ECOFABRICATION
L’ingénierie industrielle durable
En 2015, les 193 Etats membres de l’ONU ont adopté le programme de développement intitulé Agenda 2030. Cette feuille de route mondiale a notamment comme cible « Adapter les industries afin de les rendre durables, par une utilisation rationnelle des ressources et un recours accru aux technologies et procédés industriels propres et respectueux de l’environnement ».
L’appui sur une connaissance fine de la matière, ses modes d’élaboration, de transformation, de recyclage est indispensable pour développer aujourd’hui les outils qui permettront demain de véritables changements dans l’utilisation des ressources et leurs technologies de mise en forme.
L’équipe de SUNI-Pft vous accompagne dans vos projets de transition environnementale, de l’écoconception à l’écofabrication.
Si la prise de conscience des enjeux environnementaux est aujourd’hui bien établie chez les individus, les collectivités locales et dans certains secteurs économiques (agriculture, bâtiment, énergie), il n’en est pas de même dans le secteur de la production industrielle. En effet, les contraintes de compétitivité internationale et de marché évolutif imposent des objectifs en matière de qualité, coût, délai, flexibilité qui vont contraindre les industries dans leurs choix et laissent peu la place à d’autres objectifs tels que les performances environnementales ou sociales.
Cependant, l’avenir de l’industrie de production passe par une meilleure prise en compte des aspects environnementaux et sociétaux, ce qui lance un défi aux décideurs de la prochaine génération. Les crises actuelles énergétiques et environnementales montrent bien l’importance d’une utilisation rationnelle des ressources et d’une maitrise des rejets dans la production.
SUNI vous accompagne dans votre transition environnementale
Ecoconception
Traditionnellement, l’écoconception a été considérée comme applicable aux produits (avec des exemples historiques sur les emballages), alors que plus récemment, son champ d’application a été élargi pour inclure les services et systèmes. On utilisera généralement la notion de produit dans ce sens élargi, bien que les exemples soient généralement des produits matériels.
De façon évidente, les contraintes environnementales ne peuvent pas constituer le seul axe d’étude du produit, au détriment des autres facteurs essentiels à son existence que sont les attentes clients, la faisabilité technique ou la maîtrise des coûts. Dans la démarche d’écoconception, l’efficience d’une solution se mesure non seulement à la réduction des impacts environnementaux, mais aussi à la mise en relation de cette réduction avec les coûts qu’elle engendre ; on parle alors d’éco-efficience. Cette démarche n’a donc de sens que si elle est intégrée dans un processus global de conception. Les outils d’analyse de la valeur et de créativité doivent donc être utilisés en parallèle de ceux d’analyse environnementale (Analyse cycle de vie par exemple) pour répondre efficacement aux besoins énoncés.
L’écoconception s’appuie sur des méthodes et des outils permettant « d’étendre » le processus de conception traditionnel en intégrant tout ou partie des éléments suivants :
- L’évaluation environnementale des produits
- La répercussion des résultats en termes de préconisations ou de spécifications
- La pérennité de la démarche
L’écoconception se caractérise par une approche globale multicritère qui intègre l’ensemble des paramètres environnementaux dont notamment :
- Les consommations de matières premières vierges et/ou recyclées et d’énergie fossile et/ou renouvelable sur l’ensemble du cycle de vie du produit et de ses composants ;
- Les rejets dans l’eau, l’air, les sols, toxicité, production de déchets, sur l’ensemble du cycle de vie du produit et de ses composants ;
- Les transformations des milieux naturels et du cadre de vie.
Analyse de cycle de vie
L’écoconception se fonde sur le concept du cycle de vie qui exige la prise en compte au cours du processus de conception des aspects environnementaux significatifs d’un produit au cours de toutes les phases de son cycle de vie.
Le cycle de vie d’un produit ou d’un service, de sa naissance à sa mort (« du berceau à la tombe ») se décline en 4 étapes principales.
- L’extraction des matières premières : cette étape consiste à obtenir les matières premières nécessaires à la fabrication du produit.
- Production et distribution : au cours de cette phase, le produit est fabriqué, assemblé et distribué aux consommateurs.
- Phase d’utilisation : le produit est utilisé par les consommateurs et son impact sur l’environnement pendant cette période est également pris en compte.
- Fin de vie : cette phase comprend l’élimination, le recyclage ou d’autres formes de traitement du produit après sa durée de vie utile.
Une vision assez classique du cycle de vie fait apparaître une étape de transport entre le lieu de fabrication et le lieu d’usage, mais cette vision est trop réductrice car en réalité des étapes de transport sont également à considérer entre les différentes phases de vie (et parfois même au sein des phases).
Vers l’écofabrication
Pour que les systèmes de production innovants soient raisonnés en combinant des approches technico-économiques traditionnelles avec des approches « durables », il va falloir être en mesure d’inclure dans les objectifs de performance des industries la dimension environnementale. Ceci sera tout particulièrement appliqué au secteur de la mise en forme de matériaux. Pour cela, deux visions complémentaires sont indispensables :
- Premièrement, ces nouvelles approches doivent prendre appui sur une maitrise du comportement physique et mécanique des matériaux sur tout l’ensemble de son cycle de vie, et en particulier la phase de fabrication (mise en forme). Il est nécessaire de bien comprendre les liens entre la structure atomique et le comportement mécanique lors de la mise en forme. Nous étions la mise en forme sur machines en environnement représentatif et la modélisation associée afin de prévoir le comportement des matériaux en interaction avec leur environnement et leur procédé de mise en forme.
- Deuxièmement, la pluridisciplinarité est indispensable pour traiter les questions « durables » et l’intégration de connaissances pluridisciplinaires pour la prise de décision sur les systèmes de production constitue le deuxième verrou principal. Il faut donc proposer des méthodes et outils pour intégrer des connaissances issues des sciences économiques (aides à la décision, gestion du risque), humaines et sociales (management, santé, sécurité) ainsi que la maitrise d’outils mathématiques et informatique (modélisation, simulation, optimisation) dans les analyses de performance des systèmes de fabrication.
Accédez à notre catalogue en ligne
La plateforme SUNI, engagée depuis 2017 sur la transition environnementale, se positionne pour vous accompagner de l’écoconception à l’écofabrication. Différents procédés ont déjà été étudié, notamment : usinage, fabrication additive métallique (dépôt de matière, WAAM, BMD), fabrication additive polymères (extrusion de matière, projection de matière), mise en forme de composites (thermo-estampage, impression 3D), soudage par friction malaxage, fluoperçage, …
Nous intervenons en vous formant ou en vous accompagnant par des études. Voici une liste non exhaustive de nos interventions :
- Analyse de durabilité de procédés de mise en forme.
- Mesures des consommations et rejet des machines.
- Etablissement d’inventaire sur cycle de vie de procédés de fabrication.
- ACV procédés.
- Propositions de stratégies d’écofabrication
Un exemple de formation (fiche téléchargeable)
PLATE-FORME TECHNOLOGIQUE SUNI
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