“樹葉雜草是濕垃圾,塑料廢紙是干垃圾,一份沒吃完的外賣需要把打包盒、殘羹、塑料袋、勺筷分別放入不同的垃圾桶……”
2019年7月1日,上海通過《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》,拉開了國內(nèi)進(jìn)入強(qiáng)制垃圾分類時代的序幕,固廢分揀似乎也成了一個迫切的需求。
近期,固廢分揀裝備企業(yè)弓葉科技連續(xù)完成了天使輪和A輪融資。固廢分揀機(jī)器人,聽著或許有點(diǎn)陌生,但在這個細(xì)分領(lǐng)域,百度、華為、日立、松下等眾多實(shí)力玩家卻紛紛涌入。
盡管近年來我國生活垃圾分類和處理方面成績可圈可點(diǎn),但在部分城市和社區(qū),垃圾分類仍是一個棘手的難題。
輔助垃圾分類、再生資源的固廢分揀機(jī)器人行業(yè),也應(yīng)運(yùn)而生。
海內(nèi)外大廠的“蜂擁而入”
或許你沒有在意生活中每天所產(chǎn)生的垃圾,但在這個擁有70多億人口的地球上,每天所產(chǎn)生的垃圾卻是一個不小的數(shù)量。目前,僅在我國城市生活垃圾年產(chǎn)量就已經(jīng)過億噸,占世界垃圾總產(chǎn)生量的26.5%,在2019年生活垃圾就達(dá)到了3.43億噸。
“垃圾分類”逐漸成為了全世界共同關(guān)注的話題,《機(jī)器人總動員》中,“瓦力”作為地球上最后一個垃圾機(jī)器人進(jìn)行垃圾分類的場景,成為電影中經(jīng)典的一幕。
現(xiàn)實(shí)中,環(huán)衛(wèi)、垃圾分類等工作也在面臨著“招工難”的現(xiàn)狀,不少工作人員因工作環(huán)境、對人體產(chǎn)生傷害等因素不愿從事相關(guān)工作。按照正常工作量算,人工分揀垃圾每人每天也只能處理150公斤到300公斤垃圾,分揀效率并不高。
當(dāng)然,為了在環(huán)保的前提下不用特意區(qū)分不同垃圾,輔助人工分揀的機(jī)器人開始出現(xiàn)。
作為技術(shù)、研發(fā)條件相對成熟的國外市場,早在2012年,ZenRobotics就公開了首款垃圾分類機(jī)器人ZenRobotics;2017年,正式推出了一種基于視覺判斷的垃圾分類機(jī)器人Next Generation ZenRobotics Recycler。
此后,美國、日本等國外企業(yè)也紛紛涉足垃圾分類機(jī)器人領(lǐng)域,包括AMP Robotics、Fanuc、MIT在內(nèi)的多家垃圾分揀機(jī)器人產(chǎn)品已經(jīng)開始落地使用。在全球垃圾分揀領(lǐng)域?qū)@暾埩颗琶?0榜單中,日立、瑞典恩華特、松下等國外企業(yè)名列前茅。
近兩年,隨著研發(fā)條件以及技術(shù)的不斷成熟,在國家相關(guān)部門的政策支持下,國內(nèi)固廢分揀機(jī)器人市場開始逐漸活躍起來,博城機(jī)器人、ABB&華為、小黃狗、德立信等玩家,開始從事垃圾分揀機(jī)器人的相關(guān)工作,浙江聯(lián)運(yùn)、啟迪桑德以及弓葉科技,是我國在垃圾分揀領(lǐng)域?qū)@暾垟?shù)量靠前的企業(yè)。
當(dāng)下,針對垃圾分揀機(jī)器人的研發(fā)階段不同,國內(nèi)固廢分揀機(jī)器人玩家主要也分成了三類:第一類已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)場景中落地使用的企業(yè),包括弓葉科技、博城機(jī)器人等;第二類已經(jīng)推出但未實(shí)現(xiàn)落地使用的產(chǎn)品,像是華為與ABB聯(lián)合推出AI垃圾分類工作站;第三類則出身于高校實(shí)驗(yàn)室、學(xué)校團(tuán)隊,如華僑大學(xué)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)等。
多重因素的作用下,垃圾分揀機(jī)器人成為輔助人工完成高效工作的有效形式之一,對于企業(yè)而言,垃圾分揀也是一次新的機(jī)遇,特別是在當(dāng)下技術(shù)及研發(fā)條件逐漸成熟的背景下,垃圾分揀機(jī)器人也成為海內(nèi)外大廠爭相搶奪的新風(fēng)口。
固廢分揀機(jī)器人的“源頭末端”
受益于垃圾分類、環(huán)保意識的增強(qiáng),固廢全產(chǎn)業(yè)鏈的行業(yè)規(guī)模在不斷增長。
據(jù)國盛證券研報披露,目前,固廢產(chǎn)業(yè)鏈將在一年內(nèi)釋放超過200億產(chǎn)能,長期來看,產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?qū)⑦_(dá)到2000-3000億元,這也催生了垃圾分揀前端場景數(shù)個千億市場。
分類垃圾桶,代收垃圾網(wǎng)約工,上門代分類、代扔垃圾,垃圾分類APP、小程序開發(fā)等多個新型產(chǎn)品或行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)據(jù)顯示,僅在2019年6月,“分類垃圾桶”當(dāng)月銷售額同比增長500%,淘寶和天貓平臺“分類垃圾桶”個人消費(fèi)者成交額就達(dá)到2.5億元。
縱觀當(dāng)下的環(huán)衛(wèi)市場,機(jī)械化、智能化、數(shù)據(jù)化的趨勢越來越明顯,智慧環(huán)衛(wèi)頻繁接觸“黑科技”,固廢分揀機(jī)器人行業(yè)逐漸覆蓋了垃圾收集和中轉(zhuǎn)站分揀等前端、終端場景。
目前,部分已落地機(jī)器人的功能已經(jīng)覆蓋到了垃圾收集的前端場景。博城機(jī)器人與江干區(qū)城管局聯(lián)合研發(fā)的自助訓(xùn)練分揀機(jī)器人,就用于垃圾處理的前端階段,已經(jīng)在浙江杭州江干區(qū)部分街道上實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模的落地應(yīng)用。
不過,多數(shù)企業(yè)集中發(fā)力的領(lǐng)域在于垃圾分揀的終端場景,也就是分揀設(shè)備與機(jī)器人相結(jié)合,進(jìn)一步對混合生活垃圾中的可回收物進(jìn)行精準(zhǔn)分揀和回收,業(yè)內(nèi)人士稱之為“混合生活垃圾精準(zhǔn)分類”,博城機(jī)器人、弓葉科技、ABB&華為均是這一領(lǐng)域的玩家,今年在北京大興落地的,就是首個應(yīng)用于混合垃圾中轉(zhuǎn)站的國產(chǎn)分揀機(jī)器人。
實(shí)際上,這也很考驗(yàn)垃圾分揀機(jī)器人的人工智能算法、人工智能軟件、遷徙學(xué)習(xí)等的能力,特別是這種作用在混合垃圾中轉(zhuǎn)站等復(fù)雜場景的機(jī)器人,對能力提出更高的要求。
一臺固廢分揀機(jī)器人主要分為內(nèi)置機(jī)器學(xué)習(xí)軟件、圖像數(shù)據(jù)庫、視覺傳感器、分揀算法和吸盤、抓握臂等,籠統(tǒng)一點(diǎn)的講就是人工智能+高速分揀機(jī)器人,在這其中AI算法、AI軟件起到了關(guān)鍵作用,就相當(dāng)于人的大腦以及眼睛,識別和控制機(jī)器人進(jìn)行有效地垃圾分類,也是固廢分揀機(jī)器人的工作原理所在。
例如,無論廢棄物的狀態(tài)如何,通過AI算法控制進(jìn)行訓(xùn)練的機(jī)器人都可以識別,并且從傳送帶上準(zhǔn)確地抓取要回收的物料,投放到相對應(yīng)的料框中。
目前,弓葉科技旗下的垃圾分揀機(jī)器人“Picking AI”,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量化銷售生產(chǎn),能進(jìn)行7*24小時不間斷工作,分揀速度每分鐘達(dá)到90-100次,準(zhǔn)確率上升至95%。
在千億市場的刺激下,從垃圾分揀的前端場景到終端混合處理,逐步實(shí)現(xiàn)智慧環(huán)衛(wèi)的“智能化”。即便如此,國內(nèi)固廢分揀機(jī)器人行業(yè)仍處于發(fā)展初期,背后依然存在不少挑戰(zhàn)。
“技術(shù)+場景”的關(guān)卡
事實(shí)上,不管是固廢分揀機(jī)器人,還是其他細(xì)分領(lǐng)域的機(jī)器人,由于機(jī)器人這個產(chǎn)品的特性,固廢分揀機(jī)器人存在的挑戰(zhàn)也是大同小異。
首先,就是存在技術(shù)難題。當(dāng)下,垃圾分揀機(jī)器人所能識別的物品不夠全面,正確率還無法達(dá)到100%,目前最高的準(zhǔn)確率也僅達(dá)到95%。具體來看,固廢分揀機(jī)器人涉及多個技術(shù)層面,計算機(jī)和傳感器、視覺系統(tǒng)、工業(yè)云端等,之所以無法做到正確率的提升,關(guān)鍵還在于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能大腦不夠完善,企業(yè)對云計算及控制技術(shù)的應(yīng)用,還無法達(dá)到同人腦一般,具備高度執(zhí)行、學(xué)習(xí)、識別的能力。
特別是在混合垃圾等場景中,垃圾分揀的技術(shù)難度和實(shí)際工況,比想象的要復(fù)雜惡劣多,由于AI算法、AI軟件還有待完善,存在無法被輸入的圖像,也就導(dǎo)致機(jī)器人無法準(zhǔn)確識別廢棄物的類別。比如一些比較破舊的衣物或是鞋子,機(jī)器人可能就會存在無法分類的情況。
其次,就是由于國內(nèi)固廢分揀機(jī)器人行業(yè)仍處在發(fā)展初期,上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展并不成熟,導(dǎo)致固廢機(jī)器人成本處在一個較高的水平,曾有相關(guān)企業(yè)透露,固廢分揀機(jī)器人的成本高達(dá)幾十萬到上百萬,而單臺設(shè)備的價格更是在500萬~1000萬元之間。
拆分生產(chǎn)流程,我們也不難發(fā)現(xiàn),固廢分揀機(jī)器人涉及的產(chǎn)業(yè)鏈較長,從上游的研發(fā)、生產(chǎn)再到下游的AI軟件自動更新,都要付出不少的開支,對于整個行業(yè)來說,這種產(chǎn)業(yè)環(huán)境就被迫需要深入到機(jī)器人零部件的生產(chǎn)、研發(fā)、采購之中,一定程度上是耗費(fèi)資金的同時,又拖慢研發(fā)、生產(chǎn)節(jié)奏。
最后,由于應(yīng)用場景的特殊性,所面臨的應(yīng)用難度要遠(yuǎn)比商用服務(wù)機(jī)器人更復(fù)雜一些,特別是混合垃圾中轉(zhuǎn)站,所覆蓋的垃圾等廢棄物不僅包含可回收物,還有生活垃圾、有害垃圾等一些具有腐蝕性的廢棄物,這對固廢分揀機(jī)器人的硬件及材料就提出了很高的要求,硬件、材料強(qiáng)度高的同時,還有具備耐腐蝕性,以及經(jīng)得起真空高壓,抵擋垃圾在其中的刮擦。
畢竟,固廢分揀機(jī)器人的成本以及售價比較高,硬件或設(shè)備出現(xiàn)問題,對于機(jī)器人及企業(yè)本身都會造成一次不小的損失,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人長時間的使用,才能體現(xiàn)出效益化。
結(jié)語
工業(yè)4.0的今天,“智能化”賦予人類更便捷、更智能的生活方式,固廢分揀機(jī)器人的出現(xiàn),減輕高強(qiáng)度勞動的同時,也在推動生活習(xí)慣的轉(zhuǎn)變,尤其是在垃圾分類推廣的過渡期,起到良好的助推作用。
但表面“風(fēng)光”,技術(shù)和效益還待提升的固廢分揀機(jī)器人行業(yè),面前仍有一座座的大山需要去跨越,兼顧高效益的同時,還有極具性價比,這仍需要各路玩家共同努力。
文章源自:新工業(yè)洞察
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