«Стартап как диплом»: студенты КузГТУ разработали систему автоматического контроля качества горячекатаных двутавров

Студенты института информационных технологий, машиностроения и автотранспорта Степан Афонин и Михаил Гончаров представили выпускную квалификационную работу в формате «Стартап как диплом». Их проект посвящён разработке программно-аппаратного комплекса для автоматического контроля качества горячекатаных двутавров на прокатных линиях.

Сегодня на многих предприятиях поверхность металлопроката по-прежнему оценивается визуально. На результат проверки влияют освещённость рабочей зоны, скорость движения продукции по линии и человеческий фактор. Это повышает риск пропуска дефектов, требует дополнительных проверок и не позволяет формировать полную цифровую историю контроля изделий.

Студенты предложили систему, которая сможет автоматически отслеживать состояние поверхности изделий и выявлять дефекты без участия человека. Комплекс получает изображения с камер, анализирует их и формирует итоговое заключение. Система обеспечивает захват изображений, передачу и обработку данных, построение цифровой развертки изделия, анализ дефектов и отображение результатов контроля. В итоге предприятие получает не просто изображение поверхности, а готовое заключение о состоянии продукции.

Объектом автоматизации стал процесс контроля поверхности горячекатаных двутавров при прохождении через зону контроля. Особенность таких изделий заключается в сложном геометрическом профиле: необходимо одновременно анализировать полки, стенки, радиусные и переходные участки, а также точно привязывать обнаруженные дефекты к конкретным элементам конструкции.

Система предназначена для выявления наиболее распространённых дефектов металлопроката: трещин, рисок, окалины, вмятин, рванин и плев. При этом алгоритмы учитывают производственные факторы, способные повлиять на качество контроля, – загрязнение поверхности, вибрации оборудования, нестабильность движения изделий, шумы изображения и внешние воздействия.

Работа комплекса строится поэтапно. Сначала система фиксирует появление изделия в зоне контроля и получает изображения с камер. Затем данные передаются на сервер, где происходит их обработка и анализ. После этого формируется итоговый результат. По итогам анализа годные изделия продолжают движение по производственной линии, продукция с критическими дефектами направляется в брак, а спорные случаи передаются на дополнительную проверку специалистам.

Программная часть проекта уже полностью реализована. Авторы провели серию испытаний на виртуальных данных и получили результаты, соответствующие реальным условиям контроля. Экономические расчёты также подтвердили перспективность разработки. Стоимость внедрения комплекса оценивается в 1,47 млн рублей, а срок окупаемости составляет 2 года и 10 месяцев.

Сейчас студенты ведут работу с производственной площадкой ЕВРАЗа в Новокузнецке.

Предприятие заинтересовалось нашей разработкой. Сейчас проект находится на рассмотрении, и мы рассчитываем перейти к пилотному внедрению именно на этой площадке, – рассказали авторы.