На Северском трубном заводе внедрён метод «машинного зрения» для точного подсчёта труб при отгрузке

В 2022 году Северский трубный завод принимает участие в национальном проекте «Достойный, эффективный труд и успешное предпринимательство».

Он направлен на формирование производственной культуры в стране. Для реализации пилотного проекта был выбран трубопрокатный цех № 1. Создана рабочая группа, которая  определяет эталонные участки и внедряет инструменты бережливого производства, минимизирует либо устраняет потери при производстве труб. Кроме того, запущен второй этап проекта «Машинное зрение» в трубоэлектросварочном цехе № 2.

Разработали и внедрили
Цифровизация ТПЦ‑1 и ТЭСЦ‑2 связана с проектами, которые были заявлены на Молодёжную научно-практическую конференцию и заняли там первое место в блоке качества в 2021 году.

Первый проект, «Машинное зрение», касается контроля за количеством труб в пакете. Эта большая работа проведена вместе с представителями научно-технического центра ТМК. Специалисты этого центра разрабатывали программное обеспечение, а специалисты СТЗ внедрили его на производство. В конце прошлого года служба качества завода подготовила организационный документ, который обязывает контролировать количество труб в пакете с применением метода «машинное зрение».

Выводит из тени
Что же представляет из себя эта программа? Она устанавливается на телефон. В приложение  нужно загрузить фотографии торца пакета с трубами, программа анализирует фото и выдаёт количество труб в нём. По первой фотографии программа распознаёт, какое количество труб находится в пакете, и на экран выводится определённое количество труб, которое сравнивается работником с количеством труб, записанном на ярлыке. При расхождении этих чисел проводится повторное фото с другого ракурса. Им подтверждается количество труб в пакете. Многое зависит от ракурса фото, важную роль играют светотени.

Программа «Машинное зрение»  самообучающаяся. Перед внедрением на производство он прошла тестирование. Более тысячи раз сфотографированы готовые пакеты с трубой. Программа выработала алгоритм действий, научилась просчитывать количество трубы в тени или светлых участках, потому что трубы в пакете лежат неровно. Приложение умеет просчитывать светотени и определять, сколько труб находится на этом участке. Раньше приходилось считать вручную. В одном пакете может находиться до тысячи труб. Пересчитать количество продукции вручную непросто. Шли на хитрость: в каждую посчитанную трубу даже вкладывали спичку, чтоб не сбиться. «Машинное зрение» облегчает задачу. В этом и есть её смысл.

Дважды проверь
Почему же необходимо фотографировать два раза? В первом случае процент совпадения может быть 80 процентов, из-за неправильно выбранного ракурса. Во втором случае точность  оставляет 99,6 процентов, что практически всегда совпадает с тем, что первоначально было посчитано в ручном режиме сортировщиком-сдатчиком.

Это подтверждение результата, который необходим. Сейчас программа «машинное зрение» уже работает на производстве, и разработчики выходят на второй этап: устанавливаются камеры в цехе. Они направлены на трубы, которые идут по рольгангу.

Камера видит их количество, а боковые камеры, которые также планируется установить,  фиксируют, какое количество труб складывается в пакет. При формировании пакета с готовой
продукцией будут учитываться все показатели с камер, и таким образом получается более точный результат без учёта труб вручную.

Цифровизация решает проблемы
Программы с алгоритмом «Машинное зрение» внедряются и в трубопрокатном цехе № 1. Только направлена программа не на пересчёт труб, а на контроль и отслеживание пакета труб при отгрузке. В цехе была выявлена проблема из-за сложности в соблюдении технологии. Были  случаи, когда пакет загружен в один вагон, а по документам он находится в другом.  Прослеживаемость не соблюдена, и завод получает претензии по количеству отправленной продукции. Для исправления ситуации нужно переделывать документы, вести переговоры с недовольным клиентом. Это и репутационный ущерб, и экономический.

Программа «машинное зрение» разработана специально под погрузку трубы в вагоны. При этом  одна камера устанавливается на кран, вторая напротив вагона. В эту программу вводится номер пакета, номер крана, которым грузят пакет, и номер вагона, в который загружается продукция. Эта информация попадает в базу данных. На выходе формируется пакет документов и сертификат качества погруженной продукции. Он будет отслеживаться на протяжении всего пути заказа.

Исключён человеческий фактор, что поможет избежать неприятных случаев, которые были в практике. Цифровизация позволяет решать подобные проблемы и помогает заводу сократить экономические убытки. Пилотный проект запущен – камеры на вагонах и кране уже установлены. Сейчас дорабатывается программное обеспечение.

В дальнейшем камеры нужно будет установить на всех кранах и напротив всех мест, возможных для погрузки вагонов.

Разбиралась в улучшениях Татьяна Чайковская