Introduction

En novembre 2021, Propulsa Innovations a retenu les services de Groupe Alphard pour assistance technique afin de réaliser une étude de performance économique et environnementale, en plus d’une étude de viabilité d’adoption d’un modèle d’affaires circulaire utilisé pour la commercialisation des deux (2) applications du système Épura, soit cabine et moteur.

Contexte

Propulsa Innovations a conçu un système de filtration autonettoyant nommé Épura, lequel a deux (2) applications; assainir l’air des cabines d’opérateurs et des moteurs. Ce système unique et breveté réduit presque à 100 % le besoin de remplacer les filtres d’origine. Il faut noter que ce système est idéal pour les véhicules qui opèrent dans des environnements poussiéreux.

La technologie Épura est installée en amont des systèmes de filtration fournis par le fabricant des véhicules et a pour effet d’augmenter la durée de vie des filtres et donc d’offrir à la fois des avantages financiers et environnementaux intéressants pour l’utilisateur, qui verra entre autres, la fréquence de remplacement des filtres usagés diminuer considérablement. Dans certaines conditions, l’utilisation du système Épura élimine complètement le besoin de changer les filtres à moteurs et les filtres de cabines.

De plus, le système contribue à prolonger la durée de vie des équipements, et la performance des moteurs qui en sont dotés. En effet, un filtre obstrué génère une augmentation de 10 % à 25 % de la consommation de carburant, ce qui accentue les émissions de contaminants à l’atmosphère, dont des émissions supplémentaires de gaz à effet de serre (GES).1 Cette augmentation de la consommation est causée par plusieurs facteurs, principalement l’encrassement du moteur et des tuyaux d’échappement.

Quant au système de filtration de l’air de cabines des opérateurs, son utilisation permet le maintien de conditions de travail saines et permet de protéger leur santé. Le système permet à l’opérateur de suivre l’état du système en tout temps, tout en leur offrant un environnement sans poussière grâce à la pressurisation de la cabine.

Les applications du système Épura de cabine et moteur sont actuellement vendues aux clients. Toutefois, dans le souci de réduire l’empreinte environnementale associée à la fabrication et à l’exploitation de ces applications de filtration, ainsi que de développer un avantage concurrentiel, quant à l’offre et dans son créneau, Propulsa Innovations envisage un nouveau modèle d’affaires qui reposerait sur la vente de la performance d’usage des applications du système Épura, c’est-à-dire de la fonction de filtration, et non sur la vente du système lui-même. De ce fait, Propulsa Innovations pourrait sortir de la logique de volumes afin d’adopter un modèle différencié qui repose sur le couple service-produit.

Il faut donc noter que l’adoption de ce modèle implique que Propulsa Innovations reste propriétaire des applications du système. La nouvelle offre pourrait consister, sans s’y limiter, à la location du service de filtration qui pourrait être accompagné d’autres services qui visent à améliorer et maintenir la performance de filtration requise par les équipements.

Responsabilité Sociétale de l’Entreprise (RSE)

Ce modèle d’affaires, connu comme l’Économie de fonctionnalité, permettrait à Propulsa Innovations de réduire son impact environnemental, car :

• Propulsa Innovations reste propriétaire des équipements autrefois vendus, l’entreprise se préoccupera de fabriquer des biens robustes, durables, et facilement réparables, ce qui se traduit en une réduction de la consommation de ressources pour créer autant ou plus de profits que celui obtenu par le modèle de volume de ventes (économie linéaire).
  Il y a, de ce fait, une dématérialisation des activités de l’entreprise, et donc une amélioration nette de son impact environnemental. Il faut noter que l’économie en matières et en énergie se traduit en une réduction d’émissions de GES et de l’empreinte environnementale.
• Propulsa Innovations internalise ainsi certaines des externalités de son entreprise grâce à l’adoption de ce modèle. En tant que vendeur du service de performance, l’entreprise pourrait prendre en charge la gestion des systèmes en fin de vie, autrefois gérés par le client. Le modèle de logistique inverse permettrait à Propulsa Innovations de réutiliser certaines pièces des systèmes en fin de vie pour la fabrication de nouveaux équipements destinés à être mis en service sous ce modèle. Ainsi, Propulsa Innovations agit sur les deux premiers « R » de la hiérarchie de 3RV, soit la Réduction de consommation à la source et le Réemploi / Réutilisation.

En diversifiant son offre avec l’offre de la Performance d’usage à ses clients, Propulsa Innovations adopte les principes généraux de la Responsabilité Sociétale des Entreprises (RSE) :

• Pratiques durables : Initiatives opérationnelles comme la réduction de l’empreinte environnementale, grâce à l’efficacité énergétique ou l’optimisation de procédés, ainsi que la réduction du gaspillage.
• Transformation stratégique : transformation globale de la stratégie ou du modèle d’affaires d’une entreprise afin que les objectifs sociaux ou environnementaux soient intégrés aux priorités.

Objectifs

Afin de confirmer les avantages des applications du système Épura, l’entreprise Propulsa Innovations désire par l’accompagnement de Groupe Alphard évaluer la performance environnementale et économique desdites applications du système. Plus précisément, voici les hypothèses à évaluer :

• Réduction de la consommation de matières et ressources, et gains économiques :
  • Consommation de carburant;
  • Cartouches filtres à moteurs et de cabines;
  • Huile à moteurs;
  • Pièces de maintenance et réparations;
  • Disponibilité des équipements « downtime »;
  • Réduction des coûts d’entretien.
• Baisse d’émissions de gaz à effet de serre.

De plus, il a été accordé d’analyser l’évolution d’outils de télémétrie (technologie 4.0) installés dans les applications du système Épura dans le but d’estimer que cette technologie permettra à Propulsa Innovations de surveiller et assurer la performance et l’usage adéquat du système.

Limitations

Scénario d’analyse

L’étude de la performance des applications cabine et moteur se réalise chez un client de Propulsa Innovations, soit Rio Tinto. Dans le scénario retenu pour réaliser l’étude de performance des applications, Groupe Alphard a analysé deux (2) excavatrices simultanément. Ces applications sont installées sur une excavatrice Komatsu PC138, œuvrant dans des installations portuaires.

Afin d’obtenir des résultats plus fiables, cette étude aurait pu considérer d’autres types d’équipements, et inclure plus d’un client provenant de plus d’une industrie. Cependant, ceci aurait augmenté les coûts de l’étude et aurait demandé la coopération de plus de parties. Les conditions de l’étude sont jugées acceptables.

Consommation de carburant

L’objectif initial de cette étude incluait la quantification de l’impact de l’utilisation des filtres Épura sur la consommation de carburant.

Les contraintes d’accès aux paramètres d’opération des véhicules, de précision de mesure des quantités de carburant et de confidentialité des données ont été rencontrées en cours d’étude. De plus, l’évaluation de la consommation de carburant nécessite des conditions contrôlées afin d’isoler les différentes variables, telles que la température ambiante, niveau et type de poussière, style de conduite et utilisation de l’équipement, état du véhicule testé. Des conditions favorables à cette évaluation n’ont pas été retrouvées dans le scénario et client choisis.

Le résultat est que cette quantification des impacts de la technologie de filtration sur la consommation de carburant n’a pas pu être réalisée. Une quantification plus détaillée qui ferait l’objet d’une autre étude est envisagée par Propulsa Innovations.

Télémétrie

L’utilisation d’un système de télémétrie permettrait à Propulsa Innovations d’assurer la performance et l’usage adéquat des applications installées. Ce système peut notamment être utilisé afin d’amasser et d’analyser des données de consommation de carburant et ainsi quantifier en temps réel les réductions de consommation et d’émission de GES liées au système Épura.

Propulsa Innovations utilise en ce moment un système de stockage de données afin de compiler et analyser ses données. L’entreprise est en cours de sélection d’un système de télémétrie efficace, qui devrait être mis en opération d’ici un an. Propulsa Innovations est présentement en mode vente de son système Épura. L’option de vente de performance et de suivi et maintenance, dans lequel Propulsa Innovations resterait propriétaire du système, est dans les plans de l’entreprise.

Analyse de données

Dans cette section, les données relatives à la consommation de ressources, aux gains économiques et aux émissions de GES seront analysées.

Réduction de la consommation de ressources et gains économiques

L’utilisation des applications du système Épura a un impact sur la consommation de trois (3) grandes catégories de matières et ressources, à savoir le carburant, les cartouches de filtration, et l’huile moteur. Tel que mentionné précédemment, la consommation de carburant ne sera pas analysée dans cette étude.

Une quatrième catégorie de matières et ressources englobera les autres coûts divers reliés à l’utilisation du système Épura. Ces coûts incluent les pièces de maintenance en réparation, les frais de sous-traitance de travaux, et les frais de perte de temps des bateaux (surestaries).

Cartouches filtres du moteur et de la cabine

L’utilisation du système Épura sur une excavatrice Komatsu PC138 a permis de constater des économies notables relatives aux cartouches filtres du moteur et de la cabine. De plus, il permet de réduire l’utilisation de main d’œuvre de maintenance, gestion d’inventaire, gestion d’achat, et disposition. Cette excavatrice est utilisée pour charger du matériel dans une cale de navire.

Le tableau suivant présente les économies annuelles pour moteur et cabine par catégories :

Économies annuelles reliées aux changements de filtres du moteur et de la cabine

Étant donné que l’utilisation des systèmes Épura évite d’avoir à changer les filtres durant l’année, tous les coûts ci-haut pourront être économisés sur une base annuelle, pour un total de 60 560 $ par année. Des tableaux plus détaillés de coûts associés aux filtres du moteur et de la cabine sont présentés à la fin de l’analyse.

Huile à moteurs

Le changement des filtres du moteur inclut également des frais et honoraires de main d’œuvre reliés à l’huile à moteurs, qui seront aussi économisés avec l’utilisation du système Épura. Ces coûts incluent les catégories suivantes :

Économies annuelles reliées à l’huile à moteurs

Autres coûts

Le temps dédié au remplacement des filtres du moteur et de la cabine de l’excavatrice engendre un coût indirect non-négligeable pour Rio Tinto, soit les frais de surestaries liés au déchargement des bateaux. Le nombre d’heures perdues par navire est de trois (3) heures durant l’année, pour des frais totaux annuels de 60 000 $. Étant donné que l’utilisation du système Épura évite cette perte de temps, les frais de surestaries sont économisés.

Ensuite, les filtres de la cabine engendrent habituellement une usure prématurée du climatiseur en raison de l’accumulation de poussière. Les frais reliés à la réparation du climatiseur, incluant la sous-traitance des travaux, les frais de gestion et la perte de temps de la machine s’additionnent à 2 540 $ par année.

Au total, l’utilisation du système Épura sur une excavatrice Komatsu PC138 génère une économie annuelle de 126 785 $, incluant l’évitement de plusieurs heures de perte de temps des machines et de la main d’œuvre de gestion et entretien. La consommation de filtres à moteurs, de filtres de cabines et d’huile à moteurs est aussi éliminée.

Baisse d’émissions de gaz à effet de serre

Les données disponibles lors de cette étude de performance ne nous permettent pas d’effectuer un calcul détaillé de la réduction des émissions de GES reliées au système Épura. Cependant, il est possible d’énoncer que le système permettra effectivement de réduire les émissions de GES. Puisque la restriction à l’aspiration est moindre, le moteur peut fonctionner de manière plus efficace et générer moins d’émissions atmosphériques. En effet, tel que mentionné plus haut, l’utilisation du système Épura évite l’encrassement du moteur, ce qui à son tour évite une surconsommation de carburant de 10 % à 25 %.

Autres bénéfices environnementaux

De plus, l’impact environnemental global est réduit lors de l’utilisation du système Épura. Celui-ci évite les changements de filtres à moteurs et de filtres de cabines, en plus de réduire la consommation d’huile à moteurs, générant ainsi moins de matières résiduelles. Le système Épura en soi est constitué d’aluminium et est recyclable à 100 %.

Coûts annuels totaux liés aux filtres du moteur

Coûts annuels totaux liés aux filtres de la cabine

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