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. стали в мире.
