Soutenance mémoire
Les différentes approches d’écoconception
Dans un but de clarifier ces différentes démarches, certains chercheurs se sont attelés à les modéliser en les classant suivant différents paramètres. Certains ont pris comme référence le périmètre d’étude de ces approches, d’autres ont considéré le niveau d’efficacité pouvant être atteint. Enfin, les deux dernières modélisations prennent comme référence le niveau d’intégration dans l’entreprise, ou encore le niveau d’innovation.
Approche de Bras
La modélisation proposée par Bras (1997) est l’une des premières à avoir été mise en place .
Elle propose de classer l’ensemble des outils et approches suivant deux paramètres:
– L’échelle de temps : agit-on sur du court terme, à l’échelle de la durée de vie du produit, ou au contraire sur du long terme, à l’échelle de la durée de vie humaine ?
– Le niveau d’organisation impactée : prenons-nous en compte un produit, une gamme de produit, ou considère-t-on un ensemble d’entreprises ?
Approche de Brezet
Brezet (1997), quant à lui, propose le modèle représenté par la Figure 1.5. Il définit quatre niveaux d’écoconception, correspondant à des degrés d’innovation porteurs de facteurs de réduction potentiels des impacts environnementaux :
Niveau 1 : Améliorations incrémentales du produit.
Niveau 2 : Re-conception du produit. Les modifications peuvent toucher la structure du produit, ou les technologies employées.
Niveau 3: Innovations sur les fonctionnalités du produit.
Niveau 4: Innovations sur le(s) système(s) dans le(s)quel(s) s’insère le produit.
Les niveaux 1 à 4 correspondent à des niveaux de réduction des impacts environnementaux allant de 50 à 95 %. Pour les niveaux 1 et 2, cela correspond aux améliorations et transformations à apporter pour améliorer l’éco-efficacité des produits. Pour les niveaux 3 et 4, il s’agit plutôt de modifications plus importantes ou de produits innovants. L’entreprise peut choisir de se mettre directement à un niveau supérieur sans passer par les niveaux 1 et 2. Toutefois, l’expérience industrielle montre que l’évolution de la prise en compte de l’environnement dans la conception se fait de manière progressive et lente. Une innovation trop rapide peut constituer une contrainte commerciale et technique supplémentaire pour l’industriel. En effet, les clients et les fournisseurs peuvent ne pas être prêts et disponibles à ce type de changement radical (Daoud, 2009).
Notons que l’échelle de temps indiquée sur la figure n’est pas figée. Elle représente une estimation du temps que mettrait l’industrie d’une manière générale avant de se hausser au niveau 4 d’éco-efficacité. Il est bien évident que des entreprises plus proactives peuvent y arriver plus rapidement.
Niveau 1 : Amélioration du produit
Il s’agit d’une amélioration apportée à un produit existant sans changer le produit en soi. Il s’agit d’une « mise à jour » environnementale du produit. Cette approche est souvent guidée par le respect de la réglementation et les modifications de conception sont associées à une réduction des coûts. Les actions menées relèvent du bon sens du concepteur et peuvent être facilement appliquées par tout type d’entreprises : réduction du temps d’assemblage et de désassemblage, réduction de la masse du produit ou de son emballage, réduction de la consommation d’énergie. Les améliorations apportées sont simples à mesurer :
– Le nombre de pièces supprimées;
– Le nombre de matériaux utilisés par rapport au produit d’origine;
– La réduction de la consommation d’énergie;
– La réduction du poids du produit;
– Les substances toxiques éliminées;
– Le temps de désassemblage;
– Le coût des améliorations environnementales.
Niveau 2 : Reconception du produit
Il s’agit d’une reconception d’un produit existant. Ce type de projet nécessite une analyse environnementale approfondie du produit existant afin de déterminer les sources de pollution et d’étudier les interactions entre ces sources et les possibles transferts de pollution. Brezet (1995) préconise de dissocier les contraintes de coût/qualité des contraintes environnementales pour élargir le champ de créativité. Dans ce type d’approche, le produit conserve sa fonctionnalité, seule la conception change. La géométrie du produit, son architecture et ses composants peuvent être changés. Cela peut engendrer des modifications des matériaux et techniques de fabrication. Ces changements peuvent affecter plusieurs phases du cycle de vie. Il est alors important d’évaluer les impacts environnementaux des produits reconçus afin de mesurer les réelles améliorations sur le produit. Le niveau 2 est le niveau le plus recherché par les entreprises initiatrices de démarches d’écoconception (Fugère, 2009) . Toutefois, ce niveau requiert un temps de développement plus long que le niveau 1 et des compétences environnementales plus approfondies. Ce type de projet nécessite des outils spécifiques d’écoconception et d’évaluation environnementale. Les changements apportés peuvent impliquer les fournisseurs mais peu ou pas les clients. Le coût de la mise en place d’un tel projet peut s’avérer important.
Niveau 3 : Nouveau concept de produit
Alors que les deux premiers niveaux sont orientés vers la révision des produits existants, le niveau 3 introduit un nouveau concept de produit. Le produit remplit les mêmes fonctions mais les systèmes utilisés sont catégoriquement différents. Le fabricant travaille sur une rupture technologique qui lui permet d’exploiter un nouveau marché sur une période relativement longue. C’est le cas des appareils photos numériques qui viennent remplacer les appareils argentiques ou du téléphone cellulaire qui a remplacé le téléphone filaire. Les risques liés à ce type de projet peuvent se révéler très importants :
– Le changement technologique peut nécessiter des investissements importants;
– Certains matériaux ou composants ne sont pas disponibles en quantité suffisante;
– Certains fournisseurs ne sont pas capables d’accompagner un tel niveau d’innovation;
– Les clients peuvent être réticents envers certains produits, soit par ce qu’ils ne sont pas préparés à les utiliser, soit parce que les avantages environnementaux ne justifient pas la perte en performance ou l’augmentation du prix.
L’entreprise doit donc intégrer toutes ces contraintes dans son projet d’écoconception. Ce type de projet ne peut réussir que si la stratégie de développement adoptée est de long terme avec une vision large sur l’ensemble du cycle de vie. Par ailleurs, l’entreprise doit accompagner tous ses partenaires et clients dans le processus d’adaptation au nouveau produit. Les projets d’innovation réussis peuvent apporter des bénéfices économiques importants à l’entreprise à travers la vente du nouveau produit ou de la technologie. Pour cela, il s’avère indispensable de protéger ces innovations par un dépôt de brevet et une communication organisée.
Niveau 4 : Nouveau système productif
Ce niveau d’innovation ne touche pas uniquement le produit mais tout le système productif. Ce type de projet nécessite des changements profonds des infrastructures et des organisations. C’est le cas du développement du transport mécanique par rapport au transport basé sur les animaux qui a engendré une modification générale de notre mode de vie ou encore le développement de l’énergie électrique et le téléphone.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 LA CONCEPTION PASSE PAR L’ÉCOCONCEPTION DANS LE
CADRE DU DÉVELOPPEMENT DURABLE
1.1 L’écoconception
1.1.1 L’écoconception dans le contexte réglementaire
1.1.1.1 Définition
1.1.1.2 Les principes de l’écoconception
1.2 Le développement durable
1.2.1 Le développement durable au sein de l’entreprise
1.2.2 La conception et le développement durable
1.3 Les différentes approches d’écoconception
1.3.1 Approche de Bras
1.3.2 Approche de Brezet
1.3.3 Approche de Millet
1.3.4 Approche de Wiggum
1.4 La Recherche d’écoefficience
1.5 L’approche multicritère des impacts environnementaux
1.6 Les outils d’écoconception
1.6.1 Caractérisation des outils d’écoconception
1.6.2 Les outils mis en œuvre en écoconception
1.6.3 Les outils recensés et leur classification
1.6.3.1 Les outils d’analyse et de l’évaluation
1.6.3.2 Les outils d’amélioration
1.6.3.3 Les différents types de classification des outils
d’écoconception préconisés
CHAPITRE 2 DIFFICULTÉ D’INTÉGRATION DE L’ÉCOCONCEPTION AU SEIN
DES PME: PROPOSITION DE CLASSIFICATION D’OUTILS
2.1 Intégration de l’aspect environnemental dans un processus de conception
2.2 Complexité de la dimension environnementale dans l’activité de conception
2.3 Le raisonnement multicritère, multi-étape et la complexité par rapport à
l’écoconception
2.4 L’environnement comme une dimension non maîtrisée dans l’amélioration
du produit
2.5 Difficulté d’appropriation des outils d’écoconception au sein des entreprises
2.5.1 Multitudes d’outils et difficulté d’usage par le concepteur
2.5.2 Difficulté d’adéquation des outils avec la réalité industrielle
2.5.3 Difficultés liés à l’utilisation de l’ACV lors des premières phases du
design
2.6 Mise en œuvre de la dimension environnementale dans le processus de
conception de produit
2.6.1 Mise en œuvre de l’écoconception dans les étapes préliminaires
2.6.2 L’écoconception : un outil multidisciplinaire
2.7 Proposition de classement d’outils existant dans le but de simplifier leur
appropriation par les utilisateurs
CHAPITRE 3 REVUE DES MODÈLES UTILISÉS DANS LE CADRE D’UNE
CONCEPTION ÉCO-INNOVANTE
3.1 Présentation de TRIZ
3.1.1 Les niveaux d’inventivité
3.1.2 Pour résoudre un problème il faut chercher la solution
3.2 Les principes de TRIZ
3.3 Notions importantes de TRIZ
3.4 TRIZ: une théorie et une démarche
3.5 Les problèmes génériques de TRIZ
3.5.1 Les contradictions
3.5.2 Modélisation S-Field
3.5.3 Fonctions et effets
3.5.4 Les lois d’évolution
3.6 Les Algorithmes de résolution des problèmes
3.7 TRIZ orientée éco-innovation
3.7.1 Travaux sur la matrice de contradiction de TRIZ
3.7.2 Loi d’évolution
3.7.3 Les 9 écrans
3.7.4 TRIZ et le CBR
3.7.5 Eco-MAL’IN
CONCLUSION
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