Comment Amazon utilise l’IA pour réduire de 500 000 tonnes par an son utilisation d’emballages

Le géant de l’e-commerce Amazon a construit son propre modèle pour réduire les déchets d’emballage. Selon les données communiquées par l’entreprise, cette initiative permet désormais de réduire d’au moins 500 000 tonnes par an la quantité d’emballages utilisée.

Un article de Amy Feldman pour Forbes US – traduit par Lisa Deleforterie

L’expédition quotidienne de 20 millions de colis par Amazon dans 19 pays impose une demande considérable en emballages, qu’ils soient en papier, en carton ou en plastique. Trouver des méthodes efficientes pour emballer ces articles s’avère à la fois bénéfique pour l’environnement et pour les résultats financiers de l’entreprise.

En 2019, Amazon a donc lancé son propre modèle d’IA pour réduire les déchets d’emballage. Résultat : cinq ans plus tard, le géant contribue à économiser au moins 500 000 tonnes d’emballages par an, selon les données de l’entreprise. Cela équivaut à peu près au poids de 7 750 avions Boeing 737.

« Cela nous permet de prendre ces décisions à grande échelle », a déclaré à Forbes Kayla Fenton, responsable de l’équipe chargée de l’innovation en matière d’emballage au sein d’Amazon. « C’est certainement un exemple où le développement durable et les affaires peuvent être bien alignés. »

Afin de gérer ce volume, les chercheurs chez Amazon ont mis au point un modèle d’IA baptisé Package Decision Engine. Celui-ci vise à prédire le choix d’emballage le plus efficace, garantissant par exemple qu’un ensemble d’assiettes soit placé dans une boîte robuste, tandis qu’une couverture n’en nécessite pas.

Le modèle exploite le traitement du langage naturel ainsi que des données textuelles sur chaque produit répertorié dans la boutique en ligne, incluant des informations de base comme le nom et la description. Il intègre également les retours d’expérience et les commentaires des clients, incluant les informations sur les produits arrivés endommagés. Cette démarche combine toutes ces données avec des clichés pris à l’arrivée des articles dans les entrepôts Amazon, à l’aide d’un dispositif de vision par ordinateur spécialement conçu. Ces images fournissent à l’entreprise des détails précis sur les dimensions de chaque objet et capturent différents angles, facilitant ainsi la détermination de la méthode d’emballage optimale.

Avec le temps, le modèle a affiné son identification des articles. Par exemple, les produits équipés d’aimants puissants reçoivent une protection adéquate pour éviter de rester coincés sur les convoyeurs logistiques.

Dans un article datant de 2021, les chercheurs d’Amazon Prasanth Meiyappan, un scientifique appliqué titulaire d’un doctorat en sciences atmosphériques de l’université de l’Illinois à Urbana-Champaign, et Matthew Bales, un physicien chargé de l’apprentissage automatique au sein de l’équipe chargée de l’expérience client d’Amazon, ont écrit que la combinaison de données à la fois visuelles et textuelles améliorait les performances du modèle jusqu’à 30 %.

« L’utilisation de l’IA pour prendre des décisions en matière d’emballage est inhabituelle », a déclaré Euihark Lee, professeur en sciences de l’emballage de l’université d’État du Michigan. « Je pense qu’Amazon est à l’avant-garde de la mise en œuvre de l’IA dans le domaine de l’emballage parce qu’elle dispose d’un grand nombre de données », a-t-il déclaré. « D’autres entreprises ne disposent pas d’une telle quantité de données. »

L’IA au cœur de la stratégie d’emballage d’Amazon

Mme Fenton a indiqué qu’Amazon, dont le chiffre d’affaires s’élève à 575 milliards de dollars (538,8 milliards d’euros), utilise actuellement le modèle d’IA dans toute l’Amérique du Nord et l’Europe, et qu’elle travaille à son déploiement en Inde, en Australie et au Japon. Elle a refusé de donner une date pour l’achèvement du déploiement international, mais a fait remarquer que le modèle d’IA devrait apprendre de nouvelles langues et incorporer des produits spécifiques à ces marchés.

Amazon a déclaré que son modèle d’emballage l’a aidé à réduire plus de 2 millions de tonnes d’emballages entre 2015 et 2022. Cela représente une augmentation de 500 000 tonnes depuis la dernière fois que le géant du commerce de détail a annoncé sa réduction d’emballages en 2021, lorsqu’il a déclaré avoir économisé plus de 1,5 million de tonnes depuis 2015. Amazon ne divulgue pas le nombre de tonnes de matériaux d’emballage qu’il utilise chaque année, ce qui rend difficile de savoir dans quelle mesure le modèle d’IA a réduit sa consommation totale d’emballages.

Des experts ont déclaré à Forbes que toute réduction était positive. « Je pense qu’elle est substantielle », a déclaré David Feber, associé principal de McKinsey spécialisé dans l’emballage. Rafael Auras, professeur de durabilité des emballages à l’université de l’État du Michigan, a souligné que la réduction de plus de 2 millions de tonnes d’emballages par une seule entreprise est impressionnante. Cependant, il a noté que le problème de la surconsommation d’emballages est si répandu que cette réduction ne représente qu’une goutte d’eau dans l’océan des défis à relever. « Il existe une grande opportunité, non seulement pour Amazon, mais aussi pour l’ensemble du secteur, d’utiliser l’IA pour réduire les déchets d’emballage », a-t-il déclaré.

L’utilisation de l’IA par Amazon dans le domaine de l’emballage n’est pas seulement une question de déchets ou de durabilité, bien sûr, mais aussi de coûts. Dans son dernier rapport annuel, l’entreprise explique comment elle cherche à « réduire ses coûts variables par unité », notamment en choisissant le bon emballage.

Les emballages en plastique constituent un point de friction particulier pour Amazon. Le plastique est difficile à recycler et un rapport récent de CalPIRG a révélé que les déchets plastiques d’Amazon déposés dans les poubelles des magasins étaient rarement acheminés vers les centres de recyclage.

Vers un avenir sans plastique ? 

Amazon a annoncé en octobre que son entrepôt d’Euclid, dans l’Ohio, remplacerait les emballages en plastique par des matériaux en papier et en carton recyclables. Cette initiative s’inscrit dans un effort pluriannuel visant à éliminer progressivement l’utilisation de plastique dans son réseau de distribution. « Le modèle d’IA l’a aidé à opérer ce changement en déterminant quels articles pouvaient être placés en toute sécurité dans des sacs en papier – un nouveau type d’emballage qui est 90 % plus léger que les boîtes en carton rigides de même taille – et lesquels avaient encore besoin d’options plus robustes », a expliqué Mme Fenton.

Elle a indiqué que le passage aux emballages en papier et en carton était désormais achevé dans le centre de distribution de l’Ohio, mais a refusé de donner une date butoir pour l’abandon du plastique dans les autres entrepôts d’Amazon aux États-Unis. En Europe, où une nouvelle législation interdira bientôt les emballages plastiques à usage unique, Amazon a remplacé ses sacs de livraison et ses coussins d’air en plastique par des matériaux en papier et en carton.

Amazon a déclaré que son objectif était de réduire à zéro ses émissions de carbone d’ici à 2040. Dans son dernier rapport sur le développement durable pour 2022, l’entreprise a déclaré avoir réduit ses émissions de carbone de 0,4 %, alors que ses ventes ont augmenté de 9 %, en partie grâce à la livraison de 145 millions de colis dans le monde entier avec sa flotte de plus de 9 000 véhicules électriques. Les choix d’emballage peuvent également avoir un impact indirect sur les émissions (et les coûts) des livraisons, car plus les colis sont petits, plus il est possible d’en mettre dans un véhicule. « L’impact de la réduction des emballages se fait sentir dans l’emballage lui-même et dans le transport de colis plus petits et plus adaptés aux clients », a assuré Mme Fenton.

Mais pour réduire totalement l’impact de tous ces paquets expédiés aux consommateurs, la réduction des déchets n’est qu’un élément parmi d’autres. Un autre défi, peut-être plus difficile à relever, consistera à amener les papeteries qui fournissent les boîtes et les sacs à les produire de manière durable.

De nouvelles réglementations et législations sur la durabilité des emballages pourraient constituer un catalyseur important. M. Feber, de McKinsey, a indiqué que plus de 700 réglementations dans 59 pays portent sur la durabilité des emballages, dont 50 à 100 au niveau des États et des collectivités locales aux États-Unis. « Les véritables percées en matière de durabilité et de coûts, se produiront lorsque l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement travaillera de concert », a-t-il ajouté.

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