Soutenance mémoire
Schneider Electric est une société française historiquement issue de Saône-et-Loire. Elle fut créée en 1836 par Adolphe et Eugène Schneider. L’entreprise se positionna initialement dans le domaine minier, avec l’extraction du charbon et du minerai de fer. Elle produisit du matériel sidérurgique lors du déploiement des réseaux de chemin de fer. Puis la société se spécialisa dans la fabrication de locomotive et dans les armements pour la Première Guerre Mondiale.
Dès la fin du XIXe siècle, une production minoritaire de matériels électriques est engagée. Puis elle se développa encore via une filiale commune Schneider Westinghouse en 1929. Acquisitions et fusions transformèrent ensuite la société pour une production dominante en matériels électrotechniques. En 1981 Schneider SA se sépara des filiales non électriques et se focalisa sur l’industrie et l’ingénierie électrique. Sous son nouveau nom de Schneider Electric, dès le début des années 2000, la société renforça de nouveaux marchés tels que les contrôles de mouvements, les automatismes du bâtiment, les infrastructures.
Aujourd’hui, Schneider Electric, est un leader mondial dans la gestion d’énergie, les automatismes via des solutions numériques et des services adaptés qui prennent en compte le développement durable.
Le groupe Schneider Electric comprend trois domaines de productions et de services. Energy Management, la principale, offre des solutions de gestion de l’énergie dans les domaines des infrastructures, de l’industrie, les data centers, les bâtiments tertiaires ou l’habitat résidentiel. Elle représente environ ¾ du chiffre d’affaires. La deuxième branche est Industrial Automation. C’est dans cette entité que le projet PoC-ECD du stage est réalisé. Ses produits, systèmes et solutions intègrent des électroniques de puissance, pour des applications liées aux processus et automatismes industriels, les machines, l’usine numérique. Cette branche représente ¼ du chiffre d’affaires. Une nouvelle branche de l’entreprise est dédiée au développement durable : Sustainability. Son déploiement et ses activités se mettent en place progressivement.
La société a réalisé un chiffre d’affaires de 27,2 milliards € en 2019. Schneider Electric emploie plus de 135 000 personnes et est présente dans plus de 115 pays à travers le monde.
Son siège social est basé à Rueil Malmaison dans les Hauts-de-Seine. C’est Mr. JeanPascal TRICOIRE, son PDG, qui dirige le conseil exécutif, basé en France, à Hong-Kong et aux USA. En décembre 2019, la Commission Européenne a diffusé son pacte vert, le « Green Deal », en proposant des axes de développement aux pays membres de l’Union Européenne, avec, pour but de rendre l’Europe neutre en émissions de carbone et en minimisant l’impact des substances dangereuses. De nouvelles règlementations et des normes en découleront, incitant et contraignant les différents acteurs, du producteur à l’utilisateur, à considérer les aspects environnementaux.
Projet d’évaluation d’une méthodologie d’écoconception optimisée
Origine du projet au sein de l’entreprise
La mission du stage consiste à réaliser une évaluation d’un ensemble d’exigences en Ecoconception. Ces exigences sont issues d’une série de réglementations en vigueur et de propositions nouvelles de la Commission Européenne et de normes européennes et internationales, actives ou en projet, destinés à évaluer et vérifier la conformité des produits ErP à ces exigences qui seront détaillées ci-après. Une méthodologie est mise en place et optimisée pour collecter et analyser les exigences pour finalement les comparer aux pratiques courantes d’écoconception dans l’entreprise et à en déterminer les écarts.
L’évaluation est réalisée sur un produit, ATS490 Soft starter, en phase de design, avant sa mise sur le marché. L’objectif suivant pourrait consister à passer d’une évaluation à une mise en œuvre effective des mesures d’écoconception sur un produit équivalent de type VSD, et éventuellement à moyen terme, d’adapter cette méthode au processus général de création des offres de produits, systèmes et services chez Schneider Electric.
Le démarreur progressif, plus précisément l’ATS490, est un démarreur/ralentisseur de moteurs électriques asynchrones destinés essentiellement aux applications industrielles. Cet appareil de commande est un gradateur électronique de tension permettant de démarrer les moteurs de façon progressive depuis l’arrêt jusqu’à la vitesse nominale qui reste fixe. L’énergie utilisée est répartie tout au long du démarrage, contrairement à un moteur directement relié à la pleine tension électrique du réseau d’alimentation. Grace au Démarreur progressif la vitesse de rotation du moteur ne passe pas rapidement de son minimum à son maximum. Elle est atteinte progressivement, minimisant ainsi le niveau du courant consommé et protégeant les installations mécaniques raccordées au moteur .
Les produits proposés par Schneider Electric sont développés dans différentes unités de business, en fonction des services offerts et des segments applicatifs visés pour ces produits. Les deux principales entités sont Energy Management et Industrial Automation. Comme le montre l’organigramme, cette dernière branche contient le domaine Contrôle industriel & Drives (IC&D), dans lequel se trouve les électroniques de puissance du type variateurs de vitesse (les Drives ou VSD) et les démarreurs progressifs (Soft Starters ou SS) qui sont au centre du sujet de la mission. Plus précisément, cette activité Drives qui est une des branches industrielles de IC&D, est spécialiste et un des leaders mondiaux dans la fourniture de solutions électroniques de puissance fiables, sûres et efficaces pour la maîtrise de l’énergie électrique via le contrôlecommande des moteurs électriques par convertisseurs de fréquences ou démarreurs progressifs. Cette activité conçoit et diffuse 2 millions de produits par an pour un chiffre d’affaires global de 800M€.
Ce projet d’évaluation du concept d’écoconception étendu à l’efficacité des matériaux est effectué en exemple sur le démarreur progressif ATS 490 car il se situe en phase de conception durant la période de stage. C’est alors un moyen pour l’équipe de la mission de travailler en parallèle avec l’équipe de conception sur l’aspect écoconception du produit, en temps réel. Le projet porte le nom de Proof of Concept in Environmentally Conscious Design (PoC-ECD), à savoir une démonstration de concept dans le thème de l’écoconception. L’écoconception est une manière de penser un produit pour l’ensemble des phases de son cycle de vie : avant et pendant sa conception, pour sa fabrication, sa mise en œuvre, sa vie utile, et pour après sa fin de vie, avec l’objectif de réduire ses impacts environnementaux.
Profile de mission
Etude des normes et règlementations
La mission de stage se situe dans un contexte international. La première attente du stage est d’analyser avec précisions les textes de normalisation liés à l’efficacité matière pour les équipements liés à l’énergie. Ces textes proviennent d’entité internationales, européennes ou françaises. Lors de ces analyses, la méthode nécessite d’extraire toutes les exigences applicables au démarreur progressif, puis de les adapter au contexte industriel de Schneider Electric. Autrement dit, rendre les exigences concordantes avec le processus d’élaboration des démarreurs progressifs. Les textes qui doivent être analysés sont des normes publiées ou en projet, ainsi que des textes de règlementation de la Commission Européenne. Ces textes sont, soit à visée politique, avec des informations et exigences globales pour les directions à prendre, ou bien plus techniques ou plus ciblés pour l’applications de nouvelles méthodes et la conformité des produits. Tous les textes analysés sont issus de travaux en Ecodesign et Environnement. Parmi les textes normatifs et réglementaires, la consigne était de relever les indicateurs environnementaux pertinents à suivre au long du processus de conception et au long du cycle de vie complet des équipements. En collaboration avec deux des membres de l’équipe en Ecodesign, Nous devions relever les impacts environnementaux du produit pour chacune des phases de son cycle de vie. Pour compléter la mission de stage, le cahier des charges exige une analyse de l’interopérabilité des données du produit pour tous les acteurs économiques, en fonction des besoins identifiés de chacun. Pour améliorer cette interopérabilité, il est demandé de proposer des solutions de caractérisation et de gestion des données numériques d’efficacité matière au long de la vie des produits pour assurer et faciliter leur traçabilité et leur migration dans chaque phase du cycle de vie des produits, systèmes et services associés. Enfin, l’objectif final du stage attendu est de rédiger une note des écarts observés entre le processus de conception et les attentes normatives et règlementaires. A ajouter à cela, des orientations sont à envisager pour l’application des nouvelles normes d’écodesign en Efficacité Matière supportant l’économie circulaire.
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Table des matières
Introduction
Projet d’évaluation d’une méthodologie d’écoconception optimisée
1.1. Origine du projet au sein de l’entreprise
1.2. Groupe de travail
1.3. Profile de mission
1.3.1. Etude des normes et règlementations
1.3.2. Numérisation des données
1.3.3. EEMODS
2. Mise en application de la mission
2.1. Introduction aux normes et règlementations
2.2. Nécessité d’une nomenclature exacte en normalisation
2.3. Documents faisant objet d’analyses pour la mission
2.3.1. Normalisation
2.3.2. Règlementations
2.4. Méthodologies
2.4.1. Analyse des exigences normatives et réglementaires : Méthodes automatique et manuelle d’extraction des exigences
2.4.2. Analyse fonctionnelle des exigences normatives et réglementaires
2.4.3. Analyse fonctionnelle des exigences règlementaires
2.5. Numérisation des données
3. Productions et résultats
3.1. Résumé des normes EN 4555x
3.1.1. EN 45552 : Durabilité
3.1.2. EN 45553 : Refabrication
3.1.3. EN 45554 : Réparation, réutilisation et mise à niveau
3.1.4. EN 45555 : Recyclabilité, Récupérabilité
3.1.5. EN 45556 : Proportion de matériaux réutilisés
3.1.6. EN 45557 : Matériaux recyclés
3.1.7. EN 45558 : Déclaration des matériaux primaires critiques
3.1.8. EN 45559 : Information
3.2. Statistiques des analyses fonctionnelles
3.2.1. Informations à reporter sur le travail de prédiction d’économie circulaire
3.2.2. Information à reporter sur le travail de prédiction de rédaction de normes
3.3. Papier EEMODS
4. Ressenti et observations personnelles de l’expérience
4.1. Démarche, méthodes mises en œuvre
4.1.1. Gestion de projet
4.1.2. Développement d’un outil informatique
4.1.3. Démonstration des résultats
Analyse critique des résultats produits, orientations de changement
4.2. Retour réflectif sur les corps de métier
Conclusion
Bibliographie
ANNEXES
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