客观日本

NEC和丸喜产业利用AI进行再生塑料制造实验并获得效果

2024年11月22日 能源环境

NEC和丸喜产业通过应用人工智能(AI)提高材料开发效率的材料信息学技术,开发出了能提供废塑料配比方案和调色建议的系统,并于9月份进行了提高再生塑料生产效率的验证实验。10月24日,两家公司宣布了实验结果,确认即使是没有经验的工人操作,该系统也可以将再生塑料生产过程中的废塑料配比和调色所需的操作时间缩短一半。

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丸喜产业总部工厂的再生塑料生产现场(资料来源:NEC、丸喜产业)

基于这一成果,两家公司已着手开发整体方案,并计划通过在塑料回收行业的推广,提高再生塑料的功能性和扩大流通范围,推动实现资源有效循环的“循环经济”社会经济体系。

为减少导致环境污染和自然破坏的废塑料,全球范围内正在采取各种措施。在日本,政府提倡减少使用、再利用和回收的3R对策以及正确处理,但大部分废塑料还在以焚烧或填埋的方式来处理。为了实现可持续社会,加快将废塑料作为新产品材料进行再利用尤为重要。

塑料回收过程首先是对废塑料进行回收和分类,之后是粉碎、调整配比、调色和造粒等,最终加工成颗粒产品装运。其中,调整配比步骤需要根据客户对强度、加热流动性、颜色等性能和数量的要求,以及每天接收的少量、多品种废塑料情况,确定最佳配比方案,因此,需要具备丰富知识和经验的熟练操作人员。

两家公司本次开发的系统以丸喜产业自成立以来积累的配比数据为基础,利用NEC在生物塑料等材料开发方面的知识和材料信息学技术,为操作员工提供废塑料的配料和调色建议。

通过输入目标性能和颜色,该系统能够根据废塑料的每日波动库存提出最合适的建议。验证实验证实,该系统提供的配比和调色建议有足够的准确度,可供实际使用。

实验结果显示,该系统能显著缩短塑料配比和调色所需时间,具备丰富知识和经验的熟练操作员的时间可减少约33%,经验较少的操作员则可减少约50%。研究证实,该系统将有助于解决塑料回收现场所存在的熟练操作员知识传授、消除人力短缺和库存管理等问题。

基于此次的成果,两家公司已开始讨论开发实现高效生产再生塑料的解决方案。目标是在2025年前为从事塑料回收的企业提供基于咨询的解决方案,促进废塑料的高效、循环利用。同时,两家公司还将公开部分再生塑料生产相关的信息,通过AI提升再生塑料材料的附加值,扩大其应用范围,从而进一步促进循环经济的发展。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部