Автор: Электронные устройства устаревают с пугающей скоростью, и проблема их утилизации становится все более актуальной. К 2030 году мировое производство электронных отходов достигнет 82 миллионов тонн в год, а нынешнее состояние их переработки очень далеко от идеального. Для исправления ситуации немецкие исследователи из института Фраунгофера разработали автоматизированную систему интеллектуальной разборки электроники iDEAR на основе ИИ.
Проблему электронных отходов трудно переоценить. Только Евросоюз произвёл около пяти миллионов тонн электронных отходов в 2022 году. США генерируют от 6,9 до 7,6 миллионов тонн электронных отходов ежегодно, что составляет около 21 кг на человека в год. По прогнозам, к 2030 году мировое производство электронных отходов увеличится до 74,7–82 миллионов тонн.
Нынешнее состояние переработки электронных отходов далеко от идеального. Производственные процессы в электронной промышленности ставят во главу угла экономическую эффективность, что приводит к выпуску устройств, которые плохо поддаются переработке в конце своего жизненного цикла. Традиционные методы часто подразумевают ручную разборку, которая является дорогостоящей и неэффективной. А многие устройства в конечном итоге просто измельчаются, что ограничивает возможность извлечения ценных компонентов.
Для решения проблемы переработки и утилизации электроники исследователи из института Фраунгофера в Магдебурге, Германия, разработали iDEAR (Intelligent Disassembly of Electronics for Remanufacturing and Recycling — интеллектуальная разборка электроники для восстановления и переработки). iDEAR кардинально повышает эффективность переработки электронных отходов и потенциально обеспечивает извлечение многих видов ценного сырья. На сегодняшний день iDEAR уже успешно справляется с извлечением материнских плат из корпусов ПК.
Процесс интеллектуальной разборки iDEAR начинается с этапа идентификации и диагностики. 3D-камеры и оптические сенсорные системы на базе ИИ сканируют электронные отходы, собирая информацию о производителе, типе продукта и его серийном номере. Происходит обнаружение и сканирование этикеток и других надписей. Одновременно оценивается состояние компонентов и соединительных элементов, таких как винты и заклёпки. Алгоритмы машинного обучения в режиме реального времени идентифицируют и классифицируют состав устройства. iDEAR без проблем справляется с определением потайного и заржавевшего крепежа.
Ключевым нововведением в проекте iDEAR является создание цифрового «двойника разборки» для каждого продукта, включая информацию о его компонентах и любой предыдущей операции с ним. После тщательного анализа устройства система определяет последовательности разборки с помощью специализированного ПО. Принимается решение, следует ли производить полную или частичную разборку, причём приоритет отдаётся извлечению ценных компонентов. Затем робот получает сгенерированную последовательность инструкций, включая откручивание винтов, вскрытие корпусов и извлечение компонентов.
Хотя в настоящее время проект iDEAR сосредоточен на переработке ПК, у исследователей амбициозные планы на будущее. Они работают над универсальной системой, которая сможет самостоятельно адаптироваться к широкому спектру электронных устройств — от микроволновых печей до крупных бытовых приборов — с минимальными инженерными усилиями.
