Der Produktionsprozess der modernen Eisen- und Stahlindustrie ist ein komplexes und riesiges Produktionssystem, das Hunderte von Prozessen umfasst.
Im Laufe der mehr als 70-jährigen Entwicklung haben sich verschiedene Technologien wie Stahlherstellung, Stahlwalzen, Stranggießen, Energieeinsparung und Emissionsreduzierung kontinuierlich weiterentwickelt, was alle die kontinuierlichen Durchbrüche bestätigt, die China Iron and Steel auf dem Weg dorthin erzielt hat technische Innovation. Heute ist Baowu Zhongnan Iron and Steel (Baowu Group Zhongnan Iron and Steel Co., Ltd.) durch tiefe Einblicke in ein Detail ein weiterer innovativer Durchbruch gelungen.
Bei der Herstellung von Stahlstangen in Eisen- und Stahlfabriken wird Computersteuerungstechnologie eingesetzt, um die Stahlstangen automatisch zu messen und zu schneiden. Dieser Vorgang erscheint einfach, ist aber äußerst tödlich. Der Roboterarm verursachte im anschließenden Prozess schwere Schäden.
Als Reaktion auf dieses Problem stellte Baowu Zhongnan Iron and Steel dem Verantwortlichen des intelligenten Projekts KI-Technologie vor und entwickelte eine „Lösung zur Überwachung der Längenüberschreitung von Bewehrungsstäben“, die auf dem Bildsegmentierungs-Entwicklungskit Paddle Seg für fliegende Paddel basiert Inbetriebnahme im Februar 2023. Bisher läuft es in mehreren Produktionslinien stabil. Diese Lösung ersetzt die traditionelle Methode der manuellen Überprüfung durch Arbeiter und Meister, verbessert die Produktionssicherheit und Produktionseffizienz erheblich und spart mehr als 500.000 Yuan an Kosten für eine einzelne Produktionslinie.
Der Verantwortliche des intelligenten Projekts sagte: „Nach dem Start des Projekts haben verschiedene Indikatoren hervorragende Auswirkungen, der Bewertungsindex der semantischen Segmentierung (mIoU) > 99 % und die Genauigkeit der binären Klassifizierung von abnormalen/normalen Zuständen (Genauigkeit) ist größer als 99,5.“ %. Wir werden den Einsatz in Zukunft in Betracht ziehen. Mit Flying Paddle -bezogene Technologien werden weiterhin intelligentere Szenenlösungen in Richtung sicherer Produktion und intelligenter Identifikationsqualitätsprüfung erforscht.“
Abbildung: Vollautomatische Stahlstangenüberlaufüberwachung am Standort der Produktionslinie
„Feueraugen und goldene Augen“, Baowu Zhongnan Iron and Steel hat Einblick in den Durchbruch technologischer Innovation und Anwendung
Bei der Herstellung von Stahlstangen kann aufgrund der Zufälligkeit der industriellen Umgebung nicht garantiert werden, dass jedes Bündel Stahlstangen auf der Produktionslinie innerhalb der angegebenen Länge liegt. Die Stahlstangen, deren Länge den Grenzwert überschreitet, führen zu Schäden am mechanischen Arm der Produktionslinie, und der direkte Verlust der Ausrüstung und die indirekten Kosten der verlorenen Arbeit können enorme wirtschaftliche Verluste verursachen.
Die traditionelle Methode besteht darin, dass die Stahlfabrik Arbeiter und Meister beauftragt, die Produktionslinie visuell zu beurteilen und rechtzeitig einzugreifen, wenn festgestellt wird, dass die Länge der Stahlstange den Grenzwert überschreitet. Diese Methode ist ausschließlich auf Arbeitskräfte angewiesen, erfordert hohe betriebswirtschaftliche Kenntnisse und weist Fehleinschätzungsphänomene auf, die das Problem nicht grundsätzlich lösen können. Gleichzeitig können Arbeiter und Meister nicht der Produktionslinie folgen, um 24 Stunden am Tag zu arbeiten, was die Produktionseffizienz auf ein Minimum beschränkt gewissermaßen.
Es wird berichtet, dass für eine einzelne Produktionslinie mit einem Arbeiter und einem Roboterarm die jährlichen Arbeitskosten zuzüglich der Betriebs- und Wartungskosten des Roboterarms 500.000 Yuan übersteigen.
Der Verantwortliche des intelligenten Projekts sagte: „Vielleicht ist die Dringlichkeit solcher Probleme aus der Perspektive des gesamten Prozesses der Eisen- und Stahlindustrie nicht so hoch. Die Aufgabe besteht darin, mithilfe visueller Sensorgeräte zu überwachen, ob die Länge des Stahls.“ Balken überschreiten die Grenze in Echtzeit scheint relativ einfach zu sein, aber herkömmliche Bildverarbeitungsmethoden können keine ausreichende Genauigkeit und Verallgemeinerung erreichen. Jetzt kann die neue KI-Technologie diese Art von Problem sehr gut lösen, auch wenn sie nur in diesem Szenario angewendet wird kann eine beträchtliche Menge Geld für die Produktionslinie einsparen. Kosten und eine deutliche Verbesserung der Produktionseffizienz schaffen wirtschaftlichen Wert.“
Abbildung: Visuelles Bild der vollautomatischen Lösung zur Überwachung des Überlaufs von Stahlstangen
Basierend auf dem Paddel- Bildsegmentierungs-Entwicklungskit Paddle Seg „erhalten“ Sie industrielle Vision-Intelligenz
Die Genauigkeit und Verallgemeinerung herkömmlicher Bildverarbeitungslösungen kann den Anforderungen nicht gerecht werden. Die Genauigkeit bestimmt den praktischen Anwendungswert der Lösung und die Verallgemeinerung bestimmt, ob die Lösung auf andere Szenarien kopiert werden kann. Um dieses Problem zu lösen, entschied sich der Verantwortliche des Geheimdienstprojekts für die Einführung von KI-Technologien wie Deep Learning. Nach der Untersuchung und dem Vergleich verwandter Technologien im In- und Ausland ist der Projektleiter davon überzeugt, dass die Deep-Learning-Plattform von Baidu Flying Paddle auf industrieller Ebene einzigartige Vorteile bietet.
Die technische Gesamtlösung lässt sich wie folgt zusammenfassen:
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Installieren Sie eine Kamera auf einer Seite der Stahlstange, um Bilder aufzunehmen.
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Verwendung der Bildsegmentierungstechnologie zum Extrahieren der Stahlmaske;
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Bestimmen Sie die Längenbegrenzung entsprechend der Kameraposition und dem Kamerawinkel.
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Beurteilen Sie abschließend anhand der geometrischen Beziehung zwischen der Längengrenze und dem Teilungsbereich der Stahlstangen, ob diese Charge von Stahlstangen den Grenzwert überschreitet.
Das Problem der Stahlüberlaufüberwachung kann nach der Bildsegmentierung in ein geometrisches Beurteilungsproblem umgewandelt werden. Paddle bietet eine vollständige Prozesssegmentierungslösung – das Bildsegmentierungs-Entwicklungskit Paddle Seg . Ändern Sie einfach die Konfigurationsdatei, um ein Modelltraining durchzuführen und hochpräzise Segmentierungsergebnisse zu erhalten. „Für die Datenkennzeichnung wurden nur etwa vier- oder fünfhundert Blätter markiert, und dann wurde das Modell entwickelt. Die Wirkung ist recht gut und kann den Anforderungen der Produktionslinie gerecht werden.“ Darüber hinaus wurde das PP-LiteSeg-Modell ausgewählt, das die Balance zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit nutzt, um sicherzustellen, dass es den Anforderungen des industriellen Einsatzes entspricht und gleichzeitig eine hohe Präzision erreicht.
Wichtig ist, dass es aus Sicht der Branchenmerkmale aufgrund der komplexen industriellen Umgebung schwierig ist, einheitliche Standards und Qualität für grafische Stichproben und entsprechende Daten zu gewährleisten. Der integrierte Datenverbesserungsalgorithmus von Paddle Seg kann die Datenerweiterung realisieren und überwinden das Ungleichgewicht der Stichprobenentnahme. Bei Problemen wie verschwommenen Bildern, großen Unterschieden in der Hintergrundtransformation, inkonsistenten Richtungen der Stahlstangen und geringerem Datenvolumen werden Lösungen schnell iteriert, um den Modellentwicklungszyklus zu verkürzen.
Derzeit hat Baowu Zhongnan Iron and Steel die auf fliegenden Paddeln entwickelte „vollautomatische Lösung zur Überwachung der Längenüberschreitung von Stahlstangen“ auf zwei Produktionslinien angewendet, um das automatische Überwachungsproblem der Längenüberschreitung von Stahlstangen zu lösen und eine vollständige End-to-End-Realisierung zu erreichen Automatische Überwachung der Längenüberschreitung von Stahlstangen .
Abbildung : Entwicklungsprozess der Paddle Seg-Bildsegmentierung
Der groß angelegte Einsatz von KI in industriellen Szenarien wird erwartet
Basierend auf der Eisen- und Stahlindustrie entwickelt Baowu Zhongnan Iron and Steel Co., Ltd. gleichzeitig Industrie, Wissenschaft und Handel und führt diversifizierte Aktivitäten durch. Es ist ein wichtiger Eisen- und Stahlproduktionsstandort in der Provinz Guangdong und ein Förderer intelligenter Fertigung und 5G-Fabriken in der Eisen- und Stahlindustrie. Zu den Produkten gehören hauptsächlich Spezialstäbe, Industriedrähte, Baumaterialien (gängige Materialien) und Platten, die in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, im Energietransport, in der Luft- und Raumfahrt, in der Kernenergie und in anderen Branchen weit verbreitet sind.
Dieses Mal übernahm Baowu Zhongnan Iron and Steel die Führung bei der Einführung neuer KI-Technologien und setzte im Automatisierungs- und intelligenten Modernisierungsprozess der Stahlindustrie ein. Der Optimierungseffekt wurde in der Praxis getestet.Flying Paddles erforscht weiterhin intelligentere Szenarien und Lösungen.“
„Die Fehlertoleranzrate in Industrieszenarien ist sehr niedrig. Wir können sie nur dann online stellen, wenn wir sicherstellen, dass alle Aspekte der Leistung von KI-Plattformtechnologieanwendungen unseren tatsächlichen Produktionsstandards entsprechen. Flying Paddle erfüllt unsere Anforderungen vollständig, sodass wir sicher sein können.“ „Dass mehr Aufgaben an Maschinen übertragen werden, macht uns auch zuversichtlicher bei der groß angelegten Anwendung künstlicher Intelligenz im industriellen Bereich“, sagte der Verantwortliche des intelligenten Projekts.
Es ist ein unvermeidlicher Trend für traditionelle Industrien, sich zu High-End- und intelligenten Industrien zu entwickeln. Für Unternehmensentwickler können die verfügbaren „Tools“ dabei helfen, die Komplexität der industriellen Umgebung schnell und effizient zu überwinden und mehr „KI+Industrie“-Anwendungen hervorzubringen. Flying Paddle wird die intelligente Modernisierung der Stahlindustrie weiterhin wirksam unterstützen und gemeinsam daran arbeiten, den Weg der technologischen Innovation weiter auszubauen.
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