EPFL Racing Team

À l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse, un groupe d'étudiants est convaincu que le sport automobile peut être un levier au service du bien commun. Leur mission ? Développer des voitures de course de Formule 1 haute performance qui établissent une référence au sein de l'industrie en matière de durabilité.

Tout comme la Formule E et la Formule 1 constituent un banc d'essai pour le développement de nouvelles technologies nécessaires à la construction d'un avenir sobre en carbone, l'EPFL Racing Team nous montre en quoi Formula Student permet de bâtir un monde plus durable. Il s'agit de la première organisation Formula Student à disposer de sa propre division de développement durable pour mesurer et réduire l'empreinte carbone de l'équipe et de ses voitures à chaque étape du développement.

Hugo Fenoli-Rebellato est à la tête de la division de développement durable. Figurant parmi les membres fondateurs, il lutte activement contre le réchauffement climatique et espère que les efforts de son équipe favoriseront une innovation responsable dans le cadre de Formula Student et au-delà.

« Nous partageons tous une passion commune pour le sport automobile », a-t-il déclaré. « Nous sommes également convaincus que, quelle que soit l'entreprise dans laquelle vous travaillez, vous devez toujours placer le développement durable au cœur de vos actions. De manière générale, les gens pensent que le sport automobile, ce n'est qu'une question de divertissement, mais c'est aussi et avant tout un vaste laboratoire d'innovation. »

Sponsorisée par Dassault Systèmes, l'EPFL Racing Team utilise la 3DEXPERIENCE pour concevoir et fabriquer ses voitures de course dans les moindres détails. Aujourd'hui, l'équipe se sert également de la plate-forme pour soutenir sa vision en matière de durabilité et plus particulièrement de la solution Sustainable Innovation Intelligence pour réaliser des analyses approfondies du cycle de vie (ACV) de son véhicule de compétition.

Les capacités d'ACV intégrées de la plate-forme 3DEXPERIENCE permettent de mesurer avec précision l'impact environnemental d'un produit de bout en bout. La solution rassemble des points de données primaires et secondaires provenant de plusieurs milliers de sources afin de mesurer un large éventail d'indicateurs d'impact : pollution, écotoxicité, acidification de l'eau douce, consommation d'énergie dans les processus de fabrication, utilisation de la voiture, impacts de l'activité humaine (y compris les déplacements entre les courses), etc.

Avec l'aide de l'ACV, l'EPFL Racing Team souhaite atteindre les objectifs suivants :

• Prise de décisions axée sur la durabilité : Intégrer l'ACV dans la conception d'un véhicule permet à l'équipe d'évaluer les impacts environnementaux de chaque composant en amont. Elle permet également d'obtenir des informations nécessaires à la prise de décisions telles que les conceptions qui utiliseront moins de matériaux ou s'il existe une alternative moins polluante pour une pièce spécifique. Elle offre même la possibilité de comparer les fournisseurs, en tenant compte de divers facteurs comme l'utilisation d'énergies renouvelables ou l'évolution des émissions de carbone en fonction des différentes méthodes de transport.
• Innovation collaborative : L'ACV apporte de la transparence à l'EPFL Racing Team et met des informations fiables à la disposition de toutes les parties prenantes, leur permettant non seulement de partager des données standardisées relatives à la durabilité tout au long du cycle de vie du développement du produit, mais aussi de prendre des décisions véritablement éclairées.
• Atteinte des objectifs de développement durable : L'EPFL Racing Team s'appuie sur l'ACV pour atteindre ses propres objectifs de durabilité et garantir sa conformité aux normes du concours Formula Student afin de développer une voiture de course électrique à la fois compétitive et respectueuse de l'environnement.
• Intégration du développement durable dans les compétitions de Formule E : En donnant l'exemple, l'EPFL Racing Team souhaite montrer à quel point il est facile et important d'intégrer la durabilité dans ce secteur. Grâce à une visibilité mondiale, l'équipe prouve aux professionnels que même des étudiants sont capables d'intégrer cette composante dans leurs pratiques et leurs produits.

« Nous voulons apprendre à réduire notre impact environnemental grâce à de nouvelles conceptions et de nouveaux modes de production », a déclaré Savinien Semeria, PDG de l'EPFL Racing Team. « Et pour ce faire, nous souhaitons utiliser de nouveaux matériaux hautement performants et aussi durables que possible. »

L'EPFL Racing Team est pilotée par des étudiants universitaires ambitieux qui souhaitent s'inspirer des meilleures pratiques de l'industrie et utiliser des logiciels professionnels pour soutenir leur agenda environnemental.

« Nous voulons participer au concours Formula Student en disant aux gens : 'Regardez ce que nous avons accompli et nous avons utilisé des logiciels professionnels pour y parvenir' », a déclaré Savinien Semeria. « Nous voulions être sûrs que les indicateurs avec lesquels nous travaillons soient concrets. »

Grâce à ce partenariat avec Dassault Systèmes, les étudiants maîtrisent déjà la plate-forme 3DEXPERIENCE et peuvent gérer l'ensemble des processus de conception, d'ingénierie, de simulation et de gestion de projet. L'équipe a suivi une formation complémentaire via le portail d'apprentissage en ligne de Dassault Systèmes pour apprendre à utiliser la solution Sustainable Innovation Intelligence. En quelques heures, les experts de Dassault Systèmes ont montré à l'équipe ce qu'ils devaient faire et les données qu'ils devaient collecter, tout en organisant des réunions régulières pour développer leurs connaissances. À la suite de cette formation, les étudiants étaient capables d'utiliser l'outil de manière autonome et ont obtenu une certification d'ingénieurs en éco-conception. Cette approche facilitera également la formation de nouveaux utilisateurs à l'avenir.

« Nous avons reçu une formation qui nous a permis de bien appréhender la solution. Nous avons ensuite pris le temps de la tester pour apprendre à la maîtriser et ainsi monter en compétences », explique Thanusya Thambirajah, membre de la division de développement durable de l'EPFL Racing Team. « Nous avions également des réunions hebdomadaires pour suivre nos progrès. Grâce à cette approche, nous avons pu réaliser nous-mêmes l'ACV du volant, des sièges et du montant de la voiture. Nous prévoyons d'évaluer d'autres parties de la voiture à l'avenir. »

Avant d'avoir accès à la solution Sustainable Innovation Intelligence, Hugo Fenoli-Rebellato et son équipe ont effectué manuellement leurs calculs pour déterminer l'impact carbone de la voiture de compétition de la saison en cours. Leur analyse portait sur le montant avant gauche de la voiture. En faisant preuve de bon sens, ils ont pu estimer les émissions de carbone liées à l'installation universitaire où ils travaillaient ainsi que les émissions indirectes liées à leurs activités.

Depuis qu'ils utilisent le logiciel, ils peuvent mesurer plus précisément l'impact environnemental global de leur voiture de course et analyser davantage de pièces beaucoup plus rapidement. L'ACV adopte une approche complète en identifiant et en quantifiant automatiquement les flux de carbone, d'énergie et de pollution à chaque étape du cycle de vie de l'élément analysé et ce, pour prévenir les transferts de pollution et soutenir la prise de décisions en matière d'éco-conception.

« Nous avons constaté que nous avions un impact considérable sur la planète, avec plus de 15 indicateurs différents comme la pollution de l'eau et du sol », a déclaré Hugo Fenoli-Rebellato. « L'analyse du cycle de vie n'est pas irréprochable. Mais le principal avantage, c'est que le logiciel nous permet de réduire cette incertitude en identifiant mieux les points problématiques du cycle de vie et en développant une conception plus respectueuse de l'environnement. »

Forte de ces nouvelles informations tirées de l'ACV, l'EPFL Racing Team prend désormais tout en compte, des matières premières aux méthodes de production, pour créer un véhicule ayant l'impact environnemental le plus faible possible tout au long de son cycle de vie.

« Notre objectif est d'identifier les pièces de notre voiture sur lesquelles nous devons travailler », a déclaré Hugo Fenoli-Rebellato. « Nous pensions que le transport aurait un impact énorme, mais en réalité, l'impact le plus important dans notre cas était lié aux matières premières que nous utilisons. »

Toutes les analyses du cycle de vie se connectent directement aux modèles de conception 3D disponibles sur la plate-forme 3DEXPERIENCE. Les étudiants peuvent ainsi comparer facilement différents composants, mesurer des matériaux usuels, comme la fibre de carbone, utilisés dans différentes parties du véhicule, et les visualiser par rapport à la conception globale. Grâce à ces informations, ils peuvent ensuite évaluer les matériaux à utiliser et trouver le juste équilibre entre durabilité et performance afin de mettre au point une voiture à la fois plus respectueuse de l'environnement et compétitive.

« En plus du montant, nous avons évalué le siège, qui est en fibre de carbone comme de nombreuses autres pièces de la voiture », a déclaré Thanusya Thambirajah. « Nous voulions savoir quel était notre principal enjeu : dans l'approvisionnement des matériaux ou dans la fabrication. Fait intéressant : nous avons découvert que la fibre de bois est 75 % moins polluante que la fibre de carbone, mais dans notre cas de figure, ce matériau ne serait pas adapté car il est plus lourd et nous avons besoin que la voiture soit la plus légère possible pour aller plus vite. »

Plus important encore, l'ACV permet de comprendre le cycle de vie complet du véhicule et de l'améliorer, de l'extraction des matières premières à la fin de vie en passant par la production.

« Nous pouvons analyser les différents composants, échanger des matériaux et voir comment ils impactent l'empreinte globale du véhicule », a déclaré Thanusya Thambirajah. « Si la matière première est l'aluminium, par exemple, nous pouvons rechercher différents alliages susceptibles d'être plus performants. »

En intégrant les données de l'ACV dans le modèle 3D du véhicule sur la plate-forme 3DEXPERIENCE, l'EPFL Racing Team vise à permettre à chaque concepteur, ingénieur, expert en logistique et business planner d'avoir un impact positif sur l'empreinte environnementale globale de son entreprise. Ils peuvent ainsi collaborer de manière fluide sur la plate-forme et visualiser concrètement les répercussions de leurs décisions.

« Nous avons tous accès aux mêmes informations grâce à la plate-forme 3DEXPERIENCE », a déclaré Hugo Fenoli-Rebellato. « Pour une pièce spécifique, tout le monde est en mesure de la visualiser et de comprendre exactement ce que nous essayons d'évaluer. Nous travaillons ainsi beaucoup plus facilement ensemble. »

Cette dernière initiative permet non seulement de prendre conscience de l'importance de la durabilité, mais également de connecter les différentes divisions de l'EPFL Racing Team, de l'aérodynamique au châssis en passant par la logistique et la statique.

« Comparer notre travail les uns avec les autres est devenu une tâche aisée, ce qui nous permet de tendre vers un objectif commun », a déclaré Thanusya Thambirajah. « La plate-forme connecte les divisions entre elles et nous aide à identifier les données manquantes. Grâce aux capacités de partage de la communauté, nous pouvons par exemple envoyer un message aux autres divisions afin d'obtenir rapidement les réponses dont nous avons besoin. »

Chaque année, l'EPFL Racing Team conçoit et fabrique une voiture de course à l'occasion du concours Formula Student. Les étudiants réfléchissent en amont à la manière d'améliorer l'impact de chaque pièce et de chaque processus, que ce soit en utilisant des matières premières plus durables ou en explorant de nouvelles possibilités de réutilisation et de recyclage.

« Nous avons reçu des retours très positifs de la part des professionnels du secteur au sujet de notre division de développement durable », a déclaré Savinien Semeria. « Ils ont été impressionnés par ce que nous avons accompli et comment nous y sommes parvenus. Il était important pour eux de voir une équipe Formula Student prendre l'ACV au sérieux car c'est un domaine sur lequel ils se concentrent de plus en plus. »

Grâce à la plate-forme 3DEXPERIENCE et à ses capacités d'ACV, l'EPFL Racing Team met tout en œuvre pour que la prochaine itération du véhicule soit plus compétitive et durable.

« Chaque année, l'équipe a l'opportunité d'améliorer sa voiture », a déclaré Hugo Fenoli-Rebellato. « L'ACV nous aide à concevoir un véhicule véritablement durable sans faire de compromis sur la performance. L'éco-conception est un état d'esprit. En moins d'un an, nous avons mis en place un système qui nous a permis de réaliser une ACV et d'élaborer une stratégie de développement durable. Si nous pouvons le faire, qu'attendez-vous ? »