Cat McClintock contributes to the Creo and Mathcad blogs for PTC. She has been a writer and editor for 15+ years, working for CAD, PDM, ERP, and CRM software companies. Prior to that, she edited science journals for an academic publisher and aligned optical assemblies for a medical device manufacturer. She holds degrees in Technical Journalism, Classics, and Electro-Optics. She loves talking to PTC customers and learning about the interesting work they're doing and the innovative ways they use the software.
Le DfSM (Design for Sustainable Manufacturing), ou fabrication durable, est une approche qui tend à minimiser l'impact environnemental des produits et des processus tout au long de leur cycle de vie. Plusieurs facteurs sont pris en compte : matières premières, consommation énergétique, méthodes de production, gestion des déchets et fin de vie des produits. Il s’agit en fait d’optimiser ces éléments pour tendre vers des processus de fabrication plus durables, plus efficients et socialement responsables.
La fabrication durable, en somme, favorise une conception de produits plus compétitifs, plus rentables et, tout à la fois, plus respectueux des enjeux environnementaux. Cet article en présentera l’importance, les principes fondamentaux et les meilleures pratiques.
La philosophie du DfSM
Le DfSM vise la réduction de l’impact environnemental de la conception et, en même temps, favorise un impact social positif du produit. Fondée sur les principes du développement durable, cette méthode cherche à répondre aux besoins actuels sans compromettre la capacité des générations futures à satisfaire les leurs.
Le DfSM considère l’ensemble du cycle de vie d’un produit, de l’extraction des matières premières à son élimination, en passant par sa fabrication, sa distribution et son utilisation. Il analyse également les interactions entre le produit, l’environnement, la société et l’économie.
De fait, les objectifs poursuivis sont l’efficacité, la sécurité, la durabilité et le recyclage. Il encourage, par exemple, le recours aux matériaux renouvelables ou recyclés, une consommation modérée des ressources, ainsi que la minimisation des déchets et émissions tout au long de la production.
Pourquoi envisager la fabrication durable ?
L’importance de la fabrication durable se reflète à travers ses multiples bénéfices
1. Réduction de l’impact écologique : Le DfSM permet non seulement de se conformer aux normes environnementales, mais aussi de renforcer l’image d’une entreprise responsable et tournée vers l’avenir.
2. Avantages économiques et concurrentiels : Naturellement le DfSM peut générer des réductions de coûts en renforçant l’efficacité et en évitant le gaspillage. Par ailleurs, il faut noter qu’une conception durable améliore la fiabilité et l’adaptabilité des produits. Elle stimule ainsi l’innovation et offre aux fabricants un avantage compétitif sur le marché.
3. Répondre aux attentes des parties prenantes : La demande de produits durables ne cesse d’augmenter. Avec le DfSM, les fabricants se mettent à la hauteur des enjeux. D'une part, ils attirent et fidélisent les clients. D’autre part, ils satisfont les investisseurs, les fournisseurs et les communautés sensibles au développement durable.
La diversité des méthodes de fabrication durable
La recherche de durabilité n’est pas réductible à un seul modèle. Différentes options, très distinctes, se présentent :
Fabrication lean (allégée)
Ici, l’accent est mis sur l’élimination des gaspillages et l’amélioration de l’efficacité. En supprimant les activités sans valeur ajoutée (surproduction, stocks inutiles, transports excessifs), la fabrication lean réduit la consommation de ressources et l’impact environnemental.
Fabrication agile
Idée forte : assurer la flexibilité et la réactivité face aux évolutions du marché. La fabrication agile vise la durabilité via l’adaptation rapide aux nouvelles technologies et l’utilisation de composants modulaires et interchangeables. Elle favorise aussi une meilleure collaboration entre les parties prenantes.
Fabrication verte
La fabrication verte cible directement l’impact environnemental en privilégiant les matériaux renouvelables ou recyclables, l’efficacité énergétique et la réduction des déchets. Il s’agit de limiter l’épuisement des ressources naturelles et de minimiser la pollution.
Fabrication additive
Également connue sous le nom d’impression 3D, la fabrication additive réduit le gaspillage de matériaux en construisant les produits couche par couche (plutôt qu’en les découpant dans de plus grands blocs). Une approche qui minimise l’utilisation des matières premières et permet la création de produits à la fois plus légers et plus efficients.
Trois stratégies de conception pour une fabrication durable
Réduction des matériaux
Une stratégie transparente, qui consiste à diminuer la quantité de matière utilisée dans les produits par une optimisation de leur conception. Les matériaux plus légers ou plus résistants sont privilégiés, et les composants superflus supprimés. L’intégration de matériaux renouvelables ou recyclés est également au cœur de la stratégie.
Conception pour la longévité
Les produits sont conçus pour une utilisation longue, en maximisant leur durabilité, leur facilité d’entretien et leur capacité à être mis à jour. Cette approche permet de réduire la fréquence des remplacements et la production de déchets.
Assurer un processus de conception durable
Le processus de conception lui-même doit être durable, ce qui invite à l’usage d’outils numériques tels que les logiciels de CAO, l’impression 3D et l’intelligence artificielle pour faciliter la collaboration du large éventail de parties prenantes et le respect des normes de durabilité, comme l’ISO 14006.
Bonnes pratiques
Maximiser la panélisation
En utilisant la plus grande surface possible d’une feuille de matériau, on parvient à fabriquer des pièces ou des composants en limitant les chutes et les pertes. Cela permet d’en diminuer la consommation et d’élever l’efficacité du processus de fabrication.
Adopter une approche de conception pour la fabrication ( Design for Manufacturing)
Il importe de favoriser une fabrication simple et économique, sans compromettre la qualité ou la fonctionnalité du produit. Cela passe par l’alignement de la conception avec les capacités de production, les matériaux, les machines, les outils et les normes en vigueur. L’objectif est de réduire le temps, les coûts et la complexité de fabrication, tout en améliorant la productivité et la qualité.
Prioriser la sécurité
On ne peut négliger l’identification et la réduction des risques (blessures ou accidents) dans l’environnement de travail. Il faudra donc appliquer des mesures de protection, respecter la réglementation, mais aussi assurer la formation et l'information des travailleurs et utilisateurs. Outre la prévention des effets négatifs, cette approche permet de renforcer la confiance envers le fabricant.
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En savoir plusConclusion
L’écoconception est une démarche globale et ses axes croisent autant l’écologie que l’efficience ou la rentabilité. En pénétrant l’ensemble du cycle de vie et des impacts du produit et des processus opérationnels, le DfSM les optimise dans une perspective de durabilité. Il existe, pour y parvenir, différentes méthodes et stratégies qui s’ajoutent à l’adoption de bonnes pratiques, tel que nous le montrions.
En fin de compte, le DfSM offre aux fabricants les moyens de réduire une empreinte environnementale dommageable à tous points de vue et d’améliorer les performances économiques.
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