Proposition d’outils et démarches pour l’intégration de filières de recyclage de matières plastiques dans la Supply Chai

1. Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers Chambéry Proposition d’outils et démarches pour l’intégration de filières de recyclage de matières plastiques dans la Supply Chain automobile Présentation par G Bertoluci- ENSIA Travaux de recherche de C. Maudet ENSAM Chambery Co-encadrant : D Froelich ENSAM Chambéry

2. Contexte L’industrie automobile et l’environnement Directive VHU (2000/CE/53) Décret Français (08/03) - Responsabiliser le producteur sur la gestion des véhicules hors d’usage (VHU) - Objectifs de recyclabilité et valorisation • - Participation au développement de filières de valorisation • Utilisation de matière recyclée • - Prise en compte du scénario fin de vie dès la conception Industrie automobile Équipementier de Rang 1 • Répondre aux exigences des constructeurs • Utilisateur et acheteur de matière recyclée GT IS3C, Journées de Valenciennes

3. Contexte Une réalité industrielle et sociale Un taux de recyclage actuel effectif de 74% Comporte très peu de plastiques • Imposés de la directive • pour 2006 : taux de recyclage 80% • pour 2015 : taux de recyclage 85% Des acteurs de filières qui traitent des emballages plastiques mais quasi pas de l’automobile et des DEEE Imposé de la directive Accroissement prouvé des taux de recyclé employés dans les véhicules Volume de déchets : 360 kg /an/hab en 2005, croissance 1 à 2 % par an Des plastiques recyclés utilisés pour des composants à basses caractéristiques GT IS3C, Journées de Valenciennes

4. Contexte Une réalité industrielle et sociale • Ventes actuelles : • 2 000 000 véhicules/ an dont env. 1 000 000 de marques Françaises • Compositions moyennes • 10 à 12 % de la masse en plastiques soit 150kg env. • Plastiques recyclés sur le véhicule neuf 1% env. • Plastiques recyclés avec le VHU : 2% env. • Objectifs annoncés : • Renault : 50 kg de PP recyclé par véhicule • BESOINS • Augmenter la part de recyclé haute qualité utilisé : • Utiliser 32500 T/an de PP contre 25 000T actuelles en France • (2) Accroître le taux de recyclage plastiques des VHU GT IS3C, Journées de Valenciennes

5. Question de recherche : Comment aider les parties prenantes, intéressées au développement des filières de recyclage des plastiques automobiles, à définir et implémenter les changements pour y parvenir? GT IS3C, Journées de Valenciennes

6. Problématique L’industrie automobile et l’environnement tps Préconisations Outils et Méthodes Choix matière, fixations pour faciliter un scénario Adéquation produit et scénario potentiel (Démontage, Broyage, Tri) Critère recyclabilité économique massique environnemental Utilisation matière recyclée Conception (Coppens,99; Tonnelier, 02; Villalba, 04)) Retour d’expérience Absence d’approche système Aide au développement Débouchés Fin de vie Guide de démontage Optimisation des procédés Acheteur matière recyclée (François, 03) GT IS3C, Journées de Valenciennes

7. Problématique Vision produit Structures artisanales Vision matière Sous charge permanente Marché de références à basses performances Gestion des Véhicules en fin de vie GT IS3C, Journées de Valenciennes

8. Problématique Gestion des Véhicules en fin de vie Manque de professionnalisation et de coopération Instabilité des gisements Entrants, sortants non assurés Manque de valorisation économique Prix matière recyclée non assuré Volume traité fluctuant Manque de volume et propriétés matières faibles Filière émergente et instable (ADEME, 03; Kim 02; Leroy 03; ref portugual) GT IS3C, Journées de Valenciennes

9. Problématique Les besoins pour le développement des filières Les volumes et qualités des flux de matières plastiques recyclées issues des filières doivent s’accroître et se stabiliser pour satisfaire les besoins de l’industrie automobile Les différentes parties prenantes concernées par les filières doivent être en mesure de mesurer les impacts des évolutions volontaires ou constatées sur la stabilisation des filières GT IS3C, Journées de Valenciennes

10. Problématique Hypothèse 1 La création de nouveaux marchés pour la matière recyclée implique : - la mise au point de références de qualité - une procédure d’intégration de la matière recyclée et une définition des propriétés de la matière recyclée identiques à celles de la matière vierge GT IS3C, Journées de Valenciennes

11. Hypothèse 2 Problématique Développer les filières de recyclage passe par la mise au point d'un outil d'analyse de leurs performances dans une vision systémique et dynamique GT IS3C, Journées de Valenciennes

12. Modèle Développement de l’usage des plastiques recyclés Développement d’un outil d’aide à l’analyse des performances des filières Création processus d’homologation et référencement matière Établissement d’une typologie d’acteurs des filières Création d’une nouvelle référence Modification processus des projets de développement de produits Définition des critères d’évaluation des performances des filières Définition des critères d’évaluation des performances des filières Identification des caractéristiques des acteurs et de leurs flux Intégration compétences matériaux recyclés en équipe projet Création du modèle de simulation dynamique des flux GT IS3C, Journées de Valenciennes

13. Modèle Performances filières : Critères et Indicateurs Indicateur global de la viabilité du système GT IS3C, Journées de Valenciennes

14. Protocole expérimental Expérimentation OBJECTIF Évaluer la possibilité d’accroître la part de PP recyclé haute qualité des véhicules : Passer à 32500 T/an contre 25 000T actuelles Développement usage : Développement d’un compound PP/FV : 20% recyclé /80% matière vierge → Tests faisabilité industrielle du matériau → Tests mise en forme du matériau →Tests performances matériau →Intégration du matériau dans projet de développement d'une pièce de structure GT IS3C, Journées de Valenciennes

15. Expérimentation Bilan du contexte existant Mfilière, Macteurs Étape 1 Plan d’expériences Identification paramètres ayant le plus d’influence sur max marges Étape 2 Intégration nouvelle référence et flux PC Recherche de solutions pour minimiser l’effet Recherche de solutions pour maximiser l’effet Identification valeurs optimales des paramètres Protocole expérimental Scénarios d’évolution = actions à mener Étape 3 GT IS3C, Journées de Valenciennes

16. Expérimentation Le démolisseur modélisé GT IS3C, Journées de Valenciennes

17. Expérimentation Le recycleur modélisé GT IS3C, Journées de Valenciennes

18. Expérimentation GT IS3C, Journées de Valenciennes

19. Expérimentation GT IS3C, Journées de Valenciennes

20. Expérimentation Étape 1 : performances initiales • Démolisseur : • Marge/ activité de démolissions = -50 €/T • Marge/ Σactivités = + 130 €/T • Recycleur : • Marge/ recyclage du PP = - 140 €/T GT IS3C, Journées de Valenciennes

21. Pour le démolisseur Pièces déjà démontées: Pas de coût de revient supplémentaire Pas d’impact significatif sur Mdémolition :Vfaible entre 10 et 20 T Impact sur le prix de vente des carcasses? Pour le recycleur Nouveaux flux de PP provenant de x démolisseurs Prix d’achat compris entre 100 et 400 € Faible  de la marge : faible prix d’achat, faible volume de pare-chocs Expérimentation Étape 2 : Impact du démontage des pare-chocs GT IS3C, Journées de Valenciennes

22. Expérimentation Étape 2 : Paramètres d’évolution du démolisseur • Effet des paramètres sur les résultats du démolisseur + impactant - impactant Effet + Valeurs à atteindre Effet - GT IS3C, Journées de Valenciennes

23. Expérimentation Étape 3 : Actions à entreprendre • Cahier des charges pour le démolisseur Actions Par qui? Résultats Nouvelle activité de recyclage (pc) ou industrialisation pour compenser perte CApo Démolisseur Industrie automobile  Mdémolition= 62€/T Diminuer la part de VA traités et démonter moins de pièces d’occasion=baisse du temps de démontage Démolisseur Société civile Mparechocs=0 Augmentation du poids de la carcasse et de son prix Démolisseur Acteurs de la valorisation GT IS3C, Journées de Valenciennes

24. Effet des paramètres sur les résultats du recycleur Expérimentation Étape 2 : Paramètres d’évolution du recycleur + impactant - impactant Effet + Valeurs à atteindre Effet - GT IS3C, Journées de Valenciennes

25. Expérimentation Étape 3 : Actions à entreprendre • Cahier des charges pour le recycleur Actions Par qui? Résultats Augmentation du prix du marché lié à prix matière vierge Industrie automobile Société civile Production de références à plus forte valeur ajoutée=nouveaux débouchés Industrie automobile Recycleur Industrie automobile Recycleur Démolisseur Traitement de nouveaux gisements (nouvelles pièces, nouvelle matière)  MrecyclagePP= 143€/T Recycleur Acteurs de la valorisation Augmentation du nombre de sources Recycleur, Démolisseur Société civile Matière à un prix d’achat faible GT IS3C, Journées de Valenciennes

26. Expérimentation Mise en évidence d’intérêts divergents dans le recyclage des pare-chocs Étape 2 : Paramètres d’évolution de la filière M>0 mais < aux M précédents Actions pour maximiser ou minimiser les effets des paramètres pour toute la filière Tous les acteurs de la impliqués dans la filière Mdémolition= 13€/T Interactions entre les acteurs  MrecyclagePP= 120€/T Paramètres aux effets contraires Trouver une solution intermédiaire Nécessité de prendre en compte tous les acteurs de la filière GT IS3C, Journées de Valenciennes

27. Validation des résultats du modèle • Les résultats obtenus=aide au développement de la filière de recyclage du PP INDRA Stock de pare-chocs par les démolisseurs Fin de vie Déchiquetage des pare-chocs Collecte Production Injection de nouvelles pièces plastiques Recyclage GT IS3C, Journées de Valenciennes

28. Expérimentation Valeurs optimales / équilibre filière • Conditions pour parvenir à l’équilibre de la filière : • Volume de PP traité : 7000 T/ An au lieu de 5000 dont 1400 T nouvelle réf. • Utilisation de 220 T de Pare – Chocs • Nouveaux flux de PP en provenance de la DEEE impératif • Création de la nouvelle référence de haute qualité et représentant env. 20% des sortants recycleur • Accroissement du coût de la matière vierge (+15%/2004) • Évaluation dimensionnée sur une région (+ 2000 T/ production actuelle) : une installation supplémentaire : + 7000 tonnes requises GT IS3C, Journées de Valenciennes

29. Bilan des possibilités de l’outil d’aide à l’analyse des filières Évaluation des performances techniques et économiques de différents acteurs Mesure des impacts des décisions d’un acteur sur le développement des autres acteurs Modèle d’une filière de recyclage de pièces plastiques Définition des actions à mener et par qui pour faire évoluer ou naître une filière Dimensionner une filière Prise en compte de l’ensemble des acteurs jusqu’au marché GT IS3C, Journées de Valenciennes

30. Conclusion Suivi des performances techniques et économiques d’une filière donnée Cahier des charges pour la mise en place de la filière Cahier des charges des acteurs (V,Q,C) pour l’équilibre de la filière et de chaque acteur Modèle d’une filière de recyclage de pièces plastiques Taux de recyclage du produit Propriétés de la matière obtenues par le recycleur (V, Q, C) Capitalisation des données filières pour l’homologation GT IS3C, Journées de Valenciennes

31. Perspectives • Développement de l’outil: projet d’un an avec un financement ADEME • Objectifs: une vision globale de la filière Nouvelles pièces, nouvelles matières Consolidation l’outil Modèle d’une filière de recyclage de pièces plastiques Nouveaux scénarios (tri des RB) Modèle complet des acteurs Données logistiques GT IS3C, Journées de Valenciennes

32. Perspectives Taux de recyclage Réunion d’expertise des résultats Potentiel économique Informations complémentaires sur les différents métiers =valeurs moyennes Capitalisation des informations GT IS3C, Journées de Valenciennes