Integrating environmental assessment in the assembly line design process

La mise en place des nouvelles réglementations impose aux industriels de développer une stratégie de développement durable. Pour diminuer leurs impacts environnementaux, les industriels peuvent s’appuyer sur la norme ISO:14001 (SME site de production) et les normes ISO:14040 et ISO:14062 pour l’analyse des impacts produits et la démarche d’écoconception à appliquer. Depuis 2011, la norme ISO:14006 définit les lignes directrices permettant de lier ces 3 normes, en y associant l’approche Qualité ISO:9001. L’efficacité environnementale de la phase de production peut être améliorée par la mise en place de procédés propres, puis en optimisant l’assemblage des pièces. Les travaux présentés proposent une démarche intégrant la logique présentée ci-dessus. Ils permettent de déployer l’ACV dans le secteur de l'industrialisation d'un produit, plus précisément dans le cas des lignes d'assemblage : modélisation de la ligne d'assemblage et optimisation de l'organisation des différents moyens pour réduire les impacts environnementaux (IE). Pour remplir ces missions, un outil est développé. Il s’appuie sur deux bases de données (BdD) : i) une BdD consommation regroupant les IE des différents consommables et énergies et ii) une BdD moyen listant pour chaque moyen : sa durée de vie, ses IE pour une unité fonctionnelle de base et ses paramètres d'utilisation. Les IE de chaque moyen sont déterminés par ACV. L'optimisation des IE se fait grâce à un choix averti de chaque moyen par comparaison de ces IE à ceux de différents moyens ayant une même fonction et en étant utilisés dans les mêmes conditions (même emplacement et même profil de produit). Les IE du trio 'moyen/poste/profil de produit', pour l’unité fonctionnelle de la chaine d’assemblage, sont automatiquement calculés à partir des IE du moyen et de ses paramètres d’utilisation. Les IE de la ligne d’assemblage sont calculés en sommant les IE de chaque trio « moyen/poste/profil de produit »

Effects of product usage scenarios on environmental performance for road transport refrigeration units

A significant issue for the transport refrigeration industry is its high use of non-renewable energy for both motion and refrigeration. With the goal of reducing the environmental footprint, this study is focused on the Life Cycle Assessment (LCA) of Truck Refrigeration Units (TRU). Contrary to most studies about TRU, this study considers alternative impact categories, including energy consumption, refrigerant fluids and their associated impacts. The LCA reveals that the operation phase is a significant source of environmental impact, while the usage-scenario also has a high influence on the impact. The purpose of this paper is to demonstrate the weight of the transported product profile (frozen or fresh), type of transport (distribution or long haul) and the operating mode (continuous run, start/stop) on the environmental footprint of transport refrigeration. Finally, the LCA results highlight the necessity to consider the role of customer behavior on the environmental performance of transport refrigeration units

Integrating environmental assessment in the assembly line design process

This study focuses on including the environmental assessment of a process in its design. Two improvement targets can be considered to optimize the environmental efficiency of a production phase: a cleaner process, and the optimization of the assembly of the different product parts. This work makes it possible to apply life cycle assessment to product industrialization, and specifically to assembly lines. The reduction of the environmental impacts (EI) of the production phase can be achieved by modeling the assembly line and/or optimizing equipment choices and organization. To accomplish this, we developed a tool. In this tool,equipment EI are calculated using two databases: i) an equipment database, listing Equipment characteristics: lifetime, EI for individual functional units and use parameters; and ii) a consumption database, listing the consumables and energy EI. A comparison of the equipment EI is carried out for the same function, use conditions and functional unit. Equipment is then selected according to its EI. Finally, the tool determines the EI of the optimized assembly lin

Utilisation de MOOCs pour la sensibilisation et la formation à l’éco-conception, retour d'expérience du mooc éco-concevoir demain

National audienceCet article propose un retour d’expérience du MOOC Eco-Concevoir Demain (EcoDem) porté l’équipe de l’institut Arts et Métiers de Chambéry. Deux sessions du MOOC EcoDem ont eu lieu, l’une en 2015 et la seconde en 2016. Cet article décrit la réalisation du MOOC, son évolution entre les deux sessions

Méthode orientée acteurs de la chaine de valeur pour la sélection d'indicateurs de performances environnementales

L’écoconception est une approche visant à réduire les impacts environnementaux des produits. Elle est basée sur l’évaluation et l’amélioration des performances environnementales. Afin de justifier des choix d’écoconception, il est nécessaire d’utiliser des indicateurs pour suivre les performances environnementales et s’assurer des potentiels bénéfices des choix pris. Il existe déjà plusieurs méthodes de sélection des indicateurs de performances environnementales. Pour la plupart, elles mettent en avant l’importance des besoins des utilisateurs dans le choix des indicateurs. Cependant aucune d’entre elles n’explicite clairement qui sont les utilisateurs, quels sont leurs besoins et quel type d’indicateurs peuvent être utilisés dans le cadre d’une approche d’écoconception. Cet article se concentre sur les besoins des utilisateurs et propose une méthode pour la sélection d’indicateurs de performances environnementales

Towards ecodesign for upscaling: an illustrative case study on photovoltaic technology in France

The upscaling of technology encompasses many facets a designer concerned with reducing environmental impacts must manage. Therefore, previous research proposed an environmental assessment for upscaling (EAU) methodology. This method hinges on Life Cycle Assessment (LCA) approaches (e.g., prospective, absolute) and coordinates the environmental modelling from an ecodesign perspective. The originality of this paper is to present an illustrative application on photovoltaic systems. The focus is on the modelling practices (step 3 of the method) using upscaling design levers and generating parametrized scenarios meant to be interpretable for a design team. Examples of data collection and upscaling modelling are provided for the upscaling of silicon-based photovoltaic technology in France from 2021 to 2050. This case study shows that integrating upscaling parameters, such as industrial process evolutions, the technology deployment strategy, and the socio-technical context associated with the technology upscaling phenomenon influence LCA results significantly. The paper, therefore, discusses recommendations for design teams to support them in assessing the environmental implications of their technology choices

Toward the eco-design of emerging technologies for energy and the industry of the future: how to integrate upscaling in life cycle assessment?: Second-year presentation

National audiencePoster presentation of the sCALe-IT project, as part of the 15th anniversary event of the Institut Carnot Energies du futur

Is It Useful to Improve Modelling of Usage Scenarios to Improve the Environmental Footprint of Energy-Using Product?

When considering the Life Cycle Assessment of an energy-using product, usage is often modelled by average scenarios of use. One challenge of modelling is the availability of data to model the specific scenario in each case. This type of modelling requires the collection of data from several inputs. Also, it can be expensive and time-consuming to collect the specific data to improve the modelling of the use phase. This case study examines a truck refrigeration unit, for which the most environmentally impactful phase is the use phase. The energy consumption of the unit depends on usage. We highlight the importance of modelling a detailed usage scenario specific to each user and examine if it is enough to consider an average usage scenario. This study shows how a specific end-user Life Cycle Assessment and customized recommendation can contribute to improving the global environmental footprint. This is demonstrated by using the energy consumption life cycle inventory analysis of specific end-user behaviour based on experimental data and average scenarios. The results show how far we have to go in the collection of data

Assessing energy technologies sustainability: upscaling photovoltaics using absolute LCA

International audienc

For an upscaling assessment integration in product design

International audienceReaching 2015 Paris Agreements means targeting zero-carbon emission worldwide societies by the second half of this century. It implies a wide-ranging transformation of all industries, supported by the deployment of numerous technologies at unprecedented industrial and time scales. This paper questions the definition of the concept of "upscaling", often related to transitioning, used in different scientific communities without explicit definition shared across disciplines. A literature study is therefore carried out to investigate the characterizing factors defining "upscaling" as a transforming function applied to a studied system or a study boundary, and taking it from one state to another. The proposed analyzing framework enables us to establish five archetypes of upscaling. In addition, we itemize for each archetype, design methods used to consider and/or anticipate a "change of scale", relying on techno-economic models or dealing with environmental aspects supported by partial or a system approach. Finally, the paper concludes on the current options helping product designers assess the environmental impact generated by its design choices in the context of upscaling