Le bois est un produit naturel et un matériau de construction léger avec d'excellentes propriétés physiques et donc un excellent matériau de construction - par exemple pour les instruments de musique ou les équipements sportifs. C'est précisément ici que les exigences de qualité sont très élevées. Malheureusement, le bois a une structure matérielle très inégale qui s'étend sur plusieurs dimensions.  C'est pourquoi des marges de sécurité importantes sont souvent nécessaires pendant le traitement, ce qui limite l'efficacité de l'utilisation des matériaux. Avec l'aide de la science, cette aspect pourrait bientôt être résolu. L'intelligence artificielle est une technologie clé pour cela.

Mark Schubert travaille à l'Empa dans le département de recherche "Cellulose et matériaux en bois". Ces dernières années, il a travaillé intensivement sur l'apprentissage automatique afin d'op-timiser la fonctionnalité du bois. Schubert et son équipe aimeraient maintenant appliquer cette expérience à d'autres domaines de la transformation du bois. Le problème rencontré par chaque entreprise de transformation est le contrôle à la réception, qui fournit des données sur la densité, la teneur en humidité, la direction des fibres et la position des cernesdu bois brut. Pour que la transformation du bois soit rentable, les étapes de production séquentielles telles que la séparation, le tri et le traitement doivent être bien planifiées et de nombreux paramètres de traitement correctement réglés.

En fin de compte, le contrôle de qualité montre si les réglages ont été corrects et si le traitement du bois a été réussi. Les employés qui ont le sens des proportions et des années d'expérience peuvent souvent aider à éviter les erreurs. Cependant, il n'existe pas d'approche holistique qui enregistre et analyse les paramètres de la matière première et du processus et permet de prédire la qualité du produit en temps réel.

C'est sur le point de changer. Mark Schubert analyse le flot de données provenant de la transfor-mation du bois à l'aide de réseaux de neurones artificiels et les intègre dans le processus de fabri-cation. Pour mettre en œuvre cette approche innovante, Schubert travaille en étroite collaboration avec Swiss Wood Solutions. La start-up, également établie à l'Empa sous la direction du CEO Oliver Kläusler, est spécialisée dans le raffinage des bois indigènes. Le bois d'épicéa ou d'érable est trans-formé à l'aide d'une presse spéciale et d'un savoir-faire accumulé depuis de nombreuses années en un matériau spécial dur et dense qui peut remplacer l'ébène tropical. 

Les bois compactés ont déjà été utilisées avec succès pour les violons, les guitares et les clarinettes, ainsi que pour les épées d'entraînement des Budos, des arts martiaux asiatiques. La production d'essai existante doit maintenant être considérablement augmentée. La semaine dernière, l'entre-prise a mis en service sa première presse industrielle. 

En collaboration avec Swiss Wood Solutions, Mark Schubert élargira son expérience afin que les produits en bois feuillus de haute technologie puissent être fabriqués avec une qualité constante à partir de la quantité croissante de matières premières traitées. Le projet de recherche est financé par Innosuisse.

Mark Schubert, l'Empa et l'équipe Swiss Wood Solutions exposeront leurs travaux au Swiss Innovation Forum le 21 novembre 2019 au Congress Center Basel.

 

Le scientifique de l'Empa Mark Schubert et son équipe mettent à profit les nombreuses possibilités offertes par l'apprentissage machine pour les applications de la technologie du bois. En collaboration avec Swiss Wood Solutions, Schubert développe une stratégie numérique de sélection et de transformation du bois qui utilise l'intelligence artificielle.