Впровадження Стратегій Індустрії 4.0 Та Циркулярної Економіки В Переробці Алюмінієвого Брухту

Abstract

В сучасних економічних і соціально-політичних умовах в Україні особливого значення набувають зниження імпортозалежності та собівартості виробництва, збереження навколишнього середовища, а також утилізація потоків металобрухту. Країна практично втратила власне виробництво алюмінію, тоді як алюміній широко використовується в усіх галузях промисловості; додатково очікується значна кількість алюмінієвого брухту в результаті військових дій. Алюміній – циркулярний матеріал, який не втрачає властивостей при переробці. Одним із шляхів покращення економічної ситуації в Україні та переходу до циркулярної економіки є виробництво алюмінієвих сплавів із вторинної сировини та виробів з них. Рециклінг потребує тільки близько 5 % енергії, необхідної для виробництва первинного металу, що приводить до значного зниження викидів парникових газів, економічної ефективності та збереження природних ресурсів. Циркулярність відіграє провідну роль у досягненні цілей сталого розвитку. Виробництво вторинних алюмінієвих сплавів вважається сталим видом діяльності. Однак використання алюмінієвих сплавів вторинних, отриманих рециклінгом, для виготовлення відповідальних деталей, наприклад таких, що використовується в авіаційній та автомобільній промисловості, можлива при застосуванні ефективних сортування та металургійної переробки. Літературний пошук показав, що серед найбільш перспективних технологій Індустрії 4.0 щодо рециклінгу алюмінію є Інтернет речей, віртуальна реальність, доповнена реальність та штучний інтелект. Передовий світовий досвід рециклінгу алюмінію довів ефективність використання симуляції реальності, зокрема імітаційної термообробки, яка є невід’ємною частиною технології виробництва алюмінієвих сплавів. Машинне бачення та машинне навчання важливі для сортування металобрухту, здійснення його класифікації. Широкий спектр досліджень присвячений особливостям застосування лазерно-індукованої спектроскопії пробою, що забезпечує “розумне” сортування алюмінієвого брухту. Деякі технології Індустрії 4.0 важливі в контексті безпеки праці: цифрові близнюки можуть надавати рекомендації щодо виконання роботи, коботами можна ліквідувати фізичні та психофізіологічні шкідливі та небезпечні виробничі фактори, які впливають на людину тощо. Циркулярна економіка (шляхом рециклінгу) та Індустрія 4.0 є перспективними рішеннями для пом’якшення негативних наслідків виробництва. Було проаналізовано потенціал і проблеми, пов’язані з об’єднанням цих двох парадигм із вторинним виробництвом, що означає впровадження Індустрії 4.0 в рециклінг алюмінію.