Variateur de vitesse Altivar 71: Démarche d ’éco-conception mise en place et exemples concrets

1. Variateur de vitesse Altivar 71:Démarche d ’éco-conception mise en place et exemples concrets Mercredi 06 juillet 2005 Willy MARTIN Pilote éco-conception willy_martin@mail.schneider.fr

2. Plan de l’intervention A. Le variateur de vitesse B. Contexte du projet C. Innovation D. Gains environnementaux E. Viabilité économique F. Engagement G. Effet d'entraînement

3. A. Le variateur de vitesse A quoi ça sert? PONT ROULANT (levage) POMPES VENTILATION MACHINE (outil) CONVOYAGE

4. A. Le variateur de vitesse Comment est-ce fait?

5. B. Contexte du projet Principes de l’éco-conception: • Principes normalisés par la Norme FDX 30-310 ou ISO 14062 et bientôt OBLIGATOIRES (directive européenne EEE) • Approche globale : Ces exigences environnementales doivent tenir compte des impacts significatifs générés tout au long de la vie du produit depuis l'extraction des matières premières jusqu'à l'élimination du produit. • Approche multi-critères : Afin d’éviter un transfert de pollution d ’un milieu à un autre (sol, air), il est impératif de prendre en compte plusieurs impacts potentiels.

6. Intégrationet objectifs STIE: 6 challenges, 4 bénéficiaires • Être plus focalisé client  Protéger l’environnement de nos clients • Être engagé pour la qualité  Intégrer la démarche au système qualité • Être plus global  Un produit propre se vend plus facilement • Augmenter l’engagement des collaborateurs  Certification « conception » • Penser innovation  L ’éco-conception: une discipline nouvelle • Développer la responsabilité civile de l ’entreprise  Fondation SE (Lulli) B. Contexte du projet Programme d’entreprise « New 2004 »: • Démarche STIE pilote pour Schneider Electric

7. B. Contexte du projet Contexte réglementaire: • Législation déchets: notion de déchets « ultimes » • Directive WEEE: Waste of Electrical and Electronic Equipment • Responsabilité du producteur: Collecte et traitement à sa charge financière • 70 % de taux de recyclage (massique) • Traitement spécifique de certains éléments (listés) • Obligation d’information en vue de faciliter le démantèlement • Directive ROHS: Restriction Of Hazardous Substances • métaux lourds: Hg, Pb, Cd et Cr6 • retardateurs de flamme bromés: polybromobiphényles (PBB) et polybromodiphényléthers (PBDE)

8. Variation de vitesse: marché très agressif • Les clés de la réussite • Clientèle industrielle • Évolution du marché, certains concurrents se placent • Des clients nous sollicitent B. Contexte du projet Spécificités du marché:

9. 1 pilote par processus (POTC, PCESO, …) Responsabilité éco-conception B. Contexte du projet Intégration de la fonction Responsable environnement site Au bureau d’études, chaque sujet stratégique est traité par un pilote Pilote Connectique Pilote Statique /dynamique Pilote Thermique Pilote Marquage Pilote Eco-conception

10. Mettre à disposition des concepteurs des « guidelines » environnementales spécifiant les exigences incontournables permettant d’orienter les choix de conception mise à jour régulière (réseau SEI, expertise, …) • Conserver une démarche pragmatique en identifiant et en traçant les écarts Permettant en particulier les échanges avec le marketing • S’inscrire dans un processus d’amélioration continue Garantir que chaque produit améliore nos pratiques par rapport au précédent B. Contexte du projet Les lignes directrices de la démarche • Anticiper et respecter la réglementation

11. 1997: Site STIE de Pacy sur Eure (France): Certification ISO 14 001 « assemblage de variateurs de vitesse et de démarreurs électroniques » 2002: Site STIE de Pacy sur Eure (France): Certification ISO 14 001 « Conception et assemblage » Site TSIJ de Mie (Japon): Certification ISO 14 001 « Conception et assemblage » 2003: 2004: Développement de l’Altivar 71 dans le cadre du process certifié d’eco-design 2005: ATV 71: Promotion commerciale du premier variateur de vitesse « éco-concu » B. Contexte du projet • Le cheminement:

12. INNOVATIONS SUR LES FONCTIONNALITES DU PRODUIT : C. Innovation • Carte application programmable • INNOVATION DANS LE DOMAINE DE LA SURETE • « Power Removal » : • Arrêt sécurisé des applications • Fonction qualifiée par l’organisme INERIS • Incorporable dans des architectures de sécurité • Garantissant la sécurité des personnes • Suppression de matériel périphérique • Suppression de composants d’automatisme périphériques • Options (communication, …) • Retours d’infos Pocket PC (Palm) • Bluetooth • Pilotage et surveillance sur PC et via internet • Simplification du pilotage et de la maintenance de l’installation C. Innovation

13. C. Innovation • INNOVATIONS POUR LE RESPECT DE L’ENVIRONNEMENT • 1er produit totalement éco-conçu • Dispositif d’atténuation des perturbations • Rayonnées • Conduites • Déclenchement des ventilateurs en fonction de la température • Limitation des nuisances sonores • Réduction de la consommation

14. -27% -83% +62% D. Gains environnementaux • MATIERES PREMIERES (1/2) • Réduction du volume : - 19% • Réduction de la masse : - 27% • Évolution des matériaux utilisés MATIERES PREMIERES

15. D. Gains environnementaux • MATIERES PREMIERES (2/2) • Anticipation sur la substitution des substances visées par la directive RoHS Cartes ATV 71 « sans plomb » Substitution des retardateurs de flamme PBB et PBDE Remplacement du Cr VI par un ROM ou du Cr III • Interrogation des fournisseurs et vérifications en interne (laboratoire Schneider Electric) MATIERES PREMIERES

16. D. Gains environnementaux Traitement de surface Passivation AlZn Revêtement t0 Acier AlZn Revêtement t1>72h Acier Acier t2=2412h MATIERES PREMIERES

17. D. Gains environnementaux • APPROVISIONNEMENT • Implication des Acheteurs pour des approvisionnements locaux (Amérique, Asie, Europe) • FABRICATION • Identification des Meilleures Technologies Disponibles (BAT) pour nos procédés d’assemblage par benchmark des entités industrielles Schneider Electric, Toshiba, … • DISTRIBUTION • Calcul du gain lié à la production locale : 10 000 kms gagnés tous les 3 produits vendus! Modalités de calcul MATIERES PREMIERES FABRICATION/DISTRIBUTION

18. D. Gains environnementaux • UTILISATION • Rendements optimisés • Réduction de la consommation de l’installation • 1000 MW économisés/an grâce à la production annuelle Atv 71 • Calcul avec le logiciel Télémécanique « Eco 8 » Modalités de calcul MATIERES PREMIERES FABRICATION/DISTRIBUTION UTILISATION

19. D. Gains environnementaux • FIN DE VIE (1/2) • Anticipation de la directive WEEE • Aptitude au démantèlement • Réduction du nombre de vis • Démontabilité des pièces en matériaux non compatibles • Aptitude au recyclage • Suppression des inserts (métalliques, élastomères, …) dans les plastiques • Choix de matériaux compatibles Exemples d’innovations MATIERES PREMIERES FABRICATION/DISTRIBUTION UTILISATION FIN DE VIE

20. D. Gains environnementaux • FIN DE VIE (2/2) • Résultat : Augmentation directe du taux de valorisation Taux de valorisation imposé par la directive européenne WEEE: 70% Modalités de calcul MATIERES PREMIERES FABRICATION/DISTRIBUTION UTILISATION FIN DE VIE

21. 0,1067 € 0,30 € 0,03 € 0,0317 € Gain par produit: 0,81 € Gain par produit: 0,075 € Gain annuel: 15 000 € Gain annuel: 162 000 € E. Viabilité économique • Bilan économique de l’activité éco-conception: • Coûts estimés: 2,5 personnes/an pour l’environnement: 150 K€ • Bilan d’une solution (coût produit) • Eco-conception = simplification.

22. F. Engagement • Programme d’entreprise Schneider Electric: New 2004 • Volonté dans le cadre de ce programme de promouvoir l’éco-conception • STIE site pilote pour un déploiement futur dans l’ensemble des entités du groupe • Engagement vis-à-vis de nos modes de fonctionnement • Certification ISO 14 001 « Eco-conception » • Intégration d’une approche « Produit-Processus » dans la politique environnement STIE • Intégration de la démarche au Processus de développement certifié ISO 9001 • Affectation de ressources dédiées à l’activité éco-conception • Engagement vis-à-vis des clients • Promotion commerciale de l’Altivar 71 éco-conçu • Engagement vis-à-vis de la société • Partage de notre expérience lors de conférences (écoles, universités, CCI, salons, …) Intégration au processus

23. Siemens 7% ABB 9% Other 40% AB/Reliance 7% 700,000Variateurs de vitesse sont fabriqués chaque année Fuji/GE 7% Yaskawa 7.5% Mitsubishi 8% Schneider Toshiba Inverter 14.5% G. Effet d’entraînement • Sur le marché de la variation de vitesse : Chiffre d’affaire :3 milliards d’€ • Marché en forte croissance : seulement 5% des installations équipées • Évolution des modes de vie : + de confort et + de sécurité = + de produits • Le leader mondial se place : Entraînement et promotion de l’éco-conception • Dans le groupe Schneider Toshiba Inverter (STI) : Chiffre d’affaire :400 millions d’€ • Déploiement du savoir-faire dans les sites de développement STI : France, Japon, Etats-Unis, et Nouvelle Zélande • Groupe Schneider Electric : Chiffre d’affaire :8,8 milliards d’€ • Innovations pilotes pour le déploiement de l’éco-conception sur tous les projets majeurs du groupe

24. Conclusion • Démarche innovante : • premier produit totalement éco-concu au sein du groupe Schneider Electric • Démystifier le coût de l’amélioration de l’impact environnemental : • Un produit éco-concu est moins cher et se vend mieux • Forte adhésion des concepteurs • Axe passionnant de créativité • Les bons gestes ne sont pas plus contraignants que les mauvais • Grand intérêt du réseau commercial • volet éco-conception et économie d ’énergie dans l’argumentaire de l’ATV 71 • Argument commercial différenciant par rapport à la concurrence • Déploiement effectif au sein du périmètre STI (France, Japon, USA, Nouvelle Zélande), et en cours mondialement dans l’ensemble du groupe Schneider Electric

25. Inserts en laiton • Gamme précédente

29. Mousses et joints Inserts en laiton • Gamme précédente

32. Étiquettes (feuilles isolantes, obturateurs, …) Mousses et joints Inserts en laiton • Gamme précédente

34. Rivet Refroidisseur condensateur (aluminium) Cage (acier)

35. 2500 kms 2500 kms 2500 kms Europe USA PACY Houston Japan MIE Pacy sur Eure - Mie = 9500 kms Pacy sur Eure - Houston = 8000 kms TOTAL = 17 500 kms TOTAL = 7 500 kms Pacy sur Eure - Pacy sur Eure = 0 kms Pacy sur Eure - Rayon Europe = 2500 kms Mie - Rayon Asie, Océanie = 2500 kms Houston - Rayon Amérique = 2500 kms

36. Process 37 % Compression 30 % Pompage 20 % Ventilation 13 % La consommation d‘électricité • Pour les process et les utilités du bâtiment • 72 % de l’électricité consommée sert à faire tourner des moteurs • Applications concernées: Pompage, ventilation, compression • Aujourd’hui seulement 5% des installations sont équipées de variateurs de vitesse

37. Installation économe avec variateur Installation classique • à 80% du débit nominal, la puissance consommée est égale à 50% de la puissance nominale • à 80% du débit nominal, la puissance consommée est égale à 95% de la puissance nominale

38. Air recyclé Air neuf Air recyclé Exemple : Ventilation 15 kW/90 kWTEMIC Semiconducteurs - Nantes, France • Centrale d’air destinée à l ’usine de production • Économie d’énergie : 127 kWh / an

39. Filtre + climatisation Exemple : Ventilation 3 … 37 kWThomson Multimédia - Villingen, Allemagne • Préparation d’air destinée aux salles blanches avec 7 ventilateurs • Économie d’énergie : 500 kWh/an

40. Gain d’énergie potentiel = 200 000 x 10 x 50 kW % Centrale nucléaire : 1000 MW Economies d‘énergie Calibre moyen Altivar 71 : 10 kW Rendement d’une installation avec Altivar 71 : 50 % Prévisions annuelles de vente : ~200 000 produits = 1 000 000 kW/an = 1 000 MW/an

41. Calcul du taux de valorisation

42. E. Bénéfice social Résultat de l’étude de satisfaction du personnel « PROSAT »

43. Cahier des charges Produit fini G. Engagement • Exigences • Réglementaire (RoHS, WEEE, …) • Livrables • Nomenclature Matière • Bilan matière • Plan d’Évaluation Environnementale • Bilan environnemental de conception Prototypes • Analyse du Cycle de Vie • Instructions de fin de vie • Profil Environnemental de Produit