Источник: Капцан Ф.В., Суспицын В.Г., Логунова О.С., Павлов В.В., Нуров X.X. Организация автоматизированного рабочего места в системе оценки качества макроструктуры заготовок в ЭСПЦ ММК// Сталь. 2006 № 11. С. 80 - 82.

Библиотека


УДК 681.142.2+621.746:669.187

Организация автоматизированного рабочего места в системе оценки качества макроструктуры заготовок в ЭСПЦ ММК

Капцан Ф.В., Суспицын В.Г., Логунова О.С., Павлов В.В., Нуров X.X.

(ИТЦ "Аусферр", ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат", Магнитогорский государственный технический университет)

С пуском в июне и октябре 2004 г. двух машин непрерывного литья заготовок началось техническое перевооружение сталеплавильно-сортопрокатного комплекса в ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат". Чтобы контролировать состояние оборудования и выпускать продукцию требуемого качества, были организованы места для отбора от заготовок темплетов и обозначено место их складирования.

Отбираются темплеты в следующих случаях:

  • по серийности от второй, 10-й, 20-й и т. д. плавки в серии с каждого ручья;

  • на контроль качества макроструктуры с плавки, проведенной или разлитой по технологии с отклонениями от инструкций;

  • на контроль качества макроструктуры с плавки, полученной по новой усовершенствованной технологии;

  • на контроль качества макроструктуры с плавки, разлитой закрытым способом;

  • на контроль качества макроструктуры с плавки по новому сортаменту электросталеплавильного цеха;

  • на контроль качества макроструктуры с плавки при наличии аварийных ситуаций.

Такая схема контроля позволяет сформировать массив достоверных и представительных статистических данных о качестве макроструктуры продукции. Ответственность за отбор темплетов несет сменный мастер участка отгрузки горячих заготовок цеха. Заявку на каждый темплет оформляет сменный контрольный мастер отдела качества продукции. В центральную лабораторию контроля (ЦЛК) ММК темплеты доставляют четыре раза в сутки.

Согласно ОСТ 14-1-235-91 все темплеты подвергаются фрезерованию для снятия последствий влияния на макроструктуру огневого реза, возникающего при порезке в цехе; шлифованию для выравнивания поверхности; снятию серного отпечатка по Бауману; глубокому травлению в горячем 50 %-ном растворе соляной кислоты.

Непрерывный оперативный контроль качества макроструктуры заготовки с использованием информационных технологий позволяет оценивать состояние МНЛЗ и ее отдельных узлов (кристаллизаторов, зон вторичного охлаждения, роликов правильно-тянущей машины и т. п.), а также качество металла каждой выбранной плавки, оперативно информировать технологический персонал электросталеплавильного цеха и ЦЛК об обнаруженных отклонениях в технологии и качестве заготовок.

Информационное сопровождение бизнес-процессов контроля макроструктуры непрсрывнолитой заготовки реализовано в рамках разработанной ИТЦ "Аусферр" и внедренной в электросталеплавильном цехе системы управления производством и качеством продукции.

В связи с контролем макроструктуры система обеспечивает:

  • формирование заявки в электронном виде;

  • прием заявок в лаборатории физико-механических и металлографических испытаний толстолистового и сортового проката ЦЛК ММК;

  • ввод результатов контроля макроструктуры поперечного темплета заготовки;

  • фотографирование поверхности темплета;

  • передачу результатов анализа и систему управления качеством;

  • просмотр журналов выполненных анализов;

  • поиск результатов анализа заготовки по заданному критерию.

Общий вид рабочего места для фотографирования

Рис. 1 - Общий вид рабочего места для фотографирования темплетов квадратного сечения

 		Расположение темплета в системе фотографирования

Рис. 2 - Расположение темплета в системе фотографирования
Установка цифрового фотоаппарата на рабочем месте

Рис. 3 - Установка цифрового фотоаппарата на рабочем месте

 		Вид рабочего окна программного обеспечения АРМ

Рнс. 4 - Вид рабочего окна программного обеспечения АРМ по регистрации результатов контроля макроструктуры

Эти функции реализуются на двух автоматизированных рабочих местах (АРМ): контрольного мастера отдела контроля продукции и сменного инженера ЦЛК. Рабочее место и расположение его элементов показаны на рис. 1 — 3.

В состав технического обеспечения АРМ входят цифровой фотоаппарат Olimpus C506O с разрешающей способностью 5 мегапикселей и дистанционным управлением через USB порт; персональный компьютер, конфигурация которого должна обеспечивать успешную работу "АРМ сменного мастера" на базе Internet Explorer версии 5.0 и выше.

Программное обеспечение АРМ позволяет вводить информацию о качестве сортовой заготовки, полученную по традиционной технологии оценивания; получать цифровую фотографию темплета; передавать результаты испытаний в систему управления производством; сохранять агрегированную информацию в корпоративном хранилище для дальнейшего ее использования при принятии решений [1, 2].

Вид рабочего окна программного обеспечения АРМ для регистрации результатов контроля макроструктуры заготовки приведен на рис. 4.

Сотрудниками Магнитогорского ГТУ предлагается дополнительное программное обеспечение для автоматизированной технологии оценки внутреннего качества заготовок, использующей возможности теории распознавания образов на изображении [3 — 6] и действующей в рамках разработанного АРМ.

MES - система оперативного управления производством

Рис. 5 - Общая схема материальных (1) и информационных (2) потоков оценки качества продукции при наличии системы "Q&S"
(MES - система оперативного управления производством)

На рис. 5 приведена общая схема методологии, согласно которой остается традиционной технология разрушающего контроля для подготовки поперечного темплета и серного отпечатка заготовки как квадратного, так и прямоугольного сечения. Травленый темплет от квадратной заготовки фотографируется, и электронная фотография формата *.png размещается в хранилище корпоративной системы. Для заготовки прямоугольного сечения изображение серного отпечатка сканируется на основе Twain технологии и в формате *.bmp помещается в заданную локальную папку на магнитном носителе.

Блок получения и преобразования данных предназначен для выбора изображения из хранилища или локальной папки, определения размеров и сопоставления изображения с шаблоном его разбиения на зоны, характерные для каждого вида дефектов. Для распознавания дефекта используются оцифровка цвета каждой точки и сопоставление полученного значения относительного цвета со средним уровнем яркости по рекурсивному алгоритму. В результате распознавания формируется массив программных объектов, которые определены как класс.

Сформированный массив дефектов и их геометрические характеристики сопоставляются с требованиями ОСТ 14-4-73 "Сталь. Метод контроля макроструктуры литой заготовки (слитка), полученной методом непрерывной разливки" и ОСТ 14-1-235-91 "Сталь. Метод контроля макроструктуры непрерывнолитых заготовок для производства сортового проката и трубных заготовок".

Массив полученных оценок может передаваться в хранилище корпоративной информационной системы ММК.

Выводы:

  1. Разработанная математическая теория по распознаванию изображений достаточно развита для применения к задачам металлургической отрасли и позволяет выполнить переход от прямой визуальной оценки внутренних дефектов заготовки к автоматизированному режиму. Новый вид оценки не противоречит известным отраслевым стандартам, а является их логическим продолжением и совершенствованием технологии оценки и формирования объективной информационной базы, входящей в корпоративную информационную систему.

  2. Предлагаемая информационная система дает возможность организовать оперативную обработку большого объема эмпирических данных о качестве производимой в электросталеплавильном цехе продукции современными методами и своевременно принять решение о корректировке технологии выпланки и разливки стали в этом цехе.

  3. Организация участка оценки и регистрации результатов контроля качества макроструктуры непрерывнолитой заготовки в ЦЛК позволила снизить экономические затраты на производство заготовок благодаря экономии средств на строительство лаборатории непосредственно на территории электросталеплавильного цеха.

Библиографический список:

  1. Морозов А. А., Капцан Ф. В., Урцев В. Н. и др. Внедрение систем управления качеством продукции на Магнитогорском металлургическом комбинате // Создание и внедрение корпоративных информационных систем на промышленных предприятиях РФ : сб. трудов всерос. науч.-техн. конф. — Магнитогорск : ИПЦ ООО Проф-принт, 2005. Вып. 1. С. 9 – 11.

  2. Калцан Ф. В., Урцев В. Н., Фомичев А. В., Сеничев В. С. Консолидация на корпоративном уровне информационных ресурсом систем управления технологией и качеством продукции // Создание и внедрение корпоративных информационных систем на промышленных предприятиях РФ : сб. трудов всерос. науч. техн. конф. — Магнитогорск : ИПЦ ООО Проф-принт, 2005 Вып. 1. С. 11 - 15.

  3. Логунова О. С., Павлов В. В., Нуров X. X. Оценка статистическими методами серного отпечатка поперечного темплета непрерывнолитой заготовки // Электрометаллургии. 2004. № 5. С. 18 - 24.

  4. Логунова О. С, Парсункин Б. П., Суенииьш В. Г. Автоматизированная оценка качества неирерывнолитой заготовки // Сталь. 2004 № 12. С. 101 - 104.

  5. Нуров X. X., Логунова О. С. Качество стали // Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 3056 / МГТУ. — М.: ВИТИЦ, 2003. № 50200301078.

  6. Логунова О. С. Стохастическая модель качества непрерывнолитой заготовки // Сталь. 2005 № 12. С. 21 - 23.

 Вверх

Библиотека


Источник: Капцан Ф.В., Суспицын В.Г., Логунова О.С., Павлов В.В., Нуров X.X. Организация автоматизированного рабочего места в системе оценки качества макроструктуры заготовок в ЭСПЦ ММК// Сталь. 2006 № 11. С. 80 - 82.