Une brève histoire de l'IA dans le recyclage 

L'intelligence artificielle (IA) transforme rapidement notre façon de travailler, de vivre et d'interagir avec le monde. L'industrie mondiale du recyclage adopte, elle aussi, de plus en plus l'IA pour optimiser les processus de tri, améliorer l'analyse des données et le contrôle de la qualité, augmenter les taux de recyclage et identifier de nouveaux flux de matériaux.  L'intelligence augmentée par l'IA deviendra sans aucun doute un catalyseur pour la circularité des matériaux. 

Une économie entièrement circulaire repose sur des matériaux récupérés de qualité constante, ce qui n'est pas encore possible avec les processus actuels. De nombreux matériaux récupérés sont encore recyclés en aval. Pour éviter cela, le tri doit devenir plus granulaire. Et c'est là que l'IA change la donne.  

Lutter contre l'idée fausse selon laquelle l'IA est une tendance récente 

La distinction entre l'IA et l'apprentissage profond est importante car on pense souvent à tort que l'IA est un phénomène récent. En réalité, l'IA fait partie intégrante de notre secteur depuis des décennies, se référant au concept plus large de conception de machines intelligentes. Il s'agit de toute technique permettant aux ordinateurs d'"imiter" l'intelligence humaine à l'aide de la logique, des règles "si-alors" et de l'apprentissage automatique.  

L'apprentissage automatique est une fonction standard de nos machines AUTOSORT™ depuis des décennies. Nos premières machines, datant d'une trentaine d'années, utilisaient les principes de base de l'intelligence artificielle. Dès cette époque, nos machines étaient capables de prendre des décisions concernant les matériaux à éjecter et à rejeter. Cette capacité fondamentale à imiter le jugement humain est l'essence même de l'IA. 

Alors que l'IA est utilisée depuis des années dans le recyclage mondial, l'apprentissage profond est bien une avancée qui propulse l'IA vers de nouveaux sommets à l’heure actuelle. L'apprentissage en profondeur est une approche spécialisée de l'apprentissage automatique qui se concentre sur un type spécifique d'algorithme, les réseaux de neurones artificiels. Ces réseaux neuronaux sont formés à partir d'énormes quantités de données brutes pour reconnaître et stocker certains modèles complexes, et les appliquer ensuite à de nouvelles données.  

Découvrez comment les algorithmes d'IA fonctionnent dans le domaine du recyclage

Comment les algorithmes de tri par IA fonctionnent dans le recyclage
Pour comprendre les différences entre l'IA, l'apprentissage automatique et l'apprentissage profond, imaginez que vous êtes un chef cuisinier. L'IA sera la cuisine, avec tous les accessoires, les ingrédients et le savoir-faire du chef. C'est le concept global. L'apprentissage automatique sera alors une technique spécifique ou une recette. Vous suivez un ensemble d'instructions, vous vous adaptez en fonction du résultat, et vous maitrisez de mieux en mieux la confection de tel ou tel plat, au fil du temps. L'apprentissage en profondeur est une technique de cuisine plus avancée qui vise un apprentissage par l'expérience. Dans ce cas, le chef ne suit pas une recette, mais se fie à son sens de l’observation et du goût. Il ajuste ses techniques en fonction des résultats, devenant ainsi plus habile au fil du temps. 
Bannière des niveaux d'IA

Comment TOMRA a saisi les opportunités offertes par l'apprentissage en profondeur  

La marche en avant de TOMRA dans la technologie nous a poussés à explorer tout le potentiel de l'apprentissage en profondeur au cours de ces dernières années. Notre équipe d'experts en IA introduit des milliers, voire des millions, d'images dans le réseau comme matériel d'entraînement, jusqu'à ce qu'il apprenne à distinguer certaines caractéristiques visuelles, tels que des bouchons de bouteille ou des formes d'emballage spécifiques. 

Il peut alors appliquer ces connaissances à de nouvelles images relevées par les capteurs des machines de tri, ce qui permet de résoudre des tâches de tri les plus complexes dont il était impossible de venir à bout avec les équipements de tri optique conventionnels. En outre, il permet aux systèmes de tri de TOMRA d'améliorer continuellement la pureté de la production, grâce à l'intégration simultanée de données en temps réel provenant de plusieurs technologies basées sur des capteurs.  

Voici quelques-uns des avantages que nos clients retirent de nos solutions basées sur l'apprentissage profond: 

  • Flexibilité: Avec l'évolution constante de la composition des déchets, les systèmes de tri doivent être suffisamment agiles pour apprendre en permanence, et s'adapter aux nouvelles exigences du marché. Au lieu de remplacer les composants matériels ou même les machines, les technologies modernes d'apprentissage profond peuvent être ajustées avec des mises à jour logicielles programmées par nos experts. Cela nous permet de répondre plus rapidement aux besoins des clients. 
  • Création de nouveaux flux de matières: L'apprentissage profond alimenté par l'IA permet aux opérateurs non seulement d'améliorer la granularité du tri, mais aussi de créer de nouveaux flux de matières et des marchés à plus forte valeur ajoutée. 
  • Amélioration du tri: En combinant les différents systèmes de tri optique, des capteurs à infrarouge proche (NIR), des capteurs d'informations visuelles (VIS), des technologies d'apprentissage profond, nous avons atteint le niveau de granularité de tri le plus élevé du marché. Cela nous permet de trier par type de matériau et par couleur. Et aussi maintenant, grâce à l'apprentissage profond, par forme, taille, dimensions ou autres détails.  
  • Automatisation avancée des usines: La valeur de l'apprentissage profond réside dans la reconnaissance d'objets à l'aide de caméras couleur. En d'autres termes, des systèmes comme notre GAINnext™ voient ce que l'œil humain peut voir. Nous pouvons automatiser des tâches de tri qui devaient auparavant être effectuées par l’homme, ce qui nous permet de traiter rapidement et efficacement de plus grandes quantités de matériaux recyclables. 
  • Optimisation des processus: Les systèmes de tri alimentés par l'IA génèrent d'énormes quantités de données sur la composition des matériaux, l'efficacité du tri et les performances des équipements. En analysant ces données, les opérateurs d'usine peuvent identifier les opportunités d'optimisation, rationaliser les opérations, et prendre des décisions éclairées pour améliorer l'ensemble des processus de recyclage. En outre, les possibilités vont au-delà des systèmes de tri. Des caméras basées sur l'apprentissage profond peuvent être placées à des points clés du circuit de tri pour garder un œil sur l'ensemble du processus et du flux de matériaux. L'analyse des flux de déchets basée sur l'IA permet aux exploitants d'usines de surveiller en permanence la qualité des flux triés, les pertes de matériaux, et même d'assurer la conformité avec les réglementations en matière de recyclage alimentaire.
  • Résoudre des tâches de tri auparavant impossibles: L'apprentissage profond permet de résoudre des tâches jusqu'alors impossibles, comme nous le verrons prochainement.
Frise chronologique de l'histoire de l'IA pour GAINnext

Chronologie de l'application pionnière de l'apprentissage profond par TOMRA 

2019: Introduction du premier système de tri du secteur basé sur l'apprentissage profond GAIN (aujourd'hui : GAINnextTM). 

-Retrait des cartouches de PE-silicium des flux de polyéthylène (PE). 

2022: Première application de l'apprentissage profond sur le marché du bois 

-Séparation du bois naturel du bois transformé 

2023: Poursuite du développement de l'écosystème d'apprentissage profond de TOMRA 

-Application de désencrage et de nettoyage du papier pour des flux de papier plus propres  

-Application de nettoyage du PET pour des flux de bouteilles PET d'une pureté encore plus élevée 

-Élimination du MDF 

2024: Lancement de plusieurs nouvelles applications révolutionnaires, y compris la première solution de l'industrie pour trier les emballages plastiques alimentaires et non alimentaires ; changement de nom en GAINnext™. 

-PET alimentaire et non alimentaire 

-PP alimentaire et non alimentaire 

-PEHD alimentaire ou non alimentaire

-Canettes en aluminium usagées (UBC)

2025: D'autres nouvelles applications à venir! 

L'IA : un catalyseur pour la transition verte 

L'IA est sur le point de révolutionner la récupération des ressources, ce qui en fait un outil essentiel de la transition écologique. Alors que les réglementations se durcissent et que les attentes des consommateurs évoluent, notre industrie se trouve à un tournant décisif. L'apprentissage profond offre une solution puissante pour faire avancer l'économie circulaire.  

Chez TOMRA, nous nous attendons également à ce que l'IA et les technologies Cloud soient de plus en plus utilisées pour l'analyse des déchets, en améliorant la transparence non seulement au niveau des trieurs, mais aussi tout au long du processus de tri. C'est pourquoi nous avons développé des outils de surveillance basés sur le Cloud comme TOMRA Insight et investi dans PolyPerception et ses plateformes d'analyse des déchets basées sur l'IA

En libérant le potentiel de l'IA, nous pouvons créer de nouveaux marchés pour des produits de plus grande valeur, stimulant ainsi davantage la croissance et la durabilité. 

Bianca Gruber
Content Lead
Téléphone: +34660268491