Практические результаты внедрения системы промышленного зрения
для снижения потерь
на производстве тротуарной плитки

Главной темой прошедшего форума ВПИ-2023 стала цифровизация. Участники и организаторы ждали не столько теоретических докладов о преимуществах цифровизации и Индустрии 4.0, сколько практического подтверждения пользы от внедрения систем машинного зрения на производство тротуарной плитки.

Какой профит получит производитель от установки такой системы на своем заводе?
Как быстро окупится система и окупится ли вообще?
Как получить реальные цифры повышения эффективности?

На эти и многие другие вопросы удалось ответить Алексею Романову, коммерческому директору Кватроматик в своем выступлении.

Публикуем полный доклад о практических результатах работы системы автоматического контроля качества тротуарной плитки QuatroPBC на действующих производствах.
«Мы первые в России разработали систему автоматического контроля качества тротуарной плитки QuatroPBC, которая уже успешно внедрена и эксплуатируется на ряде заводов ведущих производителей ВПИ.

В рамках доклада я хочу рассказать, как с помощью технологий Индустрии 4.0, машинного зрения и искусственного интеллекта, снижать потери на производстве ВПИ. И показать практические результаты внедрения системы автоматического контроля качества.

Главной темой текущего форума стала цифровизация. Цифровизация является главным направлением развития современных промышленных предприятий и затрагивает производственные процессы, а также управление и планирование. И доклады коллег, тому подтверждение.

«Цифровизация это уже не вопрос выбора, а необходимость»

Цифровизация помогает решить такие задачи, как:
  1. низкая производительность,
  2. нерациональное использование ресурсов,
  3. высокая себестоимость продукции,
  4. низкая эффективность производственных мощностей.
К одному из основных источников потерь, но не самому очевидному, как показывает практика, на производстве относится расход бетонной смеси.

Следующими по уровню влияния идут:
  1. производительность переборщиков и операторов на линии
  2. накладные расходы на утилизацию брака,
  3. расходы на логистику и рекламации.

В чем причина потерь на производстве ВПИ?

На сегодняшний день мы можем выделить несколько причин -
  1. Несовершенство оборудования, которое невозможно настроить один раз и навсегда
  2. Влияние человеческого фактора. Многие процессы зависимы от человека.
  3. Отсутствие объективных средств сплошного учета, измерений и контроля и анализа производственного процесса. На практике, у директора завода нет понимания, сколько в рублях теряет завод и почему.
Количество производителей вибропрессованных изделий
Коротко расскажу, что из себя представляет система на базе искусственного интеллекта и машинного зрения QuatroPBC.

QuatroPBC - система автоматического контроля качества тротуарной плитки, которая помогает производителю снижать потери за счет:
  1. контроля высоты изделий,
  2. обнаружения и предотвращения производства брака,
  3. автоматического распознавания производимой продукции и формирования отчетов) в том числе контроль за цветной продукции
  4. Контроля на сухой стороне
  5. сбора производственной статистики

За последние полгода система автоматического контроля качества тротуарной плитки QuatroPBC установлена на 3 российских заводах:
  1. Выбор-Сибирь Красноярск,
  2. Поревит,
  3. Штайнгот в процессе настройки и ввода в эксплуатацию
Еще 2 установки в пути и в ближайшее время начнется монтаж в ББК и КАНН (Германия)
Количество производителей вибропрессованных изделий
Количество производителей вибропрессованных изделий
Система устанавливается на мокрой стороне линии, как можно ближе к прессу и непрерывно сканирует продукцию на линии.
Количество производителей вибропрессованных изделий
Каждая функция QuatroPBC направлена на автоматизацию конкретного процесса и, как следствие, повышения общей производительности и эффективности производства.

Рассмотрим подробнее:
Базовая функция QuatroPBC - Измерение высоты - сплошное и непрерывное измерение всей продукции на поддоне с точностью 0.5 мм позволяет снижать высоту всей продукции, оставаясь при этом в допуске ГОСТ. Это прямая экономия бетонной смеси. Меньше высота - меньше нужно материалов.

Снижение высоты на 1-2мм,

приводит к экономии бетонной смеси на 3-5% за сезон


На заводе в Красноярске экономия на сокращении расхода БС более 10 млн.руб. с начала сезона.

Количество производителей вибропрессованных изделий
График снижения высоты продукции на завод Поревит после установки системы QuatroPBC
Количество производителей вибропрессованных изделий
На заводе Выбор-Сибирь уровень высоты продукции пришел к постоянному значению после установки системы QuatroPBC
Контроль за дефектами

Следующая функция, которая помогает сокращать потери на производстве - Контроль за дефектами - с помощью камер машинного зрения вся продукция сканируется на наличие дефектов. А специальное расположение системы возле пресса позволяет предотвращать производство дефектной продукции. При наличии повторяющихся дефектов нужно остановить линию и устранить причину. Снижение производства брака - снижение расхода бетонной смеси.

По опыту эксплуатации на заводах контроль и предотвращение производства брака решает сразу две задачи:
  1. Снижение производства брака - количество дефектной продукции снижается вдвое - как отходов бетонной смеси (это то что обычно выкидывают в мусорку), так и некондиции (это то что еще похоже на плитку и это увозят на склад).
  2. Снижение перепроизводства - Оператор ориентируясь на данные системе о текущей доле брака более точно делает дозамес. Снижение "хвостов" происходит в 2 раза.
Количество производителей вибропрессованных изделий
Контроль на сухой стороне

Контроль на сухой стороне - для помощи переборщику на сухой стороне это как раз позволяет снизить, либо исключить выход брака за территорию завода, а соответственно избежать дополнительных затрат связанных с рекламациями и логистикой
Непрерывный сбор производственной статистики и отображение в интерфейсе оператора. за счет того, что продукция автоматически распознается, все отчеты создаются автоматически - не нужно писать на бумаге.


QuatroPBC позволяет контролировать производство удаленно. За счет того, что оператор видит все на своем рабочем месте не нужно бегать к линии - все отображается на экране в режиме реального времени
Подводя итог, хочу еще раз подчеркнуть, что цифровизация - это не затраты, а развитие. Система машинного зрения на производстве окупаются за несколько месяцев. Заменяется ручной контроль, при этом и качество, и объем продукции возрастают

Вопросы:

Формовка по высоте?
Результат производственного процесса зависит от массы параметров: применяемых материалов, настроек в программе управления пресса, механических регулировок пресса, технического состояния пресса, технического состояние формоостнаски и поддонов.
Таким образом просто задав режим работы невозможно быть уверенным в результате, в частности в соблюдении заданной высоты изделий. Независимо от типа формовки на производстве - по времени или по высоте, разброс высоты все равно есть.

Ключевая идея нашей установки - проверка фактических параметров продукта, для контроля фактических значений. Только проверка фактических значений может гарантировать их соблюдение. В данном случае только фактическая проверка высоты может быть гарантией ее соблюдения. Именно поэтому до сих пор в обязанности операторов всех бетоноформовочных линий в мире входит данная процедура: ручная проверка высоты штангенциркулем.

Мы же автоматизируем данный ручной процесс, и поскольку оператору не надо тратить время на измерения он может целиком сосредоточится на производстве изделий с заданными допусками, получая экономию материалов.

Об этом подробно рассказал в докладе, который можно посмотреть в записи
Как посчитали экономию бетонной смеси? Ведь снижение высоты изделия можно обеспечить многими способами, в том числе без экономии бетонной смеси.

Снижение высоты без экономии бетона повлечет избыточную плотность изделий, именно поэтому мы крайне рекомендуем устанавливать весы на производство и при помощи QuatroPBC контролировать среднюю плотность.
Результаты по экономии бетонной смеси предоставлены ОКК Выбор-Сибирь (Красноярск). Эти данные мы и взяли за конкретные результаты.
Но при этом, для каждого предприятия можно получить свои данные по экономии. Посчитайте себестоимость 1мм исходя из ваших данных. И посчитайте, если вы снизите с помощью нашей установки высоту всей продукции на 1-2 мм, какую экономию бетонной смеси вы получите.
1-2 мм снижения высоты дает в среднем 3-5% экономии инертных материалов.

Хотите изучить подробнее? Скачайте презентацию!
Скачать презентацию
Практические результаты внедрения QuatroPBC на заводе по производству тротуарной плитки
Читайте так же