IUT EVRY NOM : Département QLIO 17/09/2015 M1303 ECO-CONCEPTION. TD2 : Stylo Woodone

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1 : Stylo Woodone Il s agit d étudier le stylo fourni sous les aspects fonctionnel et environnemental. Problématique de l étude de cas La société communique sur le matériau bois du corps du stylo et sur la compensation carbone. L objectif de cette étude de cas est de caractériser les impacts environnementaux du tube bois. Ensuite nous comparons les résultats à l ensemble du stylo, afin de déterminer la compensation carbone nécessaire. Présentation du support Analyse fonctionnelle - Compléter les diagrammes d analyse fonctionnelle ci-dessous et page suivante avec les termes et phrases ci-dessous : Support; Résister aux agressions de l environnement; Permettre à la main de laisser une trace sur un support ; Stylo ; Permettre à la main de laisser une trace ; Fixer sur une poche ; Main ; Etre ergonomique ; Adapter au support A qui rend-il service? Main Sur quoi agit-il? Support Le produit Stylo Dans quel but? Permettre à la main de laisser une trace sur un support

2 Main Support FC FC FP Stylo (Phase de vie UTILISATION) FC4 FC3 Poche Environnement Fonctions Critères Niveaux Longueur km d écriture FP Permettre à la main de laisser une trace Largeur du trait 0,7 mm Couleur Monochrome FC Etre ergonomique Confort d utilisation FC Fixer sur une poche Temps de fixation seconde FC3 Résister aux agressions de l environnement / / FC4 Adapter au support / / - Compléter le tableau d aide à la hiérarchisation des fonctions ci-dessous : Notes* % FP FP : 3 FP : 3 FP : 3 FP : 3 5 FC FC : 3 FC : FC : 7 30 La fonction FP est plus importante que la fonction FC 0 : équivalence (exceptionnel) : légèrement supérieur : moyennement supérieur 3 : très nettement supérieur FC FC3 : FC4 : 0 0 FC3 FC3 : 3 3 FC4 5 Total 3 00 *La note obtenue correspond au total des notes de chaque occurrence de la fonction dans le tableau - Représenter le poids des fonctions (en %) sous forme d histogramme

3 Eclaté et nomenclature du stylo L unité fonctionnelle retenue est l écriture sur une longueur de 000m mini N Composant Matériau Masse (g) Volume (mm 3 ) Procédé Tube Hêtre 3, ,0 injection Nez inox chromé 3,69 47,97 usinage 3 Bille Carbure tungstène 0 0,03 4 Agrafe inox chromé,05 34,99 découpage pliage 5 Ressort 0,06 7,94 6 Poussoir Hêtre 0,33 587,73 injection 7 Réservoir PE Souple 0,44 457, extrusion 8 Embout chromé 0,83 06,7 usinage 9 Encre Encre bleue 0,7 476 Résumé de la Norme ISO4040 L'ISO 4040:006 spécifie les principes et le cadre applicables à la réalisation d'analyses du cycle de vie comprenant: la définition des objectifs et du domaine d'application ACV, la phase d'inventaire du cycle de vie, la phase d'évaluation de l'impact du cycle de vie, la phase d'interprétation du cycle de vie, la communication et la revue critique de l'analyse du cycle de vie, les limitations de l'analyse du cycle de vie, la relation entre les phases de l'analyse du cycle de vie et les conditions d'utilisation des choix de valeurs et des éléments facultatifs.

4 La démarche proposée dans les activités de cette étude de cas reprend les étapes de la norme ISO La démarche proposée dans les activités de cette étude de cas reprend les étapes de la norme ISO Scénario : Analyse du cycle de vie du tube en bois Objectif de l étude L objectif de ce premier scénario est de quantifier les impacts environnementaux du tube uniquement. Périmètre de l étude Le tube est en bois issu des forêts du nord de l Allemagne Le bois est acheminé en péniche le long du fleuve Elbe sur 00 km, puis en camion pendant 50 km Le bois est enfin transformé et injecté afin de former le tube. Le stylo est dès lors transporté en direction de Brème en camion (km) où l assemblage du stylo complet a lieu. Le recyclage du tube (corps) est effectué suivant le scénario d un déchet ménager Calcul des impacts On a réalisé l analyse du cycle de vie du corps du stylo en prenant en compte les hypothèses du périmètre d étude et les données matériau/procédé de la nomenclature. Hypothèses : On néglige les pertes de matières durant la production On tolère une approximation des procédés

5 EXTRACTION DES MATIERES PREMIERE Tube Poussoir Nez Agraphe Ressort Bille Reservoir Embout Bois Agglo Ext Laiton Tungstene Laiton Bateau 00 km Camion>6T 50 km FABRICATION Injection injection usinage découpage - cambrage découpage - cambrage Formage bille Soufflage reservoir Usinage embout Camion> 6T km cartouche Encre STYLO ASSEMBLAGE POINT DE VENTE VENTE UTILISATION Déchets ménagers FIN DE VIE

6 Analyse des résultats : Impact par phase de vie Quelle est la phase de vie la plus impactante,,, 3 ou 4?, Phase de production - Dans cette phase de vie et compte tenu du graphe ci-après, quel indicateur est le plus important? Et quelle en est l origine, ou, aggloméré ou injection? Indicateur : Consommation ressource, Origine : Injection Impact par phase de vie : Phase de production

7 - Scénario : Stylo avec tube plastique L objectif de cette étude est de comparer l impact de différents matériaux. Afin de vérifier l impact du choix du matériau sur cette ACV, réaliser une seconde étude suivant le nouveau périmètre d étude : le tube est en PMMA (masse 7,8 g) et injecté. Calculs des impacts On a réalisé l analyse du cycle de vie du corps du stylo en prenant en compte les hypothèses du périmètre d étude et les données matériau/procédé. Hypothèses : On néglige les pertes de matières durant la transformation et la production On tolère une approximation des procédés.

8 EXTRACTION DES MATIERES PREMIERE Tube Poussoir Nez Agraphe Ressort Bille Reservoir Embout Petrole Laiton Tungstene Laiton Bateau 000 km FABRICATION transformation Camion 500km injection usinage découpage - cambrage découpage - cambrage Formage bille Soufflage reservoir Usinage embout Injection Camion> 6T km cartouche Encre STYLO ASSEMBLAGE POINT DE VENTE VENTE UTILISATION Déchets ménagers FIN DE VIE

9 Analyse des résultats (pour le seul tube plastique) : Impact par phase de vie Quelle est la phase de vie la plus impactante,,,3 ou 4?, Phase de production - Dans cette phase de vie, et compte tenu du graphe ci-après, quel indicateur est le plus important? et quelle en est l origine, ou, PMMA ou injection? Indicateur : Consommation ressource, Origine : Fabrication PMMA Impact par phase de vie : Phase de production

10 3- Comparaison des matériaux Comparaison des différents cas - Que pouvez-vous conclure de la comparaison? Les résultats sont meilleurs pour le tube bois sur tous les critères. On peut donc supposer que le choix de conception pour cette étude, l apport d un tube en bois sur l impact environnemental, est significatif. 4- Analyse du cycle de vie du stylo complet L objectif de cette étude est de caractériser les impacts environnementaux du stylo complet et de déterminer le coût environnemental par fonction.

11 Tube Poussoir Nez Agraphe Ressort Bille Reservoir Embout Bois Agglo Ext Bateau 00 km Camion>6T 50 km Bateau 00 km Camion>6 T 50 km inox chromé inox chromé train 800 km train 600 km Camion 00km Tungstene EXTRACTION DES MATIERES PREMIERE train 600 km train 600 km inox chromé train 600 km Injection injection usinage découpage - cambrage découpage - cambrage Formage bille Soufflage reservoir Usinage embout FABRICATION Camion> 6T km Camion> 6T km Camion>6 T 80 km Camion>6 T 0 km Camion>6 T 0 km Camion>6T 800 km Camion>6T 50 km Camion>6T 00 km cartouche Encre Camion>6T 80 km STYLO ASSEMBLAGE POINT DE VENTE VENTE UTILISATION Déchets ménagers FIN DE VIE

12 Analyse des résultats (pour le seul tube plastique) : Impact par phase de vie Quelle est la phase de vie la plus impactante,,, 3 ou 4?, Phase de production Après lecture, page suivante, des résultats «impact par sous-ensemble : Phase de Production», repondez aux question suivantes : - Dans cette phase de vie, quels sont les indicateurs les plus importants? Indicteurs :Ecotoxité aquatique et Acidification - Quel composant et quel procédé sont les plus impactants,,, 3, 4 ou 5? La majeure partie de l impact environnemental est générée par le nez du stylo en acier allié () et par le fait qu il soit réalisé en tournage () - Comparer aux impacts du tube bois. Les impacts pour le tube en bois sont de l ordre de 0-4 points équivalents alors que le stylo complet on se situe plutôt dans un ordre de grandeur en 0 -.Ceci permet de relativiser l apport d un tube en bois qui reste négligeable sur l impact environnemental par rapport à l impact global du stylo

13 3 IUT EVRY NOM :

14 5- Relation Fonction/Impact environnemental L objectif de cette étude est de mesurer les impacts environnementaux de chaque fonction du stylo. Exemple : L indicateur de l effet de serre Composant Effet de serre GWP (kg CO equ) Agrafe 4, Bille,9.0-5 Embout, Encre, Nez 4, Poussoir 6,4.0-4 Réservoir,0.0-3 Ressort,8.0-4 Tube 6, Cartouche, Total 6, Que signifie l acronyme GWP? GWP («Global Warming Potential») désigne le potentiel de réchauffement global (PRG) d'un gaz émis dans l'atmosphère, spécialement des gaz à effet de serre - Quantifier le bilan carbone du stylo 6, Pour chacune des fonctions identifiées lors de l analyse fonctionnelle externe, on donne l impact effet de serre en % : FP : 9% ; FC :73% ; FC : 6,6% ; FC3 :,9% ; FC4 : 0,8% - Représenter alors l effet de serre des fonctions (en %) sous forme d histogramme

15 - Comparer les résultats avec le poids de chaque fonction. En comparant ce graphique avec celui des importances relatives fonctionnelles, on constate une incohérence concernant la fonction contrainte FC qui ne représente que 30% du poids fonctionnel mais plus de 70% de l impact environnemental 6- Calcul de la durée de vie Le volume d encre du stylo Woodone est de 460 mm 3. En admettant que le support (papier) n absorbe pas l encre. - Calculer la hauteur de dépôt de l encre sur le support en fonction du volume de l encre contenu dans la cartouche, de la longueur d écriture minimale garantie et de la largeur du trait. Exprimez le résultat en mm puis en micron. 000m 0,7mm h = 460 mm 3 h = 460 (0, ) = 0,39 µm Considérant que la vitesse d écriture est de 30 cm/mn. - Calculer le débit de l encre à la sortie du stylo. Calcul du débit : Q = S V S : Section passante du fluide en m = h 0,7.0-3 = 0, ,7.0-3 =,3.0-0 m V : Vitesse du fluide en m/s = = m/s Q : débit en m 3 /s =, =,5.0 - m 3 /s =,5.0-3 mm 3 /s 0,7 mm h - Calculer maintenant la durée de vie en utilisation du Wood one. Durée de vie = 460,5.0-3 = s =,h