人工智能和机器人技术检查使用过的光伏组件

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资助的研究项目“WattsOK?”结合人工智能 (AI)、光学检测和机器人技术,实现对废旧光伏组件的自动质量检测。

Das geförderte Forschungsprojekt „WattsOK?“ kombiniert Künstliche Intelligenz (KI), optische Inspektion und Robotik, um eine automatisierte Qualitätsprüfung gebrauchter Photovoltaik-Module zu ermöglichen.
© 美国理工学院

人工智能和机器人技术检查使用过的光伏组件

根据测试结果,系统做出有关再利用或回收的明智决策,旨在最大限度地延长模块的使用寿命,同时提高光伏行业的资源效率和可持续性。该项目以 EDIH AI5Production 的成功试点项目为基础,由 AIT(奥地利理工学院)与多个工业合作伙伴合作实施。

光伏系统的快速扩张是能源转型的关键,但也带来了新的挑战。其中之一:您如何处理数百万个将在未来几年达到使用寿命的光伏组件?

目前,使用过的模块通常直接回收,而不先检查它们是否仍然可用。迄今为止,缺乏用于客观决策的自动化流程。这正是新研究项目提出的问题:“Watts OK?——模块可以重复使用还是应该回收?”

Upcycling Anlage für Photovoltaikmodule bei der Firma 2nd cycle. © 2nd cycle

随着正式启动的信号,研究项目“WattsOK?”它的工作依赖于在机器人和人工智能的帮助下对光伏组件的重复利用。目的是开发一种自动化决策流程,确定废旧光伏组件的最佳回收路线:再利用或回收。  AIT 奥地利理工学院 (AIT) 科学主任 Andreas Kugi 解释道:“通过 WattsOK?,我们正在开发一种基于人工智能的方法,用于系统性地重复使用光伏模块,在此过程中,我们利用了 AIT 将研究成果转化为工业解决方案的优势。”

由AIT协调的研究项目针对日益增长的废旧光伏组件数量,并为其系统性再利用奠定了技术基础。 “通过 WattsOK?我们正在为光伏行业的实际问题创建一个数据驱动的自动化解决方案,”该项目负责人 Nicole Brosch 解释道。 “同时,它还表明应用研究如何能够本着循环经济的精神更好地利用资源,”她的同事 Laurin Ginner 补充道。两位科学家都在美国理工学院从事高性能光学检测和图像处理领域的研究。

智能决策流程:WattsOK 是做什么的?

该项目的核心是一个智能、自动化的决策过程,该过程决定哪些用过的光伏组件值得第二次使用,哪些实际上需要回收。

它包括

  • KI-gestützte optische Inspektionsverfahren zur Prüfung der Oberflächenqualität, sowie
  • präzise elektrische Messungen zur Prüfung der Funktionalität.

这一过程还辅以机器人辅助的连接器更换——这是使模块再次可用的第一步翻新步骤。
连接检验数据、测量值和产品规格的数据库发挥着核心作用。这个数据库不仅作为AI算法的基础,还保证了决策的透明度和可追溯性。
2nd Cycle 首席执行官兼联合创始人 Simon Prüller 表示:“凭借我们的系统,我们成为了自动化、经济合理的光伏组件测试领域的先行者,而且该测试也适用于大批量。WattsOK? 使用测试数据。我们以及我们的客户都将从研究项目的结果中受益。该项目是如何有效地将研究和商业用途结合起来的一个很好的例子,从而造福所有参与者。”

从试点项目到资助 FFG 项目

在现已启动的研究项目之前,作为欧洲数字创新中心 (EDIH) AI5Production 一部分的试点项目取得了成功。在 AIT 视觉、自动化与控制中心与下奥地利州绿色科技初创公司 2nd Cycle FlexCo 的密切合作下,作为“投资前测试”计划的一部分,对废旧光伏组件进行自动光学检查的首个创新方法进行了测试和验证。该初步项目作为可行性研究,为现已推出的可扩展解决方案奠定了技术基础。瓦还好吗?直接建立在这些发现的基础上,并展示了一个例子,说明如何通过 EDIH 进行数字化的低门槛开始可以成为一个成熟的、受资助的研究项目。

工业数字化助推器

AI5Production 支持奥地利公司进行数字化转型,重点关注人工智能、工业 5.0、网络安全和数字化生产。该中心拥有最先进的基础设施、建议和测试环境,是创新开发的中心联络点。现在是时候进入下一轮了。

项目合作伙伴

  • AIT Austrian Institute of Technology: Koordination, hoch-performante Oberflächeninspektion, KI-Entscheidungsprozesse, Reuse-Strategien
  • 2nd Cycle FlexCo: Multi-Sensor Reuse/Recycling Line
  • Profactor: Robotik
  • TÜV Austria Holding: Aufbau skalierbarer Datenstruktur und Datenfusion, KI-Entscheidungsprozesse
  • Montanuniversität Leoben (Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft): Life Cycle Assessment
  • Metran Rohstoff-Aufbereitung: Recycling-Strategien

“瓦茨还好吗?”该项目由联邦创新、流动和基础设施部 (BMIMI) 资助,作为国家循环经济和生产技术 RTI 号召的一部分。处理由奥地利研究促进局 (FFG) 进行。 (GW)