Conception innovante d une chaîne de valeur pour le recyclage du verre automobile (Projet ValVer)

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1 Concetion innovante d une chaîne de valeur our le recyclage du verre automobile (Projet ValVer) Séminaire des Doctorants 1 ère Année 2010 Laboratoire de Génie Industriel -ECP Présenté ar Fernando TIBAU Directeur de Thèse: Co-encadrants: Bernard YANNOU Asma GHAFFARI Yann LEROY

2 Plan Contexte de l étude Problématique industrielle Filières de Valorisation Définition Scénarios de valorisation Formes d organisation Filière de traitement des VHUs Problématiques de Recherche Objectif de Recherche Démarche suivie Planning 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 2

3 Contexte de l étude La Directive Euroéenne 2000/53 imose aux Etats Membres de mettre en lace une législation nationale de traitement des véhicules hors usage (VHU) et fixe des objectifs our la valorisation des VHU à horizons 2006 et 2015: % de la masse d un véhicule en fin de vie doit être valorisée (dont 80% recyclé valorisation matière) Pour 2015 le taux de valorisation effective assera à 95% et le taux de recyclage effectif à 85% Les nouvelles erformances environnementales doivent être obtenues sans que cela coûte un euro au dernier détenteur du VHU. 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 3

4 Contexte de l étude Estimation de 1,5 à 1,7 millions de VHU ar an (ADEME); VHU ris en charge ar la filière agréée en 2007 (ADEME); ~3% de verre dans une voiture; ~ tonnes de verre ar an Actuellement 95% du verre est enfouis; 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 4

5 Problématique industrielle Nécessité de mettre en lace une chaîne de valeur our la valorisation du verre automobile: Economiquement autonome; Qui absorbe un gisement (national, voir euroéen) diffus et hétérogène; Qui alimente de nouveaux débouchés. 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 5

6 Définition de filière de valorisation (Gaucheron, 2000) Une filière de valorisation regroue nécessairement: Un gisement de roduit en fin de vie ou entrant: réondant à un cahier des charges en adéquation avec celui du circuit de valorisation choisi; Un circuit de valorisation: corresondant à une succession de rocédés ermettant de transformer l entrant et de lui aorter une valeur ajoutée our obtenir un sortant en accord avec le marché; Un débouché ou un sortant: avec un cahier des charges corresondant aux exigences d un marché donné. 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 6

7 Scénarios de valorisation (Mathieux, 2002) Pré-broyage: il corresond au scénario démontage. Favorise la réutilisation des ièces; Post-broyage: les roduits sont directement broyés, les matières récuérables sont triées; Valorisation énergétique: le roduit est directement incinéré et l énergie récuérée 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 7

8 Formes d organisation des filières (Maudet-Charbuillet, 2009) 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 8

9 Filière de traitement des VHUs (Adatation de Maudet-Charbuillet, 2009) Fournisseur Matière Vierge Industrie Automobile? Fortes contraintes techniques Dernier Détenteur Consommateur Gestionnaire- Distributeur XAutres Secteurs Industriels? Recyclage Démolisseurs Broyeurs Recycleurs Déollution Démontage Broyage Tri Traitement des Résidus de Broyage Tri Réutilisation Actuellement 95% du verre est enfouis Centre d Enfouissement Technique 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 9

10 Problématiques de Recherche Identification des filières consommatrices du calcin: Quel tye de qualité de calcin va-t-on roduire? Quel débouché our quel tye de qualité de calcin? Quel rix our quel tye de qualité du calcin? Identification des conditions de substitution des MP ar les MPS: Quelles conditions faut-il avoir our favoriser l utilisation de MPS? Quelle est la relation entre les rix des MP et des MPS? 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 10

11 Problématiques de Recherche Maillage du territoire national: Localisation du gisement, localisation des recycleurs, localisation des clients finaux Comment otimiser la logistique de toute la chaîne? Faut-il créer des lateformes de regrouement? Procédure de collecte de verre: Comment collecter le verre? Quel tye de benne utiliser? Benne artagée ou dédiée? Equilibre technico-économique: Quel tye d organisation financière our trouver l équilibre? La TGAP quelle imortance (influence) va-t-elle avoir? 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 11

12 Objectifs de Recherche Modélisation aramétrée de la chaine de valeur qui tient comte de toutes les roblématiques: VHU Gisement de verre Tems de démontage des vitrages Procédures de collecte Procédés de reconditionnement du calcin Démolisseurs Broyeurs Recycleurs Secteur Automobile Autres Secteurs Industriels Fluctuation des rix des MP Maillage du territoire Consommation d énergie Scénarios économiques ossibles our la filière 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 12

13 Démarche suivie Partenaires Valver Marchés du calcin existant et otentiel ANALYSE: Besoins, attentes, caabilités industrielles Filière de valorisation des verres automobiles INVESTIGATION: alications ossibles, demande, conditions d émergence, Bonnes ratiques de filières de valorisation dans d autres ays euroéen 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 13

14 Planning (1 ère année de thèse) Coté industriel: Diagnostique terrain et recueil des données sur les industriels (artenaires). Prosection des filières otentielles de consommation du calcin (stage Baris CANBAZ). Piste àsuivre: Coté scientifique -«Modélisation Bibliograhie: des chaines de valeur ar la Théorie Concetion des des chaines Analyse Systèmes Multi-agents» de valeur systémique Filière de valorisation des verres automobiles Modélisation 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 14

15 Merci de votre attention

16 Carte Mentale Problématiques de Recherche 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 16

17 Quelques exemles d articles Chaine de valeur Value chain modeling using system dynamics (Thomas Seller; Int. J. Manufacturing Technology and Management, Vol. 11, No. 2, 2007) Value Chain Analysis Methodologies in the Context of Environment and Trade Research (Anja Fabe; Paer rovided by Universität Hannover, Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät in its series Diskussionsaiere der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät der Universität Hannover with number d-429); Value chain and rocess models: is the ga between them real? (Vymetal, Dominik; International Conference on Distance Learning, Simulation and Communication, 2009) Industrial Value Chain Modeling Based on Industrial Value Matrix (Wang Yan-qing; 20th Chinese Control and Decision Conference, 2008) 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 17

18 Quelques exemles de Thèses Modélisation et simulation de chaînes de valeurs en entrerise: Une aroche dynamique des systèmes et aide àla décision SimulValor (Mourad ELHAMDI, 2002) Proosition d outils et démarches our l intégration de filières de recyclage de matières lastiques dans la suly chain automobile (Carole MAUDET-CHARBUILLET, 2009) Contribution à l intégration de la valorisation en fin de vie dès la concetion d un roduit (Fabrice Mathieux, 2002) 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 18

19 Modélisation de la chaîne de valeur du recyclage de verre automobile ar la théorie des SMAs Indentification des acteurs Les érimètres de resonsabilités; Accords actuels et futures; Confidentialité; Notion de confiance et artenariat. Stratégie sur la chaine de recyclage; Gestion de ortefeuille d activité. Indentification des rôles de chaque acteur Indentification des besoins de chaque acteur Source: Ferber, 1999 Le stock de VHU; Le gisement; La réglementation. Indentification des relations entre les acteurs et du système avec l environnement 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 19

20 Le rocessus de démontage Portes Caot Equiements intérieurs Equiements extérieurs Planche de bord Pare-brise Déclanchement des air bags Poste exertise Tems: 15 min Etae 2 Etae 4 Etae 6 Etae 1 Etae 3 Etae 5 Etae 7 Déose des roues Carburant Fluides Batteries Equiements mécaniques Sous caisse Déchargement de la coque Tems total de démontage 3 heures (valorisation 85%) 5 heures (valorisation 95%) 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 20

21 Le rocessus de démontage 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 21

22 Exemle de Secteur Consommateurs de Calcin Peintures: Peintures utilisées our les signalisations routières signalisation horizontale (einture sur route), signalisation verticale (anneaux routiers) et vêtements de travail de nuit; Utilisation des microbilles de verre faites àartir de verre recyclé. 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 22

23 Objectif de Recherche Identification d une tyologie d industrie our créer un modèle rédictif: Modèle de rocessus de décision + Modèle de demande de calcin => Outil d aide au dimensionnement de la nouvelle filière de valorisation de verre automobile. 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 23

24 Filière de valorisation de verre automobile àconstruire VHU Q vhu = 1,8 million Démolisseur Q verre = 45 mille tonnes Q b = αq verre Q vlm = βq verre Q vlf = γq verre Q la = δq verre Pare-brise Vitres latérales mobiles Vitres latérales fixes Lunettes arrière Alication 1 Alication 2 Alication 3 Alication 4 Alication 5 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 24

25 Rerésentation des contraintes Saint-Gobain Calcin refusé Calcin refusé Calcin refusé Calcin refusé NON NON NON NON Calcin Calcin refusé NON NON Pollution Organique (<0,3%) OUI Pollution Métalique (<0,0005%) OUI Présence d infusible OUI Analyse Chimique OUI Analyse Granulométrique (<5% de calcin <2mm et Aucun fragment >60mm) OUI Verre lé Vitrage et Isolation Isolation OUI OUI Analyse Minéralogique Pollution Organique (<0,3%) OUI Pollution Métalique (<0,0005%) OUI Présence d infusible OUI Analyse Chimique NON NON NON NON Calcin refusé Calcin refusé Calcin refusé Calcin refusé 02/06/2010 Fernando TIBAU - Doctorant ECP 25