Technologie de capteurs : Comment une technologie si petite peut-elle avoir un impact environnemental si grand ?
Chez TOMRA, nous développons des solutions de pointe pour la collecte, le tri et le traitement qui facilitent la transition vers une économie circulaire, et au cœur de ces solutions réside la technologie des capteurs.
Elle constitue la base de la technologie sophistiquée utilisée dans nos trois divisions, à savoir TOMRA Collection, TOMRA Recycling et TOMRA Food, qui opèrent dans les domaines de la consigne, de la récupération des matériaux, du recyclage, de l’exploitation minière, des aliments transformés et des aliments frais.
Les solutions technologiques que les experts de TOMRA ont élaborées au cours des 50 dernières années, ainsi que les nouvelles technologies qu'ils développent pour l'avenir, sont conçues pour transformer la manière dont nous obtenons, utilisons et réutilisons les ressources de la Terre. Et les capteurs sont la clé...
Que sont les capteurs ?
Un capteur est un dispositif qui produit un signal de sortie afin de détecter un phénomène physique.
La plupart d’entre nous rencontreront et utiliseront des capteurs tous les jours sans même le savoir. Par exemple, nos smartphones utilisent des capteurs tactiles, nos souris d'ordinateur utilisent des capteurs optiques, nos thermostats utilisent des capteurs de température et nos détecteurs de fumée utilisent des capteurs à ionisation ou photoélectriques.
Ils sont utilisés dans un large éventail de secteurs et d’applications, et chez TOMRA, ils représentent un élément essentiel de notre technologie innovante.
Repérer une opportunité
Dans les années 1970, des systèmes de consigne pour les contenants de boissons existaient déjà. Ces systèmes favorisent le retour des contenants vides par le biais d’une petite consigne ajoutée au prix de la boisson, récupérable lorsque le client rapporte le contenant pour le recyclage.
Cependant, à mesure que ces systèmes de consigne devenaient populaires, il n'existait pas de solution pratique au défi logistique de la collecte des quantités de plus en plus importantes de bouteilles vides. Heureusement, la technologie des capteurs s'est révélée être la solution.
En 1971, à Asker, en Norvège, les frères Petter et Tore Planke ont combiné leurs compétences en ingénierie, en conception et en gestion d'entreprise pour trouver la solution parfaite. En 1972, l’entreprise avait créé un prototype de machine capable d’automatiser la collecte – désormais reconnue comme le premier automate de déconsigne(RVM) au monde.
L'efficacité de cette technologie était telle qu'à la fin de l'année, la société récemment créée par les frères, TOMRA, avait déjà installé 29 machines dans toute la Norvège. En 1973, TOMRA signait des accords de distribution à travers l'Europe et les États-Unis, marquant ainsi le début de leur remarquable parcours de croissance sur le marché et de génération de revenus.
Cinq décennies d’innovation en matière de capteurs
Le succès du prototype a finalement déclenché 50 ans d'innovation technologique en matière de capteurs chez TOMRA. Les ingénieurs de TOMRA savaient que la qualité des données des capteurs était essentielle. Ils ont donc passé des décennies à travailler sur de nouvelles avancées et améliorations, lançant de nouvelles générations d'automates de déconsigne de pointe qui ont mené à de nouvelles opportunités.
- 1977 – TOMRA SP : Création du premier RVM à utiliser des capteurs à programmation automatique basés sur un logiciel. Cela a changé la donne, car cela signifiait que la reconnaissance pouvait être modifiée sans avoir à percer de nouveaux trous dans la plaque lumineuse.
- 1987 – TOMRA 300 : cette machine de nouvelle génération était dotée d’une technologie laser pour améliorer ses performances, exploitant ainsi une nouvelle technologie pour la détection. Des lasers à semi-conducteurs ont été employés dans le scanner de bouteilles au lieu des lasers hélium-néon, ce qui a permis de réaliser des économies de coûts. De plus, l'ACC offrait en option la reconnaissance de caisses.
- 1997 – TOMRA 600 : marquant une étape critique dans l'évolution des ACC, le TOMRA 600 a été conçu avec une alimentation horizontale, de sorte que les contenants étaient insérés en position couchée plutôt qu'en position debout. Cela a résolu le problème des bouteilles en plastique légères qui basculaient pendant le processus de retour, mais cela a également mené à de nouvelles exigences en matière de capteurs. Une technologie robuste de reconnaissance des modèles est devenue la solution, en utilisant des caméras vidéo pour identifier différentes formes de bouteilles et garantir que les consommateurs recevaient le remboursement correct pour chaque bouteille.
- 2001 – TOMRA Sure Return : avec l’introduction de la surveillance vidéo continue des objets, la technologie brevetée Sure Return™ de TOMRA offrait des performances uniques pour garantir une reconnaissance rapide et précise des contenants et une détection complète de la fraude.
- 2006 – Security Mark Reader : le développement par TOMRA d'un lecteur de marques de sécurité de nouvelle génération (Security Mark Reader – SMR) a établi une nouvelle norme en matière de protection contre la fraude.
- 2009 – TOMRA True Vision™ : véritable amélioration des performances des RVM, la technologie brevetée de vision stéréo à caméras multiples de True Vision signifiait qu'elle pouvait détecter des bouteilles dans des caisses.
- 2013 – TOMRA Flow Technology™ : le nouveau modèle phare TOMRA T9 a vu l’introduction d’innovations technologiques en matière de capteurs. Il a ouvert de nouvelles perspectives avec la technologie TOMRA Flow, le premier système de reconnaissance à 360 degrés au monde (éliminant ainsi le besoin de faire pivoter les objets). Son système connecté de caméras avancées, de technologie optique et électronique a ouvert la voie à un niveau accru d'efficacité opérationnelle, permettant ainsi de traiter différents types de formes de contenants.
- 2019 – TOMRA R1 : TOMRA a ensuite étendu sa technologie TOMRA Flow à l'ensemble de sa gamme, et les performances de scan rapide et continu qu'elle offrait en ont fait la solution idéale et la plus efficace pour l'automate de déconsigne multi-feed TOMRA R1 Le TOMRA R1 permettait aux consommateurs de retourner plus de 100 contenants à la fois au lieu de les retourner un par un.
- 2021 – Avancées en matière de sécurité : consciente de l'importance de renforcer l'intégrité du système, TOMRA était à la pointe du développement d'une nouvelle technologie de capteur pour le marché allemand, sous la forme du lecteur de marques de sécurité breveté 5.0.
Optimiser la productivité dans les automates de déconsigne d'aujourd'hui
TOMRA dispose aujourd’hui de 82 000 automates de déconsigne à travers le monde.
Les différentes parties de l'automate de déconsigne intègrent plusieurs capteurs pour différentes étapes du parcours des contenants, depuis la partie avant jusqu'aux armoires de stockage à l'arrière, comme le montre la figure ci-dessus.Mickaël Fontaine explique comment fonctionne une installation modulaire classique : « Le consommateur a le choix entre différentes options accessibles depuis l'avant de la machine, telles que l'alimentation individuelle, l'alimentation multiple ou les caisses." La machine achemine le contenant vers un système composé d’armoires modulaires pour le tri et le compactage et, dans certains cas, d’une table pour les bouteilles réemployables et les convoyeurs de caisses. »
Un système comme celui-ci dépend de nombreux types de technologies de capteurs pour fonctionner efficacement, allant des capteurs prêts à l'emploi aux capteurs plus complexes développés en interne. Ils sont essentiels pour assurer l'efficacité et garantir une productivité optimale des ressources.
L’impact de la technologie des capteurs chez TOMRA
Depuis ses modestes débuts en 1972, TOMRA est devenue une entreprise mondiale comptant environ 5 000 employés et a généré un chiffre d'affaires de 12,2 milliards de NOK en 2022 uniquement.
Aujourd’hui, son domaine d'activité s'est considérablement élargi au-delà de la fabrication de RVM , avec trois divisions principales, toutes ayant toujours pour base la technologie des capteurs :
- TOMRA Collection : Cette division poursuit le travail initié par les frères Planke, se spécialisant dans la collecte de bouteilles et de cannettes en vue du recyclage en Clean Loop La technologie des automates de déconsigne TOMRA joue un rôle significatif pour garantir que les contenants de boissons restent dans la boucle d'utilisation et de réutilisation, avec plus de 45 milliards de contenants de boisson collectés chaque année. Cette division intègre également l’activité de récupération des matériaux de l’entreprise, qui se charge de la collecte, du transport et du traitement des contenants de boissons usagés, ainsi que de la gestion de la vente des matériaux traités aux recycleurs.
- TOMRA Recycling Sorting : L’objectif principal de cette division est de récupérer les matériaux recyclables à partir des déchets et des flux de métaux. Sa technologie de tri basée sur des capteurs contribue à éviter la mise en décharge d’un grand nombre de matériaux grâce à la possibilité de scanner, de récupérer et de trier les matériaux par type et (selon l’application) par couleur. Ses machines de tri intelligentes sont capables de trier les déchets solides, métalliques, électroniques, le papier et le bois. À ce jour, près de 9 000 machines de tri basées sur des capteurs pour le tri en vue du recyclage ont été installées dans plus de 100 pays à travers le monde.
- TOMRA Mining : Cette division travaille à la création d’une industrie minière plus respectueuse de l’environnement. En utilisant la technologie de tri basée sur des capteurs, TOMRA Mining génère moins de déchets, récupère davantage de minéraux et de minerais précieux, tout en réduisant la consommation d'énergie et d'eau, ce qui améliore à la fois la durabilité et la productivité. En 2015, cet équipement de tri a même permis de récupérer le deuxième plus grand diamant du monde en un siècle.
- TOMRA Food : En tant que premier fournisseur de technologies pour le tri, l'épluchage à vapeur et les solutions post-récolte dans l'industrie alimentaire, cette division offre des solutions permettant de trier et calibrer une variété d'aliments transformés et frais (allant des fruits et légumes aux protéines et aux noix, et bien d'autres) afin d'assurer la plus haute qualité et la sécurité alimentaire durable. Sa technologie de pointe est un excellent exemple de la sophistication des capteurs de TOMRA. Ces « super-capteurs » peuvent détecter les impuretés, les toxines et les contaminants, et ils peuvent accomplir une multitude de tâches, allant de la mesure de la teneur en sucre des pommes (pour distinguer les pommes de qualité supérieure des pommes bon marché) à l'épluchage des pommes de terre de manière à préserver le maximum de chair et ainsi réduire le gaspillage.
Révolutionner notre utilisation des ressources
Soulignant le rôle inestimable joué par les capteurs dans tous les domaines de l’entreprise TOMRA, Mickaël Fontaine a déclaré : « Dans toutes nos divisions, nos capteurs de pointe ont la capacité de rapidement détecter des objets en grandes quantités. Pour le recyclage et l'exploitation minière, ils contribuent à la sélection de matériaux de valeur. Pour l'industrie alimentaire, ils nous permettent d'éliminer les impuretés et les contaminants. Ils rendent le processus rapide, efficace et performant.
« Cette technologie a joué un rôle déterminant dans notre incroyable parcours, qui nous a fait passer de la fabrication d'automates de déconsigne à devenir une entreprise mondiale dont l’objectif est de révolutionner la façon dont nous obtenons, utilisons et réutilisons les précieuses ressources de notre planète. »
TOMRA Collection fait la différence en collectant 1 500 objets par seconde qui sinon auraient pu finir dans la nature, les océans ou les décharges. De même, TOMRA Recycling joue un rôle essentiel en récupérant des objets valorisables qui mettraient des décennies à se décomposer, tout en réduisant la nécessité pour les fabricants de produire de nouveaux produits à partir de matières premières vierges. En ce qui concerne l'industrie minière, la technologie contribue à réduire l’impact environnemental d’une industrie qui consomme la même quantité d’énergie que l’industrie aérienne. Alors que TOMRA Food réduit le gaspillage alimentaire en garantissant la meilleure qualité des aliments, tout en favorisant l'efficacité et en économisant de l'énergie.
Contribuer à un avenir durable
Mickaël Fontaine pense que la technologie des capteurs continuera à jouer un rôle crucial pour rendre le monde meilleur.
« Nous aspirons à diriger la Révolution des ressources, et nous travaillons en ce sens en élargissant notre influence Nous avons une ambition de croissance considérable, et à chaque fois que nous nous lançons dans un nouveau segment de marché, notre objectif est de devenir un leader technologique mondial dans cette catégorie. Nous pensons qu’il est possible d’exploiter les connaissances que nous avons acquises sur les capteurs dans différents secteurs et de découvrir comment ils peuvent créer de la valeur dans ces secteurs », a-t-il conclu.
En conclusion, et cela est essentiel, nous devons continuer à attirer des esprits innovateurs qui souhaitent se joindre à nous dans cette entreprise. Nos ingénieurs et experts en technologie sont le pilier de notre entreprise et la principale raison de notre croissance constante et de notre influence mondiale bien réelle. Nous recherchons des personnes talentueuses qui partagent notre passion et sont motivées à nous aider à relever les défis futurs et à concevoir des solutions.
