В БГТУ имени Шухова разработана новая система для контроля качества
Ученые БГТУ им. В.Г. Шухова разработали систему технического зрения для контроля качества на производствах. Научной командой университета завершена разработка перспективной системы, предназначенной для автоматизированного контроля на предприятиях, выпускающих рулонные и листовые материалы. Инновация может совершить переворот в области контроля качества, заменив субъективную оценку человеческого глаза на объективный и высокоточный автоматизированный анализ в режиме реального времени.
Проект представляет собой высокоточную автоматизированную систему, построенную на передовых технологиях компьютерного зрения. Её ключевая цель — осуществление всестороннего контроля поверхности рулонных материалов, таких как металл, полимерная пленка или текстиль, непосредственно на движущемся конвейере без остановки производственного процесса. Над конвейерной линией устанавливается ряд высокоскоростных камер, осуществляющих непрерывное сканирование всей ширины движущегося полотна. Получаемый видеопоток в реальном времени анализируется специально разработанным программным обеспечением. Уникальные алгоритмы позволяют не только обнаруживать дефект, но и классифицировать его тип, точно определять границы, вычислять площадь и фиксировать координаты проблемного участка. Вся информация по каждому рулону автоматически формируется в детальную электронную карту дефектов. Система также обладает функционалом для интеграции с маркираторами, что позволяет автоматически отмечать бракованные участки материала.
Как отмечает один из разработчиков, Алексей Степовой, старший преподаватель кафедры технической кибернетики БГТУ им. В.Г. Шухова, человек-оператор физически не способен в течение длительного времени заметить царапину, вмятину или пятно размером в пару миллиметров, поскольку внимание притупляется, а глаз «замыливается». Разработанная система — это десятки без устали наблюдающих «цифровых глаз», которые анализируют каждый квадратный миллиметр. Она работает как сверхвнимательный и неутомимый инспектор, который не пропустит ни одного изъяна, гарантируя, что к покупателю или на следующий этап производства попадёт только безупречный материал.
Разработка устраняет ключевые недостатки традиционного визуального контроля, такие как низкая точность и субъективность, когда эффективность человеческого глаза при высокой скорости движения материала не превышает 40-50%, что ведет к значительному пропуску брака. Она решает проблему выборочности проверки, при которой контроль случайных образцов не дает объективной картины качества всей партии продукции, и позволяет избежать экономических потерь, вызванных пропущенными дефектами, ведущими к сбоям на последующих технологических этапах, рекламациям от клиентов и необходимости переработки. Кроме того, система создает комплексную аналитическую базу, накапливая объективную статистику по дефектам для глубокого анализа причин их возникновения и последующей оптимизации всего технологического процесса.
Система обладает широкой применимостью в различных отраслях промышленности. В металлургических комбинатах она может использоваться для контроля рулонной стали, алюминия, цветных металлов с целью обнаружения царапин, вмятин, окалины, пятен. Производителям полимерных пленок и упаковки она поможет выявлять пузыри, посторонние включения, неравномерность толщины. На текстильных и нетканых производствах система обеспечит контроль за порывами, загрязнениями, неравномерностью окраски. Перспективными направлениями также являются адаптация разработки для использования в пищевой промышленности, например, для осмотра пленок и упаковки, и в сельском хозяйстве для задач сортировки.
Проект вышел на важный практический этап: изготовлен и успешно испытан экспериментальный образец системы в условиях, максимально приближенных к реальным промышленным. Испытания доказали полную работоспособность и эффективность решения в рамках реального производственного процесса. Дальнейшие планы развития включают расширение сфер применения системы за счет её адаптации для новых отраслей, таких как пищевая промышленность и агропромышленный комплекс; совершенствование алгоритмического ядра компьютерного зрения для дальнейшего повышения скорости и точности распознавания дефектов; а также укрепление кадрового резерва через продолжение практики вовлечения талантливых студентов и молодых ученых в проект, что служит мощной мотивацией для их профессионального роста в науке и на производстве.
Компьютерное зрение является одним из ключевых технологических трендов мирового уровня, находя применение в беспилотном транспорте, медицине, «умном» сельском хозяйстве. Уникальность разработки БГТУ им. В.Г. Шухова заключается в её узкой специализации на сложных для анализа материалах, таких как неоднородные и разноцветные, и в создании комплексного решения «под ключ», оптимизированного для условий конкретных российских производств. Работа над проектом ведется в рамках Программы развития БГТУ им. В.Г. Шухова «Приоритет 2030», а также за счет Гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых, что является признанием высокого научного и инновационного потенциала исследовательской команды.
Подписывайтесь на канал БГТУ им. В.Г. Шухова в MAX .
