Utiliser des bras robotiques capables de trier des déchets variés selon leur taille et les matériaux est un défi technologique. ZenRobotics propose sa technologie dans 14 pays de l’Union Européenne et permet de traiter entre 40% et 70% de déchets supplémentaires. Le 11 août, le groupe américain Terex rachète l’entreprise.
Les faits : Un système complexe et efficace
Un bras robotique dans un centre de tri cela n’a rien d’original. Si il s’agit seulement de déplacer un objet précis d’un point A à un point B. Mais un bras robotique capable de dissocier une planche en bois avec une tâche foncée d’une planche en bois avec un clou, constitue un tout autre défi. Et si ce bras doit en plus traiter différents matériaux et types de déchet sur un même tapis, en jonglant entre plusieurs zones de dépôts, on peut parler de prouesse technologique.
C’est la société finlandaise Zen Robotics qui fait figure de précurseur en s’intéressant dès 2010 à la conjugaison entre l’IA et les bras robotiques à destination du recyclage. Depuis le procédé n’a cessé d’être perfectionné. En 2015 la société s’attaque au premier secteur de production de déchet en Europe : la construction. Et met en place une nouvelle version de sa technologie, capable de différencier et trier des déchets lourds: le Heavy Picker.
En s’appuyant sur cette nouvelle version, la société Romeo annonce en 2020 la construction de deux unités de tri entièrement automatisées à Vantaa, en Finlande. C’est dans cette même ville que Zen Robotics a développé ses premiers modèles. Une année plus tard la société est en capacité de traiter 30% des déchets produits dans la région d’Helsinki et peut prendre en charge la totalité de ceux issus du secteur du bâtiment. La direction commerciale de l’entreprise étend même son offre au-delà de la région, jusqu’en Estonie. Il faut dire qu’avec une capacité de traitement des déchets du bâtiment portée à hauteur de 120.000 tonnes par an, les performances sont bien supérieures à celles de la manutention humaine.
Le groupe américain Terex l’a bien compris et rachète Zen Robotics le 11 août. Le contenu de la transaction est encore inconnu. Une situation dommageable alors que l’entreprise a bénéficié en 2015 d’un financement de l’Union Européenne de 1,4 millions d’euros pour développer sa technologie. Le montant fourni par l’Union Européenne représentait 70 % de cette campagne de financement intitulée « Révolution du recyclage robotique ».
Quand la machine dépasse le maître :
Pour réaliser ses performances, Zen Robotics s’est concentré dans l’adaptabilité des machines. Les chaînes de tri sont automatisées sans nécessité une programmation lourde. C’est l’intelligence artificielle qui permet au logiciel conjuguant capteurs de détection et mécanique, de répondre à des situations variées. L’atout pour les clients réside dans la mise à jour régulière du programme.
« Le Machine Learning peut être défini comme étant une technologie d’intelligence artificielle permettant aux machines d’apprendre sans avoir été au préalablement programmées spécifiquement à cet effet. Le Machine Learning est explicitement lié au Big Data, étant donné que pour apprendre et se développer, les ordinateurs ont besoin de flux de données à analyser, sur lesquelles s’entraîner. » définition par ia-data-analytics.fr :
Dans son développement, ZenRobotics est appuyée par la société Stadler, chargée de l’architecture des usines commandant le système automatisé. Une expertise qui permet d’optimiser les centres de tri, en définissant les parcours des tapis, l’implantation des bras et des zones de stockage. Cette collaboration est revendiquée par ZenRobotics qui s’assure ainsi que les résultats de sa technologie ne soient pas gâchés par des fautes de conception au niveau des sites d’exploitation.
La firme compte aujourd’hui 22 sociétés parmi ses clients et commence à s’étendre dans toute l’Europe, où 14 centre ont acheté ses services. En France, la société Ar-Val fait parti des clients et lance en 2017 un projet de tri entièrement automatisé. En Suisse, Sogetri revendique déjà une capacité de traitement annuel de 77 tonnes de déchet issu de la construction.
Pour ces industriels la robotique est un atout qui accroît leur rentabilité et justifie des investissements importants. A lui seul, le site de Vantaa a coûté plus de de 35 millions d’euros. Mais la société Romeo à l’origine de cette acquisition vante une capacité de traitement des déchets 40 % supérieure à celle d’un centre de même taille non équipé de la technologie. « L’usine de traitement des déchets de la construction est capable de traiter 30 tonnes par heure. Celle pour les déchets du commerce et de l’industrie a une capacité de 15 tonnes par heure » précise Jürgen Berger, Directeur des ventes à Stadler.
Des performances impossibles à atteindre dans une structure où les déchets lourds doivent être triés à l’aide de grues opérés par des humains. Les atouts de la robotique et du machine learning permettent aussi d’économiser des moyens en terme de sécurité et de main d’œuvre, y compris pour le traitement des déchets ménagers. Harri Holopainen chef du développement technologique à Zen Robotics a bien compris qu’il pouvait conjuguer l’argumentaire de rentabilité à celui de la sécurité au travail: « Vu le nombre d’objets hasardeux que l’on peut trouver sur une chaîne de tri, c’est vraiment dangereux d’y poser ses mains. » Seringue, clous, brisure tranchante sont effectivement des risques pour les employés. A plus forte raison dans le cadre d’une tâche répétitive et en cas de cadence élevée. La machine elle travaille à vitesse constante, sans baisse des performances au fil de la journée.
Le contexte : La réforme des normes écologiques en Europe
Le plus gros volume de déchet au sein de l’Union Européenne concerne le secteur du bâtiment. Il constitue près d’un tiers du volume total de nos déchets. Remplacement de fenêtre, de revêtement, changement de cloison : les politiques en faveur de la rénovation des logements accentuent le volume des déchets de ce secteur d’activité.
L’Union Européenne a lancé en 2016 un protocole de gestion des déchets pour que la rénovation ne se transforme pas en une immense décharge. Intitulé Construction 2020, le document pose des ambitions communautaires et s’accompagne de financements accordés au titre de l’économie circulaire. L’objectif est de traiter 70% des déchets issus de la construction. C’est dans ce cadre que la Commission Européenne a participé au financement de ZenRobotics.
Si les moyennes nationales respectent globalement le quota fixé, localement il demeure des inégalités. Deux facteurs freinent les résultats. Le premier est lié au manque de confiance dans la qualité des matériaux recyclés. Le second réside dans le coût de traitement des déchets lourds.
L’Union Européenne espère diminuer les émissions de CO2 en remplaçant une part des importations de matière première par leur réutilisation et en évitant que les déchets européens ne soient exportés à l’autre bout du monde. Pour cela il est nécessaire d’offrir des solutions locales en terme de recyclage. La modernisation des centre de tri et la rentabilité associée pourraient répondre à cet enjeu.
Et si des industriels investissent désormais dans un tri entièrement automatisé, c’est qu’ils ont de plus en plus de garantie en terme de vente de leurs matériaux. En 2020, la France impose aux travaux publics, l’utilisation d’au moins 60 % de matériaux recyclés issus du secteur du bâtiment. La mesure se limite aux constructions routières mais oriente le marché.
Il conviendra cependant de surveiller les succès de chacun. La France recycle environ 70 % des déchets issus du bâtiment. Mais le calcul retenu par l’État intègre le remblayage des carrières comme étant du recyclage. Si ces remblayages sont important à réaliser, pour stabiliser les sols fragilisés par l’extraction, il est évident qu’au fur et à mesure, ce débouché s’amenuisera et ne permettra pas de maintenir l’objectif des 70 % de déchets recyclés.