MRF での PET などの仕分けへの新しいアプローチ

自動選別システムは AI を使用して、さまざまな素材を除去するためにシステム自体を継続的に再プログラムします。 | BHS 提供

Bulk Handling Systems が開発した自律システムは、実際には仕分けラインというよりも仕分けループに近いものです。

このリサイクル機器メーカーは、最初のコンテナ分別ループを大手廃棄物管理会社のカナダの MRF に販売しました。 このシステムは、今年の第 3 四半期か第 4 四半期にこの名前のない施設で稼働する予定です。

オレゴン州ユージーンの最高技術責任者トーマス・ブルックス氏は、「コンセプトは…このシステムが基本的にすべてを抽出し終わるまで継続的に処理し、その物質の流れからさまざまな価値ある商品を抽出できる大量の物質を備えているということだ」と述べた。ベースのバルクハンドリングシステム (BHS)。

このシステムは現在、MRFの単一ストリームのコンテナラインとして機能するように設定されており、ループ状に配置された一時保管バンカーとコンベアを使用して、混合コンテナを同じAI搭載の光学式選別機とロボットユニットを複数回通過させます。 パスごとに、PET、天然 HDPE、カラー HDPE、PP、アルミニウム缶がすべて取り出されるまで、コンピューターは装置を自動的に再プログラムして、異なる商品を取り出すことができます。 あるいは、システムは複数のパス中に 1 つの貴重な商品をターゲットにして、高い捕獲率を確保することもできます。

BHS によれば、円形レイアウトにより、ロボットと光学式の選別機は人間の QC を必要とせずに複数のユニットの作業を行うことができます。

テネシー州ナッシュビルにあるBHSの光学選別機およびロボット施設に拠点を置くブルックス氏は、混合されたコンテナはまずAQC-2双腕ロボットの下を通過し、繊維やその他の汚染物質が取り出される、と説明した。 このロボットの視覚システムは、流れの組成も分析し、自律システムが材料を最適に分類する方法を決定できるようにするデータを収集します。

最初の QC ロボットを通過した後、混合されたコンテナは一時保管バンカーに入ります。 バンカーがいっぱいになると、コンピュータがバンカーから材料を放出し、コンベアが AI 視覚システムと近赤外線検出を備えた光学選別機に材料を運びます。 たとえば、光学式選別機が PET を除去するようにプログラムされている場合、排出された PET は別の AQC-2 双腕ロボットに送られて、PET ストリームをさらに洗浄します。 その後、きれいな PET は梱包される前にバンカー (コンピューターがストリーム内で認識した材料の量と、プラスチックに割り当てるバンカーの数に応じて複数のバンカー) に入れられます。

このシナリオでは、光学式選別機によって排出されなかった混合コンテナ（基本的に PET 以外のすべて）は、コンピューターがそれらを解放して選別装置を通過させる前に、一時保管バンカーに戻されます。 たとえば、PET の価値が特に高く、MRF オペレーターがすべてを確実に捕捉したい場合、コンピュータは光学選別機にもう一度パスを与え、最初の試行で取り逃した PET を取り出すことができます。 あるいは、システムはストリーム内で次に豊富な商品に移る可能性があります。

カナダの MRF に販売された最初のシステムは、ボトル デポジット プログラムのある州にありました。 その結果、2 番目の AQC-2 ロボットは汚染物質を取り除くだけではありません。 ブルックス氏によると、預金コンテナも分離することになるという。

このシステムは 1 時間あたり 6.5 トンの選別が可能で、人間による選別機が不要なため、ほぼ 24 時間年中無休で稼働でき、メンテナンスに必要な時間は 1 日あたり 1 ～ 2 時間だけだとブルックス氏は述べています。

「この利点は、人的リソースに関係なく、継続的に実行できるように設定されていることです」と彼は言いました。

ブルックス氏は、このシステムは長年にわたる技術の進歩によってのみ可能になったと述べた。 「ここに到達するためには、たくさんの構成要素を組み立てる必要がありました」と彼は言いました。

重要なステップは、視覚システムを使用して材料を外観で識別する MAX-AI ロボット システムの開発でした。 BHS のトータル インテリジェンス プラットフォーム。センサーとソフトウェアを使用して、MRF パフォーマンスに関するリアルタイム データを提供します。 AI を活用した視覚システムと光学選別機の組み合わせです。

ラインとは対照的に、ループ手法では、リニア システムのサイズの 6 分の 1 から 5 分の 1 の範囲で、設置面積を大幅に小さくすることも可能だとブルックス氏は述べています。 そのため、空きスペースがあまりない都市施設に最適です。

ブルックス氏は、このシステムは、特に労働市場が困難な状況で、手作業で選別するには資材が多すぎる小規模自治体でも機能するだろうが、6台の光学式選別機やロボットを購入するほどではないと指摘した。

コストの点で、BHSは当初、各機器を個別に購入する場合にかかる費用よりわずかに高いだけのシステムの価格を設定したと同氏は述べた。 わずかに高い価格（2～3％の範囲）は自律システムの価値が認められたことだと同氏は説明した。

BHSが価格を吊り上げなかったのは、「これが当社にとってだけでなく、実際にはリサイクルと回収に向けた取り組みを推進しようとしているだけであり、今後の実現につながると考えているからである」と同氏は語った。

BHS は、システムがどのようにデータを収集し、素材の移動と分類の方法を決定するか、つまり本質的に人間を介さない意思決定プロセスをカバーする特許を取得しています。 この最初のコンテナループは、自律制御を備えた他のシステムへの出発点になる、とブルックス氏は述べた。

「私は消灯施設を夢見ています。そこで材料が運び込まれ、すべて処理され、処理された材料が裏から排出され、1 人か 2 人のメンテナンス担当者が全体を管理します」とブルックス氏は語った。 「それはちょっと夢物語だと言う人もいますが、私はそれで構いません。」