ECOCONCEPTION Cours option 5 GMD Gnie Mcanique de

ECO-CONCEPTION Cours à option 5 GMD Génie Mécanique de Développement ETAT DES LIEUX DES METHODES ET DES OUTILS DISPONIBLES RECHERCHES EN COURS ECO-C, GMD 2018 1

ECO-CONCEPTION Cours à option 5 GMD Introduction Moteurs d’Eco-conception Processus d’Eco-conception Méthodes et outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 2

Introduction Moteurs Processus Qui le fait? Méthodes & outils Conclusions Structure, Formation Quelle technologie? Comment? Je ne jette pas le papier, je le "recycle"! Quel effet? Quelle bénéfice? Combien ça coûte? Quel est le Tri sélectif? Qui paye? parcours? Centre de collecte? Quelle motivation? Volontaire, Lois Est-ce vraiment Comment rentable? quantifier? ECO-C, GMD 2018 3

Introduction Pays Allemagne Moteurs Processus Méthodes & outils Produits visés Retour des produits: Responsabilité Piles Retour gratuit chez les distributeurs ou dans les points de collecte municipaux Conclusions Système de financement Réglementation Prise en charge Décret en par le fabricant vigueur au 3/4/98 Fabricants et Eco-taxe payée importateurs Lois adoptées en par les Piles responsables de la Danemark fabricants et Juin 95 et Mai 96 accumulateurs mise en place des plan importateurs de collecte gratuite France Piles accumulateurs Collecte et traitement Retour gratuit pour l’utilisateur assuré par le distributeurs Décret du 12/5/99 29/12/99 Responsabilité partagée : Etats + Municipalités + Producteurs Extrait de la réglementation sur les PEE usagés en ECO-C, GMD 2018 4

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Approche industrielle de la Conception Environnementale Approche Process Approche Produit Approche Système Emma Dexberry, ‘Ecodesign Strategies’, The Open University UK ECO-C, GMD 2018 5

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Approche Process Approche industrielle de la Conception Environnementale Type d’approche Stratégie d’entreprise Réglementation Les travaux sont concentrés sur les procédés de fabrication et les émissions de polluants. Approche en réponse à l’évolution de la réglementation Economie Moteur: Réglementation. Mise en place de circuits de recyclage des déchets et d’équipements de production moins énergivores. Approche orientée sur les ressources en matériaux et en énergie pour les économiser Moteur: Réduction des coûts, pression du personnel. ECO-C, GMD 2018 6

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Approche industrielle de la Conception Environnementale Type d’approche Approche Produit Conception verte Approche en conception focalisée sur un critère environnemental Stratégie d’entreprise L’approche est focalisée sur un aspect environnemental du produit, sans forcément prendre en compte les impacts les plus significatifs. Moteur: Réglementation, la pression du marché. Approche stratégique en considérant tous les niveaux de l’entreprise. Tous Approche de conception les impacts potentiels sont pris en prenant en compte l’ensemble compte. des impacts Moteur: Une stratégie d’entreprise environnementaux d’un désireuse de se différentier de la produit sur son CV complet. Concurrence Eco-conception ECO-C, GMD 2018 7

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Approche industrielle de la Conception Environnementale Approche Système Type d’approche Stratégie d’entreprise Approche globale née d’une forte prise de conscience environnementale et prenant en compte des questions d’ordre culturel, éthique et Conception Globale économique. L’entreprise n’est plus considérée seule Dans l’optique du dans le système mais avec la société Développement Durable, qui l’entoure. système de conception globale liant une entreprise à d’autres. Moteur: La Développement Gouvernement. politique Durable ECO-C, GMD 2018 du du 8

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Des projets ou programmes de recherches impliquant des entreprises et des équipes de recherche universitaires ont déjà permis de comprendre les enjeux industriels de l’Eco-conception et d’élaborer un certains nombre d’outils. On peut citer par exemple : Green TV (1996 -99) Grunding, Philips, Nokia, Deutshe Thomson-Brandt, … Développement des technologies innovantes et respectueuses de l’environnement pour fabriquer des appareils électroniques complexes. EIME (depuis 1997) Alcatel, Schneider Electric, Thomson, Alstom, IBM (soutien de l'ADEME) Développement d'une méthodologie d’Eco-conception, d'un logiciel (EIME) et d'une base de donnees propre aux produits electriques et electroniques ECO-C, GMD 2018 9

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions EDIP (1996) Environmental Design of Industriel Products Piloté par l’Institute for Product Developpment (Danemark) L’origine de l’élaboration d’une méthode d’ACV et d’un logiciel d’évaluation des impacts environnementaux des produits électroniques. CLEANEX - A Method for On-Line Cleaning of Heat Exchangers to Significantly Increase Energy Efficiency in the Oil, Gas, Power & Chemical Process Sectors. EC contribution: € 2, 998, 873. 00 Duration: 09/2009 - 02/2013 (42 months) Abstract: This projects aims to develop an innovative projectile based on-line cleaning and injection system that will work under the required operating conditions to mitigate foulant build-up throughout the heat exchanger. The proposed solution will provide the industry with significant energy savings of over 10% and reduce the CO 2 foot print across a wide range of industrial sectors. SOLUGAS - Solar Up-scale Gas Turbine System EC contribution: € 6, 988, 342. 00 Duration: 11/2008 - 05/2013 (54 months) Abstract: The project consists in the demonstration of a solar-hybrid power system with direct solar heating of a gas turbine’s pressurized air. In combination with highly efficient combined cycle systems or in cogeneration applications significant cost reductions for solar electric power generation can be achieved. The demonstration project will be the first commercial-scale system that can later be offered to customers in several configurations (combined cycle, cogeneration, etc). The project will prove the technological feasibility, performance and cost reduction potential of such power plants. A complete solar-hybrid gas turbine demonstration system will be designed and erected in the project. ECO-C, GMD 2018 10

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions HORIZON 2020 - Work Programme 2016 – 2017 bénéficie d'un financement de près de 80 milliards d'euros sur 7 ans (de 2014 à 2020) 'Secure, Clean and Efficient Energy' Part 10 - Page 2 of 184 Table of contents Introduction. . . . . . . 8 Call - Energy Efficiency Call 2016 -2017. . . . 11 Introduction. . . . . . . . 11 1. Heating and cooling. . . . . . . 13 EE-01 -2017: Waste heat recovery from urban facilities and re-use to increase energy efficiency of district or individual heating and cooling systems. . . . . 14 EE-02 -2017: Improving the performance of inefficient district heating networks. . . 15 EE-03 -2016: Standardised installation packages integrating renewable and energy efficiency solutions for heating, cooling and/or hot water preparation. . . . 16 EE-04 -2016 -2017: New heating and cooling solutions using low grade sources of thermal energy . . . . . . . . 18 EE-05 -2016: Models and tools for heating and cooling mapping and planning. . . . 19 2. Engaging consumers towards sustainable energy. . . . 21 EE-06 -2017: Engaging private consumers towards sustainable energy. . . . . 22 EE-07 -2016 -2017: Behavioural change toward energy efficiency through ICT. . . . 24 EE-08 -2016: Socio-economic research on consumer's behaviour related to energy efficiency . . . . . . . . 26 EE-09 -2016 -2017: Engaging and activating public authorities. . . 28 3. Buildings. . . . . . . . 30 EE-10 -2016: Supporting accelerated and cost-effective deep renovation of buildings through Public Private Partnership (Ee. B PPP). . . . 31 EE-11 -2016 -2017: Overcoming market barriers and promoting deep renovation of buildings. . . . . 33 EE-12 -2017: Integration of Demand Response in Energy Management Systems while ensuring interoperability through Public Private Partnership (Ee. B PPP). . . . 34 EE-13 -2016: Cost reduction of new Nearly Zero-Energy buildings. . . . . 36 EE-14 -2016 -2017: Construction skills. . . . . 37 4. Industry, services and products. . . . . . 39 EE-15 -2017: Increasing capacities for actual implementation of energy efficiency measures in industry and services. . . . 40 EE-16 -2017: Effective implementation of EU product efficiency legislation. . . 41 EE-17 -2016 -2017: Valorisation of waste heat in industrial systems (SPIRE PPP). . . 43 EE-18 -2017: Energy efficiency of industrial parks through energy cooperation and mutualised energy service ECO-C, GMD 2018 11

ECO-CONCEPTION Cours à option 5 GMD Introduction Moteurs d’Eco-conception Processus d’Eco-conception Méthodes et outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 12

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Pour Eco-concevoir, une entreprise est motivée par un ou plusieurs facteurs Moteurs internes ou externes Moteurs externes: Ce que DOIT faire l’entreprise vis à vis de l’environnement Stratégie réactive en réponse à des pressions extérieurs Contraintes auxquelles il faut soumettre Moteurs internes: Ce que VEUT faire l’entreprise vis à vis de l’environnement Volonté de se positionner sur certains marchés Faire des économies ECO-C, GMD 2018 13

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Moteurs externes Pression sociétale Pression clientèle Entreprise & Eco-conception Réglementation Exigences du marché & concurrence *Meindres H. , 1997, ’Point of no return’, Second international conference on ECO-C, GMD 2018 14

Introduction Moteurs Processus Moteurs externes Respect de l’environnement Entreprises Eco-citoyennes Méthodes & outils Opinion publique sensibilisée Type de clients Origines des clients Pression sociétale Un des moteurs les plus forts Réglementation Conclusions Pression clientèle Entreprise & Eco-conception La prise en compte permet de ne pas perdre des clients Etre compétitive Exigences du marché & concurrence ECO-C, GMD 2018 15

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Moteurs internes Sens des responsabilités de la Direction Réduction des coûts Image de marque Entreprise & Eco-conception Besoin d’innover Mobilisation & motivation du personnel Amélioration de la qualité ECO-C, GMD 2018 16

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Ordre de choix des facteurs compétitifs d’un produit sur un marché vert Etude menée sur 16 entreprises australiennes, américaines et anglaises Caractéristique Ordre Performance 1 Qualité / Fiabilité 2 Rapport Qualité / Prix 3 Qualité environnementale 4 Prix 5 Promotion marketing 6 Esthétisme 7 Utilisation 8 Ergonomie / Sécurité 9 Délai de livraison 10 Service Après Vente 11 ‘The Commercial Impacts of Green Product Development’, DIG ECO-C, GMD 2018 17

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Selon un sondage réalisé pour Ford, 35 % des Européens se disent prêts à payer plus cher pour une voiture plus respectueuse de l’environnement, malgré la crise (sondage 2013). Combien êtes-vous prêt à payer en plus pour un véhicule respectueux de l’environnement ? ECO-C, GMD 2018 18

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Les facteurs essentiels de motivation* d’une entreprise dans une approche d’Ecoconception semblent être au vu d’études de terrain: la pression de la clientèle, de la concurrence et de la réglementation en externe, la réduction des coûts et l’amélioration de l’image de marque en interne. * Marc JANIN - Thèse de Doctorat – 28 Avril 2000 ECO-C, GMD 2018 19

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Les facteurs essentiels de motivation* 1) 2) 3) 4) 5) 6) Pression des clients Image de marque Volonté d'apprendre l'Eco-conception par la pratique Initiative interne par un employé motivé Législation réduction des coûts * MATHIEUX, F. , REBITZER, G. , FERRENDIER, S. , SIMON, M. , FROELICH, D. , (2001), "Ecodesign in the European Electr(on)ics Industry - An analysis of the current practices based on cases studies". Journal of Sustainable Product Design. 1(4): pp. 233 -245, Kluwer Academic Publishers. ECO-C, GMD 2018 20

ECO-CONCEPTION Cours à option 5 GMD Introduction Moteurs d’Eco-conception Processus d’Eco-conception Méthodes et outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 21

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Différents types d’organisation environnementale et leurs fréquences dans les entreprises Qui fre q Direction 18% Responsabilités Un des membres de la direction au moins est chargé des questions d’environnement Service ou département Environnement Ø(GG) Responsabilité des affaires d’environnement; des sous-départements 35% ØUn ou deux coordinateurs chargés d’environnement (PME) Equipe Environnement 35% Accompagnement Commission qui regroupe des représentants des départements liés aux questions d’Env. Equipe produits chargées d’accompagner un 18% produit depuis le développement jusqu’à la fin de cycle de vie Une personne en charge de la surveillance de respect de l’environnement. ‘Methods & Tools to Support Design for Recycling’, CIRP, RECY Chargé d’environnement 74% ECO-C, GMD 2018 22

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Planification du projet Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 23

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Planification du projet Spécifications du produit üPolitique environnementale de l’entreprise R Elaboration des concepts üAnalyse des besoins, marché Conception préliminaire R üObjectifs environnementaux à atteindre üSensibilisation des services et des fournisseurs R Conception détaillée Développement, üDésignation de l’équipe avec un expert Eco-C Industrialisation, Commercialisation Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 24

Introduction Moteurs Processus Planification du projet Méthodes & outils üEtudes prenant l’environnement: o Produits critères, … Spécifications du produit Conclusions en compte actuels: impacts, o. Marché o. Technico-économique Elaboration des concepts Ro. Réglementation et normalisation Conception préliminaire Cahier des Charges fonctionnel Développement, Industrialisation, Commercialisation R üObjectifs environnementaux spécifiques de développement üNiveau d’Eco-C choisi et cibles (limites R Conception détaillée du système considéré) üExigences environnementales Retours d'expérience ü Analyse fonctionnelle ECO-C, GMD 2018 25

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Planification du projet üRecherches des solutions (Brainstorming) üEvaluation environnementale (succincte) Le but est de dégager quelques solutions Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 26

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Planification du projet üApprofondissement des solutions préchoisies üEvaluation environnementale élaborée Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 27

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions üChoix de solutions définitifs, caractéristiques environnementales Planification du projet du produit déterminées üEvaluation environnementale complète pour validation (Objectifs environnementaux atteints? ) Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 28

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Planification du projet üOptimisation de la réduction des impacts en production üOptimisation du logistique üVérification environnementale finale Spécifications du produit üArguments commerciaux « verts » üSupport de communication environnementale R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 29

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Planification du projet üFeed-back nécessaire pour améliorer la conception (Commerciaux, Marketing, Qualité, SAV, Acteurs Fin de Vie) Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 30

ECO-CONCEPTION Cours à option 5 GMD Introduction Moteurs d’Eco-conception Processus d’Eco-conception Méthodes et outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 31

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Evaluation à dominante quantitative Outils d'évaluation de l'impact environnemental du produit Evaluation à dominante qualitative Outils d'amélioration de la conception environnementale du produit ECO-C, GMD 2018 32

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Analyse de Cycle de Vie simplifiée Outils d’évaluation à dominante quantitative Type d’outil Caractéristiques principales Analyse de Cycle de Vie Evaluation écologique du produit / à de multiples critères: couche d’ozone, effet de serre, … Inventaire seul Ecobilan Inventaires des consommations et des nuisances du produit Analyse Monocritère Evaluation écologique du produit / à un critères, ex : effet de serre Analyse focalisée sur certains points Evaluation succincte pour identifier les points défavorables du produit et l’étude de ces points. Méthode des Eco-indicateurs Manipulation d’indicateurs chiffrés représentant des résults d’ACV MIPS (Material Input Per Unit of Service) Evaluation de la consommation d’environnement d’un produit Analyse des coûts du cycle de vie Evaluation des coûts directs et indirects engendrés par un produit ECO-C, GMD 2018 33

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Outils d’évaluation à dominante qualitative Approche Cycle de Vie Type d’outil Références Caractéristiques principales Grille, à remplir de manière simplifiée, sur les Grille d’évaluation, principaux impacts du produits: ‘X’ aspect à prendre en compte, ‘-’ aspect négligéable / nul, ‘? ’ ADEME Pas d’élément de réponse Approche matricielle Product Improvement Matrix, AT&T Noter l’impact (0 – 4 mini)de 5 phases de Cd. V: Extraction, Fabrication, Embalage & Transport, Utilisation, Fin de vie et pour 5 critères: Choix du matériaux, Consommation d’énergie, Déchets Solides, Liquides & Gazeux 5 phases de Cd. V et 4 Critères: Consommation des Product Life Cycle ressources naturelle, d’Energie, Santé de l’Homme Matrix, Motorola et de la Nature Evaluation basée sur la réglementation Matériaux. Energie. Toxicité Matrix, (Pays-bas) 3 critères: Consommation de matière, d’Energie et Emission de substances toxiques. EDF Attribution de notes sur les substances émises, selon qu’elles soient interdites, limitées ou autorisées par la réglementation ECO-C, GMD 2018 34

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Approche ‘Spécifique’ Type d’outil Références Caractéristiques principales Indice écologique Méthode J. P. Ventère France Calcul d’un indice par rapport à des critères sélectionnés, avec attribution de pénalités. DOW Evaluation des options de conception / à un cas de réf. Sur 6 critères: Conservation des ressources, Risques potentiels, Intensité en Matériaux, en Energie, Revalorisation et extention des services. Philips Eco-Estimator Evaluation d’un produit existant (liste de questions précises: Vie du produit, Energie & matériaux, Recyclabilité, Déchets dangereux) Fast Five Evaluationd’un produit en cours de conception (5 questions: Energie, Recyclabilité, Matériaux dangereux, Durabilité et Service rendu). Eco-compass Check-list Design for Recycling Allemagne Liste des Matériaux EACEM- EUROBIT VOLVO Liste de questions classées par thèmes avec 3 réponses: Idéal, Acceptable & Besoin d’agir Liste de substances chimiques visées par la Rég. EU. Noire: à banir, Grise: à limiter, Blanche: de substitution. ECO-C, GMD 2018 35

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Result interpretations of Philips’s fast five checklist Product/Project: No. of times answering “Yes” Person in charge: Date: Category Energy Recyclability Hazardous waste content Question Yes Does the proposed design require less energy than the reference product? (consider manufacturing, transportation, product use) Is the proposed product more recyclable than the reference product? - Separation of large components/ assemblies into monomaterial subassemblies - Amount of actually recyclable materials in the product Does the product design contain and/or produce less chemical waste than the reference product design? - Any restricted materials such as halogenated flame retardants, cadmium pigments, or ozone depleting chemicals (ODSC) Durability, Does the proposed design have better durability, reparability and reparability or affection level than the reference product? preciousness - New design last longer and easier to upgrade? - Will the precious quality of new product make the user/owner keep the product longer? Alternative ways to provide service Are there ways to provide that produces lower ecological load? - Techniques that require lower energy/material but provide the same service or quality. No 0 Where is your ‘green’ feeling? 1 Upgrade the reference. 2 Pleases reconsider the reference concept. 3 Interesting alternative, but where still to improve. 4 Probably a viable choice. 5 An excellent alternative. Result interpretation ECO-C, GMD 2018 36

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils La norme Allemande VDI 2243, publiée en Octobre 1993, est considérée comme une des première référence dans le domaine de la conception pour faciliter le démantèlement et le recyclage Df. D. Conclusions Sources : German Standards organisation VDI Association des Ingénieurs Allemands ECO-C, GMD 2018 37

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 38

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 39

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Outils d’amélioration de la conception environnementale de produits Type d’outil Norme Caractéristiques principales o. Les définitions des principes généraux pour intégrer l’environnement, o. Principes et règles à suivre, o. Préconisations. Liste o. Recommandations selon les axes stratégiques choisis, o. Association de matériaux possibles ou non en vue du recyclage, o. Check-liste permettant d’imaginer des voies d’amélioration, o. Matériaux, o. Critères écologiques à respecter pour l’obtention de l’Ecolabel. Guide o. Manuels pour informer, éduquer, o. Instruction de conception (matériaux, assemblage, …), o. Guide GCV (Guide de Cycle de Vie), o. Guide de conception en vue de valorisation du produit en fin de vie, o. Manuels représentants la politique environnementale d’un groupe, o. Manuels de principes de base, les caractéristiques d’un Eco-produit. Logiciel Gabi IV, Ecodesign Tool, EIME, AMETIDE, Re. Star, ELDA, … ECO-C, GMD 2018 40

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Guidelines for Designing for Disassembly and recycling Le guide développé par Manchester Metropolitan University est organisé selon trois secteurs: Matériaux, assemblages et serrages et finalement structure de produit. Il y a 25 préconisations. Les recherches concernent la conception de produit afin de faciliter le démantèlement et le recyclage en fin de vie. D'autres aspects sont aussi examines comme minimiser le temps nécessaire pour le démantèlement et la séparation des parties réutilisables ou à recycler. Le domaine principal des travaux a été consacré à la mise en place des guides pour les concepteurs pour faciliter et améliorer le démantèlement et le recyclage e produits. A. Materials Reason for guideline 1. Minimise the number of different types of material. Simplify the recycling process. 2. Make subassemblies and inseparably connected parts from the same or a compatible material. Reduce the need for disassembly and sorting. 3. Mark all plastic and similar parts for ease of identification. Many materials' value is increased by accurate identification and sorting. 4. Use materials which can be recycled. Minimise waste; Increase the end-oflife value of the product. 5. Use recycled materials. Stimulate the market for recyclates. 6. Ensure compatibility of ink where printing is required on plastic parts. Maintain maximum value of recovered material. 7. Eliminate incompatible labels on plastic parts. Avoid costly label removal or sorting operations. 8. Hazardous parts should be clearly marked and easily removed. Rapidly eliminate parts of negative value. http: //teclim. ufba. br/jsf/ecodesign/dsgn 0204. PDF ECO-C, GMD 2018 41

Introduction Moteurs d’Ecoconception Processus d’Ecoconception Méthodes & outils Conclusions Guidelines for Designing for Disassembly and recycling B. Fasteners & Connections Reason for guideline 9. Minimise the number of fasteners Most disassembly time is fastener removal. 10. Minimise the number of fastener removal tools needed. Tool changing costs time. 11. Fasteners should be easy to remove. Save time in disassembly. 12. Fastening points should be easy to access. Awkward movements slow down manual disassembly. 13. Snap-fits should be obviously located and able to be disassembled using standard tools. Special tools may not be identified or available. 14. Try to use fasteners of material compatible with the parts connected. Enables disassembly operations to be avoided. 15. If two parts cannot be compatible make them easy to separate. 16. Eliminate adhesives unless compatible with both parts joined. Many adhesives cause contamination of materials. 17. Minimise the number and length of interconnecting wires or cables used. Flexible elements slow to remove; copper contaminates steel, etc. 18. Connections can be designed to break as an alternative to removing fasteners. Fracture is a fast disassembly operation. ECO-C, GMD 2018 42

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Guidelines for Designing for Disassembly and recycling C. Product Structure Reason for guideline 19. Minimize the number of parts. Reduce disassembly. 20. Make designs as modular as possible, with separation of functions. Allows options of service, upgrade or recycle. 21. Locate unrecyclable parts in one area which can be quickly removed and discarded. Speeds disassembly - see no. 8. 22. Locate parts with the highest value in easily accessible places. Enables partial disassembly for optimum return. 23. Design parts for stability during disassembly. Manual disassembly is faster with a firm working base. 24. Avoid moulded-in metal inserts or reinforcements in plastic parts. Creates the need for shredding and separation. 25. Access and break points should be made obvious. Logical structure speeds disassembly and training. ECO-C, GMD 2018 43

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Classification des principaux outils Amélioration 5 Guidelines Guides Normes 4 3 Check-lists Listes de Substances 2 1 0 1 Logiciels Df. E, Df. D Autres outils Df. D 2 Matrices Indice écologique Analyse des coûts Eco-ind. Evaluation sur Regl. ACV simplifiée 3 Evaluation 4 ACV 5 ECO-C, GMD 2018 44

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Choix de l’outil Questions à se poser lors du choix de l’outil à une étape du processus d’Eco-C Qui utilisera l'outil ? Pourquoi ? Type de résultat attendu ? Sous quelle forme ? De quelles informations aura-t-il besoin ? En dispose-til à cette étape ? Dispose-t-il des compétences nécessaires ? Résultats exploitables par l’utilisateur ? ECO-C, GMD 2018 45

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Choix de l’outil Planification du projet Outils de sensibilisation Guide générale Guide interne Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 46

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Choix de l’outil Outils Stratégiques ACV, ACV simplifiée … Matrice, check-list, liste de substances, Planification du projet Spécifications du produit logiciel Df. D, Df. R R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Conclusions Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ACV possible que sur un produit d'une generation precedente!! Car produit actuel ECO-C, GMD 2018 47

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Choix de l’outil Planification du projet Norme Guidelines Liste de substances Check-list Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 48

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Choix de l’outil Norme , Guidelines Planification du projet Liste de substances Check-list ; Matrice Logiciel Df. D, Df. R, . . . Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Conclusions Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 49

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Choix de l’outil Planification du projet Matrice, check-list ACV simplifiée, ACV Logiciel Df. D, Df. R, . . . Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Conclusions Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 50

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Choix de l’outil Planification du projet Outils de communication Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 51

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Choix de l’outil Planification du projet Matrice, check-list ACV, ACV simplifiée Spécifications du produit R Conception préliminaire Développement, Industrialisation, Commercialisation Elaboration des concepts R R Conception détaillée Retours d'expérience ECO-C, GMD 2018 52

ECO-CONCEPTION Cours à option 5 GMD Introduction Moteurs d’Eco-conception Processus d’Eco-conception Méthodes et outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 53

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Ø Comme on le voit, de très nombreux outils et méthodes existent. Ø Ils ont été développés dans différents contextes , (entreprise A, produit X, coopération entreprise / université; objectif d'eco-conception C, . . . ). Ø Aucun n'est donc complètement adapté à tous les besoins et il n'y a pas encore de consensus. . . ECO-C, GMD 2018 54

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions v Incompréhension de certains enjeux (réglementation, baisse des coûts) v De nombreux moteurs poussent les entreprises a se lancer dans l’Eco-conception v Environnement est encore un critère émergent, moins connu/contrôlé. (Insuffisance des connaissances, manque de savoir-faire) v Environnement est un critère complexe (multidisciplinaire): réglementation + pression des clients + choix ces matériaux +. . . ECO-C, GMD 2018 55

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions v Peu de consensus dans les méthodes d'évaluation environnementale (méthodologie ACV encore en développement): RECHERCHE v Encore moins de consensus dans les méthodes d’amélioration (car dépend de l’étape du processus de conception, de l’entreprise, . . . ) v Chaque entreprise doit développer sa propre approche, adaptée a ses besoins : RECHERCHE v Peu de normes (FD X 30 -310, lignes directrices) ECO-C, GMD 2018 56

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Product Eco-design Tools: • Eco Scan http: //www. ind. tno. nl/en/product/ecoscan/ • EDT http: //www. plestech. co. uk • Idemat http: //www. io. tudelft. nl/research/dfs/idemat/index. htm Life Cycle Analysis: • Boustead http: //www. boustead-consulting. co. uk/ • Ga. Bi http: //www. gabi-software. com/ • Sima Pro http: //www. pre. nl/simapro/default. htm • TEAM http: //www. ecobilan. com/uk_team 03. php ECO-C, GMD 2018 57

Introduction Moteurs d’Ecoconception Processus d’Ecoconception Méthodes & outils Conclusions ANNEXE S ECO-C, GMD 2018 58

Introduction Moteurs d’Ecoconception Processus d’Ecoconception Méthodes & outils Conclusions Réglementati Taux massique deon réutilisation et recyclage minimum préconisés par la futur Directive Européenne sur les PEEFV Taux Type d’équipements ECO-C Grands appareils ménagers 90 Petits appareils ménagers 70 Equipements informatiques 70* Télécommunications 70* Radio, TV, électroacoustique 70* Eclairage 90 Equipements médicaux 70 Instruments de surveillance et de contrôle 70 Jouets 70 Outils électriques et électroniques 70 Distributeurs automatiques 70 Revue ‘Environnement’, n° 16, Septembre 1998 ECO-C, GMD 2018 59

Introduction ECO-C Moteurs d’Ecoconception Processus d’Ecoconception Ecodesign Guid, Méthodes & outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 60

Introduction ECO-C Moteurs d’Ecoconception Processus d’Ecoconception Ecodesign Guid, Méthodes & outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 61

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions L’Analyse de Cycle de Vie Outil d’aide à la décision permettant d’identifier, dans un premier temps, les performances environnementales d’un produit et d’envisager, dans un deuxième temps, une amélioration de ces dernières, Pour ce faire, l’ACV s’appuie sur l’écriture de son profil environnemental Définition simple de l’ACV Une méthode d’évaluation des impacts environnementaux d’un service ou d’un produit au fil de son existence, de la conception jusqu’à la gestion de sa fin de vie. Elle permet de recenser et de quantifier les flux d’énergie et de matière mis en œuvre et d’en tirer des conclusions en fonction des objectifs qui ont motivé l’étude. Elle constitue de ce fait un outil privilégié dans le cadre d’une démarche d’éco-conception. Les principes, les exigences et les modalités de l’ACV sont définis par les normes internationales ISO 14040 et ISO 14044. L'ACV permet à la fois : Øde mettre en évidence les composés et les étapes du cycle de vie d'un produit, procédé ou service, responsables d’impacts sur l'environnement (eau, air, sol, énergie), Ød'évaluer l'incidence de divers scénarii de conception sur ces impacts potentiels, ECO-C, GMD 2018 62

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Début années 90, la nécessité de mettre en œuvre des approches multi critères (consommation de matières Conclusions Depuis 1997, les pratiques se sont progressivement harmonisées et les résultats sont ainsi devenus plus robustes et fiables tandis que leur communication se faisait de manière plus formalisée que celle des premiers écobilans et d’énergies, émissions dans l’air et dans l’eau, déchets), prenant en compte l’ensemble des étapes du cycle de vie des produits, de leur fabrication à leur élimination finale en passant par leur phase d’utilisation : Ecobilans. le développement de la normalisation internationale (famille des normes ISO 14040) a fixé des bases méthodologiques et déontologiques et retenu le terme «Analyse de cycle de vie » Source ADEME, NOTE DE SYNTHESE EXTERNE, mai 2005 ECO-C, GMD 2018 63

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Méthodologie de l’ACV Basée sur une démarche transversale qui prend en compte le plus grand nombre possible de paramètres environnementaux (sol, air, eau…), l’Analyse de Cycle de Vie se décompose en 4 étapes : 1. Définition des objectifs et du périmètre d’étude : les critères prennent en compte les éléments de référence en cas d’étude comparative, ainsi que la nature des commanditaires ou destinataires (fabricant, administration, association de consommateurs…). 2. Inventaire des flux : cette étape essentielle consiste à inventorier et quantifier l’intégralité des flux entrants (utilisation de matières premières, consommation d’énergie…) et des flux sortants (émission de pollutions, production de déchets et/ou de matières recyclées…), pour chacune des phases de cycle de vie du produit. 3. Estimation des impacts environnementaux : cette évaluation, souvent étayée via des modèles référents, est réalisée pour chacun des flux entrants et sortants inventoriés. 4. Analyse des résultats et interprétation : les résultats de l’ACV sont mis en regard des objectifs initiaux de l’étude. Cette confrontation peut déboucher sur une liste argumentée de recommandations, tant dans la perspective d’une révision de la conception du produit que pour l’optimisation de son utilisation en termes d’impacts environnementaux. Dans le cas de résultats amenant à comparer des produits ou procédés, ce rapport doit nécessairement comprendre une revue critique, c’est-à-dire l’examen de l’étude par un expert indépendant de sa réalisation. ECO-C, GMD 2018 64

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions L’ACV permet de quantifier les impacts d’un «produit » (qu’il s’agisse d’un bien, d’un service voire d’un procédé), depuis l’extraction des matières premières qui le composent jusqu’à son élimination en fin de vie, en passant par les phases de distribution et d’utilisation, soit « du berceau à la tombe » . ECO-C, GMD 2018 65

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions COMPARER CE QUI EST COMPARABLE Unité fonctionnelle Base de comparaison entre deux produits qui ont la même fonction Quantité de peinture nécessaire pour un mur de 10 m 2 Au litre, la peinture A est 30 % moins polluante que la peinture B Mais, lors de l’application, A nécessite 2 couches là où une suffit pour B Attention une comparaison litre à litre conduirait à préconiser l’usage de la peinture A ECO-C, GMD 2018 66

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions En pratique, les flux de matières et d’énergies entrants et sortants à chaque étape du cycle de vie sont recensés (inventaire du cycle de vie : ICV) puis on procède à une évaluation des impacts environnementaux à partir de ces données grâce à des coefficients préétablis permettant de calculer la contribution de chaque flux aux divers impacts environnementaux étudiés les impacts : l’effet de serre, l’acidification, l’épuisement des ressources naturelles, l’eutrophisation, la quantité d’énergie, la quantité de déchets, …. Les résultats d’une ACV sont ainsi exprimés par impact potentiel du type "X kg de d’équivalents CO 2 pour l’effet de serre", "Y kg d’équivalents H+ pour l’acidification", « Z MJ d’énergies non renouvelables » , «W kg de déchets banals » , …. ECO-C, GMD 2018 67

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Master Recherche Emmanuel GUIBERT L'ACV d'une Cafetière Arbre de processus simplifié PP Steel Housing Aluminium Filterholder Copper Carafe Glass PVC Base Cable PS Paper Packaging Liste des codes polymères Code Nom français, Noms commerciaux (Nom anglais) Catégorie PET Poly(téréphtalate d'éthylène), Tergal (Polyethylene terephthalate) PP Polypropylène (polyoléfine) (Polypropylene) thermoplastique de grande consommation PS Polystyrène (Polystyrene) thermoplastique de grande consommation Poly(chlorure de vinyle) (Poly(vinyl chloride)) thermoplastique de grande consommation PVC Assembly coffee machine thermoplastique Distribution Usage End of Life ECO-C, GMD 2018 68

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Frontières de l’étude : • Temporelle : pendant les 5 dernières années • Géographique : fabrication en Chine et en Europe, Assemblage et Utilisation en Europe • Technologie : la plus courante, technologie moyenne ou récente • Représentativité : moyenne ou données mixtes Lors de la phase 1 : de conception, nous faisons l’hypothèse qu’il n’y a pas d’impact environnemental car dans la réalité il est négligeable par rapport aux autres phases du cycle de vie. Sachant qu’une des grandes règles des analyses de cycle de vie, l’homme n’est pas pris en compte. Il n’est donc pas directement nécessaire de le modéliser. La phase de conception est celle qui engage les impacts que la cafetière pourra générer ultérieurement. Pour en réduire l’impact, il est important de faire donc de l’écoconception. Lors de la phase 2 : de fabrication, que nous avons représentée par trois sous-phases ECO-C, GMD 2018 69

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions nous avons modélisé la cafetière interaction avec les éléments extérieurs de la façon ci-après ECO-C, GMD 2018 70

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Une partie du modèle de la phase de fabrication en flux ECO-C, GMD 2018 71

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 72

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions L’objectif de l’ACV est de présenter une vision globale des impacts générés par les produits, déclinée selon différentes simulations (Scenarios), fournissant ainsi des éléments d’aide à la décision (choix de conception et d’amélioration de produits, choix de procédés, …) La finesse de l’outil peut de temps en temps paraître handicapante en terme de conclusions opérationnelles : il décrit les systèmes étudiés, permettant d’identifier leurs points forts et leurs faiblesses, sans pour autant autoriser une hiérarchisation absolue des produits, filières ou procédés (outil d’aide à la décision et non outil de décision). ECO-C, GMD 2018 73

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Où trouve-t-on les données d’inventaire de base ? Les données d’inventaires sont constituées de flux de matières (ressources minérales fer, bauxite, eau…) et d’énergies (pétrole, gaz, charbon…) entrant dans le système étudié et des flux sortants correspondants (déchets, émissions gazeuses ou liquides, …). Il existe des bases de données d’inventaires de cycle de vie, plus particulièrement disponibles en ce qui concerne les matières premières courantes, l’énergie, les transports. Coût et durée d’une ACV : Les coûts et durées de réalisation sont très variables d’une ACV à l’autre. Ils dépendent de l’ambition de l’objectif, de l’étendue du champ à étudier ainsi que de l’existence et de l’accessibilité de données d’inventaires. En matière de délais, si les études les plus simples peuvent être réalisées en quelques semaines, dès lors que le sujet est un peu plus complexe et qu’il nécessite le recueil de données et/ou la négociation d’un certain nombre d’hypothèses avec des représentants professionnels, les délais sont forcément de plusieurs mois et peuvent facilement dépasser l’année. ECO-C, GMD 2018 74

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Grille d’Evaluation Simplifiée et Quantitative du Cycle de Vie de l’AFNOR FD X 30 -310 Exemple sur un produit fictif Extraction matières Production premières Distribution Utilisation Traitement de fin de vie Pollutions et déchets: quantité, toxicité ? � * * 0 * Epuisement des ressources naturelles: quantité, renouvelable ou non, rare ou non, … � � * * * ? Bruits, odeurs, atteinte à l’esthétique � ? * * * ? � * ** ? 0 Appréciation par rapport à l’environnement défavorable très favorable absence de données sans objet ECO-C, GMD 2018 75

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions The Eco-indicator 99 Les étapes suivantes doivent toujours être suivies pour assurer une application correcte de l'Eco-indicateur: 1. Déterminer l'objectif de l'étude. 2. Définissez le cycle de vie & l'unité fonctionnelle. 3. Quantifier les matériaux et les processus. 4. Remplissez le formulaire. 5. Interprétez les résultats. ECO-C, GMD 2018 76

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions Exemple sur les méthodes d’Analyses du Cycle de Vie L’objectif est de faire un bilan environnemental comparatif de deux façons de chauffer de l’eau pour un usage culinaire (boisson chaude) à raison d’un litre d’eau bouillante par jour pendant une période de dix ans. On propose d’utiliser les produits suivants: Une bouilloire électrique Une casserole avec une cuisinière à gaz Dans cette micro étude on considérera l’ensemble des phases de vie des dispositifs et on prendra les hypothèses suivantes : Bouilloire électrique Durée de vie 5 ans Energie électrique Energie nécessaire pour chauffer 1 l d’eau : 0, 08 MJ Rendement énergétique : 90% Poids environnemental (Fabrication + Recyclage) = 0, 03 mpt Poids environnemental d’un MJ électrique France : 79 µPt Bouilloire avec chauffage au gaz Durée de vie 10 ans Chauffage gaz naturel Energie nécessaire pour chauffer 1 l d’eau : 0, 08 MJ Rendement énergétique 60% Poids environnemental (Fabrication + recyclage) = 0, 01 mpt Poids environnemental d’un MJ gaz : 63 µPt (avec prise en compte des ressources et des émissions) ECO-C, GMD 2018 77

Introduction Moteurs Processus Méthodes & outils Conclusions ECO-C, GMD 2018 78

Les axes de progrès. . . Stratégie • Incompréhension de certains enjeux (réglementation, opportunités concurrentielles, baisse des coûts) • Eco-conception opposée à la logique commerciale ? Incertitudes • Nombreuses : Acteurs concernés ? Echelle de temps ? Evolution des technologies ? Economie des filières fin de vie ? ECO-C Connaissances • Insuffisance des connaissances • Manque de savoir-faire Outils • Peu de consensus dans les méthodes d'évaluation environnementale • Peu de normes (FD X 30 -310, lignes directrices) ECO-C, GMD 2018 79

Source: Philips Centre for Manufacturing Technology 1 = Good 2 = Average 3 = Poor This table is not prescriptive and should only be used as a rough guide. Certain product requirements (e. g. use in extremely hot temperatures) will take priority over certain elements within the table, although when designing for disassembly it is important to know the options available. ECO-C, GMD 2018 80

Introduction Moteurs d’Ecoconception Processus d’Ecoconception Méthodes & outils Conclusions LES PROJETS - CSP, - Stockage d'énergie, - Véhicule (transport) du future ? - Cycle de vie d'un téléphone portable (accent sur la fin de vie), - Avion toute électrique (projet clean sky), ECO-C, GMD 2018 81