К 2030 году глобальное образование электронных отходов достигнет 74,7–82 миллионов метрических тонн. По мере того как устройства устаревают с огромной скоростью, проблема электронных отходов становится всё более и более острой. В ответ на этот вызов появился проект, объединяющий технологии измерения, робототехнику, искусственный интеллект и управление знаниями для решения проблемы.
Масштаб проблемы
Проблема электронных отходов трудно переоценить. Только Европейский союз в 2022 году произвёл около пяти миллионов тонн электронных отходов. В США ежегодно генерируется 6,9–7,6 миллионов метрических тонн электронных отходов, что эквивалентно примерно 20 килограммам отходов на человека в год. К 2030 году мировое производство электронных отходов, по прогнозам, увеличится до 74,7–82 миллионов метрических тонн.
Текущее состояние переработки электроники оставляет желать лучшего. Процессы производства в электронной промышленности ориентированы на снижение затрат, а не на возможность переработки, что делает устройства сложными для разборки и разделения на составные части. Традиционные методы переработки часто включают ручную разборку, но она является дорогостоящей и неэффективной. Кроме того, многие устройства попросту измельчаются, что ограничивает возможности восстановления ценных компонентов.
Проект iDEAR: интеллектуальная разборка электроники
Для решения этого кризиса исследователи из Института Фраунгофера в Магдебурге, Германия, разработали проект под названием iDEAR (Intelligent Disassembly of Electronics for Remanufacturing and Recycling). Он не только делает переработку электроники более эффективной, но также может помочь производителям получить доступ к ценным сырьевым материалам. На данный момент система iDEAR успешно демонстрирует удаление материнских плат из корпусов ПК — задача, требующая высокой точности и чувствительности.
Процесс iDEAR начинается с этапа идентификации и диагностики. Управляемые ИИ 3D-камеры и оптические системы сканируют электронные отходы, собирая информацию о производителе, типе продукта и серийных номерах. Эти системы не только идентифицируют устройства, но и оценивают компоненты, выявляют аномалии и анализируют состояние соединительных элементов, таких как винты и заклёпки.
Хосе Саенс, руководитель группы по роботам для обслуживания, сервиса и промышленности в Fraunhofer IFF, объясняет, что оптическая технология измерения играет ключевую роль в обнаружении этикеток и сортировке различных компонентов. Алгоритмы, обученные на огромных наборах данных, могут в реальном времени идентифицировать и классифицировать материалы, пластмассы и компоненты на основе данных датчиков и спектрального анализа. Например, система может определить, скрыт ли винт или покрыт ржавчиной.
Цифровой двойник для разборки
Одним из ключевых нововведений проекта iDEAR является создание цифрового двойника для разборки каждого продукта. Этот двойник служит записью устройства, включая информацию о его компонентах и любых предыдущих попытках разборки аналогичных продуктов.
После того как устройство полностью проанализировано, система определяет последовательность разборки с помощью специализированного программного обеспечения. Эти последовательности решают, следует ли проводить полную или частичную разборку, причём последняя фокусируется на извлечении высокоценных компонентов.
Робот получает серию инструкций, которые направляют его через задачи, вроде удаления винтов, открытия корпусов и извлечение компонентов.
Будущие планы
Хотя текущий фокус проекта iDEAR направлен на переработку ПК, исследователи имеют амбициозные планы на будущее. Саенз видит перспективу создания методологии, основанной на данных, которая сможет адаптироваться к широкому спектру электронных устройств — от микроволновых печей до крупной бытовой техники — с минимальными усилиями по инженерной адаптации.
Ещё по теме:
- Startup Folder – бесплатное приложение для macOS поможет управлять объектами при старте системы
- Apple представила новый драматический сериал о жизни первого знаменитого шеф-повара (и французского шпиона)
- Поисковая система ChatGPT теперь работает без авторизации
