Int´egration du d´esassemblage dans le processus de conception

semblage dans le processus de conception.

Pour maˆıtriser le cycle de vie des produits, le concurrent engineering est de plus en plus adopt´e par l’entreprise. Cette approche propose d’int´egrer l’ensemble des activit´es du cycle de vie d’un produit d`es la conception. Elle englobe de fa¸con d´ecloi- sonn´ee toutes les activit´es, allant de la conception de produit jusqu’`a sa valorisation en fin de vie.

L’activit´e de la conception, comme processus, est d´efinie en un ensemble de phases durant lesquelles le produit est con¸cu progressivement [7]. Ces phases vont de l’identification du besoin client jusqu’aux sp´ecifications d´etaill´ees. Pour notre part, nous nous int´eressons aux phases de pr´econception dans le but d’´elargir les champs d’investigation, d’´evaluation et de choix de meilleures solutions. Le crit`ere le plus utilis´e pour ´evaluer les diff´erentes solutions de pr´econception est le rapport Qualit´e/Coˆut total du produit, auquel nous ajoutons les crit`eres environnementaux. La maˆıtrise des contraintes environnementales implique l’optimisation du traite- ment des produits en fin de vie. Cependant, le choix d’un sc´enario de valorisation reste fortement d´ependant des caract´eristiques techniques et des mat´eriaux constitu- tifs du produit. Le respect des exigences de valorisation n´ecessite alors la d´ecomposi- tion du produit en composants ou en sous-ensembles valorisables. Une op´eration de d´esassemblage en amont des fili`eres de valorisation est donc n´ecessaire. Pour int´egrer ces nouvelles contraintes (d´esassemblage et valorisation) les d´ecisions strat´egiques de choix des solutions devront non seulement ˆetre bas´ees sur des crit`eres de conception

mais aussi sur des sp´ecificit´es du d´esassemblage. Ceci demande un travail collaboratif entre les concepteurs et les experts de valorisation et de d´esassemblage.

La mise en place d’une telle d´emarche (concurrent engineering) consiste `a rompre avec la structure s´equentielle lin´eaire en organisant un chevauchement de phases. Cette d´emarche doit ´egalement s’attacher davantage `a d´ecrire les interactions entre les diff´erentes tˆaches de conception. La Figure 1.12 repr´esente un sch´ema d’organi- sation s´equentielle des tˆaches de conception de produits et de conception pour le d´esassemblage.

Fig. 1.12: Conception produit/ d´esassemblage pour le fin de vie : organisation s´equentielle

La d´emarche de concurrent engineering ne remet pas seulement en cause le sch´ema d’organisation s´equentielle, mais ´egalement le cloisonnement entre les tˆaches. Nous proposons de faire chevaucher le processus de conception et l’approche de conception pour le d´esassemblage. La Figure 1.13 sch´ematise le processus de concep- tion de produits et d’intervention des ´etudes de d´esassemblage pour la valorisation. Nous consid´erons que les strat´egies de d´esassemblage doivent ˆetres d´efinies avant la phase de conception d´etaill´ee du produit (d´efinition de la structure, des liaisons et choix des mati`eres).

L’approche de concurrent engineering implique la participation des diff´erentes comp´etences aux processus de conception. Lorsqu’il est question de remonter en amont les m´etiers de l’aval nous comprenons qu’il s’agit de les prendre en compte d`es la phase de pr´econception (ou conceptuelle) du produit. Des connaissances sur le recyclage et le d´esassemblage doivent ˆetre capitalis´ees avant les projets de concep- tion. Cela permet de r´eduire le nombre de modifications susceptibles d’engendrer un

1.6. Probl´ematique g´en´erale de recherche

Fig. 1.13: Int´egration conception du produit et du d´esassemblage en fin de vie

Rappelons que le d´esassemblage pour le recyclage r´esulte d’une n´ecessit´e environ- nementale et l´egislative. Dans la phase de conception, cette n´ecessit´e se traduit par l’´evaluation, l’orientation et l’am´elioration des solutions de conception de produits. Cette d´ependance entre la pr´econception de produit et le sc´enario de valorisation du produit n´ecessite plusieurs coordinations entre les diff´erentes comp´etences. Une organisation it´erative semble n´ecessaire pour la phase pr´econception (Figure 1.14).

Fig. 1.14: Processus it´eratifs de pr´econception du produit pour le d´esassemblage en fin de vie

Le caract`ere it´eratif des processus de pr´econception permet alors de sch´emati- ser le chevauchement des deux activit´es de pr´econception, comme cela est pr´esent´e dans la partie gauche de la Figure 1.15 ci-apr`es. Le mˆeme principe d’organisation

doit pouvoir s’appliquer au processus de conception d´etaill´ee et aux strat´egies de valorisation, mais ne sera pas abord´e en d´etail dans ce travail.

1.6. Probl´ematique g´en´erale de recherche

1.6.3 Positionnement de notre th`ese : Articulation entre l’axe de recherche de L’ENSAM Chamb´ery et celui du laboratoire 3S L’objectif de recherche de l’ENSAM de Chamb´ery est de d´evelopper des mod`eles environnementaux de produits, des outils d’analyse et de proc´ed´es de valorisation pour les mettre `a la disposition des concepteurs. Ces mod`eles sont d´evelopp´es dans le contexte d’´eco-conception7 _{. L’int´egration de ces mod`eles contribue `a la prise en}

compte des diff´erentes connaissances environnementales dans un processus classique de conception. Ces mod`eles sont souvent impr´egn´es des probl`emes auxquels sont confront´es les industriels.

Cette recherche mobilise plusieurs acteurs de diff´erentes comp´etences (fili`eres de recyclage, proc´ed´es de tri, proc´ed´es de d´emant`elements, analyse environnementale, l´egislation, mat´eriaux, conception) qui doivent en permanence apprendre `a travailler ensemble et confronter leurs points de vue, quelquefois contradictoires, puis faire un retour `a la conception et proposer des recommandations pour la conception de nouveaux produits. Le laboratoire de l’ENSAM de Chamb´ery a donc entrepris une d´emarche de recherche centr´ee `a la fois sur la mod´elisation environnementale des proc´ed´es de recyclage de produit et sur le processus de conception. La recherche s’appuie sur l’int´egration des contraintes environnementales, dans le but d’optimiser les impacts environnementaux et de d´evelopper des mod`eles et outils d’´ecoconcep- tion. C’est dans cette optique que le laboratoire 3S apporte ses comp´etences. A la fois en mati`ere de mod´elisation de la conception mais aussi en ce qui concerne l’´etape d’int´egration des contraintes environnementales. Notre th`ese de recherche s’appuie sur trois axes sch´ematis´es par la figure 1.16 suivante :

La pr´esente recherche de th`ese est centr´ee sur ces trois axes, elle a pour but d’apporter une contribution `a deux questions : ” l’int´egration du d´esassemblage pour

le recyclage au plus tˆot dans le processus de la conception ” et ” le d´eveloppement des indicateurs d’´emergence d’un produit dans une optique de d´esassemblage ”.

7_{L’´eco-conception est une d´emarche pr´eventive qui se caract´erise par la prise en compte des}

crit`eres environnementaux d`es la phase de conception/re-conception d’un produit. Ces crit`eres concernent g´en´eralement l’ensemble des phases du cycle de vie du produit `a savoir sa produc- tion, sa distribution, son utilisation et sa fin de vie. L’objectif de cette d´emarche est d’am´eliorer la qualit´e ´ecologique du produit, c’est-`a-dire r´eduire ses impacts n´egatifs sur l’environnement tout au long de son cycle de vie, tout en conservant sa qualit´e d’usage [34]

Fig. 1.16: Les trois axes de recherche de notre th`ese

1.6.4 Domaine d’application et d’impl´ementation

Ce travail est soutenu par une probl´ematique industrielle de conception des pro- duits ´electrom´enagers et de leur respect des contraintes l´egislatives. Dans ce qui suit, nous pr´esenterons les diff´erentes caract´eristiques d’un produit ´electrom´enager.

Les produits ´electrom´enagers sont d´efinis pour r´epondre `a des besoins client tr`es diversifi´es. Ceci implique que l’entreprise con¸coive plusieurs variantes du produit pour un mˆeme besoin, donc une famille de produits. Chaque variante d´efinit une nomenclature de composants fonctionnels pouvant ˆetre standards pour une mˆeme famille de produit. Toutefois deux variantes de produits ayant la mˆeme nomenclature peuvent ˆetre diff´erenci´ees par l’agencement des composants. Il est alors important dans le cadre de notre recherche sur le d´esassemblage des produits en fin de vie, de prendre en compte, d’une part, l’agencement et le positionnement des diff´erents com- posants dans l’espace et d’autre part, leur composition en mati`ere et les interactions fonctionnelles qui doivent exister entre les diff´erents composants du produit.

Les diff´erents choix `a effectuer pendant un processus de pr´econception sont res- treints par une multitude de contraintes `a satisfaire. Les contraintes sont fonction- nelles, technologiques et de valorisation en fin de vie. D’autres contraintes relatives aux diff´erentes phases du cycle de vie du produit peuvent intervenir dans la phase