Utilisation de la pensée cycle de vie en conception environnementale Flashcards

(74 cards)

1
Q

Définition de la conception environnementale

A

Optimiser les caractéristiques du concept pour
répondre le mieux possible à toutes les contraintes.

Conception d’un produit

performance environnementales

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2
Q

L’éco-conception

A

L’éco-conception peut être définie comme un
processus intégré au sein de la conception et
du développement,
qui vise à réduire les impacts
environnementaux et à améliorer en
permanence la performance
environnementale des produits tout au long de
leur cycle de vie, depuis l’extraction des matières
premières jusqu’à la fin de vie.

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3
Q

Incitatifs internes

A

image circulaire

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4
Q

Incitatifs externes

A

image de soleil

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5
Q

Stratégies de conception
environnementale

A

1 à 7

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6
Q
  1. Développer un nouveau concept
A

« Il ne s’agit pas nécessairement d’avoir
une nouvelle idée, mais plutôt d’arrêter
d’avoir une vieille idée. »

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7
Q

Dématérialisation

A

Remplacement d’un produit physique par
un concept non physique.
 Avantages :
- Économies en matériaux,

en énergie, en transport, etc.

  • Réduction des matières
    résiduelles.
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8
Q

Utilisation partagée

A

Plusieurs personnes utilisent
conjointement un produit sans en être
propriétaire.
 Avantages :

  • Utilisation plus efficace des
    produits.
  • Réduction des coûts.
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9
Q

Offre de service

A

Une entreprise offre un service relié à un
produit plutôt que de vendre le produit
lui-même.
 Avantages :
- Meilleur contrôle de toutes les

étapes du cycle de vie.
- Meilleure compréhension des

forces et faiblesses du produit
en vue de son amélioration.

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10
Q
  1. Optimisation physique
A

Optimisation de certains aspects d’un
produit comme sa forme, sa qualité
esthétique et les réactions humaines
face à ce produit.

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11
Q

Intégration des fonctions

A

Intégrer plusieurs fonctions dans un
même produit en tirant avantage des
composantes communes.
 Avantages :

  • Nouveaux marchés.
  • Dématérialisation.
     Désavantages :
  • Complexité accrue
    (utilisation, entretien, etc.)
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12
Q

Fiabilité et durabilité accrue

A

Fiabilité : s’assurer que le produit résiste
à l’usure afin d’augmenter sa durée de
vie.
 Durabilité : un produit fiable et
esthétique répondra aux
attentes de l’utilisateur
7
et aura donc une longue
durée de vie.

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13
Q

Facilité d’entretien et de réparation

A

Un produit nettoyé, entretenu et bien
réparé a une plus longue durée de vie.
 Règles de base :
- Indiquer clairement comment ouvrir,
nettoyer et entretenir
le produit.

  • Composantes sensibles
    à l’usure, accessibles et
    faciles à changer, etc.
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14
Q

Conception modulaire

A

Une structure modulaire rend possible la
revitalisation d’un produit d’un point de
vue technique ou esthétique.
 Avantages :
- Renouveler des éléments
démodés.

Faciliter les réparations.
- Intégrer une mise à jour
(avancées technologiques)

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15
Q

Exemple : les tapis d’InterfaceFLOR

A

Résultat : la durée de vie du produit
est multipliée par un facteur 5.

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16
Q

Relation utilisateur-produit

A

Éviter des conceptions qui amèneraient
l’utilisateur à remplacer le produit
aussitôt démodé.
 Règles de base :
- Concept qui satisfait les
demandes pour longtemps.
- Faciliter l’entretien et les
réparations.
- Produit fonctionnel, etc.

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17
Q
  1. Optimiser l’utilisation des matériaux
A

La nécessité d’optimiser l’utilisation des
matériaux provient du fait que leur
utilisation ou élimination en fin de vie
génèrent des impacts environnementaux
et que les ressources
naturelles sont limitées.

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18
Q

Minimisation de la matière nécessaire

A

Obtenir la résistance mécanique ou la
fonction voulues avec le moins de
matière possible.
 Avantages :
- Diminution des coûts
d’acquisition de matière
première, de transport,
d’entreposage, etc.
« Less is more »

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19
Q

Élimination des matières dangereuses et toxiques

A

Il est préférable d’éviter certains
matériaux parce qu’ils causent des rejets
dangereux à un moment ou à un autre
du cycle de vie.
 Par exemple :

  • Colorants
  • Retardateurs d’ignition
  • Plastifiants
  • Stabilisateurs thermiques
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20
Q

Substitution des matériaux

A

Sélection de matériaux plus disponibles,
renouvelables, moins dommageables
pour l’environnement, recyclés et
recyclables, etc.

ATTENTION, la
substitution peut
entraîner un
déplacement du
problème !

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21
Q
  1. Optimiser la production
A

Utilisation de processus et de produits
industriels permettant d’augmenter
l’efficacité, de prévenir la pollution et de réduire au maximum les risques pour la santé humaine et l’environnement.

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22
Q

Diminution du nombre d’étapes de production

A

Exécution simultanée, sur une seule
pièce ou composante, de plusieurs
étapes de production.
 Réduction des distances de mouvement
et de transport des pièces ou
composantes sur les lieux
de la production.

 Utilisation de matériaux
qui ne nécessitent pas de
finition supplémentaire, etc.

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23
Q

Exemple : siège sablier de Lafuma

A
  • Réduction des
    matériaux
  • Économie
    d’énergie
  • Réduction du
    nombre d’étapes de
    production
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24
Q

Réduction de la consommation d’énergie

A

Utilisation de sources d’énergie
« propres » (éolienne, hydroélectrique,
solaire, etc.).
 Implantation d’un système de
cogénération.
 Étude approfondie et
amélioration de l’efficacité
des systèmes de
compression d’air, de
chauffage, de ventilation, …

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25
Réduction des déchets de production
Choisir des formes qui éliminent les processus de sciage, fraisage, etc.  Inciter les équipes de production et les fournisseurs à diminuer les déchets et le pourcentage de produits rejetés.  Rechercher les occasions de recycler à l’interne les résidus de production.
26
Réduction de l’utilisation des consommables
Réduire la quantité de produits non durables ou de matières secondaires nécessaires à la production.  Par exemple : - Solvants - Lubrifiants - Dégraisseurs - Abrasifs, etc.
27
5. Optimiser la distribution
Diminuer l’impact des étapes de distribution et de transport des produits et des sous-composantes tout au long du cycle de vie.
28
Minimisation de l’emballage
Rationaliser les opérations d’emballage à des fins de marketing et de transport afin de réduire les déchets et les besoins en énergie.  Avantages : - Diminution des coûts en matériaux d’emballage et en élimination de déchets.
29
Exemple : les palettes et la pellicule plastique
image
30
Sélection du mode de transport
 Minimisation du transport (t*km) et sélection du mode de transport ayant le moins d’impacts sur l’environnement, tout en répondant aux besoins de l’entreprise.  Règles de base : - Moteurs à faible Optimiser la distribution consommation. - Minimiser les « retours à vide », etc.
31
Exemple : différents modes de transport
graphique
32
Logistique éco-énergétique
Planification efficace des activités de distribution pour réduire les impacts causés par le transport.  Règles de base : - Privilégier des fournisseurs locaux. - Utiliser des logiciels d’optimisation de parcours. - Emballage standard pour le transport en vrac, etc.
33
6. Réduire l’impact de l’utilisation
Concevoir les produits de manière à réduire les impacts environnementaux potentiels causés par leur utilisation. Dans certains cas, la phase d’utilisation représente 80% des impacts environnementaux d’un produit. Concevoir pour une faible consommation d’énergie.  Concevoir pour des sources d’énergie moins polluantes.  Minimiser l’utilisation de consommables et sélectionner les moins Réduire l’impact de l’utilisation polluants.  Réduire le gaspillage.
34
Ecodesign?
image
35
7. Optimiser les systèmes de fin de vie
Hiérarchie des scénarios de fin de vie : 1. Réutilisation 2. Réusinage / Refabrication 3. Recyclage 4. Décyclage (“downcycling”) 5. Incinération avec valorisation énergétique 6. Enfouissement sécuritaire
36
Conception pour le démontage
Facilite la réutilisation, la réparation ou le recyclage des différentes composantes du produit en fin de vie.
37
Exemple : Recyclage d’un sac de croustilles
Facile à recycler?
38
Exemple : Recyclage d’un sac de croustille
image
39
Stratégie de conception environnementale
image
40
Outils d’écoconception Pour l’évaluation des impacts et pour leur amélioration
rien
41
Simplification de l’ACV
POURQUOI ?  Manque de données (conception préliminaire)  Manque de ressources (argent et temps) complexité, incertitude
42
Outils simplifiés : ATTENTION
 Une ACV simplifiée n’a pas le même objectif qu’une ACV complète :  Identifier des pistes d’amélioration;  Comparer sommairement des options;  Faire une première investigation.  Importance de la pensée cycle de vie.
43
Deux approches de simplification de l’ACV
1. Simplification de la méthodologie existante telle que décrite par les normes ISO 14040/14044.  Éliminer des éléments en amont/aval (berceau-barrière ou barrière-tombeau);  Sélectionner des flux élémentaires spécifiques (GES, eau, énergie);  Utiliser des données de processus substituts (banques de données).
44
Deux approches de simplification de l’ACV
2. Approches alternatives simples basées sur le concept de cycle de vie.  Approches qualitatives (par exemple les approches matricielles);  Listes de contrôle, guides de conception (stratégies de DfE), etc.
45
Des outils variés
Outils d’évaluation environnementale Quantitatif: * ACV détaillée * DCE * ECO-it et cie * Empreintes carbone, empreinte eau Qualitatif: Approche matricielle (ERP) * Listes de contrôle * Listes de matériaux ... Outils d’amélioration environnementale Quantitatif: * Normes * Guide de conception * Listes de contrôles et directives * Outils d’aide à la décision
46
ECO-it
 Développée par PRé Consultants, aussi développeur de SimaPro (Pays-Bas);  La méthode permet d’évaluer les impacts environnementaux potentiels  de différents processus de la banque de données ecoinvent;  en utilisant les facteurs de caractérisation de ReCiPe;  pour calculer un score unique.
47
Eco-indicators
Les Eco-indicators sont des scores uniques obtenus suite à l’agrégation, la normalisation et la pondération des résultats d’ACV détaillées (ecoinvent) avec la méthode ReCiPe.
48
Logiciel ECO-it
image
49
Eco-indicators : exemples
image
50
Exemple de calcul
images
51
ECO-it, Bilan Produit, Quantis suite 2.0
Avantages :  Manipulation facile de « notes » écologiques  Repose sur une démarche ACV  Faiblesses :  Boîte noire  Contextuel et peu précis  Note globale, ne permet pas de comparer sur la base d’un seul impact (ECO-it)
52
Applications
Comme la plupart des outils simplifiés, ces méthodes doivent être utilisées pour fin de comparaison interne uniquement et ne pourraient pas servir pour des déclarations environnementales de produits (EPD).  Donc utile pour la conception environnementale
53
Des outils variés
Empreinte eau, empreinte carbone Approche matricielle (ERP)
54
Approches matricielles
Environmentally responsible product assessment matrix (ERP) développée par Graedel et Allenby en 1993 pour AT&T. Méthode semi-quantitative assez simple pour permettre une utilisation rapide et peu coûteuse. qui considère toutes les étapes du cycle de vie du produit. utile et cohérente pour usage par plusieurs équipes d'évaluation.
55
Matrice ERP et pensée cycle de vie
La matrice doit traiter les 5 étapes du cycle de vie d'un produit manufacturier typique.  Pré-fabrication (Matières premières)  Fabrication du produit  Transport du produit  Utilisation du produit  Fin de vie du produit  Possible d'ajouter d'autres étapes, telles que l'emballage du produit ou le transport des matières premières (les distinguer des autres étapes).
56
Matrice ERP et impacts environnementaux
 De l'autre côté, les impacts environnementaux potentiels (environmental stressors) pour chacune de ces étapes doivent être évalués.  Il existe plusieurs façons d'évaluer ceux-ci. Graedel propose d'en considérer 5 :  Choix des matériaux (ressources)  Consommation d'énergie  Résidus solides  Résidus liquides  Résidus gazeux
57
Matrice ERP - scores
Grands impacts Évaluation négative Faible impacts Évaluation positive
58
Matrice ERP - Questionnaire
image
59
Exemple d’une matrice ERP- Produit 1
image
60
Exemple d’une matrice ERP- Produit 2
image
61
Avantages et limites de la matrice ERP
Partage avec l’ACV une vision globale multicritère des impacts environnementaux d’un produit sur l’ensemble de son cycle de vie.  Peut servir d’étude préliminaire pour identifier les phases critiques, les potentiels d’amélioration.  Des indicateurs sociaux ou économiques peuvent être ajoutées à la matrice.  Approche rapide et peu coûteuse.
62
Limites de la matrice ERP
 Ne permet pas de faire un suivi des flux de matière et d’énergie.  Les résultats ne sont pas une mesure de la performance environnementale, mais plutôt un estimé du potentiel d'amélioration des performances environnementales.  L’appréciation des impacts (sans quantification ni données précises) est relativement subjective. Il faut rester critique lors de leur utilisation ou évaluation.
63
Des outils variés
Listes de contrôle Listes de matériaux
64
Des outils variés
Normes * Guide de conception * Listes de contrôles et directives * Outils d’aide à la décision
65
Outils d’aide à la décision
Comment sélectionner les meilleurs concepts ?
66
Contraintes potentiellement conflictuelles en DfE
 Qualité vs Coûts  Matières recyclées vs Esthétisme  Performance dans une catégorie d’impact (ex. GES) vs Performance dans une autre catégorie d’impact (ex. toxicité)  Contraintes socio-économiques vs contraintes technico-commerciales, etc.
67
Outils d’aide à la décision
 Matrice de décision  Méthode d’analyse multicritère d’aide à la décision  Méthodes basées sur la théorie de l’utilité  Autres méthodes
68
Matrice de décision : exemple
exemple image Évaluation : « + » le concept offre une meilleure performance que la référence « - » le concept offre une mauvaise performance que la référence « I » le concept offre performance identique à la référence
69
Des avantages économiques ?
image
70
Avantages économiques de l’écoconception
Augmentation des revenus  Répondre aux besoins changeants des consommateurs;  Être choisi plus facilement comme fournisseur;  Mieux différencier le produit;  Fidéliser les clients.
71
Avantages économiques de l’écoconception
Réduction des coûts  Réduction des matières premières;  Utilisation de matériaux recyclés;  Réduction de la consommation d’énergie;  Optimisation de la logistique;  Optimisation de la production;  Stratégie de durabilité.
72
Avantages économiques de l’écoconception
Autres avantages économiques  Rôle proactif par rapport à la réglementation;  Meilleures relations avec les diverses parties prenantes;  Capacités d’innovation;  Amélioration de la productivité du personnel.
73
Vers une démarche de conception environnementale
 Il n’existe pas de voie unique et parfaite pour l’intégration de ces outils dans un processus de conception.  Il faut choisir les outils qui seront compatibles avec les processus de développement de produits et la culture de votre entreprise afin d’assurer le succès à long terme de toute stratégie de conception environnementale.
74