現代の鉄鋼産業の生産プロセスは、数百もの工程にわたる複雑かつ巨大な生産システムです。

70年以上の発展の過程で、製鋼、鋼圧延、連続鋳造、省エネ、排出削減などのさまざまな技術が継続的に進化しており、これらはすべて、中国鉄鋼が技術の道で継続的な進歩を遂げていることを裏付けています。革新。現在、宝武中南鉄鋼 (宝武グループ中南鉄鋼有限公司) は、細部にわたる深い洞察を通じて新たな革新的な進歩を達成しました。

製鉄工場で棒鋼を製造する工程では、コンピューター制御技術を活用して自動的に棒鋼を計測し、切断する作業が行われますが、この工程は単純なようで非常に危険であり、後続工程のロボットアームにより重大な被害が発生しました。

この問題に対応して、宝武中南鉄鋼はインテリジェントプロジェクトの責任者にAI技術を導入し、フライングパドル画像セグメンテーション開発キットPaddle Segをベースにした「鉄筋長さオーバーラン監視ソリューション」を作成しました。2023年2月稼働現在までに複数の生産ラインで安定稼働しています。このソリューションは、作業者とマスターによる手動検証という従来の方法を置き換え、生産の安全性と生産効率を大幅に向上させ、単一生産ラインのコストを 50 万元以上節約します。

インテリジェントプロジェクトの担当者は、「プロジェクトの開始後、さまざまな指標が優れた効果を発揮し、セマンティックセグメンテーション評価指数（mIoU）は99％以上、異常/正常二値分類精度（Accuracy）は99.5以上」と述べた。」_ _

図：全自動棒鋼オーバーラン監視生産ライン現場

「火の目と金の目」宝武中南鉄鋼は技術革新と応用の画期的な洞察力を持っています

棒鋼の生産プロセスでは、産業環境のランダム性により、生産ライン上の各棒鋼の束が指定の長さ以内であることを保証することは不可能です。制限を超える長さの棒鋼は、生産ラインの機械アームに損傷を与え、直接的な設備損失と作業損失による間接的なコストにより、多大な経済的損失を引き起こす可能性があります。

従来の方法では、鉄鋼工場が生産ライン上で目視で判断できるように労働者と親方を配置し、棒鋼の長さが制限を超えていることが判明した場合は適時に介入するというものでした。この方法は完全にマンパワーに依存しており、高い業務熟練度が要求され、判断ミスも発生するため根本的な解決にはならない一方、職人やマスターが生産ラインに沿って24時間稼働することができず、生産効率が限界に達する。ある程度。

報告によると、単一の生産ラインに作業員 1 名とロボットアーム 1 台を配置した場合、年間人件費とロボットアームの運用保守コストが 50 万元を超えるとのことです。

インテリジェントプロジェクトの担当者は、「おそらく鉄鋼業界の全プロセスから見ると、このような問題の緊急性はそれほど高くない。視覚センシング装置を使用して鋼材の長さが適切かどうかを監視するタスクは、バーがリアルタイムで限界を超えることは比較的簡単に思えますが、従来の画像処理方法では十分な精度と汎用性を達成できませんでした。現在、新しい AI テクノロジーはこの種の問題を非常にうまく解決できます。このシナリオにのみ適用された場合でも、コストを節約できます。生産ラインに多額の費用がかかり、コストと生産効率が大幅に向上し、経済的価値を生み出します。」

図: 全自動鉄筋オーバーラン監視ソリューションのイメージ

パドル画像セグメンテーション開発キットPaddle Segに基づいて、産業用ビジョンインテリジェンスを「取得」します

従来の画像処理ソリューションの精度と汎用性ではニーズを満たすことができません。精度によってソリューションの実際の応用価値が決まり、一般化によってソリューションを他のシナリオにコピーできるかどうかが決まります。インテリジェンスプロジェクトの責任者は、この問題を解決するためにディープラーニングなどのAI技術の導入を選択した。プロジェクトリーダーは国内外の関連技術を調査・比較した結果、Baidu Flying Paddle の産業レベルの深層学習プラットフォームには独自の利点があると信じています。

全体的な技術的ソリューションは次の手順に要約できます。

鉄筋の片側にカメラを設置して画像を撮影します。
画像セグメンテーション技術を使用してスチールマスクを抽出します。
カメラの位置と角度に応じて長さの制限を決定します。
最後に、長さ制限と棒鋼分割範囲の幾何学的関係に基づいて、このバッチの棒鋼が制限を超えているかどうかを判断します。

鋼材のオーバーラン監視の問題は、画像の分割後に幾何学的な判断問題に変換できます。Fly Paddle は、フルプロセスのセグメンテーションソリューションである画像セグメンテーション開発キットPaddle Segを提供します。これは、構成ファイルを変更するだけでモデルトレーニングを実行し、高精度のセグメンテーション結果を取得できます。「データラベリング用にわずか 400 ～ 500 枚のシートにマークが付けられ、その後モデルが開発されました。その効果は非常に良好で、生産ラインのニーズを満たすことができます。」さらに、高精度を達成しながら産業用途の要件を確実に満たすために、精度と速度のバランスを採用した PP-LiteSeg モデルが選択されています。

重要なことは、業界特性の観点から見ると、複雑な業界環境により、グラフィックサンプリングとそれに対応するデータの均一な標準と品質を保証することが困難であるということですが、パドルセグに組み込まれたデータ拡張アルゴリズムは、データの拡張を実現し、データの拡張を実現できます。サンプリングサンプルの不均衡。画像がぼやけている、背景変換の大きな違い、鉄筋の方向が一貫していない、データ量が少ないなどの問題については、解決策を迅速に反復してモデル開発サイクルを短縮します。

現在、宝武中南鉄鋼はフライングパドルに基づいて開発した「全自動棒鋼長さオーバーラン監視ソリューション」を2つの生産ラインに適用し、棒鋼長さオーバーランの自動監視問題を解決し、エンドツーエンドの完全な実現を実現しています。自動鉄筋長オーバーラン監視限定監視、

番号:パドルセグメント画像セグメンテーションの開発プロセス

産業シナリオにおけるAIの大規模応用が期待される

宝武中南鉄鋼有限公司は鉄鋼業を基盤として、産業、科学、貿易を同時に発展させ、多角的な事業を運営しており、広東省の重要な鉄鋼生産拠点であり、スマート製造とスマート製造の推進者です。鉄鋼業界の5G工場。製品には特殊棒、工業用ワイヤー、建材（一般材）、板などが主に含まれており、自動車、機械製造、エネルギー輸送、航空宇宙、原子力などの産業で幅広く使用されています。
「今回、Baowu Zhongnan Iron and Steel は新しい AI テクノロジーの導入を率先して行い、鉄鋼業界の自動化とインテリジェントなアップグレードプロセスにフライングパドルよりインテリジェントなシナリオとソリューションを模索し続けています。」

「産業シナリオにおけるフォールトトレランス率は非常に低いです。AI プラットフォームテクノロジーアプリケーションのパフォーマンスのあらゆる側面が実際の製造基準を満たしていることを確認した場合にのみ、オンラインに公開できます。フライングパドルは私たちの要件を完全に満たしているので、安心できます。」機械にタスクを任せることで、産業分野での人工知能の大規模応用にも自信が持てるようになります」とインテリジェントプロジェクトの責任者は語った。

伝統的な産業がハイエンドかつインテリジェントに進化することは避けられない傾向です。企業開発者にとって、手元にある「ツール」は、産業環境の複雑さを迅速かつ効率的に克服し、より多くの「AI + 産業」アプリケーションを生み出すのに役立ちます。フライングパドルは今後も鉄鋼業界のインテリジェントアップグレードに効果的なサポートを提供し、技術革新の道を拡大するために協力していきます。

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