Thèse soutenue

Approche d'évaluation environnementale pour les premières étapes de la conception de produits

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Auteur / Autrice : Galina Medyna
Direction : Dominique Millet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie mécanique
Date : Soutenance le 11/02/2013
Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Mécaniques et des Matériaux (Toulon)
Jury : Président / Présidente : Shinsuke Kondo
Examinateurs / Examinatrices : Dominique Millet, Eric Coatanea, Peggy Zwolinkski

Mots clés

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Résumé

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Les responsables de la conception des produits que nous utilisons tous les jours ont un grand pouvoir car ils sont responsables de la conception d’une très partie du monde qui nous entoure. Tous les produits et services d’aujourd’hui n’étaient autrefois qu’une partie de la nature et l’impact des activités humaines sur cette nature devient de plus en plus préoccupant. Des efforts sont faits à tous les niveaux, des utilisateurs aux multinationales, pour réduire l’impact des hommes mais ce n’est pas une tache simple. Dans une première partie, cette thèse présente le processus de la conception de produits et différents moyens qui peuvent être utilisés pour conduire ce processus vers des solutions plus respectueuses de l'environnement. La conception de produits est une activité complexe qui peut être modélisée comme un processus composé de trois phases – conceptual, embodiement et detailed. Les décisions prises au cours des premières étapes de ce processus conduisent à la majorité des coûts finaux, monétaire, environnementaux, etc., d'un projet. Après ces étapes, toutes modifications apportées au projet augmentent les coûts mais peuvent aussi ne pas être réalisables. Les responsables de la conception de produits ont accès à certains outils afin de produire des objets plus respectueux de l'environnement, dont les directives Design for Environment, qui ne fournissent pas de données quantifiables, et des méthodes basées sur l’ACV, extrêmement gourmandes en ressources et ne donnent pas de résultats fiables avant la modélisation finale. Afin de pallier aux différents points faibles de ces méthodes, cette thèse propose l’approche DA-Ex basée sur l'exergie et l'analyse dimensionnelle. Le but de cette approche est d'utiliser des données faciles d’accès qui peuvent être stockées dans une base de données de faible taille, être applicable lors des premières phases du processus de conception lorsque l'artefact étudié n'est pas encore défini en sa totalité, fournir des résultats de qualité comparable à ceux obtenus avec des méthodes et outils existants, et offrir la possibilité d'élargir les domaines étudiés en dehors de l’évaluation environnementale. L'approche DA-Ex considère trois aspects - l'efficacité de la transformation de l’exergie, l'efficacité d'utilisation des ressources, et les émissions environnementales. La possibilité d’extension de l’approche est illustrée avec l’analyse des coûts. Plusieurs études de cas ont été réalisées pour tester l'approche DA-Ex. Les résultats obtenus avec cette approche ont été comparés à ceux fournis par des méthodes et indicateurs existants.