До начала "мусорной реформы" в 2018 году после разгрузки мусоровоза на полигоне шла ручная сортировка отходов. Сегодня на сортировочных предприятиях начинают внедряться системы "компьютерного зрения", которые способны разделять мусор по цвету, форме, типу упаковки и даже по бренду. В подобных системах используется многоуровневая архитектура искусственного интеллекта.
Любая роботизированная сортировочная система состоит из трех основных блоков: искусственного зрения, центра принятия решений и манипулятора, который выдергивает отходы из общего потока мусора с помощью пневматической присоски подобно домашнему пылесосу.
"Искусственный интеллект, подобно человеческому, сначала видит упаковку на конвейере, распознает ее и принимает решение, брать или нет. Отсутствие должной маркировки на упаковке часто приводит к проблемам как для человеческого, так и для компьютерного "зрения". Например, повсеместно для моющих средств используют упаковки ПЭТ и ПНД. Они идентичны по внешнему виду и этикетке. Визуально определить их различие практически невозможно, но это два совершенно несовместимых вида пластика с точки зрения переработки. И роботы могут верно отбирать до 60–70% таких упаковок", — рассказал ТАСС генеральный директор компании "Втор-пласт" Александр Свидовский.
Сколько стоит робот?
Роботов-сортировщиков уже можно встретить в Санкт-Петербурге, в Подмосковье и ряде других регионов. Российская техника обходится предприятиям дешевле, чем европейская. Установка роботов иностранного производства обходится компаниям минимум в 30 млн рублей, наши роботы более бюджетны — от 10 млн рублей, оценил Свидовский.
Развитие технологий на основе искусственного интеллекта с каждом годом вызывает все больше интереса. Нейронная сеть может распознать более сложные категории отходов по сравнению с методом спектрального анализа. Например, она легко отличит чистую пластиковую бутылку от масляной и способна идентифицировать брендированную упаковку.
"Роботизированные технологии уже внедрены на десятках предприятий на всех этапах сбора и переработки отходов, начиная с раздельных мусорных контейнеров и мусоровозов. В 2020–2021 годах за счет применения новых технологий суммарно было собрано более миллиона тонн вторсырья — это в несколько раз больше, чем в 2019 году, когда искусственный интеллект считался премиум-инструментом и не пользовался спросом", — рассказал глава "Втор-пласта".
Преимущества человека
Самым технологичным и роботизированным предприятием в России считается комплекс переработки отходов "Нева", запущенный в январе в Подмосковье. Автоматизация завода составляет 83% — это максимальный показатель в отрасли на сегодняшний день. Тем не менее используется и ручной труд: на начальном этапе сортировки — в камере предварительной сортировки и на завершающем этапе — в кабине контроля качества.
"В кабине предварительной сортировки сотрудники вручную извлекают картон, пленку ПВД, которые мешают работе автоматического оборудования, и стекло, чтобы оно не лопнуло при попадании в сепаратор. Его сразу делят по цветам. В кабине контроля качества после разделения полимеров на двухмерные и трехмерные сотрудники выбирают из потока ликвидные фракции. Неразделенные отходы, загрязненность ведут к погрешности оборудования. Оптические сепараторы по этой причине могут ошибочно принять за целевую фракцию другой компонент из полимеров. Ошибку автоматики исправляют люди", — рассказали ТАСС в пресс-службе компании "Эколайн", которой принадлежит завод.
Роботы-сортировщики еще не могут полноценно заменить человека, преуспевая пока в решении небольших задач, например в сортировке по цвету. С другой стороны, искусственный интеллект практически не совершает ошибок и справляется с большим объемом отходов за меньший срок. Сегодня роботы могут работать на максимально высокой скорости — до 150 операций в минуту. При такой производительности робот заменяет двух человек. На наиболее современных комплексах объем сортировки роботами может доходить до 40% от всего объема отходов.
"Как и в других отраслях, в мусоропереработке возникает вопрос: где граница использования роботов и искусственного интеллекта и останется ли какая-то часть труда сортировщика за человеком? Вполне возможно, что через три — пять лет роботы заменят до 30% сортировщиков. В дальнейшем при правильной предварительной подготовке потока отходов робот с искусственным интеллектом вполне может заменить человека полностью. Это не произойдет одномоментно, так как предстоит решить еще многие технические вопросы, в особенности механику захвата манипулятором с конвейера. Что касается традиционных видов вторсырья, таких как макулатура, пластиковая упаковка, алюминиевые банки, то робот вполне может заменить человека на сортировке в обозримом будущем. Но это потребует пересмотра всего технологического процесса сортировочных комплексов", — размышляет Александр Свидовский из "Втор-пласта".
Импортозамещаем роботов
Замещение импортной техники в отрасли началось несколько лет назад, поэтому отрасль встретила новую волну санкций подготовленной. В 2018 году, когда началась реформа, доля импортного оборудования по обработке и утилизации составляла 60%.
В 2019 году был создан Российский экологический оператор (РЭО), который провел активную работу по развитию импортозамещения оборудования. В результате доля импортного оборудования снизилась вдвое за пару лет: на построенных в 2020 году предприятиях она составила 34,4%. Полностью переход к импортозамещению в отрасли, по оценкам РЭО, при соответствующем государственном стимулировании может занять от года до двух лет.
Как рассказал ТАСС глава РЭО Денис Буцаев, на конец 2020 года в России работало более 200 предприятий обработки (сортировки) отходов, где применяются ручные, автоматизированные и автоматические технологические линии. Из них доля объектов обработки с автоматизированными агрегатами составила 54%, а с ручными — 46%. За 2021 год статистика пока отсутствует, но уже понятно, что уровень применения автоматизированных агрегатов на сортировочных комплексах только увеличился.
"На российских предприятиях по переработке пластика уже есть продукция российских компаний, например Nevlabs. Они находятся в Москве и занимаются производством современного оборудования для сортировки мусора, в том числе с применением роботизированных решений. Но, конечно, пока большая часть технологий для сортировки западная. Хотя стоит отметить, что за последнее время коллеги из Китая заметно продвинулись в этом вопросе, поэтому мы можем в ближайшее время обратить внимание на азиатское оборудование", — полагает Свидовский.
Игорь Ермаченков