d’un produit = Recyclabilité Efficacité énergétique Grande durée de vie 3

Visions majeures de l’éco conception Eco Conception Visions majeures de l’éco conception

Eco conception (1) L’éco conception peut être vue comme une démarche de conception qui intègre le paramètre environnement dans le processus de développement du produit. Objectif : réduire les impacts d’un produit sur l’environnement tout au long de son cycle de vie depuis l’extraction de ses matériaux constitutifs jusqu’à son élimination en fin de vie. Le concept de base d’une telle définition est le modèle de cycle de vie où tous les entrants (matériaux et énergies et sortants (déchets, émissions polluantes) des processus utilisés en phase de fabrication, distribution, utilisation et éliminations sont identifiées et prises en compte.

Eco conception (2) L’éco conception peut être vue comme une démarche de conception de nouveaux produits, de nouveaux services permettant de vivre en harmonie avec la nature : respect de la terre , de ses ressources naturelles épuisables . Objectif : Produire en éliminant ce qui peut l’être : l’inutile, le superflu. Produire des produits rentables, où le rapport fonctions/coûts est le plus grand, où les fonctions inutiles sont éliminées. Il s’agit au travers de cette approche de lier ce qui est techniquement réalisable ou possible à ce qui est écologiquement, culturellement, socialement nécessaire

Etude Ministère de l’industrie L'éco-conception, (en anglais éco-design), se caractérise par une vision globale, C'est une approche multicritères qui implique de prendre en compte tous les impacts environnementaux les plus pertinents C’est une approche multi-étapes qui repose sur l'ensemble du cycle de vie La combinaison de ces deux approches (multicritères, multi-étapes) a pour objectif de minimiser les impacts environnementaux (changement climatique, pollutions de l'eau de l'air et des sols, production de déchets, bruit, …) sans les déplacer d'une étape du cycle à une autre et sans créer de nouveaux impacts, notamment sans transfert de pollution.

Multi critère ? Prise en compte de tous les impacts : Acidification Effet de Serre Eutrophisation Composés Organiques Volatiles Epuisement des ressources Déchets … 8

Impact environnemental Un impact résulte : De la consommation d’une ressource Eau Énergie fossile Matière première D’un rejet dans la nature Gaz Déchet substance 9

Multi-étape : Cycle de vie Acquisition de matière première Production des matériaux Fabrication du produit et préalablement de ces composants Distribution, montage, installation (bâtiment, grande structure) Utilisation et maintenance Collecte et valorisation De la naissance à la fin de vie 10

Dimension organisationnelle interne et externe de l’entreprise Eco conception Dimension organisationnelle interne et externe de l’entreprise

Moteurs externes 3 1 2

Moteurs internes 4 5

Eco-conception :Synthèse Vue d’ensemble Evaluation de tous les impacts environnementaux = approche multi critères Tout au long de la vie du produit = approche multi étape 14

Critères de conception

Développement d’outils et de démarches Eco conception Développement d’outils et de démarches

LA DEMARCHE DE CONCEPTION Attente utilisateur Faisabilité technique Maîtrise des coûts Contraintes de conception 17

LA DEMARCHE D’ECO- CONCEPTION Attente utilisateur Contraintes de conception Faisabilité technique Maîtrise des coûts Environnement 18

Normes ISO 14xxx ISO 14004, 14061 : Stratégie de management environnemental (lignes directrices) ISO 14001 : Stratégie de management environnemental (spécifications) Série ISO 14010 :  Audit environnemental Série ISO 14030 : Evaluation des performances environnementales Rapport technique ISO XTR 14062 : Intégration des aspects environnementaux dans la conception des produits ; Des directives européennes : RoHS, DEEE, …

4 niveaux d’éco conception On s’intéresse aux procédés éco-efficaces sur les sites de production, permettant ainsi de réduire la consommation de matières premières, les émissions et les risques. On comptabilise les flux de matières, de mettre en œuvre une politique de management environnemental, de certification ISO 14001 ou encore d’Eco-audit ; Niveau 2 La démarche porte plus sur “la valorisation optimum des déchets et des autres produits générés”. Coopération avec les entreprises avoisinantes et les collectivités : réalisation d’études déchets, regroupement des entreprises sur des zones d’activités écologiques, etc.

4 niveaux d’éco conception C’est le domaine des produits éco-conçus : il s’agit de concevoir ou reconcevoir les produits en tenant compte de leurs impacts tout au long du cycle de vie et proposer des voies d’améliorations et des innovations pour réduire ces impacts ; Niveau 4 : L’éco-efficacité est perçue comme clé d’entrée sur de nouveaux marchés.

Niveau 1 : Amélioration Nombre de pièces Nombre de matériaux Nombre de vis ou fixations consommation d’énergie en phase d’utilisation poids du produit temps de désassemblage du produit présence et quantité de substance potentiellement dangereuses

Niveau 2 : Re conception Identification des contraintes de coût, qualité, délai Introduction de technique de créativité (créatriz, QFD) Evolution des techniques et méthodes de fabrication Evolution des cahiers des charges des fournisseurs et sous traitants Réduction de la consommation d’énergie aux différentes étapes de cycle de vie Remplacement ou nouvel agencement de composants pour faciliter le recyclage, le démontage, la maintenance, la standardisation Présence et quantité de substance potentiellement dangereuses

Niveau 3 : éco innovation Identification des motivations du marché (3 à 10 ans) Développement de scénarios de développement de produit Identification des opportunités et des risques : sur le marché et sur l’environnement Pour le scénario retenu : Identification des avantages pour l’environnement, le client et l’entreprise Introduction de l’innovation : remise en cause des solutions techniques par la modification des principes physiques Politique d’investissements Mobilisation des partenaires de l’entreprise

Niveau 4 : Nouveau système productif Nouveaux produits et changement des infrastructures et organisations Exemple : Evolution des centrales sucrières de transformation des betteraves en centrales d’éco carburant

Modèle : Analyse du cycle de vie Extraction Production Transport Utilisation Retrait Chaque étape génère un effet environnemental ACV 26

ACV Extraction Matières premières Production Impact / air Impact / eau Impact / sol Déchets Co-produits Matière première Energie Produit Transport Distribution Utilisation Fin de vie 27

Ressources naturelles Cycle de vie Activité Ressources naturelles PRODUIT Extraction / élaboration matériaux Elaboration des pîèces Elaboration des composants Assemblagedes composants Assemblage du Produit Utilisation Fin de vie 28

Evaluation des impacts Pour chaque flux associé à chaque étape : Il faut connaître et évaluer les effets sur l’environnement Banque de données Critère d’évaluation Attention : un effet n’est pas forcément négatif 29

Exemple évaluation : eco-indicator 99 Source www.bicworld.com 30

ACV définition de l’unité fonctionnelle Les flux sont évalués par rapport à un service rendu définition de l’unité fonctionnelle Exemples : Consommation d’eau minérale 31

ESQCV Etude simplifiée et qualitative du cycle de vie. Evaluation de tous les impacts environnementaux = approche multi critères Tout au long de la vie du produit = approche multi étape ECODESIGN 32

Logiciels SIMAPRO (ACV) EIME (+/- ACV) Bilan Produit (ACV) Bilan Carbone (ACV sur 1 impact) Ecodesign (Check list ou ESQCV) 33

Eco Conception Des exemples

Exemple safran UNITE FONCTIONNELLE Reconception du safran d’un catamaran de loisir Ancienne solution : 58% fibres de verre, 32% epoxy, 9% mousse polyuréthane et 1% autre Nouvelle solution : 60% fibres de verre25,5% de polypropylène et 3 autres composants représentant 14,5 % UNITE FONCTIONNELLE Un nouveau safran = 2 safrans ancienne génération 35

Inventaire 36

Etape de production 37

Flux 38

Comparaison des impacts 39

Exemple de transfert Utilisation de caisse de transport Solution 1 : usage unique Solution 2 : caisse réutilisable Impact important en fin de vie (valorisation) Impact important en logistique et nettoyage 40

Exemple : Analyse de cycle de vie sur une caméra IP