Contribution to integrate constraints of dismantling and recycling in the first phases of design of products
Contribution à l'intégration des contraintes de désassemblage et de recyclage dès les premières phases de conception des produits
Résumé
With the reinforcement of the lawful pressures as regard to treatment of the End-of-Life (EoL) products, the companies are obliged to invest into environmental process approach. To answer this constraint, it is necessary to integrate the criteria of valorization in design process. Design choices must be adapted to specificities of disassembly and valorization scenarios. Disassembly EoL in product design resulted by the evaluation of the prototypes, or at best, geometrical evaluation of CAD model. Consequently, the question field of these research interests to tools for evaluating and improving desassemblability and the recyclability of products. The question field of methods and tools in design for disassembly studied in the detailed design. Our observations and analyses show that disassembly in conceptual design requires to call into question certain traditional devices. This thesis contributes to integrate disassembly for recycling in conceptual design. Thus, we first we identify DfD tools and model and we show the methodological lack in conceptual design level. For complete this lack, we propose thereafter a minimalist model composed by tools to represent conceptual data from functional analysis model and EoL valorisation constraints: BDS, main components, mass estimate, Materials and valorisation scenarios. An optimal sequence of dismantling is then defined. This sequence represents the objective to be reached by the designers. Finally, we propose a tool for evaluation made up of three indicators: structure; connection and material, also integrating a method of aggregation and a dashboard for the interpretation of the results. Thus, this tool is dedicated to the piloting design project with valorisation EoL conscious.
Avec le renforcement des pressions réglementaires en matière de traitement des produits en fin de vie, les entreprises se trouvent obligées de s'engager dans une démarche environnementale. Pour répondre à cette contrainte, il faut intégrer les critères de valorisation dès la phase de conception. Les choix de conception doivent d'être plus adaptés aux spécificités des scénarios de valorisation et de désassemblage. L'intégration du désassemblage en fin de vie en conception du produit, s'est traduite par l'évaluation des prototypes ou au mieux par l'évaluation des modèles géométrique de CAO. Par conséquent, le champ de questionnement de ces travaux de recherche porte sur des outils permettant aux concepteurs d'améliorer la désassemblabilité et la recyclabilité de leurs produits. La question des méthodes et des outils d'aide à la conception pour le désassemblage est ici plus particulièrement abordée dans la phase de conception détaillée. Nos observations et nos analyses montrent que le désassemblage en phase amont de conception nécessite parfois de remettre en cause certains dispositifs traditionnels. Par conséquent, ce mémoire contribue à l'intégration des contraintes de désassemblage et de recyclage dès les premières phases de conception de produits. Dans un premier temps nous identifions les différents outils et modèle de DfD, et montrons le manque méthodologique au niveau de la phase conceptuelle de la conception. Pour complet ce manque, nous proposons par la suite un modèle minimal intégrant des outils de représentation des données du produit à partir des modèles d'analyse fonctionnelles et des contraintes de valorisation en fin de vie: BDS, les composants principaux, estimation massique, matériaux et scénarios de valorisation. Une séquence optimale de désassemblage est alors définie. Cette séquence représente dans notre démarche l'objectif à atteindre par les concepteurs. Finalement, nous proposons un outil d'évaluation constitué de trois indicateurs: structure; liaison et matériaux, intégrant aussi une méthode d'agrégation et un tableau de bord pour l'interprétation des résultats. Ainsi, cet outil est dédié au pilotage d'un projet de conception dans une logique de respect des contraintes de valorisation en fin de vie.
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Sciences de l'Homme et Société
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