ПАО «Северсталь», одна из крупнейших в мире вертикально-интегрированных сталелитейных и горнодобывающих компаний, приступило к собственной разработке систем видеоинспекции поверхности металлопроката. Пилотный проект реализован на агрегате поперечной резки №4 (АПР-4) в производстве плоского проката Череповецкого металлургического комбината (ЧерМК, входит в состав дивизиона «Северсталь Российская сталь»). Первый прототип решения подтвердил эффективность: качество изображения, получаемое с оборудования, не уступает импортным аналогам.
Компания «Северсталь» применяет системы видеоинспекции, обеспечивающие контроль качества поверхности металлопроката. Для этих целей ранее закупалось оборудование известных зарубежных производителей. Однако такой подход сопровождался сложностями в части адаптации программ к задачам производства. К примеру, в настройке оборудования и внесению необходимых изменений, корректировок в работе программ ввиду удаленности производителей и разработчиков. Недостатки специалисты отмечали и в процессах определения и классификации дефектов. Это связано как со сложностью задачи и широким диапазоном возможных отклонений, которые система должна контролировать, так и с внешними факторами, усложняющими детекцию. В их числе, могут быть нанесенная маркировка, используемые технологические жидкости на промышленной линии и другие факторы.
«Развитие этого направления стало возможным благодаря внутренней экспертизе нашей компании, наличию необходимых компетенций у собственных сотрудников и требуемой технической базы. Существенный вклад в развитие решения внесло создание специального подразделения – направления измерительных систем в дирекции по техническому развитию и качеству. Изготовление собственного решения, безусловно, экономичнее для компании и обладает потенциалом к масштабированию. С другой стороны, оно дает необходимую гибкость в настройке комплектующих и самой системы, возможностях учета специфики задачи и требуемого диапазона критериев оценки. При этом, собственная система видеоинспекции в отличие от действующих на предприятии аналогов, благодаря модульной архитектуре и открытому программному обеспечению, предоставляет новые возможности для её развития и непрерывного улучшения, адаптации под возрастающие требования клиента. Это в конечном результате позволит существенно повысить качество контроля поверхности нашей продукции», –отмечает директор по техническому развитию и качеству дивизиона «Северсталь Российская сталь» Петр Мишнев.
Первый прототип собственной системы видеоинспекции изготовила рабочая группа сотрудников дирекции по техническому развитию и качеству (ДТРК) дивизиона «Северсталь Российская сталь» и «Северсталь Диджитал». Специалисты с помощью коллег из производства плоского проката ЧерМК сформулировали требования к системе, разработали критерии и принципы оценки систем инспекции полосы, что в дальнейшем будет использоваться как техническое задание для изготовления аналогичных систем и задает высокий стандарт качества. Следующим этапом рабочая группа разработала прототип, включая его конструкцию, а также в лабораторных условиях эксперты подобрали необходимые параметры работы камер, освещения, синхронизации кадров с движущейся полосой. Сотрудники «Северсталь Диджитал» обеспечивают программную часть работы системы, включая определение схемы передачи данных и сетевых доступов, определение спецификации оборудования для функционирования системы, разработки программного обеспечения и обучения модели.
Прототип протестирован в промышленных условиях на АПР-4. Теперь команда специалистов нескольких подразделений компании приступила к внедрению решения в производственный поток агрегата. Так, конструкторский центр дирекции по ремонтам занимается проектированием металлоконструкций, систем автоматизации, строительной частью проекта. При этом в проекте используется типовое оборудование, чтобы позволит компании в будущем не зависеть от эксклюзивных деталей. «Северсталь-инфоком» помогает с программированием промышленных контроллеров и архитектурой передачи данных. Итоговое программное обеспечение для выявления и классификации дефектов разработают специалисты «Северсталь Диджитал». Кроме того, специалисты приступили к сбору и разметке изображений с дефектами, на основе которых будет обучена модель компьютерного зрения. Персонал цеха, в котором пилотное решение будет внедрено в промышленную эксплуатацию, обеспечивает организацию монтажа оборудования и поддерживает проведение промышленных экспериментов.
Изготовить промышленную версию системы специалисты планируют уже в первом квартале 2021 года.