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Financé au titre de: FP6-IST

Success stories de projets - suivre le bois depuis la forêt jusqu'au meuble

L'industrie traditionnelle du bois s'accompagne d'un important gaspillage, qui entraîne des coûts élevés pour l'économie et pour l'environnement. Un projet financé par l'UE s'est penché sur des technologies visant à renforcer la traçabilité sur toute la chaîne de production du bois, ainsi que la productivité de cette filière.
Success stories de projets - suivre le bois depuis la forêt jusqu'au meuble
Un arbre abattu sera-t-il vraiment transformé en produit fini? La filière du bois se doit de méditer sur cette variante de la question philosophique classique. Actuellement, la réponse n'est pas assurée car environ 10% du bois abattu est perdu. Pour l'ensemble de l'Europe, ceci représente chaque année 25 millions de mètres cubes de bois et 5 milliards d'euros.

«C'est un énorme gaspillage d'argent et de ressources», estime le Dr Richard Uusijärvi du département Technologies du bois de l'institut de recherche technique SP de Suède. «L'Europe est un très gros exportateur de bois, et représente entre 25 et 30% de la production mondiale.»

Le problème, explique-t-il, est que les fabricants ne tiennent pas compte de la qualité du bois avant qu'il arrive à la scierie. «Ils reçoivent tout le bois et choisissent ensuite celui qu'il faut utiliser. Dans de nombreux cas, le bois n'a pas la qualité requise et ils s'en débarrassent.»'

Le Dr Uusijärvi était le coordinateur du projet Indisputable Key («Traceability for wood industry competitiveness digital forestry chain»), une initiative de recherche collaborative qui s'est achevée récemment et dont le but était d'étudier comment l'utilisation de technologies de l'information de pointe pourrait améliorer cette situation. «Nous voulions créer un système capable de suivre automatiquement et à grande échelle le bois tout au long de la chaîne de production», déclare-t-il.

Le système utilise un étiquetage électronique permettant aux billons de transporter avec eux leur histoire depuis la forêt jusqu'à la scierie, ainsi qu'une technologie d'impression sur bois jusqu'au produit fini.

«L'intérêt, c'est que les arbres qui ne conviennent pas au sciage n'iront pas à la scierie. Les propriétés du bois seront exploitées pour minimiser le gaspillage», poursuit le Dr Uusijärvi. «Cela se traduit par une meilleure qualité du produit et un coût inférieur pour l'environnement.»

Mise en place du suivi

Le projet a conçu un système basé sur les données individuelles associées (IAD - Individual Associated Data) Lorsque l'arbre est abattu et tronçonné, chaque billon est marqué d'un code électronique unique transmis à une base de données recueillant des informations telles que la taille du billon, son lieu d'origine et la date de la coupe.

Ces données sur l'arbre et sa qualité peuvent ensuite être utilisées dans la forêt et tout au long de la chaîne de production bois pour des prises de décision importantes, suggère le Dr Uusijärvi. Des instruments dans les véhicules de transport et les machines de traitement pourront s'en servir afin de garantir que le bois ayant la qualité adéquate arrive là où il faut. Cette technologie améliore la logistique et évite le mélange de billons de qualités différentes.

L'équipe du projet a conçu deux éléments pour marquer les billons: un transpondeur sur circuit intégré incorporé au bois et un système de marquage à base d'encre. Ils sont mis en place lors de l'abattage et d'autres informations sont saisies à mesure que les billons circulent dans la chaîne de production.

Les chercheurs ont également mis au point des technologies d'appoint, comme un applicateur de transpondeur automatique (ATA) pour insérer les étiquettes dans le bois, et un système automatique de marquage à l'encre monté sur l'abatteuse (LogDots), ainsi que les systèmes et les logiciels nécessaires pour la lecture de ces codes.

Le Dr Uusijärvi insiste sur une caractéristique importante du système: il s'améliore de lui-même. «Des données sont collectées lorsque le bois circule dans le système. Le bois ayant la qualité requise pour une utilisation donnée est ainsi repéré, ce qui permet de prendre de meilleures décisions à l'étape suivante. Ceci réduit la quantité de bois nécessaire pour chaque utilisation.»

Viabilité

Le projet s'appuyait sur une précédente initiative financée par l'UE. «Le projet Lineset nous a permis de comprendre la faisabilité d'un tel système de traçabilité. Il a également exploré les avantages qu'il pourrait apporter à la filière», souligne le Dr Uusijärvi. «Mais il nous a fallu créer un système pour qu'il soit commercialement utilisable.»

«Nous avons travaillé pour adapter de façon efficace les technologies de communications et de données disponibles à destination du marché», ajoute-t-il.

Un élément déterminant a été l'utilisation de transpondeurs RFID (identification par radiofréquence) à très haute fréquence. «Ils n'avaient jamais été utilisés pour le bois. Nous avons pu démontrer qu'ils étaient viables au niveau industriel», déclare le Dr Uusijärvi.

Environ 30 000 transpondeurs ont été produits pour le projet. «Nous les avons produits selon un procédé de moulage par injection», affirme-t-il. Les transpondeurs ont été testés sur plusieurs sites, depuis les billons dans la forêt jusqu'à l'usine, des scieries de contreplaqué et des fabricants de poteaux en Finlande, France, Norvège et Suède.

«Nous avons atteint les objectifs que nous nous étions fixés», ajoute-t-il. «Nous avons montré qu'il est possible de produire les transpondeurs à grande échelle. L'IAD fonctionne, et nous avons testé le système sur le terrain sur une longue période.»

Les prochaines étapes

Il est cependant nécessaire de développer davantage ces technologies pour qu'elles soient commercialement viables. «Nous devons réduire le coût et la taille des transpondeurs», déclare le Dr Uusijärvi.

Actuellement, le coût d'un transpondeur produit en grandes quantités est d'environ 30 centimes. «Il est possible de réduire le prix, mais il reste toujours trop élevé», poursuit-il. «Pour que la filière adopte le système, ce coût devrait être d'environ 3 centimes, ce qui nécessite un processus de fabrication en continu à la place de l'actuel processus par lot.»

Un autre élément important consiste à réduire la taille des unités. «Nous avons besoin d'un processus en continu capable d'insérer instantanément les transpondeurs lorsque les billons sont coupés», déclare le Dr Uusijärvi. «Actuellement, la taille des unités et la force nécessaire pour les insérer ne le permettent pas. Le processus prend plusieurs secondes, ce qui est trop long.»

Il reste cependant optimiste quant à la possibilité de réduire de moitié les dimensions de l'unité, ce qui permettrait cette avancée. «Nous avons quelques bonnes idées quant à la manière d'y parvenir. Ceci diminuerait le volume d'un facteur 10 et les forces nécessaires seraient considérablement réduites», déclare-t-il.

Un autre élément devant être développé par les activités de suivi consiste à améliorer la visibilité de l'encre. Son équipe est maintenant au stade des négociations préliminaires afin de poursuivre les travaux du projet dans une future initiative de recherche collaborative. «De nombreux partenaires désirent continuer à travailler ensemble», confirme-t-il.

Vingt-huit partenaires de cinq pays ont participé à ce projet d'une durée de trois ans, qui s'est achevé en mars 2010. Il disposait d'un budget initial de 12,6 millions d'euros, qui a atteint les 13,5 millions, dont 7,7 millions provenant du sixième programme cadre (6e PC) de l'UE pour la recherche.

Indisputable Key a démontré que les technologies peuvent apporter une bien meilleure traçabilité dans la filière bois. La gestion efficace des ressources naturelles est un problème pour de nombreux secteurs et le défi consiste maintenant à faire de ce système une réalité commerciale.

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