La inteligencia artificial (IA) está transformando el sector del plástico a gran velocidad, y como parte de la transformación hacia la industria 4.0, una investigación de KIOptiPack busca optimizar el diseño y el reciclaje de envases de plástico con algoritmos y tecnología de última generación.
En colaboración con diversos socios, los investigadores del Fraunhofer IVV están integrando la IA como un elemento clave para afrontar los principales retos tecnológicos en el reciclaje de plásticos y en el procesamiento de materiales reciclados destinados a la fabricación de envases.
El objetivo es reducir los residuos plásticos, desarrollar envases más sostenibles y disminuir la demanda de materias primas, promoviendo así la economía circular y fortaleciendo la seguridad de suministro en Europa.
Diseño de envases optimizados gracias a la inteligencia artificial
Para alcanzar estos objetivos, el equipo de Fraunhofer IVV ha desarrollado innovadoras herramientas de optimización basadas en inteligencia artificial, conectadas a un espacio de datos que integra información sobre las propiedades, el origen y el destino de los materiales plásticos. Este enfoque digitalizado permite abordar de forma integral los numerosos requisitos que deben cumplir los envases, facilitando su reciclaje y mejorando su diseño general.
Además de la sostenibilidad y el impacto ambiental, se consideran factores como la funcionalidad, el diseño, la aceptación por parte del consumidor y la viabilidad en la fabricación. Una vez recopilados e interconectados todos los datos, las herramientas de IA recomiendan las mejores configuraciones de embalaje, optimizando el uso de materiales y reduciendo el desperdicio.
El espacio de datos desarrollado permite un intercambio de información seguro y eficiente más allá de los límites de la fábrica, proporcionando una infraestructura esencial para la colaboración entre los diferentes actores de la cadena de valor.
IA aplicada al reciclaje de alta calidad
Otra área de aplicación destacada es la selección de métodos de reciclaje. Según Matthias Reinelt, director del grupo de Modelado de Vida Útil y Envases de Fraunhofer IVV, «las herramientas basadas en IA son imprescindibles para lograr un reciclaje de alta calidad de materiales plásticos». Estas soluciones de software modulares permiten analizar las propiedades de los materiales y conectar flujos de información para identificar los usos más adecuados de los materiales reciclados, incluso cuando presentan propiedades variables.
Por ejemplo, su herramienta de IA optimiza la producción de envases como los de yogur, asegurando un grosor de pared homogéneo y una forma ideal, utilizando la mayor cantidad posible de material reciclado de calidad.
Además, los investigadores emplean técnicas de cromatografía asistidas por IA para evaluar y garantizar la pureza de los materiales reciclados, evitando que sustancias no aptas o contaminadas ingresen al proceso productivo, un paso crítico para la sostenibilidad y la seguridad de los productos finales.
Principales aplicaciones de la inteligencia artificial en la Industria del Plástico
La inteligencia artificial ofrece múltiples beneficios para la industria del plástico, destacando en áreas como:
1. Optimización de procesos
El análisis de datos operativos y de sensores permite a los algoritmos de IA identificar patrones y ofrecer recomendaciones para mejorar la eficiencia de la producción, reduciendo el consumo energético, los residuos y los costos.
2. Desarrollo de nuevos materiales
Mediante simulaciones y análisis de big data, la IA acelera el diseño de plásticos innovadores, más ligeros, resistentes y sostenibles.
3. Control de calidad
La inteligencia artificial facilita la detección temprana de defectos en productos plásticos a través de análisis de imágenes y datos sensoriales, mejorando la calidad y reduciendo el desperdicio.
4. Planificación y gestión de la producción
La IA optimiza la previsión de la demanda, la gestión de inventarios y las cadenas de suministro, eliminando cuellos de botella y mejorando la productividad.
5. Gestión de residuos
Con tecnologías de reconocimiento de imágenes y aprendizaje automático, la IA mejora la clasificación y reciclaje de residuos plásticos, impulsando la transición hacia una economía circular.
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