ECOTECH - Production durable et technologies de l'environnement

Méthodologie de conception et d'intégration d'Innovation Durable à Cycles d'Upgrade Multiples – IDCyclUM

IDCyclUM, innovations pour une société de consommation respectueuse de l’environnement

Le concept de systèmes upgradables : une attractivité croissante pour l’utilisateur et une performance environnementale optimisée !

Des produits « upgradables » pour réduire les problèmes environnementaux engendrés par l’obsolescence accélérée des objets

Afin de réduire les problèmes environnementaux engendrés par une obsolescence accélérée des produits, ce programme de recherche investigue une nouvelle sorte de produits « évolutifs » susceptibles de s’adapter progressivement aux futurs exigences de l’utilisateur tout en améliorant radicalement la performance environnementale sur l’ensemble de ses cycles de vie : les Innovations Durables à Cycles d’Upgrade Multiples (IDCyclUM). Ces IDCyclUM reposent sur un choix pertinent d’enrichissements fonctionnels du produit à chaque cycle d’upgrade, supportés par des services d’upgradabilité (autorisant de nouveaux business models) ainsi que sur des composants/procédés techniques prévus dès la conception permettant d’assurer cette remise à niveau (maintenabilité, gestion des configurations ...).<br /><br />Faire exister ces IDCyclUM nécessite de lever trois obstacles majeurs : obstacle lié au changement de business model, obstacle dans la définition de la dynamique fonctionnelle du produit (cycles et type d'upgrade) et, obstacle dans l'optimisation de la performance environnementale générée par l’augmentation de la durée de vie et les changements modulaires.<br />

La finalité de ce programme de recherche est de valider la pertinence du concept d'IDCyclUM, en démontrant sa faisabilité technique (méthode de conception), en révélant sa viabilité économique (à travers la formalisation de nouveaux business models basés sur des cycles d'upgrade multiples) et en confirmant sa contribution à une évolution vers un développement durable (bénéfices environnementaux). Cette démonstration comprenant notamment une enquête en France, Allemagne et Espagne, des Workshops chez les partenaires industriels (B2B et B2C), le développement d’une inédite méthode de conception pour les systèmes upgradables ainsi que d’outils ou la réalisation de prototypes, a mobilisé plusieurs disciplines (économie, sociale, génie industriel, éco-conception).

Les résultats montrent que plus de 60% des gens se séparent d’appareils alors qu’ils fonctionnent encore. Une méthode de conception d’un système évolutif et modulaire en 9 étapes, supportée par 4 micro-outils, a été développée. Elle comprend le scénario d’upgrades, sorte de planning des enrichissements fonctionnels (upgrades) et les trajectoires de business models associés aux produits upgradables, avec une approche en réseau (différentes parties prenantes), des offres plus servicielles et visant une attractivité croissante.

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Cinq articles de Journal ont été soumis, un par chacun des partenaires académiques (LISMMA à JCP, GSCOP à CIRP et à JoMD, COSTECH à DS, GAEL à IJSD). Le consortium a participé à 5 conférences internationales et 4 conférences nationales. La diffusion auprès de partenaires industrielles a eu lieu dans le cadre de CICLE et de l’ATA du Réseau EcoSD. Les partenaires industriels ont développé des maquettes de leurs futurs systèmes fortement axés sur la modularité

Afin de réduire les problèmes environnementaux engendrés par une obsolescence accélérée des produits, nous revendiquons dans ce programme de recherche, la nécessité d’une nouvelle sorte de produits « évolutifs » susceptibles de s’adapter progressivement aux futurs exigences de l’utilisateur tout en améliorant radicalement la performance environnementale sur l’ensemble de ses cycles de vie : nous les avons nommés Innovations Durables à Cycles d’Upgrade Multiples. Ces IDCyclUM reposent sur des services d’upgradabilité (s’appuyant sur un nouveau business model) permettant de faire évoluer les fonctionnalités du produit ainsi que des composants/procédés techniques permettant d’assurer des remises à niveau des produits (remanufacturing, maintenabilité, gestion des configuration...) planifiées dès la conception.

Ces Innovations Durables à Cycles d’Upgrades Multiples (IDCyclUM) présentent des gains sur le plan environnemental (allongement de la durée de vie des produits, réduction de la consommation de matière, de la production de déchets, de la consommation d'énergie à l'usage...), sur le plan économique (la logique de services d’upgradabilité est pour l’entreprise source de nouveaux revenus mieux répartis dans le temps), sur le plan sociétal (les services d’upgradabilité sont des activités nécessairement locales, qui viennent en substitution à une production délocalisée de produits neufs) et sur le plan commercial pour l'entreprise (meilleure fidélisation des clients).

Toutefois, faire exister ces Innovations Durables à Cycles d'Upgrade Multiples, nécessite de lever quatre obstacles majeurs : obstacle lié au changement de business model, obstacle technique induit par la modification du produit et donc de la méthode pour le concevoir, obstacle dans la détermination des paramètres de l'upgradabilité (cycles et type d'upgrade) et enfin, obstacle dans l'amélioration de la performance environnementale lors de la succession de cycles.

Pour remédier à ces problèmes, un consortium composé de 4 partenaires universitaires reconnus (LISMMA/SUPMECA, GSCOP/INPG, GAEL/INRA, COSTECH/UTC), deux partenaires industriels de taille internationale (Groupe SEB : leader européen du petit électroménager et Groupe Neopost : 1er fabricant de machine à affranchir sur le marché européen et deuxième sur le marché mondial) et un partenaire universitaire allemand (IWF/Université de Braunschweig) a développé un programme de recherche comportant 8 taches principales (WP1 à 8 auxquels s’ajoute le WP0 concernant la gestion du projet).

Les WP1 à 3 sont des taches d'analyses et visent à définir (WP1) les freins et leviers du passage d'un business model traditionnel à un business model basé sur plusieurs cycles, (WP2) les causes réelles du remplacement des produits et pour chacune d’elles le type d'upgrade qui pourrait être associé et (WP3) la compréhension par l'utilisateur des impacts à l'usage et de leur potentiel de réduction. Les WP 3, 4 et 5 sont des taches d'élaboration méthodologique : (WP4) vise à élaborer à partir des outputs de WP1, des stratégies d'intégration génériques, (WP6) vise à définir à partir des outputs de WP3, des schémas d'apprentissages génériques et (WP5) consiste à construire la méthode de conception des IDCyclUM (outils de simulation (a) sur les cycles d’upgrade, (b) sur les groupements modulaires, (c) outil d’aide à la conception d’une instrumentation intégrée et des outils d’évaluation (d) économique et (e) environnementale). Ces WP sont suivis par un WP 7 consistant à expérimenter les éléments méthodologiques avec une entreprise pour des produits B2C et une seconde entreprise avec des produits B2B. Le programme de recherche se termine par une étape de formalisation des outils d’aide à la conception (WP8) et la diffusion des résultats au sein des deux groupes.




Coordination du projet

Dominique Millet (INSTITUT SUPERIEUR DE MECANIQUE DE PARIS) – Dominique.Millet@supmeca.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ROWENTA ROWENTA France
NEOPOST Ind NEOPOST INDUSTRIE
NEOPOST Tec NEOPOST TECHNOLOGIES
IWF BMBF
GAEL UNIVERSITE GRENOBLE II [PIERRE MENDES-FRANCE]
LISMMA INSTITUT SUPERIEUR DE MECANIQUE DE PARIS
COSTECH UNIVERSITE DE TECHNOLOGIE DE COMPIEGNE
GSCOP INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE - INPG

Aide de l'ANR 893 860 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2011 - 40 Mois

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