加快研發(fā)“多技術(shù)融合”的再生資源智能分類設(shè)備

文/胡曉娟 閔勇

我國再生資源智能分類正處于從人工分類時(shí)代邁向智能分類的初期階段，探索構(gòu)建不同分類技術(shù)融合、高效集成的分類系統(tǒng)是再生資源分類設(shè)備的未來發(fā)展方向

隨著城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展和人們生活水平逐步提高，再生資源產(chǎn)生量不斷增加，種類也更為多樣。受我國區(qū)域間人文地理環(huán)境及經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段影響，再生資源組分明顯不同、處理利用方式差異較大，對(duì)智能分類技術(shù)的適應(yīng)性提出了更高的要求。目前，我國再生資源分類方式仍以人工為主，效率低、成本高、準(zhǔn)確性差。為加快提升再生資源分類高效準(zhǔn)確性，滿足居民對(duì)不斷增長的再生資源處理利用便捷性的需求，多技術(shù)融合的再生資源智能分類設(shè)備研發(fā)應(yīng)用至關(guān)重要。

再生資源智能分類設(shè)備發(fā)展環(huán)境

我國再生資源智能分類行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈具有服務(wù)鏈條長、參與對(duì)象多、技術(shù)面較廣等特點(diǎn)，上游參與者以提供相關(guān)技術(shù)的供應(yīng)商為主，中游參與者為再生資源智能分類廠商，下游為再生資源回收企業(yè)和人員。據(jù)《中國再生資源回收行業(yè)發(fā)展報(bào)告（2020）》統(tǒng)計(jì)，我國2019年再生資源回收企業(yè)約10萬家，回收行業(yè)從業(yè)人員約1500萬人，廢鋼鐵、廢有色金屬、廢塑料、廢輪胎、廢紙、廢棄電器電子產(chǎn)品、報(bào)廢機(jī)動(dòng)車、廢舊紡織品、廢玻璃、廢電池十大品種的回收總量約3.54億噸，同比增長10.2%；再生資源回收總額達(dá)9003.8億元，同比增長3.7%。隨著我國再生資源量的增長、分類政策的實(shí)施推廣以及機(jī)器視覺識(shí)別等技術(shù)的更新迭代，再生資源智能分類設(shè)備行業(yè)發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆?/p>

“雙碳”目標(biāo)激發(fā)市場需求。在以“雙碳”目標(biāo)為引領(lǐng)的國家綠色發(fā)展政策刺激下，再生資源循環(huán)使用可大幅減少高碳排放制造業(yè)企業(yè)開采原材料和初加工時(shí)的碳排放。隨著碳交易市場行業(yè)覆蓋面的進(jìn)一步擴(kuò)大，原生資源產(chǎn)能擴(kuò)張受限，再生資源將成為重要補(bǔ)充，將有更多高碳排放企業(yè)自愿使用再生資源替代原生資源來實(shí)現(xiàn)減排降碳。市場對(duì)再生資源需求的增長可能進(jìn)一步抬高再生資源價(jià)格，使用再生資源智能分類設(shè)備可能成為減少企業(yè)用人成本、增強(qiáng)盈利能力的重要途徑。

標(biāo)準(zhǔn)體系支撐技術(shù)推廣。在政府、行業(yè)協(xié)會(huì)以及企業(yè)等多方的共同努力下，再生資源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)取得階段性進(jìn)展。截至 2019年底，我國再生資源回收利用領(lǐng)域現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn) 164 項(xiàng)、在研的國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃 38 項(xiàng)、現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 139 項(xiàng)、發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn) 70 項(xiàng)，已形成國標(biāo)與行標(biāo)相結(jié)合、強(qiáng)制性與推薦性相協(xié)調(diào)、覆蓋多個(gè)再生資源品種、涵蓋回收利用的標(biāo)準(zhǔn)體系，基本滿足了產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工作的需求，將有利于快速推廣應(yīng)用再生資源智能分類設(shè)備。

數(shù)字技術(shù)賦能回收網(wǎng)絡(luò)。從全國來看，大部分地區(qū)已建立起以回收網(wǎng)點(diǎn)、分揀中心和集散市場（回收利用基地）為核心的三位一體回收網(wǎng)絡(luò)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國目前已形成回收網(wǎng)點(diǎn)約 15.96 萬個(gè)，分揀中心 1837 個(gè)，集散市場 266個(gè)，分揀集聚區(qū) 63 個(gè)，回收網(wǎng)絡(luò)已初具雛形。目前，已有一些再生資源回收企業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)建立便捷高效的再生資源回收交易服務(wù)平臺(tái)，通過二維碼等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟蹤產(chǎn)品及廢棄物流向，逐步整合物流資源，梳理回收渠道，優(yōu)化回收網(wǎng)點(diǎn)布局，使供需雙方能夠快速獲得信息匹配。在數(shù)字技術(shù)賦能下，推廣應(yīng)用再生資源智能分類設(shè)備將進(jìn)一步提高回收環(huán)節(jié)智能化水平和回收效率，降低回收成本，完善再生資源回收體系。

再生資源智能分類設(shè)備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國再生資源智能分類正處于從人工分類時(shí)代邁向智能分類的初期階段，在具體操作中借鑒了發(fā)達(dá)國家做法并進(jìn)行了加工簡化，但分類方式仍較為粗放。近年來，隨著新型傳感技術(shù)不斷發(fā)展，各種機(jī)器學(xué)習(xí)算法的人工智能技術(shù)也日漸成熟，涌現(xiàn)出一批基于不同原理的再生資源智能分類技術(shù)。

主流再生資源智能分類技術(shù)是基于密度和基于電磁的分選技術(shù)。基于密度的分選技術(shù)本質(zhì)上屬于重力分選，根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異得到不同密度產(chǎn)品。設(shè)備、操作相對(duì)簡單, 資金投入少, 維修方便, 但是分選精度不高, 無法實(shí)現(xiàn)再生資源的全面分選。基于電磁的分類技術(shù)利用再生資源各種組分磁性不同、電性差異實(shí)現(xiàn)分類，操作簡單, 維修方便, 但分類對(duì)象單一, 且磁力分選僅可用于分離再生資源中的磁性物質(zhì), 電磁分選僅可用于分離導(dǎo)體物質(zhì)。以上這些技術(shù)更多利用再生資源自身的物理性質(zhì)來進(jìn)行分選，但也存在其物理性質(zhì)與應(yīng)用特性間匹配的不一致，故精細(xì)化程度較低。

基于表征的再生資源智能分類技術(shù)顯示強(qiáng)大競爭力。

圖像分類技術(shù)是目前最流行的基于表征智能分類技術(shù), 其本質(zhì)是計(jì)算機(jī)視覺學(xué)，將圖像處理、計(jì)算機(jī)科學(xué)與環(huán)境學(xué)科相結(jié)合, 操作方便快速, 但是該技術(shù)受限于計(jì)算機(jī)視覺發(fā)展, 在再生資源分類準(zhǔn)確度上還有提升的空間, 且設(shè)備投資偏大。聲波分類技術(shù)利用了聲波振幅和音色的特性，通過接收聲波的差異性來分析，從而判斷物體的性質(zhì)進(jìn)行分類。目前該技術(shù)處于萌芽狀態(tài), 準(zhǔn)確度高是其重要優(yōu)勢與特點(diǎn),但應(yīng)用難度較大。光譜分類技術(shù)利用物質(zhì)產(chǎn)生的光譜來分析，并得到物質(zhì)的組成特征信息，在更高水平上對(duì)再生資源組分進(jìn)行精細(xì)化識(shí)別，但對(duì)再生資源狀態(tài)和特性具有一定的要求，且設(shè)備投資相對(duì)較高。

從技術(shù)層面來看, 雖然當(dāng)前基于密度、電、磁等原理的以再生資源物理特性為基準(zhǔn)的分類技術(shù)應(yīng)用更加廣泛, 但隨著社會(huì)對(duì)再生資源分類水平的需求增長，以及智能分類領(lǐng)域基本技術(shù)的發(fā)展, 圖像識(shí)別、聲波、光譜再生資源分類技術(shù)及其衍生出的智能分類產(chǎn)品將展現(xiàn)出越來越強(qiáng)的競爭力, 但因成本較高、效用不精，要實(shí)現(xiàn)推廣還存在一定困難。

“多技術(shù)融合”是再生資源智能分類設(shè)備的未來方向

目前，各類再生資源分類技術(shù)均要單獨(dú)應(yīng)用，都很難實(shí)現(xiàn)不同再生資源物理特性與其下游的精細(xì)化銜接，探索構(gòu)建不同分類技術(shù)融合、高效集成的分類系統(tǒng)是再生資源分類設(shè)備的未來發(fā)展方向。

集成硬核技術(shù)，提升分類效率。在普通再生資源分類設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行智能化升級(jí)，利用5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)、人臉識(shí)別、人機(jī)觸摸等硬核技術(shù)形成的“互聯(lián)網(wǎng)+”智能再生資源分類設(shè)備終端，使再生資源分選更精細(xì)化, 更好應(yīng)對(duì)不同再生資源分類要求，并有效提高用戶投放積極性。聲、圖像、光、電、磁等技術(shù)及人工智能快速發(fā)展將進(jìn)一步推動(dòng)再生資源智能分類設(shè)備的硬核技術(shù)迭代升級(jí)。

注重區(qū)域差異，提升適用能力。再生資源回收利用模式和需求因區(qū)域差異存在不同，在分類技術(shù)融合模式設(shè)計(jì)和推廣政策制定時(shí)，要充分調(diào)研當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)類型和居民需求，尤其是要分析廢鋼鐵、廢有色金屬、廢紙、廢塑料、廢輪胎、廢棄電器電子產(chǎn)品、廢玻璃等主要品種再生資源的區(qū)域格局，將區(qū)域占比較大、居民需求較多的再生資源分類技術(shù)需求集成到再生資源智能分類設(shè)備中，形成一批區(qū)域適用性較強(qiáng)的設(shè)備產(chǎn)品。

強(qiáng)化全程監(jiān)管，提升合規(guī)水平。政府補(bǔ)貼不足、牌照發(fā)放速度與實(shí)際的處理量增速錯(cuò)配導(dǎo)致大量技術(shù)落后、違法加工的中小企業(yè)搶占再生資源，造成再生資源的浪費(fèi)，也限制了技術(shù)含量較高的再生資源智能分類設(shè)備應(yīng)用。要嚴(yán)格實(shí)施并大力創(chuàng)新全程監(jiān)管措施，逐步淘汰再生資源利用產(chǎn)業(yè)中落后和不規(guī)范企業(yè)，使得擁有關(guān)鍵工藝和設(shè)備以及更強(qiáng)再生資源提純能力的公司將在競爭中保持優(yōu)勢，提升行業(yè)合規(guī)水平，為推廣應(yīng)用“多技術(shù)融合”的再生資源智能分類設(shè)備營造良好發(fā)展環(huán)境。