В рамках реализованного проекта внедрения инновационной системы контроля качества, ведущий российский производитель сендвич-панелей теперь использует передовые технологии машинного зрения и нейросетевого анализа.
Разработанная система обеспечивает высокоточное обнаружение дефектов на листах металлопроката с разрешением до 0,1 мм при скорости движения конвейера 0,5 м/с.
Задачи проекта
До внедрения автоматизированной системы контроля качество металлопроката определялось вручную. Процесс включал в себя размотку рулона, измерение расстояния до дефектов с помощью рулетки, их описание по установленному регламенту и фотографирование. Только после этого бракованные бобины могли быть отправлены ключевому поставщику – компании “Северсталь”.
Для повышения эффективности контроля возникла необходимость в автоматическом обнаружении различных видов дефектов на полотне металлопроката и формировании отчетов.
Специалисты компании заказчика провели обследование производственного процесса и определили оптимальное место для установки поста контроля.
Контроль качества осуществляется на изломе листа металлопроката, который освещается высокоинтенсивной светодиодной лампой. Для обнаружения дефектов используются высокоскоростные камеры с разрешением 8К пикселей по горизонтали и 2 пикселя по вертикали. Это позволяет выявлять дефекты с точностью до 1 мм, включая тонкие царапины, которые могут сделать лист непригодным для дальнейшей покраски.
Особенности освещения
Для обеспечения высококачественного визуального осмотра поверхности металлических листов мы применяем источники света высокой интенсивности. Неправильно подобранное световое оборудование может привести к появлению участков полутени и цветовых искажений, которые система контроля может ошибочно интерпретировать как дефекты.
Система автоматического контроля непрерывно анализирует уровень освещенности и формирует специализированный график, позволяющий экспертам оценить качество светового поля.
Установка сервера
В целях обработки данных и размещения системы на производственной площадке был установлен выделенный сервер.
Для обеспечения защиты от загрязнений, характерных для производственной среды, сервер размещен в специализированном защитном шкафу.
Расположение сервера и поста оператора контроля качества металлопроката осуществляется в одном месте с целью оптимизации рабочего процесса. Это позволяет оператору запускать сессию контроля брака синхронно с установкой новой катушки.
Сбор данных
Наша компания уделяет первостепенное внимание точности распознавания дефектов в металлопрокате.
С этой целью мы всегда интегрируем систему контроля качества с реальными данными заказчика. Для обеспечения удобства и оперативности передачи данных наши специалисты установили удаленный доступ к серверам заказчика из офиса.
Особенности фиксации камеры
В процессе эксплуатации линии контроля качества металлопроката, расположенной рядом с установкой для загрузки новых бобин, существует вероятность смещения камер видеонаблюдения.
Для минимизации данного риска специалисты компании “Норд Клан” в рамках проекта “Техностиль” разработали и внедрили усиленное крепление для камер, повышающее их устойчивость к вибрациям и перемещениям.
Работа нейросети
Данные для оптимизации параметров нейронной сети собирались дистанционно. Мы определяли время возникновения дефекта в обмотке и удаленно подключались к системе, активируя сессию сбора данных.
Благодаря этому удалось устранить ложные срабатывания системы, а также накопить достаточное количество данных для точной настройки нейронной сети.
Умное кадрирование
Во время движения бобины наблюдалось смещение её на несколько сантиметров в горизонтальной плоскости, что могло привести к пропуску дефектов на краях листа металла статичной камерой.
Для решения этой проблемы специалисты компании “Норд Клан” разработали технологию “Умного кадрирования”. Данная технология основана на определении границ листа металла и автоматическом корректировании кадра камеры в соответствии с полученной информацией.
Благодаря этой технологии появилась возможность осуществлять контроль ширины полосы металла по всей длине бобины.
Интеграция с 1С
Чтобы вернуть поставщику дефектную бобину нужно подготовить отчет по особому регламенту: указать расположение дефекта, его классификацию и размер, а также приложить фото. Для автоматического формирования такого отчета система была интегрирована с 1С.
Для каждого дефекта подходящего размера и типа формируется акт. В документ автоматически передаются размеры дефекта, его тип и точное местоположение на листе металлопроката. Для этого на вале установлен энкодер, который позволяет точно определять на каком расстоянии расположен дефект. Энкодер подключен к системе через Ардуино и передает данные о количестве тиков за одну сессию.
Также к отчету автоматически добавляется фото каждого дефекта, полученное с высокоскоростной камеры.
- Неровный край
- Белая ржавчина
- Непроцинковка
- Пятна
- Наплыв цинка
- Сквозные разрывы
- Складка
- Надав
- Пилообразная кромка
Итоги внедрения системы контроля качества металлопроката
Система была успешно запущена в эксплуатацию спустя три месяца после начала проекта.
В системе предусмотрены два типа пользователей: администратор и пользователь. Администратор имеет возможность запускать и останавливать сессии контроля (под сессией понимается время полного прохода одной бобины), а также просматривать отчеты. Пользователь может просматривать данные по завершенным сессиям.
Специалисты предприятия могут удаленно подключаться к системе через локальную сеть и в режиме реального времени получать доступ к данным, а также загружать обновления системы.
Можно видеть следующие данные:
- Отчет с обозначением дефектов на ленте металлопроката
- Данные по каждому дефекту с фото
- Система также определяет места скрепления 2х бобин и автоматически завершает одну сессию и начинает новую, чтобы отчет по дефектам был привязан к одной бобине.
Перед началом сеанса работы система позволяет выбрать ширину рулона из пяти предложенных вариантов, стандартным значением которой является 1400 мм.
Возможность удаленного подключения обеспечивает оперативное внедрение всех обновлений системы на сервер без необходимости выезда специалиста на производственную площадку.
Контроль качества металлопроката осуществляется с помощью инновационного решения.
Благодаря внедрению новой системы, время проверки одного рулона сократилось с двух рабочих дней до 20 минут.
