demandent une connaissance précise du produit et concernent donc la phase de conception architecturale jusqu’à la conception détaillée (FIGURE23) et n'ont pas de module dédié à la conception conceptuelle. Par contre, une logiciel comme CES® Selector permet au concepteur de jouer rapidement sur les variables du cycle de vie sans réaliser une modélisation 3D. Il demande une connaissance préalable de ces variables. Il est alors possible de l'utiliser à partir de la conception architecturale. Similaire, Les logiciels d'ACV demandent un grand nombre de connaissances qui ne sont pas disponibles au stade de la conception conceptuelle.
1.3. ANALYSE ET POSITIONNEMENT DES METHODOLOGIES D'ÉCO-
CONCEPTION
Pour une compréhension et analyse de leur pertinence pour nos travaux, il a été nécessaire de développer un cas pratique. L'analyse a été appliquée à la machine à café SAMURAI (FIGURE 24).Nous avons sélectionné quatre différentes manières d'analyser l'impact environnemental d’une machine à café. Dans les outils utilisés, le problème de conception est abordée sous différents angles Qualitative Quantitative Okala Wheel MET matrix Umberto Eco-it SimaPro Gabi Bilan Produit SolidWorks Sustainability
Eco Materials Adviser CES - Ecoaudit MECO matrix LiDS Wheel AC V « Si m p li fi e » C AO
- Qualitatifs : dans les matrices d'utilisation possibles, la matrice MET a été choisie car plus actuelle que la matrice MECO et selon le type d'intrants requis par l'outil. Par contre, entre les deux roues décrites, La roue LiDS a été sélectionnée à cause de l'accès facile à l'outil.
-
Quantitatifs: dans les méthodes quantitatives d'ACV, la méthode d'Éco-indicateurs 99 a été choisie comme la méthode de calcul à appliquer. D'autre part SIMAPRO® a été choisi car unanimement reconnu dans la gamme de logiciels d'ACV et d'accès facile.FIGURE 24 MACHINE A CAFÉ ANALYSÉE Le rapport complet de travaux réalisés est détaillé l'annexe J.
1.3.1. COMPARAISON DES METHODOLOGIES AU COURS DU CYCLE DE VIE
Une matrice comparative, en s’appuyant sur la méthode d’évaluation de Pugh (1991) et différentes études sur les méthodes d'éco-conception, a été développée (voir FIGURE 24)pour positionner les méthodes d'éco-conception appliquées à la machine à café au cours des différentes étapes du processus de conception et d'aide à la décision (Agudelo, Mejía- Gutiérrez, Nadeau, & Pailhes, 2016).
Notations :
(-) L'outil ne fournit pas de solution ou une aide à la décision à ce stade. (+) L'outil fournit une solution ou une aide à la décision à ce stade.
(Δ) L'outil fournit une solution partielle ou une aide à la décision à ce stade. Cuantitative
LiDS Wheel MET Matrix SimaPro Software Analysis
Δ - - A1 + - - A2 + - Δ A3 Δ Δ + A4 Δ Δ + A5 Embodiment design Detailed design Development Cualitative Design Process Clarification of task Conceptual design
FIGURE 25 ÉVALUATION DES MÉTHODOLOGIES D'ÉCO-CONCEPTION (Agudelo, et al., 2016)
Analyse 1 (A1) : au stade de l'Analyse du besoin, aucune des méthodologies quantitatives d'ACV n'est utilisable pour obtenir une solution ou une aide à la décision (Lindahl & Ekermann, 2013). En outre, il est notable que l'ACV ne peut intervenir pendant l'analyse des besoins. Par contre, dans les qualitatifs, l'outil LiDS, donne des références pour définir une stratégie d'éco- conception depuis le début du processus de conception. La matrice MET ne donne pas au concepteur de l'aide pour prendre des décisions de conception au cours de l'analyse de besoins (Lindahl & Ekermann, 2013).
Analyse 2 (A2): Pendant la phase de conception conceptuelle, aucune des méthodologies d'ACV quantitatives ne sont utilisables pour guider la recherche des concepts (Rossi, Germani, & Zamagni, 2016). l'outil LiDS donne des pistes vers des éléments et paramètres pertinents pour la sélection des matériaux, des procédés, des systèmes de transport et la gestion des déchets.
Analyse 3 (A3): Pendant la phase de conception architecturale, le logiciel d'ACV SIMAPRO® est utile pour avoir un aperçu rapide sur l'évaluation des impacts environnementaux, si le concepteur a déjà des informations sur les matériaux, les processus, la masse et la consommation d'énergie. En ce qui concerne les outils qualitatifs, la roue LiDS donne des exemples sur les différents comportements selon le choix des matériaux, des procédés et du type de énergie à utiliser.
Analyse 4 (A4): Dans la phase de conception détaillée, le concepteur peut mesurer l'impact du produit et le comparer avec des produits anciens ou compétitifs par la utilisation de SIMAPRO®. Dans cet étape le concepteur a défini avec exactitude le type de matériau avec sa quantité, les procédés de fabrication impliqués et les autres caractéristiques du cycle de vie du produit. Par contre, dans le cas des outils qualitatifs, le concepteur peut trouver d'une manière descriptive le bilan sur les matériaux, procédés, mase, toxicité.
Analyse 5 (A5): Dans la phase de développement où le transport et emballage sont définis, les outils et méthodes quantitatifs donnent au concepteur une donnée numérique qui peut guider la décision concernant le type de transport, l'expédition et la logistique la plus efficiente. En revanche, la matrice MET donne une série de données qui ne peuvent être utilisées lorsque le produit est en développement (Lindahl & Ekermann, 2013), ce qui rend cet outil purement qualitatif et seulement utile pour comparer les modèles existants.
1.3.2. ANALYSE DES VARIABLES D'ACV
Afin de définir les variables requises pour l'analyse, un composant (avec le code «S1-A» selon
l'organigramme technique de la FIGURE176 dans l'exemple J) de l'ensemble a été choisi : le
récipient en verre (FIGURE26).
FIGURE 26 RECIPIENT EN VERRE
Les méthodes étudiées ont été appliquées pour détecter les variables nécessaires pour les mettre en œuvre pour assurer la conception.
La plupart des variables (poids, volume, matériaux, procédés, etc.) sont connues durant la phase de conception détaillée empêchant l'application de la méthodologie lors des premiers stades de développement.
La matrice de la
FIGURE 27 montre les variables requises pour l'application de différentes méthodes, outils et logiciel.
Notations :
(-) Le variable n'est pas requis (en bleu) (+) Le variable est requis (en vert)
Materials Weight Toxic emissions Manufacturing Process Transport system Packaging Energy consumption in use Disposal LiDS Wheel + + - + + + + + Okala Wheel + - - + + + + + MET Matrix + + + + + + + + SimaPro + + - + + + + +
FIGURE 27 LES VARIABLES REQUIS POUR L'APPLICATION
Les méthodes de conception actuelles ne sont pas conçues pour donner la possibilité aux concepteurs d'avoir des connaissances sur les impacts environnementaux, en phase de conception conceptuelle, (Law & Antonsson, 1995). Elles s’appliquent à un stade tardif de développement du produit, c'est-à-dire quand toutes les informations du produit sont disponible(Rodriguez, 2016).
Dans les premiers stades de développement de produits, la connaissance des variables nécessaires pour avoir l'impact environnemental est imprécise (poids, dimensions,...), même certaines des variables ne sont pas encore connues (les matériaux, les procédés, ...).