Автоматизация производства тротуарной плитки
с помощью систем машинного зрения и нейросетей

На прошедшем форуме ВПИ главной темой обсуждения стала тема импортозамещения, а так же связанные с этим ограничения с комплектующими и запчастями.
Многие производители сейчас перейдут на б/у запчасти, а значит, вопрос качества выпускаемой продукции будет актуален как никогда.
В этой статье собрали самые важные тезисы из выступления Константина Панченко , генерального директора Кватроматик

Производство тротуарной плитки

Итак, что мы знаем о ВПИ?
Производство плитки
Производство плитки сегодня
Индустрия 4.0 еще не добралась до производства ВПИ.
Довольно много процессов зависит от человека, отсутствуют объективные средства сплошного учета, измерений и контроля. Как следствие невозможно автоматически построить сплошную систему контроля и учета от приемки инертных материалов до отправки готовой продукции на склад.
А это в свою очередь означает, что довольно сложно анализировать весь производственный процесс, и выявлять наиболее эффективные точки роста.
Количество производителей вибропрессованных изделий
По аналитическим данным https://beton-center.ru/ количество производителей растет. Растет и конкуренция.
Остро стоит вопрос снижения издержек и повышения производительности. Причем, на том оборудовании, которое уже есть. А значит, помимо контроля производимой продукции, возрастает необходимость в постоянном контроле и своевременном обнаружении неисправностей оборудования.
Автоматизировать можно все технологические этапы производства плитки. Это позволит создать “Умное производство” и получить колоссальное конкурентное преимущество.

Приемка инертных материалов

Первое, с чего начинается производство ВПИ
Количество производителей вибропрессованных изделий
Примеры существующих решений по измерению инертных материалов
С помощью систем машинного зрения можно реализовать дополнение для весовой станции, которое бы измеряло объем материала в кузове грузовика, а также осуществляло фотофиксацию и автоматическое распознавание типа материала.
Таким образом можно принимать материалы по фактическому, а не расчетному объему. Также используя показания автомобильных весов, можно вычислить фактическую влажность песка в каждом грузовике - что позволит учитывать полученную информацию при подготовке смеси к производству.

Подача инертных материалов

Подача в бункера хранения инертных материалов, как правило, осуществляется конвейерными лентами.
Над каждой лентой можно установить камеру и в автоматическом режиме определять соответствие типа подаваемого материала и ожидаемого материала, исключая возможность попадания материала в другой бункер.
Также, можно реализовать визуальную систему измерения остатка материалов в бункере, гораздо более точную, чем применение тросовых датчиков.


Контроль пресса

Что касается самой бетоноформовочной машины, то при помощи высокоскоростных камер и системы машинного зрения можно считывать и анализировать характер вибрации подвижных элементов пресса и определять момент достижения оптимального уплотнения.
Это позволяет настраивать машину таким образом, чтобы сократить время такта, избежать переуплотнения и излишней вибрационной нагрузки на все оборудование.
Также на бетоноформовочной машине можно контролировать равномерность заполнения емкостей с основным бетоном и фактурным бетоном.

Контроль на мокрой стороне конвейера

На мокрой стороне система машинного зрения выполняет две важные функции:
  1. сбор данных о производственном процессе;
  2. предотвращение производства дефектной продукции и сокращение прямых потерь.
Аппаратная часть решения представляет собой набор камер машинного зрения, лазер и специальные осветительные приборы.
Количество производителей вибропрессованных изделий
С этими задачами уже справляется QuatroPBC - система контроля производства вибропрессованных изделий
- осуществляя контроль на мокрой стороне конвейера

Оставьте ваш и E-mail и мы пришлем вам презентацию QuatroPBC
Электронная почта
Поддон, двигаясь по конвейеру, проходит под установкой QuatroPBC, сканируется лазером и фотографируется. Полученные данные анализируются в реальном времени и передаются оператору.

Давайте остановимся на контроле качества выпускаемой продукции.
Системы машинного зрения:
- измеряют каждую плитку на поддоне в реальном времени с точностью до 1мм;
- распознают дефекты лицевой поверхности плитки, такие как трещины, сколы, раковины;
- контролируют соответствие цвета партии.
Количество производителей вибропрессованных изделий
Дефекты лицевой поверхности плитки, которые отслеживает QuatroPBC
Эта информация может быть использована оператором бетоноформовочной машины для оперативного обнаружения проблем с формованной продукцией и принятия мер для предотвращения производства изделий c дефектами.
Количество производителей вибропрессованных изделий
Примеры существующих решений по измерению инертных материалов
Одно из важных функций системы машинного зрения на мокрой стороне является сбор данных для последующего анализа:
- идентификация изделия – определение формы и цвета. Эта информация необходима для правильного объединения продукции в партии;
- ведение фотоархива всех произведенных поддонов. Очень полезная функция чтобы понять, что нас ждет на выкатке после ночной смены или после выходных.
- фиксация времени производства каждого поддона с точностью до секунды - для отслеживания микропростоев оборудования.
Все фотографии поддонов и результаты измерений сводятся в производственный отчет по партиям, свойствам продукции, операторам или сменам.
В архиве хранятся крупные изображения каждого поддона, что позволяет в любой момент времени посмотреть - кто и что именно формовал ранее, какие были проблемы.

Очень интересно бывает посмотреть на результаты формовки в ночные смены и в выходные – как быстро они реагировали на отклонения по высоте, дефекты.
Точное время выпуска каждого поддона регистрируется, благодаря чему можно выявлять все простои оборудования и анализировать причины их возникновения.

Также благодаря измерению геометрических параметров изделий можно автоматически учитывать объем выпущенной бетонной смеси.
Панель оператора: изображение поддона, данные плотности, высот и дефектов  плиток на поддоне
Все полученные измерения доступны в интерфейсе оператора в реальном времени.
Интерфейс доступен не только оператору, но и всем ответственным сотрудникам производства. Позволяет в реальном времени смотреть что именно происходит на линии сейчас и в любой момент времени.

Контроль на сухой стороне конвейера

После набора прочности продукция выкатывается на сухой стороне и
здесь при помощи RFID меток установленных в поддон мы можем идентифицировать каждый поддон и понимать какие на нем были обнаружены отклонения на мокрой стороне.

Эти данные нам нужны для того чтобы подсветить переборщику те плитки, на которые следует обратить внимание
Также мы можем фиксировать, какие именно плитки снял переборщик с поддона, обеспечивая контроль того, что все дефектные камни были заменены и не попадут клиенту.
Зная количество всех снятых камней мы можем автоматически считать объем потерь бетонной смеси для каждой партии отдельно.

Панель оператора: изображение поддона, данные плотности, высот и дефектов  плиток на поддоне
Контроль на сухой стороне конвейера для снижения рекламаций.

Преимущества
автоматизации производства и применения систем машинного зрения для ВПИ

Применение систем машинного зрения позволяет:

  1. автоматически собирать данные по всем основным производственным участкам, то есть можно оцифровать весь процесс производства и анализировать эти данные. На основе данных, накопленных за длительный период времени, можно выявлять наиболее проблемные партии, с точки зрения дефектов и отклонения по высоте. Если на определенной форме стало больше дефектов – вероятно, она уже требует ремонта или замены;
  2. упростить процесс учета и списания материалов, опираясь на фактические движения продукции и материалов;
  3. автоматически отслеживать среднюю высоту изделий по типам продукции и работать над снижением общей высоты для снижения затрат на материалы. Это довольно значимое снижение расходов. Например, если формовать 60 мм продукцию со средней высотой даже 59 мм, вместо 61мм – это 3% от общего объема материалов.
  4. видеть результаты работы операторов и своевременно вводить доп обучение;
  5. анализировать темп выпуска продукции, выявлять простои, и устранять их причины, повышая общую производительность.
Также снижение доли дефектных изделий за счет контроля всей продукции в реальном времени позволяет значительно сократить производственные издержки.

Системы машинного зрения на производстве, это не только и не столько про обнаружение дефектов здесь и сейчас, а скорее про сбор больших данных, анализ которых может значительно повысить эффективность производства в наше непростое время.


Оставьте ваш и E-mail и мы пришлем вам презентацию QuatroPBC

Электронная почта