Etape 4 : hiérarchisation environnementale des options de conception

L’objectif principal de cet outil est d’orienter le concepteur vers l’option de conception la plus écologique. Nous estimons qu’il est intéressant de donner les valeurs des indicateurs environnementaux à l’utilisateur mais dans la pratique le concepteur souhaite simplement avoir un résultat qu’il arrive à comprendre.

Nous rappelons que la difficulté essentielle des ACV est le manque d’interprétation des évaluations environnementales quantitatives. Dans la pratique, que ce soit pour évaluer une préférence ou une similarité, les critères sont rarement unanimes dans la comparaison des alternatives et l’on doit se résoudre à prendre parti sur la résultante des conflits existants. Pour cela, on cherche généralement à définir une règle qui permette de bâtir une relation de préférence ou de similarité sur l’ensemble des alternatives à partir de leurs vecteurs de performances.

Dans la suite, nous nous consacrerons à la construction d’une relation de préférence entre les indicateurs environnementaux des différentes options de conception. Cette approche est basée sur une démarche mathématique multicritères. En effet, il s’agit d’élaborer un algorithme de comparaison multicritères avec des indicateurs ayant des unités et des ordres de grandeur différents. L'analyse multicritères est un concept plus ancien, mais sa structure est équivalente à celle de l'analyse de cycle de vie. De plus, c'est aussi un outil pour des décideurs, permettant de sélectionner une solution. De nombreuses méthodes ont été proposées pour agréger les performances de chacune des solutions relativement à chacun des critères. Les méthodes d’analyse multicritères sont des outils d’aide à la décision développés depuis les années 1960. De nombreuses méthodes ont été proposées afin de permettre aux décideurs de faire un « bon » choix [BENOIT et ROUSSEAUX 2003]. Pour certains experts du domaine, ce choix existe dans l’esprit du décideur, et le processus d’aide à la décision doit le faire ressortir. Pour d’autres, le processus d’aide à la décision doit créer ce choix. L'objectif des méthodes multicritères est ainsi d'aider à prendre une décision (ou à évaluer entre elles plusieurs solutions, sans avoir forcément de choix à effectuer au final) dans les situations de choix où aucune possibilité n'est parfaite; et où différents critères entrent en conflit. L'idée de base est de considérer tous les critères qui entrent en compte; leur attribuer un poids lié à leur importance relative ; de noter chaque action par rapport à tous les critères et finalement d'agréger ces résultats. L’état de l’art des principales méthodes de comparaison multicritères (voir annexe 5), telles que PROMETHEE, ELECTRE, MAUT et AHT, montre que les méthodes de sur- classement et notamment ELECTRE et PROMETHEE sont les plus adaptées à notre cas [HAOUES 2006]. Ces deux méthodes se basent sur deux étapes principales : la pondération des critères de comparaison et la comparaison deux par deux des solutions à comparer. La méthode ELECTRE permet de comparer deux options sans tenir compte des écarts qui existent entre ces deux options. PROMETHEE intègre une fonction de préférence entre deux actions. Néanmoins, le choix de cette fonction est laissé à l’utilisateur.

Nous nous baserons sur le principe de la méthode PROMETHEE pour élaborer notre algorithme de comparaison des options de conception. A la différence de cette méthode nous comparons et classons toutes les options de conception en même temps. La comparaison se fera critère par critère. L’option de référence pour chaque critère est l’option qui présente la valeur la plus faible.

4.5.6.1. Etape 4.1 : pondération des indicateurs environnementaux

Nous nous sommes basés sur la stratégie environnementale pour la pondération des indicateurs environnementaux. Les indicateurs correspondant à une priorité immédiate ont une pondération forte et vice versa.

Nous avons choisi une échelle de poids de 1 à 5 équivalente à celle utilisée dans la norme VID2243 pour le recyclage :

1 pour les priorités de long terme 2 pour les priorités de moyen terme 3 pour les priorités de court terme 5 pour les priorités immédiates

Le tableau 14 présente notre méthode d’attribution de poids relatif à chaque action stratégique :

Stratégie proposée à l’entreprise Evaluations environnementales Actions Priorités Indicateur environnementa l Poids (P) Moyen terme : atteindre 85% de recyclabilité Ressources naturelles minérales 2 Améliorer la recyclabilité avec un objectif de 95% de recyclage du poids total

Long terme : atteindre 95% de recyclabilité Ressources naturelles minérales 1 Recyclabilité limitée par

l’emploi de résines thermodurcissables, de céramiques, de gaz SF6. Faciliter le désassemblage

Long terme Désassemblage 1

Utilisation de Chrome hexavalent Priorité immédiate 5 Utilisation du plomb

dans les cartes électroniques

Moyen terme 2

Utilisation de trichloréthylène pour dégraissage

Eliminer les substances dangereuses contenues dans ces produits.

Priorité immédiate Toxicité 5 Emissions de gaz SF6 à effet de serre

Réduire les fuites de SF6.

Priorité immédiate

Effet de serre 5

Chercher des solutions de substitution gaz, liquides, solides ou mixtes

Long terme Effet de serre 1

Consommation d’électricité pour la fabrication et la gestion de la fin de vie Réduire la consommation électrique

Moyen terme Consommation d’énergie 2 Utilisation de substances susceptibles d’être reconnues comme dangereuses

Chercher des solutions de substitution des substances

dangereuses

Long terme Toxicité 1

Emissions toxiques dans la phase de fabrication

Eliminer les substances toxiques

Moyen terme Toxicité 2

Consommation de ressources hydriques

Réduire la

consommation de l’eau

Moyen terme Consommation de l’eau

2

Présence de pièces massives avec des matériaux parfois incompatibles

Réduire la consommation des ressources naturelles

Court terme Ressources naturelles

3

Utilisation de matériaux et de procédés émettant des gaz à effet de serre

Réduire les émissions de gaz à effet de serre

Court terme Effet de serre 3

Pour chaque indicateur nous considérons le niveau de pondération le plus élevé. Il en résulte le système de pondération suivant :

Indicateur environnemental Poids (P)

Toxicité 5

Effet de serre 5

Ressources naturelles minérales 3

Consommation d’énergie 2

Consommation d’eau 2

Désassemblage 1

Tableau 15. Pondération des indicateurs environnementaux

4.5.6.2. Etape 4.2 : calcul des écarts entre les options de conception

L’objectif de cette étape est de passer d’un système absolu à un système relatif indépendant des valeurs et des unités des indicateurs environnementaux. Dans cette étape le paramètre principal est l’écart entre la valeur à comparer et la valeur la plus faible pour chaque indicateur, l’objectif étant de donner un poids à cet écart. Il est important de noter que l’intégration de la notion d’écart permet de rendre compte des différences qui existent entre les différentes options de conception. En effet, la simple classification par ordre de mérite ne suffit pas et ne reflète pas la réalité des choses car quelque soit l’écart entre les options de conception, la classification sera la même. Nous nous servons de ce type de classification pour mettre en avant l’option de référence (option min).

Exemple :

Option a Option b Option c

Toxicité 112 220 50

Dans cet exemple, « l’option c » est l’option qui a la valeur minimale de l’indicateur toxicité. Cette option sera l’option de référence pour cet indicateur. Nous calculerons alors l’écart entre cette option et toutes les autres par rapport à l’intervalle des valeurs. L’intervalle étant la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale, dans cet exemple l’intervalle = 220-50.

L’écart (E) entre deux options de conception est mesuré avec l’équation suivante :

Dans le cas de notre exemple :

E option a = 112-50/220-50 = 0,885 E option b = 220-50/220-50 = 1 E option c = 50-50/220-50 = 0

Valeur de l’indicateur pour l’option i – Valeur de l’indicateur pour l’option min Valeur de l’indicateur pour l’option max - Valeur de l’indicateur pour l’option min

Ni = Pi x Ei

Sj= Ni

4.5.6.3. Etape 4.3 : classification des options de conception

Il s’agit d’attribuer une note relative à chaque indicateur pour les différentes options de conception. Cette note est le résultat de la multiplication de l’écart E par le poids de l’indicateur P.

Le score de chaque option de conception est la somme des notes attribuées à chaque indicateur :

L’option de conception qui a le score le plus faible est la solution la plus écologique (selon notre stratégie), ainsi de suite.

4.5.7. Etape 5 : Capitalisation et intégration de