Aide à décision en conception préliminaire par l'estimation du poids de la performance environnementale

Decision making support through the consideration of environmental criteria in preliminary design

• Auteur / Autrice : Lina Maria Agudelo Gutierrez
• Direction : Jean-Pierre Nadeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Conception
• Date : Soutenance le 21/10/2016
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM en cotutelle avec Universidad EAFIT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux
• Jury : Président / Présidente : Alain Bernard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Pierre Nadeau, Ricardo Mejia Gutierrez, Jérôme Pailhes, Lionel Roucoules
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nadège Troussier, Peggy Zwolinski

Mots clés

Mots clés contrôlés

Environnement

Écoconception

Mots clés libres

Eco-Conception

Indicateurs environnementaux

Conception préliminaire

Impact environnemental

Eco-Design

Environmental indicator

Early design stages

Environmental impact

Résumé

Le présent travail concerne le développement d'une méthode d'éco-conception pour la création de produits impliquant des indicateurs environnementaux pour l’aide à la prise de décision au stade de la conception conceptuelle. La méthode proposée s’appuie sur la définition et la génération d’un TRIPLET, c’est-à-dire une relation cohérente entre matériaux, procédés et formes. Une taxonomie de formes caractérise les différentes formes réalisables par les procédés de fabrication. Un tableau de description du concept (DCT) regroupe certaines dimensions globales de la pièce imaginée ainsi que les procédés d’enlèvement de matière de finition venant s’additionner au procédé de base sélectionné. Un indicateur environnemental basé sur la base RECIPE et adapté à la méthode peut être alors évalué. La démarche d’aide à la conception conçue intègre deux approches, déductive et inductive basées sur l'expérience du concepteur. Le DCT comprend le choix d’un solide de base qui suggère, à partir des surfaces fonctionnelles définies dans la démarche, une réflexion vers une esquisse du concept de pièce. Les différents concepts élaborés sont hiérarchisés à partir d’une aide à la décision multicritère basée sur l’indicateur environnemental, sur un coût de fabrication, sur un indice de performance et sur un indice de combinaison obtenu par logique floue. La démarche s’appuie sur une base de données lié aux connaissances requises et sur un outil logiciel « ECOTRIAL ». Une application de reconception d’une pièce de liaison clôt la thèse et montre l’applicabilité de la méthode proposée.

The development of an eco-design method to create products involving environmental indicators to aid decision making at the stage of conceptual design, can be found in the present work. The proposed method is based on the definition and generation of a TRIPLET: a consistent relationship between materials, processes and forms. A taxonomy of shapes characterizes different shapes achievable by the manufacturing processes. A Description of Concept (DCT) includes some overall dimensions of the piece conceived and the finishing and material removal processes. An environmental indicator based on RECIPE database and adapted to the method to be able to evaluate the environmental impact. The aid integrates two approaches, deductive and inductive based on the experience of the designer. The DCT includes choosing a solid base that suggests, based on the functional surfaces defined in the process, a reflection towards a sketch of the piece concept. The different concepts developed are ranked from a multiple-criteria decision analysis based on the environmental indicator, a manufacturing cost, a performance index and a combination index obtained by fuzzy logic. The process is supported on a database linked to the required knowledge and the software tool "ECOTRIAL". A redesign application concludes the thesis and demonstrates the applicability of the proposed method.