La chaîne de montage GM de Lansing (Michigan)

Introduction

Pour qui veut voir l’aspect des usines de demain, une visite s’impose à Lansing, au Michigan, dans la nouvelle chaîne de montage GM lauréate d’une . À la société GM, la rénovation des installations passe toujours par leur mise au niveau des meilleures pratiques environnementales de l’heure. Mais créer une nouvelle chaîne de montage devient un exercice de réflexion sur ce que sera l’usine du futur. Lansing, dont différents modèles de véhicules multi-segment ont commencé à sortir à la fin de 2006, est l’une des usines automobiles les plus modernes du monde sur le plan environnemental, ce qui doit lui faire économiser beaucoup d’énergie et d’eau en comparaison d’usines analogues.1 C’est aussi la première usine de l’industrie automobile à obtenir la certification LEED.


L’usine GM installée à Lansing a été achevée en 2006. Photo courtoisie de GM.

Le Bâtiment

L’installation, dont le coût a été d’environ 800 millions de dollars US2 et qui couvre 225 000 m2 (2,4 millions de pi2), comprend l’atelier de carrosserie, la chaîne de montage, et l’immeuble administratif et de réception des visiteurs.3 Ces bâtiments sont venus s’ajouter aux ateliers d’emboutissage et de peinture préexistants qui n’ont pas été considérés pour la certification LEED. À plein régime, l’installation emploiera environ 3 000 personnes travaillant en trois postes de huit heures.

Pour la concevoir, les ingénieurs ont travaillé sur des maquettes virtuelles en 3D qui leur ont permis d’étudier les dispositions en les visualisant comme s’ils étaient réellement dans l’usine. Le temps plus long consacré de ce fait à la phase d’étude a réduit par contre le risque de devoir effectuer, en cours de réalisation, des modifications génératrices de retards importants et de suppléments de coût pouvant dépasser les 25 %.2 Sur l’ensemble du projet, ce travail de fond s’est effectué dans le cadre d’une collaboration entre les concepteurs et GM, afin de quantifier exactement les besoins en énergie, en matières et en eau existant en chacun des points de la chaîne, de façon à réaliser des systèmes répondant au plus juste à ces besoins. Cette démarche se révèle jusque dans la façon dont l’ossature même du bâtiment est réalisée.

Contrairement à ce qui se fait habituellement dans les bâtiments industriels, où la charpente supporte les réseaux de distribution et les appareils de levage, celle de l’usine de Lansing sert uniquement à supporter la couverture.2 L’avantage est qu’avec la bonne technologie, on peut plus facilement modifier la disposition des équipements, et on peut le faire en mettant en œuvre moins de matériaux.

Caractéristiques écologiques du bâtiment et rôle du cuivre

L’obtention de la certification LEED Or a été un tour de force. À l’époque, dans le monde, le nombre de bâtiments à l’avoir était de moins de 200. GM y est arrivée en intégrant différentes caractéristiques qui étaient d’une importance critique pour l’amélioration de la performance environnementale du bâtiment. Ces caractéristiques concernaient l’énergie, les matériaux, le bon emploi de l’eau et l’aménagement du site lui-même. Dans la plupart des cas, le cuivre fait partie des solutions qui ont rendu possibles les économies envisagées. Au chapitre des équipements électriques par exemple, le cuivre est le meilleur conducteur pour réaliser à un prix raisonnable des installations qui ne gaspillent pas l’énergie. Pour la plomberie, sa haute teneur en métal de remploi, sa facilité à se recycler et le fait qu’il évite d’utiliser des colles libérant des COV, sont autant d’éléments qui participent globalement à la durabilité du bâtiment.


L’usine GM était la première usine automobile à obtenir la certification LEED Or. Photo : www.gm.com

Énergie et atmosphère – Dans cette catégorie de la certification LEED, l’installation a remporté presque tous les points non strictement liés au mode de production de l’énergie. La consommation d’énergie est étroitement surveillée par un puissant système de gestion qui attribue à chacun des six bâtiments la part de consommation qui lui revient. Cette attribution en propre des coûts d’énergie a joué en faveur de la décision de consentir certains investissements pour réduire la demande en énergie des bâtiments. Les gains réalisables grâce aux systèmes installés devraient être de 45 % par rapport aux normes courantes, ce qui se traduit sur un an par une économie de près de un million de dollars.4 Selon Thomas Taylor de l’entreprise Alberici qui a travaillé avec GM sur ce projet, ces économies ont été principalement obtenues sur les installations de chauffage et de climatisation, et grâce aussi au soin apporté à la conception de l’éclairage.

De fait, la densité de l’éclairage, pour laquelle des valeurs de 1,3 à 2,2 watts/pi2 sont couramment admises, a été ramenée à des moyennes de 0,45 à 1,9.5 Pour cela, James Konkle, qui était responsable chez GM de l’étude des installations électriques, explique que chaque bâtiment a été subdivisé en zones (une centaine dans le cas de l’atelier de tôlerie) où l’on a cherché chaque fois quel serait le meilleur système. Habituellement, dans une usine, la lumière brûle partout en permanence. Ici, les besoins réels ont été calculés pour chaque poste individuellement, en se demandant par exemple « pourquoi éclairer des endroits où il n’y a personne à côté des machines? » On s’est ainsi rendu compte que l’éclairage de ces endroits n’était utile qu’en cas d’intervention sur les machines, et un système a été conçu pour allumer automatiquement seulement quand cela est nécessaire, ce qui fait économiser de l’électricité et donne en plus le moyen de savoir quand un incident de fonctionnement se produit en l’un de ces endroits. Ailleurs, la solution a consisté à mettre des détecteurs de mouvement ou de bons vieux interrupteurs. Tous les circuits ont également été reliés à des coffrets intelligents qui éteignent les lumières quand le programme de production leur indique qu’il n’y a personne dans le secteur, et qui les allument en cas d’incident survenant sur la chaîne ou dans le bâtiment. M. Konkle admet avoir été lui-même quelque peu sceptique au début et avoir pensé que ce serait beaucoup de travail pour peu de chose. Ce travail fut en réalité bien moins ardu et beaucoup plus payant qu’il ne le pensait. "Tant qu’on ne l’a pas expérimentée, cette méthode semble une façon laborieuse de travailler, alors qu’en réalité elle consiste simplement à porter attention à ce que l’on fait."

Matériaux et ressources – Les éléments qui ont principalement compté pour obtenir les points LEED à cet égard sont le fait qu’à plus de 60 % les matériaux ont été achetés dans un rayon de moins de 800 km (500 miles), que ces matériaux contenaient des matières recyclées, et que 3 600 tonnes (4 000 tons) de déchets de chantier ont fait l’objet d’une récupération au lieu d’un envoi à la décharge.4 En outre, le souci de permettre aux gens de travailler dans une atmosphère salubre a mis GM totalement en faveur de tout ce qui pouvait être fait pour réduire les émanations de COV, l’un des moyens étant de substituer le tube en cuivre brasé au tube PVC assemblé par collage.5


Les citernes au-dessus des sanitaires collectent des eaux de pluie et alimentent les chasses d’eau avec elles en place de l’eau potable. Photo de www.gm.com.

Gestion efficace de l’eau – Des résultats exceptionnels étaient attendus aussi dans le domaine de la consommation d’eau utilisée pour les besoins autres que ceux de la fabrication. Cette consommation a été réduite de 45 %, ce qui représente 15 500 000 litres (4,1 millions de gallons) par an. De la même façon que pour l’éclairage, ce résultat a été obtenu en calculant exactement les besoins et en trouvant au cas par cas le meilleur système à utiliser. Une attention toute particulière a été apportée à cet égard aux sanitaires.

Pour commencer, les 140 000 m2 (1,5 million pi2) de couverture des bâtiments ont été conçus comme un vaste système de collecte des eaux de pluie; ces eaux sont recueillies dans des citernes disposées au-dessus des sanitaires dont elles alimentent les chasses d’eau. Ensuite, lavabos et WC ont été équipés de robinets et de chasses économiques, les urinoirs étant pour leur part à fonctionnement sans eau. En outre, les robinets ont été munis de détecteurs de présence qui réduisent encore la consommation d’eau durant le lavage des mains.

Aménagement écologique du site – Malgré l’étendue qu’il a fallu donner à l’aire de stationnement du fait du chevauchement entre l’arrivée des équipes qui embauchent et le départ de celles qui finissent, la moitié du terrain a pu demeurer non bâtie, et une surface de 0,30 hectare (0,75 acre) a été laissée en l’état pour la préservation de la faune et de la flore. Les concepteurs ont travaillé avec des environnementalistes connaissant bien l’écosystème local, pour faire en sorte que la végétation et les petits animaux puissent continuer de trouver leur vie sur le terrain de l’usine. GM est du reste allé au-delà de la simple préservation de ces espaces naturels en leur donnant, avec l’aide des environnementalistes, une vocation d’éducation du public. Pour ce qui est de l’aménagement paysager, on a utilisé la végétation indigène et des plantes résistant à la sécheresse pour ne pas avoir à en assurer l’irrigation.5

Conclusion

Quand on lui demande ce qu’il pense de cette réalisation, M. Taylor dit simplement que travailler sur ce projet a été formidable. Il y avait de nombreux défis à relever, mais un véritable travail d’équipe et une vraie volonté de perturber le moins possible l’environnement ont permis de réaliser un bâtiment exceptionnel.

En ce qui concerne la réussite que ce projet représente, c’est peut-être le président du U.S. Green Building Council, M. Richard Fedrizzi, qui la résume le mieux : "On peut, dit-il, prévoir que l’usine GM va faire évoluer la façon de construire les bâtiments industriels.1 Il n’est guère contestable qu’au-delà même de son intérêt écologique, ce genre de bâtiment coûte moins cher à construire, qu’il est moins cher à exploiter, et qu’il est plus agréable à vivre. De nombreuses caractéristiques de cette usine, aussi bien ses installations d’éclairage optimisé que son système de collecte des eaux pluviales, sont faciles à transposer dans d’autres nouveaux établissements industriels, et ceux qui ne suivront pas cette évolution risquent vite de se trouver déclassés".

  1. GreenBiz.com "GM Opens First-Ever LEED-Certified Auto Plant" August 4, 2006.
  2. King, R.J. "3D Tech Builds GM Plant" The Detroit News April 11, 2004.
  3. Reliable Plant "GM Opens First-Ever LEED Gold-Certified Plant".
  4. GM "GM Opens First-Ever LEED-Gold Certified Automobile Manufacturing Facility".
  5. Interview with Tom Taylor General Manager/Vice President Vertegy an Alberici Enterprise January 2007.