Раньше около 60 % ковшей по 300 тонн составлялось из четырёх маленьких ковшей, причём четвёртый использовался только частично. То есть где-то получалось скомбинировать что-то вроде 90 + 110 + 98, и это был хороший годный ковш на 298 тонн. А где-то это было 90 + 82 + 85 + 43 тонны из следующего ковша, которому не повезло.
Казалось бы, это задачка, которая решается на школьном уроке информатики за 15 минут, но есть пара нюансов с исходными данными:
Небольшие сложности с получением данных
Плюс ещё пара особенностей производства. Так что сейчас я расскажу, как непросто внедряются в реальный мир даже такие простые модели.
Сталевозы
Миксерное отделение — это, собственно, место, куда приезжают сталевозы на два параллельных железнодорожных пути. Мы точно знаем, что выехало из доменного цеха. Он давно цифровизирован, и на выходе из него каждый ковш имеет набор параметров: загрузку, температуру, химический состав и так далее. Вот только едут они не по прямой, это не так, что ветка из доменного цеха сразу входит в наш. Там целая система железных дорог с тупиковыми ветками, разветвлениями и собственной логистикой. То есть в наш цех ковши могут заехать далеко не в том же порядке, в котором выехали из предыдущего цеха. В зависимости от загрузки производства уровень вносимого шума — 20–40 %. То есть ориентироваться на данные прошлого цеха относительно порядка выпуска ковшей нельзя.
То есть мы можем в теории скомбинировать ковши так, чтобы они отлично смешались между собой в идеальные наборы по 290–300 тонн (иногда — 285, можно даже последний ковш — 280 в редких случаях), но не можем понять, где какой едет. То есть нужно же сказать крановщику, что и с чем смешивать.
Вторая особенность — мы всё это делаем для снижения себестоимости. Лишняя операция крана — это расход ресурсов и, что куда дороже, расход времени производства. Меньше операций в миксерном отделении — быстрее обработка — больше продукции за смену. Так вот, задача сводится не только к определению оптимального состава из трёх маленьких ковшей для одного большого. Поскольку мы «жонглируем» ими с помощью кранов, закреплённых сверху, то не можем одновременно обрабатывать два соседних ковша плюс не можем двигать кран туда, где уже есть кран. То есть ещё задача — понимать ограничения движения кранов. Например, это выливается в то, что не стоит в один большой ковш заливать два соседних маленьких.
Следующее ограничение касается химии. В итоговом составе стали в большом ковше должны соблюдаться все допуски для её производства. В первую очередь речь идёт про серу. Вот тут мои коллеги писали, как они вычерпывают шлак с ней с помощью ассистирующего ПО, так что начало, возможно, вы знаете. Нельзя комбинировать ковши, которые на выходе дадут превышение по сере. То есть можно положить один ковш с превышением и два — очень чистых. Но чаще случается так, что если что-то пошло не так на десульфурации, то лучше найти три самых «плохих» по химии ковша, слить в один большой и отправить на десульфурацию целиком. То есть в нашей комбинаторике ещё нужно учесть химический состав, причём в первую очередь начинать именно с него.
Итак, задача сводится к следующему:
- Приезжают ковши по 80–120 тонн стали с известным химическим составом. Нужно составить оптимальную комбинацию, чтобы разлить как можно больше ковшей по 290–300 тонн за три действия, не превышая порогов примесей (по сере — в первую очередь).
- Последний ковш с поезда можно использовать частично: один или два ковша могут висеть на кранах до следующего поезда. Кстати, это значит, что в начале задачи у нас не 10-11 ковшей, а 10–14 — пара «половинок» может остаться с прошлой партии, их надо сразу вливать: ставить обратно некуда.
- Если нам предстоит десульфурация, то она делается полным ковшом, лучше отправить на неё смесь из ковшей с самым высоким уровнем серы.
Казалось бы, уровень задачи повысился до университетского примерно с первого курса. Все мы решали что-то подобное на дискретной математике, информатике или матлогистике, правда?
Но, напомню, осталось только разобраться, где какой ковш на въезде в миксерное отделение.
Ищем ковши
У ковшей есть номер. Он нанесён жаропрочной краской. Обычно она оплавляется, покрывается брызгами шлака и металла, пылью и нагаром. Когда опытные мастера перестают различать ковш по номеру, они наносят номер на его внешней стороне заново поверх предыдущего и вручную, то есть не самым одинаковым творческим образом.
Первая идея была в том, чтобы распознавать эти рукописные номера. Мы собрали огромное количество фотографий ковшей и скормили нейросети. В отличие от обычного распознавания цифр тут надо было распознавать куски цифр и предполагать, что это был за ковш из той партии, что выехала из доменного. То есть задача — не узнать, что это за ковш, а попробовать понять, что это за ковш из тех известных, что приехали.
На тестовых данных всё было хорошо ровно до тех пор, пока мы не повесили камеры в цех. Очень быстро точность упала до 70 %. Разные сезоны, разное освещение, разное время суток, разная степень затирки краски, постоянные дорисовки и подрисовки, появляются новые вмятины на ковшах — в общем, надо было либо очень сильно расширять выборку, либо придумывать что-то ещё.
К счастью, в доменном цехе стояла та же задача для определения ковшей, и они придумали использовать жаропрочные RFID-метки на самую холодную часть ковша — внешнюю сторону кромки примерно там, где хватается кран. И они повесили не по одной метке, а по четыре штуки — с каждой стороны ковша. Они всё равно отгорают или заливаются, но не все сразу. Плюс коллеги подобрали метки, которые почти не отваливаются и почти не плавятся. Точнее, тоже не все сразу.
Читать RFID внутри цеха мы не можем: слишком большая модификация производственного процесса. Даже с камерами нам надо ставиться там, где нет рабочих зон. Иначе это пересогласование всего процесса чуть ли не с нуля с учётом новых вводных. Чтобы вы понимали аналогию — это как внести маленький апдейт в большой монолит. Лучше уж в стороне.
Мы поставили антенну перед въездом в цех и научились считывать порядок ковшей на въезде.
Дальше в цехе они тоже перемешиваются, но у нас есть ещё два волшебных инструмента:
- Сложно работающее в проде распознавание номеров теперь подкреплено данными о порядке въезда ковшей.
- И возможность отслеживать сам ковш как объект (то есть распознавать ковш и отслеживать его движение от камеры к камере и внутри кадра каждой камеры).
Это подняло точность до 98 %. Ковш — такая вещь: его сложно найти, но невозможно потерять. Он большой, медленный, никуда не прыгает. Если он куда-то едет — можете быть уверены, что он стабилен в этом действии и не пропадёт через пару кадров.
Точность ансамбля моделей стала сначала 95 %, потом — выше, когда мы доразвесили камеры.
Про камеры тоже надо сказать отдельно. Хорошие ракурсы там, куда без промальпа камеру не повесить. Но тут проблема: если повесить слишком высоко, то камеру быстро закроет пылью. В цехе летает графитовая пыль, которая за три дня полностью залепляет визуальное поле. Мы обычно ставим кожухи с «дворниками» или даём задание смене протирать камеру перед работой.
Когда мы писали про такие истории, вы советовали кожухи с пневматикой, чтобы чистый воздух отсекал пыль от объектива. Так вот, на местах лучших ракурсов нет электричества или цеховой пневматической системы. В итоге мы лишились части ракурсов, где было бы видно ковши без помех, и не получили идеальной точности, но зато все камеры сейчас обслуживаются просто. Оказалось, что дешевле трекать ковши точнее, нежели искать новые места для монтажа с последующим интересным обслуживанием. Сразу скажу: мы это учли, и если будем проектировать когда-либо новые производства, то это уже известная часть задачи. Но на текущем работающем проще именно так.
Опять же вы можете спросить, почему мы не используем биметаллические таблички, чтобы цифры было видно на тепловизоре даже через слой шлака. Ответ тот же: сейчас дешевле сделать, не вмешиваясь в процессы, если взлетит — уже можно будет думать про оптимизацию дальше.
Итог
Оптимизатор использует симплекс-метод с большим количеством переменных. Он учитывает позиции мостовых кранов, ковшей, их массу и химию. Позже мы туда добавили ещё ожидание следующей партии ковшей, чтобы он оптимизировал и последний полуковш, остающийся висеть на кранах. Видеоаналитика с корректировкой от RFID-данных отслеживает ковши и помогает их находить.
Как я говорил, раньше 60 % ковшей требовало четырёх переливов, а 40 % — трёх. После внедрения нашей системы пропорция поменялась в обратную сторону: 40 % требует четырёх действий, 60 % — трёх переливов. Это не всегда даёт прямой экономический эффект, а значит, что мы очень сильно расширили возможное «бутылочное горлышко» производства. Но в определённых режимах работы производства это несколько миллионов рублей в месяц.
Комментарии (91)
v1000
00.00.0000 00:00+2они придумали жаропрочные RFID-метки
такое впечатление, что космические технологии можно обкатывать в цеху.
tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00+2Спасибо, что заметили, тут слово «использовать» вылетело из текста, поправил.
v1000
00.00.0000 00:00+2честно говоря, я про другое хотел сказать. такая агрессивная среда довольно неплохой полигон для испытания оборудования, которое должно работать в космосе. ну или на Венере ;)
zhogar
00.00.0000 00:00+5
А если охлаждать такие камеры, например патрубками с холодной водой? Или это все ИК излучение?
А тут не наносить надписи, а вешать номера выполненные из другого металла, анодированные каким-либо цветом для выделения из общего фона? Или вещать вообще определенный QR с заданным числом? Кстати если ковшей "не так много", то можно каждый маркировать элементарными фигурами, например: квадрат, треугольник, круг, ромб и т.д. Или сочетанием таких фигур. Получится у каждого ковша свой ID...
little-brother
00.00.0000 00:00С камерами проще их расположить подальше от горячей зоны, но поставить оптику с большим фокусом. При необходимости увеличить кол-во мегапикселей (не критично - ведь архив хранить насколько понимаю не надо).
AlexSpirit
00.00.0000 00:00+2Там есть ещё один неприятный эффект. Обычные камеры, в отличии от Ваших глаз, хорошо видят в ближнем ИК. Для них содержимое ковша - сверхмощная ИК лампа. Соответственно то, что видите Вы и то, что в этот момент видит камера - это не одно и то же. Для Вас номер виден,а камера при этом ослепла.
DMGarikk
00.00.0000 00:00+2кстати, а если номера делать из иного материала. на фоне мощного ИК излучения — они будут очень четко выделятся в виде перепада температур?, а камеру отгородить ИК фильтром который будет глушить перегрузку
uszer
00.00.0000 00:00Кажется вполне годным решением. Номер/код нанесённый теплоизоляционным материалом должен быть хорошо виден на остальной горячей поверхности. Какие-то загрязнения не помешают процессу, только повреждение самого материала (которые, естественно, можно периодически восстанавливать).
vconst
00.00.0000 00:00Сколько там температура плавления чугуна?
Есть какой-то волшебный тепловизор, чье термическое разрешение при полутора тысячах градусах позволяет различать разные материалы по теплопроводности?
Серьезно?
Это как разглядеть пятна на солнце — посмотрев на него в бинокль без светофильтра. Может что-то и будет видно, но смотреть лучше одним глазом, а то совсем неудобно жить будетDMGarikk
00.00.0000 00:00Это как разглядеть пятна на солнце — посмотрев на него в бинокль без светофильтра
я же написала камеру отгородить ИК фильтром
поставить очень мощный фильтр который почти в ноль срезает излучение, останется как раз указанный перепадvconst
00.00.0000 00:00А есть такое чудо, которое отрежет кипящий чугун, но оставит какой-то «термоизоляционный материал»? Чтобы ещё и градиент разности просматривался
Когда в ковше расплавленный чугун — какой волшебный материал не нагреется и покажет разницу в температуре?
Полторы тысячи градусов — это нон пенис канина, даже кварцевый аэрогель стечет кипящими соплямиDMGarikk
00.00.0000 00:00ну блин, а из какого материала делают смотровые стекла у печей? а защитные очки у персонала? стекла у крана которым таскают ковши из чугуна чтоли делают?
помоему вы преувеличиваете уровень жара, судя по картинке с камеры — она достаточно далеко стоит чтобы хватило буквально обычного однокамерного стеклопакета чтобы 'камера стекла по стене' не былоvconst
00.00.0000 00:00Это чисто защитная или опорная функция. Никакой волшебной теплоизоляции там не требуется и нет
Я вообще не могу представить себе вещество, которое, будучи прилепленное на котел — сохранит отличную от него температуру хоть на какой-то продолжительный срок
acsent1
00.00.0000 00:00А разве блокирующих фильтров нет?
vanxant
00.00.0000 00:00фильтров типа ступенька нет, всегда есть плавная переходная зона. И вот их яркие 1000К прошибают обычные гражданские фильтры, которые рассчитаны пропускать 2000К и не пропускать 300К
begin_end
00.00.0000 00:00+3Сейчас светофильтры бывают всякие, в том числе очень узкополосные (единицы нм) типа H-alpha, а под заказ — на любые длины волн, от ИК до УФ… другое дело, что это относительно дорого, от 100 до 1000$ и более.
Светофильтры, вырезающие ИК в обычных камерах тоже очень неплохие. Когда балуешься с 780нм лазером, глаз его точку еще хорошо видит, а через фильтр почти ничего — ослабление порядка на 3. Еще хорошие фильтры можно обнаружить в оптической системе DVD привода. Подойдут и специальные стекла бледно-зеленого цвета, применяемые для защиты от ИК лазеров. Из наборов советского цветного стекла это, например, СЗС-21(22).
Вот только предмет, нагретый до 2к уже слишком хорошо светится в видимом диапазоне, это и вызывает засветку. Но фильтр типа СЗС должен помочь.
В качестве варианта защиты от большей части ИК, вызывающего проблему нагрева и оплавления я бы предложил защищать всю лицевую часть камеры экраном из термостойкого ИК-поглощающего стекла, содержащего в своем составе оксиды железа. Оно не должно быть особо редким и дорогим. Может крепиться ко внешнему теплозащитному алюминиевому кожуху вокруг камеры, заодно вместе с дворниками на нём (кстати, появилась мысль вместо дворников применять против пыли электростатику или ультразвук — это не так сложно, как может показаться и даже м.б. дешевле). И никакого подвода воды-воздуха.vconst
00.00.0000 00:00А можно просто поставить камеру подальше и прикрутить к ней телоеобьектив. Качество картинки совершенно не пострадает
AlexSpirit
00.00.0000 00:00+1В теории. А на практике, движущийся мостовой кран передаёт вибрацию на несущие конструкции, а те на камеру. Картинка на камере с телевиком начинает дико прыгать. А ещё телевики имеют низкую светосилу - резко падает качество картинки в плохих условиях цехового освещения.
uszer
00.00.0000 00:00+2А есть ещё материалы (кстати, многие из них буквально валяются у нас под ногами) обладающие свойством термолюмисценции (https://ufn.ru/ru/articles/1953/10/d/). При этом их вторичное излучение лежит уже в другом спектре (не тепловом). Рисуете такой краской любые знаки, ставите фильтр на IR и... PROFIT!
vconst
00.00.0000 00:00+1На полутора тысячах цельсия они каким цветом обугливаются и стекают с котла?
uszer
00.00.0000 00:00+1Скорее всего, в палитре RGB такой категоричный цвет мог бы быть обозначен как null, а вот материалы с высокотемпературной люмисценцией (https://www.dissercat.com/content/vysokotemperaturnaya-termolyuminestsentsiya-kristallov-anionodefitsitnogo-korunda-i-ee-svyaz) могут давать какие-то более определенные цвета. В проекте, который только на одном объекте даёт экономический эффект с шестизначными цифрами - не грех и заморочиться высокотемпературной термолюмисценцией. Можно и профессора и студентов какого-нибудь института пригласить, чтоб дипломную работу по данной теме защитили. Дело-то явно полезное.
P.S.: ни сколько не дискредитирую Вашу версию про bar/QR код, наваренный на котле. Вариант тоже выглядит вполне годным.
P.P.S: Возможно bar-код, нанесенный через трафарет краской, обладающей высокотемпературной люминисценцией - был бы ещё более годным.
vconst
00.00.0000 00:00Думается мне, что в условиях производства, где многотонные котлы регулярно получают новые вмятины, а краску заливает каплями стекающего металла или засыпает окалиной — будет не очень просто поддерживать такие надписи
imageman
00.00.0000 00:00как будто ИК-фильтры еще не изобрели.... На худой конец зеркало ("горячие зеркала").
zhogar
00.00.0000 00:00+3каждый маркировать элементарными фигурами, например: квадрат, треугольник, круг, ромб и т.д.
Да и обучать систему мне кажется будет проще..
vconst
00.00.0000 00:00+9История баркодов началась с того, что нужен был способ быстро и однозначно читать маркировку с железнодорожных вагонов. Причем, это было давно и технологии были куда как примитивнее — машинное зрение, вместо современного компьютерного
Что может быть проще — чем приварить на стенку ковша бар-код из П-образных профилей разной ширины, выступающих над поверхностью на 3-5 и даже 10 см? Мешать они не должны, термостойкость сравнима с ковшом, красить не надо — достаточно считывать тень от них в скользящем свете, софт для распознавания — стандартный. Всех делов — уговорить сварщика, чтобы он полчаса времени на это потратил
unC0Rr
00.00.0000 00:00+4Судя по тому, что в статье упоминаются появляющиеся вмятины на ковшах, любые выступающие профили быстро перестанут выступать в процессе работы.
vconst
00.00.0000 00:00Ну ок, наварить плашмя бруски стали, толщиной сантиметра 2-5, арматуру, qr-код из стальных кубиков. Пусть мнутся. Сумеют отбить — приварят обратно, это должна быть разовая проблема, а не систематическая
Ну и есть места, которые не ударяются ни обо что, иначе их нельзя было бы цеплять и ставить
tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00+3Подвод воды в место, где её в принципе не было (или газа для охлаждения) — задача очень не простая (помним про быструю проверку гипотезы насчет работоспособности продукта). Конечно, если после установки камер выявляется, что иногда там возникают высокие температуры и камера необходима в этом месте, ну никак без нее не обойтись — покупаем дорогой надежный кожух с охлаждением и прорабатываем магистраль для газа или воды.
Второй пункт — опять же про небыструю процедуру новых меток на ковшах. Данный подход очень интересный, много источников говорят что он отлично работает. Однако те же рфиды уже решили вопрос. Почему рфиды — для коллег из доменного это было оптимальным решением. Вкратце — установить в «поле» на жд путях рфид антенну проще, чем камеру (и тянуть от нее видео-поток в вычислительный-центр).
То есть мы сначала доказываем концепцию, если это даёт эффект — думаем, как сделать надёжно и на века. Иначе есть шансы скатиться в очень медленную разработку )
vconst
00.00.0000 00:00установить в «поле» на жд путях рфид антенну проще, чем камеру (и тянуть от нее видео-поток в вычислительный-центр).
Считыватель бар-кодов решает все задачи локально и передает только число
vanxant
00.00.0000 00:00Вариант напрячь машиниста Петровича, чтобы он за доплату малую вносил в тилипон номера перевозимых ковшей, не рассматривался? Ну, на этапе проверки гипотезы?
vconst
00.00.0000 00:00+1Человеческий фактор и так достаточно портит всю малину в этой теме, а тут еще машиниста впрячь?..
vanxant
00.00.0000 00:00Для тестирования гипотезы вай нот?
vconst
00.00.0000 00:00На время тестирования машинист может даже вечером после работы пиво не пить, если денег платить. А вот как выйдет в продакшн…
«Компьютеры ненадёжны, но люди еще ненадежжнее» — классика жеvanxant
00.00.0000 00:00Ну если вы начнёте чуть меньше общаться сам с собой:) то обратите внимание на фразу автора записи
мы сначала доказываем концепцию, если это даёт эффект — думаем, как сделать надёжно и на века
vconst
00.00.0000 00:00+1Я так и подумал. Не придумал ничего надежнее стальных баркодов
А человек — заведомо не на века. Они ошибаются только в путь. Еще и отказаться может «Это мне еще и за ковшами следить? А перепутаю — премии лишите? Нет уж!»
FLii
00.00.0000 00:00+1Машинист тут вообще не причём. В УЖДТ есть система мониторинга вагонов. Надо просто брать у них данные какой ковш из под печки привезли на миксер. Количество ошибок (по опыту работы в УЖДТ) доли процента.
Номер ковша может и проблемно увидеть, но номер чугуновозки, то есть вагона, увидеть на порядок проще. Опять таки брать эту комбинацию сразу под доменной печью и контролировать через УЖДТ.
Или в Липецке УЖДТ работает с бумажными натурками?
unC0Rr
00.00.0000 00:00иногда там возникают высокие температуры
Если температуры возникают иногда, то достаточно буфера, который вберёт избыточный приток тепла, и будет остывать в промежутках между возникновениями высоких температур. Например, что-нибудь с приличной теплотой плавления и температурой плавления немногим выше обычной температуры в месте установки камеры.imageman
00.00.0000 00:00Иногда проще сделать хорошую теплоизоляцию с горячей стороны (какую-нибудь каменную вату). 1000 градусов подходящая вата должна держать.
Wesha
00.00.0000 00:00Предлагаю баркод. Вернее, баркод, в котором полоски — горизонтальные полосы разной ширины, которые наносятся по всему диаметру ковша (условно, едет вокруг ковша фигня наподобие "Румбы" с сотней дюз — некоторые активны, некоторые нет — и распыляет на ковш краску).
Достоинства:
— машиночитаемо
— нужно очень сильно постараться, чтобы довести такой код до нечитаемости (это практически одну сторону ковша придётся чем-то полностью измазать)
— человекочитаемый номер можно и дальше мелом наноситьОлл, предложите варианты, что в этой идее может пойти не так.
Brutal74
00.00.0000 00:00а сколько всего ковшей на комбинате? Если сделать у каждого свой номер, как у вагонов, который будет условно вечным? Это и для логистики пойдет и в других цехах пригодится. а RFID метками только дублировать визуальное распознавание, чтобы не рисовать каждый раз новый номер. В доменном цеху система сообщает - налили 80 в ковш 001234 и уже все знают как он и где он
tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00Всего в обороте около 160 ковшей. Номера у них уникальные и меняются крайне редко. Это происходит скорее как исключение из правил. Однако в оборот могут поступить и новые ковши с новыми номерами. Речь только про маленькие чугуновозные.
vconst
00.00.0000 00:00+3Как вариант бар-коду — стальная пластика с пробитыми отверстиями, как у компостера. Просветил ее где-то по пути и точно знаешь номер
RMavrichev
00.00.0000 00:00+2В развитие вашей идеи - пластина с отверстиями на стенке ковша, в отверстиях огнеупор, камера тепловизионная, контраст по температуре.
vconst
00.00.0000 00:00Тепловизор, это сразу + куча бабла, да и светится этот ковш как прожектор — даже не уверен, что там можно будет что-то разобрать в деталях. А отверстия любая копеечная камера с фонариком просветит и считает
RMavrichev
00.00.0000 00:00Отверстия зашлаковаваться могут, да и торчащие в стороны от ковша пластины (что бы работали на просвет) вряд ли приемлемы. Тепловизионная камера, да недешево, но их не так много надо. А приваренная пластина (или несколько на каждый ковш) с отверстиями явно надежнее и дешевле регулярно отгорающих rfid меток.
vconst
00.00.0000 00:00Большие отверстия сверлить ))) Очень большие. Треснуть кувалдой по пластике с меткой — и все отверстия очистятся ))
Ну и выше я предлагал — приваривать баркод из профиля
Там ковшей явно меньше, чем 1 байт, ковш большой. Все поместится и будет отчетливо читаемоRMavrichev
00.00.0000 00:00Ладно, если не хочется тепловизор - тогда так : пластину с дырками крепим с зазором относительно ковша, под под пластиной красим в черным, саму пластину - белым (или наоборот). Итого - маркировка однообразна и не меняется при восстановлении. Собственно, в таком варианте можно и человекочитаемую маркировку использовать, если надо.
vconst
00.00.0000 00:00Так уже пробовали красить — обгорает и пачкается — потому рабочие рисуют номера
А если просто напросвет или «сварной бар-код» — то никакой краски не надо
Brutal74
00.00.0000 00:00а еще как вариант - маркировка цветными квадратами а лучше полосами по всей стенке ковша, вдохновение брал у маркировки резисторов. Так будет легче камерой узнать, видно с любой стороны, подкрашивать можно реже, так как полоски по всей окружности и пока уж совсем сильно не загрязнится камера сможет распознавать
vconst
00.00.0000 00:00Испачкается, отгорит, изменит цвет от температуры
Автор статьи забыл обьяснить — почему камера оплавилась. Просто там в ковше расплав чугуна с температурой больше полутора тысяч цельсия. Очень зря он это забыл, было бы куда меньше каментов с тепловизорами
zhogar
00.00.0000 00:00+1Еще вопрос: А как замер веса происходит? Весовой контроль производится с помощью мостового крана?
Если так, то на сам крюк крана тоже можно повесить определенный QR с его ID-крана. И автоматически распознавать какой кран, какой ковш поднял, какой вес... Фиксировать эти параметры занося их в БД.tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00+1Переливы осуществляются именно мостовыми кранами. Краны позиционируются по QR кодам, всё верно. Единственное — на кранах нет весовых датчиков. Информация по весу ковша поступает из доменного цеха, где есть весовые платформы. В совокупности, при правильной идентификации ковша, имеем всю ту информацию, что вы перечислили.
hollycon
00.00.0000 00:00+3А трекать ковши по всему пути из доменного цеха не вариант совсем? В перспективе можно комплектовать ковши для 100% переливов же.
tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00Рассматриваем такой вариант. Главная проблема — сильно заранее неизвестно какой ковш приедет раньше. Не будет ли разбит состав на несколько и т. д. Порядок и состав ковшей достоверно известен только «на подходе». Логистика ковшей довольна сложна, это большая сеть жд путей. Кроме того, у нас существует ещё один конвертерный цех и туда тоже едут такие же ковши.
sys_Arch
00.00.0000 00:00///...Краны позиционируются по QR кодам, всё верно. Единственное — на кранах нет весовых датчиков...///
///...Логистика ковшей довольна сложна, это большая сеть жд путей....///У вкас есть парметризованные моделиОбъектов, описывающие динамику / затраты ресурсов Крана и transferRoute(s) (ж/д путь его профиль и состояние + локомотив + платформы) ?
Ваша оптимизацимонная модельПроцесса, может выдавать требования к моделямОбъеков, для поиска глобального оптимума Процес + Объекты ?
В итоге задача сведется именно к возможностям Объектов (экономически обоснованным).
NB модельОбъекта, включает в себя и отказы и нестабильную работу и время на восстановление работоспособности (модельОператора, человека или Робота, входящая в модельОбъекта, сознательно исключена из контекста вопросов, заданных выше).
Ged2023
00.00.0000 00:00По поводу рукописных номеров - а если использовать те цифры, которые применяются для написания индексов на почтовых отправлениях? Или аналогичные им?
они будут единообразны
достаточно хорошо машино-читаемы
можно добиться что даже 1-2 затёртых линии не будут мешать опознать ковш - правда тут придётся посмотреть какие номера для этого использовать (конечно будет небольшая путаница - придётся отказаться от части номеров и они будут идти не подряд, но выигрыш значительно больше)
По маркировке - ну всё давно уже придумано до нас. Неужели нельзя было взять и прошерстить методы маркировки в аналогичных ситуациях? и посмотреть их + и -, а потом выбрать оптимальный? Вам тут уже в комментах накидали не менее 5 вариантов, наверняка есть еще
На тему загрязнения маркировки - вопрос чем загрязняется - возможно считывать надо не в ИК или в видимом диапазоне, а например радиодиапазон(отржение/поглощение)? Я так понимаю там достаточно большую площадь под метку можно использовать - и вполне вероятно что её можно чем-то защитить от мех. повреждений. Опять же ковшей менее 256 - не так и много "знаков" надо передать... Новые ковши же или добавляются или идут взамен вышедших из строя - в БД только данные подправить по ним и всё - т.е. 256, ну 512 максимум "уникальных номеров" хватит на всю жизнь....
По поводу камер - возможно там и не требуется активное охлаждение - возможно хватит просто изолировать их от контакта с воздухом в цеху - т.е. стандартные outdoor корпуса или боксы с прозрачным окошком возможно могут справиться. zhogar вас уже спросил, но я не увидел ответа - там нагрев камер идёт через ИК излучение или горячим воздухом? Может просто экран от ИК поставить? конечно будет греться сам экран, будет переизлучение, но подозреваю что активное охлаждение требуется не везде... Хотя для начала конечно надо выяснить что именно перегревает камеры и есть ли периоды на естественное охлаждение? Или цех работает в непрерывном производстве?
> их надо сразу вливать: ставить обратно некуда.
А разве нет проблемы остывания? Через какое-то время возможно просто металл застынет и придётся переплавлять его заново?
> камеру быстро закроет пылью.
может использовать вибрационные методы очистки окошка? или "дворники" оптимальнее?
или сдувать пыль? заодно решится вопрос с охлаждением?
Прошу прощения - не понял глубинный смысл 3й картинки сверху
там 4й ковш (верхний ряд) или не нужен или он не используется или ... в общем не пойму так задумано автором и я что-то не понял или это "опечатка"?
tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00«Неужели нельзя было взять и прошерстить методы маркировки» — выше отвечал, но повторюсь:
До появления цифрового продукта необходимости в чётком единообразии нанесения номера не было. Процесс разработки устроен таким образом, что для начала пытаемся проверить концепцию — будет ли работать вообще. На первых этапах довольно дорого и рисково менять производственный процесс или закупать кучу нового оборудования. И только если видим, что продукт имеет перспективу, мы можем как-то менять процесс. В данном случае — оборудовать рабочее место для новой маркировки ковшей (ведь на стремянке с трафаретом к ковшу не подобраться — нужно с мостика или подъемника), разработать и изготовить трафареты. Коллеги из доменного цеха уже установили рфиды на ковши и сейчас проблема с чётким написанием номеров для машинного зрения разрешилась.
«На тему загрязнения маркировки…» — аналогично. Номера на бортах сейчас остаются как страховочный вариант и для использования людьми. Возможно, новые способы пригодятся в будущем, большое спасибо за идеи.
«По поводу камер» — да, всё верно. Термозащитного бокса начального уровня вполне хватит для наших задач, и идея с ИК-экраном отличная. В данном конкретном случае на камеры воздействует горячий воздух — и не постоянно, только когда ковш проезжал под камерой. ИК-экраны могут пригодиться нам в других местах — это отличная альтернатива. Как показала практика, если у источника излучения или горячего воздуха в принципе есть техническая возможность достать до камеры, то стоит сразу использовать защиту.
Хороший пример — ковши перемещаются, как правило, определенными маршрутами. Но иногда в непредвиденной ситуации могут подъехать слишком близко и оплавить камеру.
В момент выбора места установки стоит проверить все «а если…». Сам цех, конечно же, работает в непрерывном режиме.
Ковши нельзя слишком долго держать — на поверхности образуется застывшая корка, которую потом придется пробивать и удалять остатки застывшего металла. Это трудоемкий процесс и потеря производительности. Такие ситуации возникают крайне редко. Даже если ковш слили наполовину, и ему приходится ждать следующей партии — это не критично с точки зрения остывания, но критично с точки зрения экономии времени.
По поводу способов очистки камер — всё зависит от условий. Иногда загрязнения «прилипают». Кажется, что вибрационный метод здесь будет не столь эффективен. На данный момент мы используем ручные «дворники» - плановая проверка и облуживание камеры (дополнительно протираем, особенно в другом месте, см. пост https://habr.com/ru/company/nlmk/blog/674530/), а еще обдув (конечно, логично использовать эту же магистраль с газом и для охлаждения если требуется).
По поводу природы загрязнения — это в основном графитовая пыль, ее можно заметить как блестки на некоторых кадрах.
«Там 4й ковш (верхний ряд)» — смысл схематично показать сам процесс и то, что мы располагаем вариативностью. Пример сильно упрощен. Ковшей лишних не бывает, все они идут в перелив.
vconst
00.00.0000 00:00Стальные полоски можно приварить один раз и навсегда
И рабочим меньше головной боли — они уже не будут ничего рисовать
makapohmgn
00.00.0000 00:00Привет с ММК) все решается сильно проще)
1) приезжает чугун, а не сталь)
2) можно наносить номера без творчества и читаемо
3) объем приезжающего ковша примерно равен объёму вашего ковша, но в вашем случае, насколько понимаю, домны выпускают меньший объем чугуна
4) вообще не понимаю, зачем мешать ковши во время перевозки и уж тем более внутри цеха)
tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00Привет коллегам )
У нас тоже чугун и приезжает, как и написано. Было бы странно делать сталь из стали.
Опытом поделитесь? Чтобы читаемо и после смены тоже?
Объем ковша не постоянная величина, и наливают их не с ювелирной точностью.
У нас 2 конвертерных цеха. В большинстве случаев не происходит перетасовки составов с ковшами, но иногда бывает. А пользователи хотят инструмент, который как раз помогает в трудных ситуациях.
hryam
00.00.0000 00:00Насколько я понимаю, основная задача не идентификация ковша самого по себе, а сопоставление ковша поступившего в миксерное отделение с ковшом, выехавшим из доменного цеха. Не думали использовать в качестве идентификатора просто изображение(я) ковша из доменного цеха? Каждый ковш, скорее всего, имеет уникальное изображение за счет нанесенной маркировки (или того, что от нее осталось), повреждений, уровня содержимого и т.д. и т.п. Например, на фото из статьи видно что все 3 котла разные. Если сравнить изображение из доменного цеха с изображением из миксерного отделения, то, возможно, удастся сопоставить два изображения одного котла.
tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00Данный подход действительно интересный, идентифицировать ковш сам по себе и не путать его с другими таким способом — можно. Но ещё крайне важно точно определять текущий номер (ID) ковша, под которым он числится в сторонних системах (в том числе замеры химии, ремонты, взвешивания). Здесь уже в ход идут идеи с надёжными легкораспознаваемыми метками из комментариев выше либо наше текущее решение с РФИД.
Безусловно, можно залить ковш в доменном, сфоткать его и сказать всем остальным участникам процесса, что «фоторобот 16-го ковша таков», а там каждый потребитель ковша (конвертерный цех, весовая станция, «чекпоинт» на путях) опознает его не только по номеру на борту, но и прочим внешним признакам вроде царапины, пятна, вмятины и т.д.
Идеи с щитами и цифрами на них интересные, только щит должен быть достаточно большим, чтобы прорези были крупными и не зарастали. Однако большой щит прикрепить трудно — высока вероятность повреждения краном, да и банальная ситуация выплёскивания чугуна или шлака и как следствие их сильное повреждение. Ведь прикрутить щит получится только там, где нет захватов — под носком, откуда производят слив.
Vpan
00.00.0000 00:00+1Можно ли нанести метку на платформу, на которой едет ковш? Температура у нее будет меньше, чем у ковша, метки проживут дольше. Если ковш в любой момент времени находится или на платформе или поднят на кране, по номеру платформы его всегда можно идентифицировать. Если кран перемещает ковш с одной платформы на другую, то где-то в информационной системе у ковша меняется идентификатор: был номер старой платформы, стал номер новой.
tyurin_as Автор
00.00.0000 00:00Платформа у ковша меняется регулярно. Одновременно только в одном из двух кц могут поднять 3 ковша, и в случае даже короткого сбоя в системе мы можем их все перепутать. Получается, что наша система должна быть бизнес-критикал.
maynoz
00.00.0000 00:00-1Ох уж это изобретение велосипедов в российской автоматизации.. как вспомню, так вздрогну. Есть уже куча готово софта и железа, и не нужно про санкции, и до них не применяли.. не знаю уж с чем связано больше - с коррупцией или бедностью/глупостью заказчика...
little-brother
Хм, микрометки, нейронки и т.п. для простейшей задачи маркировки - не понятно почему в этом списке отсутствует робот по нанесению номера? Имхо хватило бы трафарета и стенда (для более менее фиксации места нанесения номера), так как способ идентификации с помощью краски уже опробован и вполне рабочий.
Ece
Потому что промышленный робот в производстве довольно дорогая штука. Ты не можешь просто так взять интересную железку и притащить на завод. Тут же возникнет множетсво вопросов. А как обслуживать? А где искать запчасти? А как оборудовать зону работы? Решать все эти вопросы для задачи маркировки ковша просто нерентабельно.
little-brother
С - сарказм :)
ValeriyPu
При экономии в
Вообще странно, что они лепят в кучу и компьютерное зрение на IBM PC, и технологические процессы.
tyurin_as Автор
Да, вопрос интересный. Дело в том, что до появления цифрового продукта необходимости в чётком единообразии нанесения номера не было. Процесс разработки устроен таким образом, что для начала пытаемся проверить концепцию — будет ли работать вообще. На первых этапах довольно дорого и рисково менять производственный процесс или закупать кучу нового оборудования. И только если видим, что продукт имеет перспективу, мы можем как-то менять процесс. В данном случае — оборудовать рабочее место для новой маркировки ковшей (ведь на стремянке с трафаретом к ковшу не подобраться — нужно с мостика или подъемника), разработать и изготовить трафареты. Коллеги из доменного цеха уже установили рфиды на ковши и проблема с чётким написанием номеров для машинного зрения разрешилась.
HabraUser666
Почему бы просто не нанести рфид метки на все вагоны. Ковш заезжает в цех там сканируется метка ковша и метка вагона. Метка ковша приравнивается к вагонной. Вагон ползает по цеху затем прибывает на место разгрузки. На местах разгрузки стоят сканеры рфид, где-нибудь под полом, сканируют дно вагона, на его основании получают номер ковша.
pae174
Если номер наносится работягой Васей то в случае поломки Васи достаточно оттащить оттуда сломавшегося Васю и заменить его на нового, новый даже сам придёт, ему просто надо выдать пендаль в нужном направлении.
Если номер наносится роботом то в случае поломки робота вам понадобится один Вася чтобы идентифицировать поломку, второй Вася чтобы отправить третьего Васю ремонтировать робота, четвёртый Вася чтобы выдать третьему запчасти, пятый Вася чтобы проверить что четвёртый ничего не украл, шестой чтобы проконтролировать ремонт и ещё какой-нибудь инженер сбоку, начальник сверху плюс его зам. Итого девять человек. Пока они все ходят туда-сюда вокруг сломанного робота у вас полсмены пройдёт и вам этот простой реально в копейку влетит на непрерывном производстве.