Comment créer des pièces plus écologiques

Comment créer des pièces plus écologiques

Créer des pièces plus durables, ou plus écologiques est une entreprise complexe qui dépend d'un certain nombre de facteurs parfois contradictoires.  La première étape consiste à comprendre ces différents éléments puis à appliquer des choix raisonnés.

La façon la plus simple d'aborder un tel projet est de tracer le produit depuis la matière première jusqu'à la fin de cycle de vie et évaluer la quantité d'énergie qu'il va consommer tout au long de ce parcours.

Commençons par sélectionner la juste quantité de matière appropriée.

Pour simplifier les choses, concentrons-nous sur les deux types de matières les plus communément utilisés en fabrication : les plastiques et les métaux. Bien entendu, il y en a des centaines de chaque. Trions-les par métriques qui cadrent avec notre objectif écologique.

Énergie grise

Un concept important qui est généralement passé sous silence est l'énergie grise. L'énergie grise d'une matière est l'énergie requise pour en produire une certaine quantité.

Cette information est facile à trouver avec Google. Par exemple, la production de chaque kilogramme d'aluminium extrait de la bauxite nécessite entre 227 et 342 mégajoules d'énergie.  Un plastique typique produit à partir de pétrole brut nécessite entre 82 et 108 mégajoules.  Malheureusement, tout n'est pas si simple parce que la production d'un kilogramme d'aluminium recyclé ne nécessite qu'entre 11 et 17 mégajoules.  Cela vaut donc la peine de creuser un peu plus la question pour trouver les bonnes réponses.

Quelle quantité de matière utiliser

À priori, on peut penser que moins on utilise de matière, moins on utilise d'énergie grise. Mais il faut tenir compte de la fabrication et du transport dans le calcul de l'énergie grise du produit fini.

Et même dans ce cas, ce n'est pas si simple. Augmenter le processus de fabrication peut conduire à d'énormes économies en service.  Par exemple, dans l'industrie aéronautique, une économie de quelques grammes peut permettre une économie de plusieurs kilos de carburant au cours du cycle de vie d'un avion.  L'économie de poids est également importante dans l'industrie automobile, pour les mêmes raisons.  Rendre les pièces plus efficaces en termes d'économie de carburant et de maintenance contribue à réduire encore plus le coût du cycle de vie du produit.

Durabilité en service

N'oublions pas non plus qu'un produit qui dure plus longtemps sans besoin d'être remplacé a moins d'impact sur l'environnement qu'une version au cycle de vie plus court. Cela peut engendrer des résultats surprenants. Par exemple, un groupe agricole biologique a récemment conclu qu'il était plus écologique d'utiliser des cageots en plastique plutôt qu'en bois dans leurs fermes lorsqu'ils ont pris en compte le nombre de fois où ils pouvaient les réutiliser.

Trouver la bonne réponse

Comment faire pour rendre les produits et leurs pièces plus durables et/ou plus légers ?  La réponse est simple : prototypez, testez et réitérez votre concept.  Une fois qu'il sera au point, vous fournirez à vos clients un produit plus efficace qui leur fera économiser des remplacements, des réparations et un entretien coûteux, ce qui leur fera par conséquence économiser un coût monétaire et énergétique sur le cycle de vie du produit.

C'est là tout l'intérêt du prototypage rapide parce qu'en général, la première itération d'un concept est rarement la meilleure solution.  La technologie moderne vous permet d'échouer rapidement, sans exploser votre budget, avant de réussir.  Dans un premier temps, vous pouvez télécharger votre CAO dans un logiciel qui vous fournira à la fois un devis et une analyse pour fabricabilité, une vérification automatique de validité en quelque sorte.

Par la suite, vous pouvez vous faire livrer un prototype en un jour.  Cela signifie que vous pouvez concevoir, tester et réitérer un produit durable et léger en un rien de temps.

Conception pour la fonctionnalité

Pour concevoir un produit durable, il faut prendre en compte un certain nombre de facteurs qui ne se limitent pas à sa durabilité. Il faut penser à sa facilité d'utilisation, d'entretien et de réparation tout au long de son cycle de vie.  Penser à l'accessibilité pour des clés et autres outils.  La pièce est-elle facile à remplacer ?  Allez-vous utiliser de l'helicoil pour des filetages de plus forte résistance, de manière à ne pas endommager le produit lors d'un remplacement de pièce ?

Recyclage

Et lorsque votre produit arrive en fin de cycle de vie, vous devez penser à le rendre facile à désassembler et à recycler.  Vous devez également comprendre quelles sont vos obligations DEEE.

Ce qui nous ramène au point de départ : comment choisir les matières les plus appropriées. Presque tous les métaux sont recyclables et doivent être recyclés.  En ce qui concerne les plastiques, certains le sont et d'autres non.  De plus, vous pouvez utiliser un produit en métal 100 % recyclé, alors que la qualité du plastique diminue à chaque réutilisation parce que sa chaine de polymères se raccourcit.

Ceci ne veut pas dire qu'il faut systématiquement utiliser du métal : le plastique approprié dans l'application adéquate peut durer très longtemps et lorsque le plastique remplace le métal, il offre généralement une alternative plus légère, ce qui représente un facteur-clé d'économie de carbone « en action » dans certaines industries.

Par ailleurs, les éco-plastiques commencent à se développer, nombre d'entre eux étant plus faciles à recycler et/ou étant biodégradables. Mais ceci fera l'objet d'un autre article de blog.

Clairement, faire le choix le plus durable pour votre pièce ou votre produit n'est pas facile.  Nous travaillons avec de nombreuses industries et de nombreux clients qui sont à la recherche de produits plus durables. Vous pouvez donc nous contacter pour nous demander conseil.