PCIS 2022/2023 P22

Première partie : Définition du projet

Partie à compléter avant le 15 septembre

Généralités

Titre du projet

Filtrao

Nom de l’équipe

Filtrotech

à remplacer par votre équipe en situation !

Membres de l'équipe

• Lecron Antoine 2IA
• Maccrez Florian MAT
• Guendouz Yastene IS
• El Qastalani Youness SE
• Letoile Rémi GBA
• Grave Lucie MECA
• El Hajj Chehade Mohamad GC

Description du produit

La particularité de "Filtrao", est de lutter contre la dispersion de plastique polluant dans l'eau lors de son filtrage. Il est, de plus, un procédé écologique constitué de bioplastique permettant de récupérer et filtrer l'eau de pluie pour l'apport en eaux grises des maisons. Ce système de filtrage pourra s'appliquer à un dispositif de récupération d'eau déjà existant, c'est-à-dire, à partir d'un système de cuves et de gouttières présents sur les toits des habitations. Ce dispositif vise en premier lieu les particuliers mais également les infrastructures publiques telles que les centres commerciaux et les entreprises dans le milieu industriel ou agricole. Le point clé de notre filtre : c'est bien simple ! Nous sommes les seuls à créer un filtre totalement écologique permettant la réutilisation des eaux de pluie.

Organisation de l'équipe & Rédaction du concept

Répartition des rôles et charte de travail

La composition de l’équipe :

• Chef de projet : Florian

• Équipe technique : Rémi et Antoine

• Équipe Business Plan : Youness, Mohamad et Yastene

• Équipe communication : Florian et Lucie

La charte de travail :

• Les valeurs de l’équipe

• Les modes de fonctionnement/ organisation

• Les droits de chaque participant

• Les devoirs de chaque participant

• La performance : Nous avons bien travaillé ensemble si ....

Déposer votre charte au format PDF ici. Notre charte de travail

Description détaillée

• Les clients visés sont les utilisateurs de récupérateurs d’eau de pluie, qu’ils soient particuliers ou entrepreneurs, ainsi que les personnes intéressées par la réduction de leur impact environnemental.

• Le modèle économique envisagé serait de faire payer les usagers et possiblement de mettre en place une aide de l’État, car en effet, les objectifs sont principalement écologiques.

• Les moyens à déployer pour passer de l’idée à la concrétisation sont :

- Acheter un premier filtre pour tester le maillage à fournir ; tests sur la qualité de l’eau avant/après filtrage : aspect visuel, absorbance avec un spectrophotomètre, pH avec un pH-mètre, détection sur les particules invisibles à l’œil nu.

-Recherche du matériau adéquat : biodégradable ; température de fusion comprise entre 55°C et 70 °C (un moule doit pouvoir l’utiliser pour concevoir le maillage) et résistant à l’usure.

• Les besoins humains sont :

- Des laborantins pour la recherche sur l’usure, de possibles options ayant à vocation de faciliter l’emploi du filtre pour l’utilisateur ou d’améliorer l’aspect écologique

- Des techniciens pour assurer le moulage des filtres

- Un responsable des ressources humaines

- Un comptable

- Un responsable du stock et de l'approvisionnement

- Des cadres pour superviser l'ensemble de l'équipe : laborantins, techniciens...

• Les besoins financiers comprennent :

- Un budget pour l’agence de publicité

- Un budget pour les outils de production (moules, fraiseuses...)

- Un budget pour la production

- Un budget pour le matériau

- Un budget pour l’acheminement

- Un budget pour la mise en vente du produit

- Un budget pour la main d'œuvre

Positionnement par rapport à deux concurrents

• Analyse du premier concurrent

FILTRES FOURNIER

L'entreprise Fournier est spécialisée dans la fabrication de filtres à eaux. Elle propose une large gamme de produits tels que les filtres sable pression, filtres multimédia comme le charbon actif, filtres à précouche terre de diatomées, des réacteurs biologiques, des réservoirs sous pression, des réservoirs de stockage pour fluides corrosifs, des réservoirs pour industrie agroalimentaire, des conduites spéciales de grosses sections et enfin des laveurs de gaz séparateurs hydrocarbures décanteurs. Cette entreprise a été créée en 1975 et est basée en France à Saint-Maxime-La-Sainte-Baume (83470). Cette dernière embauche jusqu'à neuf employés et possède un capital d'environ 22 562€.

L'entreprise propose donc deux types de filtres écologiques qui sont :

- Les filtres en terre de diatomées. Les diatomées sont des algues brunes unicellulaires dont la membrane cellulosique a la propriété de fixer la silice de l'eau. Après la mort de l'organisme, les frustules, donnent après fossilisation, une roche blanche, légère, très poreuse : la diatomite. Après leur traitement, les diatomées forment une poudre blanche ou rose d'une extrême porosité. La poudre de diatomite est utilisée pour filtrer l'eau, les huiles, le vin, la bière, la saumure mais également le glucose.

- Les filtres multimédia. Le sable est un média très utilisé dans de nombreuses applications de filtration. Combinés ou non avec le sable, d'autres médias filtrants sont utilisés dans ce type de filtre suivant les applications désirées comme le charbon actif, l'hydro anthracite, la zéolite, les granulats d'origine volcanique (pierre ponce, pouzzolane) et la céramique.

• Analyse du second concurrent

GRAF HOLDING FRANCE 

GRAF est une entreprise spécialisée dans la fabrication et la vente de produits en matière plastique pour l'industrie, la viticulture, l'agriculture, le bâtiment, le jardin et l'assainissement tels les cuves aériennes, les cuves à enterrer, les systèmes d'infiltration et d'assainissement non collectif et enfin les cuves spéciales eau potable. L’entreprise a été créée en 1899 et est basée en France à Dachstein (67120). Elle comporte entre cent et deux cent cinquante employés et possède un capital d'environ 3 000 000€. L'entreprise propose des filtres qui sont directement intégrés à la cuve et permettent ainsi un gain de place. Elle propose un total de vingt cinq types de filtres de toute taille et pour tout type d'utilisation.

• Notre différenciation

Contrairement aux deux autres concurrents dans ce domaine, nous proposons un filtre entièrement écologique et respectueux de l'environnement qui permettra l'épuration des eaux de pluie récupérées dans le but de leur réutilisation au domicile. Afin de proposer un filtre de qualité et de faciliter le choix des consommateurs, nous proposerons un seul type de filtre. En définitif, ce dernier permettra d'épurer ou en d'autres termes d'assainir les eaux de pluie afin de les réutiliser dans les habitations. Ces eaux ne seront pas considérées comme potable mais pourraient être utilisés, par exemple, pour la machine à laver, le lave-vaisselle et les toilettes. Cependant, la réutilisation de ces eaux ne concernera pas les robinets ni les douches puisque 40 à 50% de notre utilisation d'eau dans nos foyers est non-potable. Ce filtre écologique sera conçu dans des dimensions standards de filtres afin que les particuliers souhaitant obtenir notre filtre écologique puissent facilement l'obtenir et l'adapter à leur installation existante.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

• Description de l'utilisateur type

Dans un premier temps, nos principaux utilisateurs sont des personnes possédant un dispositif de récupération d’eau de pluie dans leur habitation. Dans un deuxième temps, les clients opteront pour ce produit dans le but de réduire leur impact environnemental, d'une part, par le bais d’un filtre fabriqué à partir de « matériaux verts » ce qui permettra de limiter la libération de micro-plastiques dans l’eau. D'une autre part? par l'intérêt écologique de réutiliser les eaux de pluie dans leur besoin personnel et quotidien en eau.

Enfin, nos filtres peuvent également s'orienter vers les entreprises voulant réduire leur impact environnemental.

• Scénario d'utilisation du produit

Vous résumerez votre scénario par la photo d'un strip (dessins plus texte) de quelques cases.

Notre scénario d'usage

Analyse du projet

Réponse à la question difficile

Quel est l'impact des éléments de l'environnement sur la durabilité du filtre ?

Le PHA a des propriétés hydrophobes dues à sa longue chaine carbonée qui réduisent l’impact de l’eau sur sa dégradation et présente une bonne stabilité hydrolytique (fr.chinabiomaterial.com/info/what-is-pha-59924717.html)

Par ailleurs, une expérience menée avec un matériau composé de sciure de bois et de PHA durant 12 mois montre que ce mélange résiste bien aux aléas naturels. En effet, on remarque une dégradation légère de ce composant lorsqu'il a passé 12 mois à l'extérieur. Le bois se décomposant assez vite (environ 6 mois pour la sciure de bois), on peut en déduire que le PHA pur sera plus résistant que ce mélange et pourra ainsi tenir 1 an minimum dans le cas de notre filtre (Chan, C.M., Vandi, LJ., Pratt, S. et al. Mechanical Stability of Polyhydroxyalkanoate (PHA)-Based Wood Plastic Composites (WPCs). J Polym Environ 28, 1571–1577 (2020)).

Par conséquent, les éléments de l'environnement dégradent le PHA à une vitesse assez lente, il serait donc judicieux de remplacer la coque et le bouchon du filtre tous les ans, voire tous les 2 ans pour garantir un effet optimal. Pour déterminer plus précisément cette durée, il faudrait effectuer une simulation avec ledit filtre pendant une longue période. Le filtre en lui-même devra être remplacé tous les 6 mois pour éviter que les orifices ne s'élargissent suite à la dégradation.

Choix justifié du POC

Nous avons choisi de fabriquer une maquette physique « artisanale » à l’aide de l’imprimante 3D disponible au sein de l’école. En effet, nous ne pouvons pas utiliser le PHA (polyhydroxyalcanoate : polyesters biodégradables produit naturellement par fermentation bactérienne de sucres ou de lipides) pour le prototype du filtre puisque celui-ci n'est pas disponible dans le commerce. Après réflexion nous allons donc réaliser notre maquette en PLA (Acide polylactique : polymère biodégradable obtenu à partir d’amidon de maïs). Nous allons tout de même réaliser des tests avec le PHA et l’eau de pluie afin justifier notre choix.

Décrire ce que vous allez faire les 26 et 27 septembre

Lors de nos deux séances du 26 et du 27 septembre nous allons procéder à la modélisation 3D de notre filtre sur le logiciel. Suite à cette modélisation nous allons imprimer notre maquette. Pendant que l'équipe technique s'occupe de l'impression 3D, l'équipe Business finalisera l'étude du marché, la stratégie industrielle ainsi que les moyens à mettre en œuvre afin de pouvoir avoir le meilleur rendement possible. L'équipe communication s'occupera quant-à-elle de créer la vidéo justificative de la proof of concept ainsi que de la brochure publicitaire.

Préparation du POC

Remplir au plus tard pour le 14 septembre pour que l'école fasse les achats.

Voici notre liste des matériaux nécessaires pour le 26 septembre :

• les références sur les sites : https://www.leroymerlin.fr/ ou https://www.michaud-chailly.fr/ ;

• pour tout autre besoin, soyez très précis.

Seconde partie : Réalisations

Partie à compléter pour le mercredi 28 septembre 2022.

Dossier technique de la preuve de concept

Compte-rendu de la réalisation du POC

Afin de proposer un modèle correspondant à nos exigences, c'est à dire un filtre 100% écologique, nous avons voulu créer un prototype à l'aide d'une imprimante 3D. Notre filtre est réalisé à partir de PHA (polyhydroxylcanoates), cependant, il est important de préciser que par manque de temps et de moyens, le matériau choisi pour la preuve de concept est du PLA (Acide Polylactique). Le PLA est un matériau proche du PHA dans sa composition chimique, à la différence que celui-ci est plus simple à utiliser avec les imprimantes 3D. Nous n'avons pas choisi le PLA comme matériau principal pour notre preuve de concept à cause de sa forte dissolution dans l'eau, ce qui dégraderai la qualité de notre filtre.

Plus de précision à propos de notre matériau:

Les polyhydroxyalcanoates ou PHA sont des polyesters biodégradables produits naturellement par fermentation bactérienne de sucres ou lipides. Ils sont produits par les bactéries en tant que stockage de carbone et d'énergie.

Un polyester est un polymère (un polymère est une substance composée de macromolécules et issue de molécules de faible masse moléculaire) dont les motifs de répétition de la chaîne principale contiennent la fonction ester (En chimie, la fonction ester désigne un groupement caractéristique formé d'un atome lié simultanément à un atome d'oxygène par une double liaison et à un groupement alkoxy.)

Une substance est dite biodégradable si, sous l'action d'organismes vivants extérieurs à sa substance, elle peut se décomposer en éléments divers, « dépourvus d'effet dommageable sur le milieu naturel »

Les principaux fournisseurs du PHA en France sont Hichrom, Kinesis, Kromasil ou encore PHA.fr.

Aujourd'hui, le PHA est principalement utilisé dans l'agriculture/ horticulture, dans les emballages alimentaires rigides comme les barquettes, pots ou boites ou encore dans la pisciculture.

Media:Filtre_modélisé.png. Rayon : 65mm Hauteur : 300mm

Titre : modélisation du filtre avec dimensions depuis Fusion360

Media:Bouchon_modélisé.png Rayon : 171mm Hauteur : 90mm

Titre : modélisation du bouchon avec dimensions depuis Fusion360

Media:Coque_modélisée.png Rayon : 130mm Hauteur totale : 360mm

Titre : modélisation de la coque avec dimensions depuis Fusion360

Après une impression ayant duré 5h30, nous sommes parvenus à obtenir le contour du filtre, les deux dernières pièces restent encore à imprimer.

Remarques :

-Nous avons conçu ici un filtre qui est en PLA et non en PHA comme nous souhaitions le faire à l’origine.

-De plus, par soucis de moyens, le maillage réalisé ici est de 1,2mm contrairement à un maillage de 25 µm souhaité à l’origine.

Ces deux problèmes rencontrés ici peuvent être contournées en se penchant sur le moulage des pièces au lieu de l'impression en 3D. On fabriquerait le filtre à l'aide d'un moulage suivi de perforation effectuées par une fraiseuse.

Résultats et Bilan

Nous avons pu réaliser une preuve de concept concrète, malgré les deux événements indésirables lié aux contraintes technique dans le choix du matériau dans un premier temps et au maillage souhaité. Cependant, nous avons pu résoudre ces problèmes grâce aux imprimantes 3D choisies. Suite à la création de notre preuve de concept, nous nous sommes rendu compte que l'impression des filtres n'étaient pas le bon choix pour l'entreprise. D'abord à cause de la difficulté de se procurer du PHA en bobine, qui peut s'adapter aux imprimantes 3D et dans un second temps à cause de son long temps d'impression, entre 5h et 20h d'impression. Nous avons alors convenu, qu'il était nécessaire de trouver une meilleure méthode de production. Après un dialogue au sein de notre groupe nous avons penser à créer des moules afin de couler nos pièces. Nous nécessiterions ainsi de trois moules, un pour chaque pièce du filtre, ainsi que d'une fraiseuse afin de pouvoir percer nos filtres aux dimensions souhaitées, c'est à dire à 25 µm.

Business Model Canvas

Le document central est le business model canvas : Notre Business Model Canvas.

Il est toutefois demandé d'ajouter quelques éléments dans les sous-sections suivantes.

Le marché

Le marché que vise notre produit est spécifique, il concerne les foyers ou les bâtiments possédant déjà un système de récupération d'eau de pluie ou ceux voulant en installer un. Il s’adresse donc à une population soucieuse des enjeux climatiques et de la préservation de nos ressources (ici l'eau). Notre projet permet aux consommateurs de réduire leur empreinte carbone. Il n'y a pas d'indications précises sur le nombre de foyers possédant un récupérateur d'eau de pluie, mais nous savons que plus d'un récupérateur d'eau de pluie est installé toutes les 5 minutes, soit 275 récupérateurs par jour en France. Autrement dit, le marché des récupérateurs d'eau de pluie dépasse 100 000 unités par an. Ce chiffre n'est pas négligeable, surtout si l'on rajoute à ça le nombre de récupérateurs, et donc de filtres, déjà installés. De plus, comme notre produit pourra s'envoyer par colis, nous pourrons satisfaire toutes les demandes à l'échelle nationale. Cependant, il est évident que nous essayerons d'abord de conquérir le marché régional, avant de s'étendre à l'échelle nationale.

La stratégie industrielle

Pour développer notre produit, nous essayerons de rencontrer nos potentiels clients. C'est pourquoi nous ferons en sorte de participer à un maximum de salon afin de promouvoir notre produit. Nous avons également pensé à distribuer des flyers dans toute la métropole de Lille (MEL) afin de nous faire connaître dans un premier temps à une échelle locale. Enfin, nous savons que sans utiliser internet il est quasiment impossible de développer un business de nos jours. C'est pourquoi, nous serons présents sur un maximum de réseaux sociaux pour expliquer l'utilité de notre filtre. En parallèle nous chercherons également des investisseurs dans le but d'obtenir des aides financières et permettre à notre entreprise de se développer davantage.

Nous fabriquerons nos filtres dans un entrepôt dans lequel nous utiliserons une fraiseuse et une machine de moulage par injection. Comme nous fabriquerons qu'un seul type de filtre nous aurons toujours besoin des mêmes matières premières. Le filtre pourra tout de même être modifiable selon les dimensions souhaitées et précisée par les acheteurs dans les commandes reçues. Cela pourra facilement être modifié lors de la fabrication grâce à l'ajustement de la taille des moules. A Chaque fois qu'une commande sera reçue, elle sera traitée (impression des filtres) et une fois finalisée, elle sera placée dans un colis prête à être expédiée. Pour donner envie d'acheter notre produit, nous allons jouer sur l'attractivité écologique. D'une part grâce à notre produit et d'autre part grâce à la livraison. Pour acheminer les filtres jusqu'aux clients nous les enverrons par colis via La Poste. En effet, l'entreprise a lancé une politique de réduction des émissions de CO2. Elle possède une des plus grandes flottes électriques au monde (48% de son parc avec 35 000 véhicules électriques), ce qui permet une réduction de 90% des émissions de CO2 par rapport aux véhicules thermiques classiques. Ces véhicules n’émettent aucuns polluants atmosphériques locaux habituellement émis par les véhicules thermiques : particules, oxydes d’azote, monoxyde de carbone, hydrocarbures. Le recours à ces véhicules a donc un réel impact positif sur la qualité de l’air, notamment en milieu urbain.

Les moyens (équipe, matériel, prestataires et fournisseurs)

Pour réaliser notre projet nous aurons besoin premièrement d'un local/entrepôt, d'une fraiseuse et d'une machine de moulage par injection permettant la création de nos filtres. Nous aurons besoin d'une première équipe sachant manipuler les machines et fabriquer de tels filtres mais également d'un technicien qui pourra intervenir en cas de problème. Une deuxième équipe s'occupera de traiter et d'envoyer les commandes aux différents clients et s'occupera également de toute la partie com/informatique (réseaux sociaux, site internet et appels). Il nous faudra également les matériaux nécessaires à la réalisation de notre produit, matériaux que nous commanderons chez un fournisseur (une entreprise) qui nous livrera toutes les matières premières nécessaires à la réalisation de nos filtres.

Supports de communication

les arguments du pitch

Rédiger en une page vos principaux arguments et la stratégie sur laquelle vous ferez votre communication.

la vidéo de présentation du POC

Notre video POC

le support de présentation pour la soutenance

Notre présentation oral

Notre pitch

Dossier compétence

Notre retour d'expérience

Compte rendu de votre rencontre avec le référent-école

Vous devez rédiger un compte rendu de votre rendez-vous final avec votre tuteur en vue de préparer la soutenance.

Notre compte-rendu