如今,钢板作为钢铁工业的主要产品之一,已被广泛用于装备制造等行业。现代钢板生产制造中对钢板质量要求越来越高,由于设备、生产工艺、环境等方面因素的影响,会导致钢板表面出现各种缺陷。表面缺陷不仅会对产品外观造成影响,还会限制产品的应用,阻碍生产率的进一步提高,直接降低了钢板质量等级。随着下游行业对高质量水平原材料的持续追求,如汽车、家电、电力企业对带钢表面质量趋于零缺陷的要求,钢铁企业必须提供更高质量的产品,因此钢板表面质量的检测问题已被广泛关注。
钢板表面检测主要用于检测钢板表面的不连续缺陷,技术主要经历了人工经验检测法、基于电磁感应及超声的无损检测技术和基于机器视觉的检测技术三个阶段。前两类检测技术在生产实践中已暴露出大量无法克服的缺点,如人工劳动强度大、造成大量漏检、无法适应高速机组、检测精度低等。随着机器视觉技术、计算机模式识别理论及人工智能理论等相关领域的不断发展,基于机器视觉的钢板表面自动检测技术由于具有非接触、精度高、速度快等特点,已成为钢板表面在线质量检测的主流和发展趋势,而 3D 机器视觉作为一种高精度非接触检测测量手段,在钢板表面检测领域具有极高的应用价值。当前国内大型钢板检测手段主要还在使用人工目视进行检测,受限于生产节拍的要求,无法做到钢板表面全覆盖,尤其是钢板底面,当前检测手段无法覆盖;且人工目视检测手段无法对钢板表面不连续性进行数值测量,需要增加工序使用专用仪器测量数值后进行钢板分级操作。
钢板人工目视检测
中国联通装备制造军团基于5G虚拟专网和AI能力打造的工业钢板麻点检测解决方案,在生产现场搭建高刚性检测工位以便实现全区域检测,钢板在运送过程中,通过上下多套光学检测传感器交叉实现钢板双面待检测缺陷的特征提取,利用降噪及准确度算法,实时测量并显示当前测量位置缺陷特征;后续根据用户业务逻辑,对数据进行处理,输出钢板麻点缺陷等级。麻点检测解决方案的目的不仅是通过机器将钢板的麻点现场检测出来,最终目的是要将钢板的缺陷信息、质量信息与系统中的钢板物料信息相关联,做到钢板质量数据可视化。
工业钢板麻点检测解决方案业务架构图
工业钢板麻点检测解决方案系统架构图
平台展示
移动端展示
中国联通工业钢板麻点检测解决方案具有易部署、可扩展、轻维护、移动性强等特点,通过对3D机器视觉与人工智能技术研究,开发工业钢板麻点检测系统,实现对不同类型钢板在线数据采集、处理、测量和检测能力,解决了当前检测手段存在的不能实时测量、无法全面检测等问题,最终实现了钢板模型重建、钢板表面缺陷检测、钢板分级等应用功能,采用5G+MEC架构,将评级结果和分类结果以轻量化模型形式对外输出,可以在移动端上进行查看。现场工作人员可以实时查看结果进行比对复核,提升现场工作效率。目前解决方案已应用在船舶等装备制造行业,填补了此领域的空白,未来将在装备制造行业进行复制推广。