Zastosowanie metod sztucznej inteligencji (AI) w procesach produkcji stali

Z artykułu dowiesz się:

  • jakie możliwości w zakresie produkcji oraz przeróbki stali daje zastosowanie sztucznej inteligencji;
  • o wynikach badań nad klasyfikacją defektów na powierzchni taśm stalowych z zastosowaniem sztucznej inteligencji;
  • jakie dwa metodyczne podejścia znajdują wsparcie w sztucznej inteligencji.

Sztuczna inteligencja jest narzędziem, dla którego wciąż odkrywamy nowe zastosowania. W jaki sposób może wesprzeć procesy produkcji czy też obróbki stali?

Ciągłe zapotrzebowanie na wyroby walcowane oraz równoczesne dążenie do obniżenia kosztów produkcji ich wytwarzania zmusza przedsiębiorstwa produkcji i przetwórstwa stali do poszukiwania nowoczesnych rozwiązań technologicznych pozwalających na szybką a także precyzyjną kontrolę jakości otrzymywanych produktów. Coraz częściej etapy kontroli jakości wyrobów w hutach są realizowane za pomocą systemów komputerowych zintegrowanych z różnymi metodami badań nieniszczących jak również metodami analizy obrazu czy zastosowaniem sensorów termicznych lub laserowych. Jednak najnowszymi trendami w realizacji precyzyjnej kontroli jakości bezpośrednio w procesie produkcji są systemy bazujące na metodach sztucznej inteligencji AI (AI – ang. artificial intelligence).

Oprócz szeroko znanych zastosowań sztucznej inteligencji, takich jak rozpoznawanie i analiza obrazu czy też dźwięku, metody te są coraz częściej szeroko stosowane właśnie w aplikacjach inżynieryjno-technicznych, w tym w inżynierii materiałowej [1], spawalnictwie [2] czy optymalizacji procesów produkcji w wielu sektorach przemysłu, w tym również wskazanej powyżej branży hutniczej [3].

Możliwości zastosowania sztucznej inteligencji

Problematyka artykułu stanowi zaprezentowanie możliwości zastosowania sztucznej inteligencji AI do realizacji kontroli i oceny jakości lub też przewidywania właściwości elementów stalowych na różnych etapach procesu metalurgicznego oraz przeróbki plastycznej. W poruszanym w artykule zagadnieniu zasadniczo można wyróżnić dwa podejścia metodyczne. Pierwsze podejście polega na zastosowaniu metod sztucznej inteligencji do oceny i analizy występowania defektów powierzchniowych w wyrobach hutniczych, określaniu ich lokalizacji oraz klasyfikacji według danego rodzaju zdefektowania.

Natomiast podejście drugie zawiera element przewidywania. A zatem kompleksowego połączenia danych z procesu produkcyjnego z interesującym użytkownika parametrem materiałowym, np. prawdopodobieństwem występowania określonego rodzaju zdefektowania na powierzchni czy też najbardziej prawdopodobnymi wartościami właściwości mechanicznych wyrobu np. granicy plastyczności czy wytrzymałości na rozciąganie.

Podejście metodyczne 1: Klasyfikacja jakościowa wybranych wyrobów hutniczych metodami sztucznej inteligencji

Ważnymi produktami wytwarzanymi w procesach hutniczych, w produkcji których niezbędna jest precyzyjna kontrola jakości, są wyroby płaskie walcowane na gorąco lub też zimno. W tym – blachy i taśmy stalowe. Obecność defektów na powierzchni taśm stalowych wpływa negatywnie nie tylko na ich jakość wizualną, ale również na właściwości użytkowe takie jak, wytrzymałość mechaniczna, odporność na korozję, ścieranie czy też zmęczenie [4]. W zakładach produkcyjnych wyrobów płaskich, w celu diagnostyki defektów w czasie rzeczywistym instaluje się między innymi systemy automatycznej inspekcji powierzchni.

W działaniu takich systemów można wyróżnić rejestrację obrazu, wykrywanie defektów a także ich klasyfikację. O ile wykrycie defektów można z powodzeniem wykonywać, stosując typowe techniki analizy obrazu, o tyle klasyfikacja defektu jest zadaniem bardziej skomplikowanym, por. [5, 6]. Dlatego też trwają intensywne badania nad wykorzystaniem do tego celu nowoczesnych rozwiązań sztucznej inteligencji oraz modułów uczenia maszynowego (ang. machine learning), takich jak na przykład konwolucyjne sieci neuronowe, których ogólny schemat działania zaprezentowano na rys. 1.

STAL_7-8_23_Karol_Frydrych_AI_W_PROCESACH_PRODUKCJI_STALI_RYS_1
Rys. 1. Ogólny schemat działania konwolucyjnej sieci neuronowej w kontekście analizy obrazu w procesie wykrywania defektów powierzchniowych; rys.: autorzy

Robo Challenge: zaprogramuj robota!

Tegoroczna, czwarta już edycja Robo Challenge odbędzie się dniach 9 oraz 10 października 2024 r. we Wrocławiu. Wydarzenie to wielowymiarowa przestrzeń wymiany doświadczeń i kontaktów z zakresu automatyki i robotyki przemysłowej. ...

Partner kategorii:

Ekologiczna stal pozyskiwana z odpadów!

O ekologicznej produkcji stali mówi się w ostatnim czasie coraz więcej. Zazwyczaj odnosi się ona do kwestii emisji gazów cieplarnianych, uwalnianych podczas produkcji. Tym razem doniesienia naukowców mówią o samych materiałach, wykorzystywanych podczas wytwarzania stali.

kotwy-mechaniczne-jakich-bledow-projektowych-i-montazowych-unikac

Mechaniczne kotwy ekspresowe

Pewne i bezpieczne zamocowanie elementów do podłoża betonowego wymaga zastosowania zamocowań o najwyższych parametrach nośności i odporności na warunki środowiskowe. Jednym z rozwiązań są mechaniczne kotwy ekspresowe, które znajdują swoje zastosowanie w montażu, gdzie w grę wc...

Partner kategorii:

Politechnika Krakowska ma nowe laboratorium

25 kwietnia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej odbyło się uroczyste otwarcie Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych. Politechnika Krakowska zyskała nowoczesne laboratorium, które umożliwia bard...

konferencja-loginpack-przelozenie-terminu-wydarzenia

Informacja o przełożeniu konferencji LogInPack

Informujemy, że konferencja LogInPack zaplanowana na 19-20 czerwca 2024 odbędzie się w innym terminie. Zdając sobie sprawę, jak ważnym wydarzeniem jest konferencja LogInPack dla branży logistycznej i pakowaniowej, dokładamy wszelkic...

Partner kategorii:

Co trzeci przetwórca tworzyw sztucznych inwestuje w park maszyn i urządzeń

Polskie przedsiębiorstwa przetwarzające tworzywa sztuczne zwiększyły swoją zdolność do konkurowania. Świadczy o tym wzrost sub-indeksu MiU dla tej branży o 6,15 pkt. Jest to efekt m.in. zwiększenia nakładów na modernizację parku maszyn i urządzeń (MiU) oraz automatyzację pro...

STAL_5-6_24_obrobka_rozmowa_ze_Zbigniewem_Parterem_iStock-875273138

Przyszłość obróbki plastycznej metali w Polsce

Przemysł metalurgiczny stoi dziś przed niejednym wyzwaniem. O radzeniu sobie z nimi opowiada rektor Politechniki Lubelskiej prof. dr hab. inż. Zbigniew Pater, specjalista w zakresie obróbki plastycznej metali. Joanna Miśk...

Metody łamania wiórów w obróbce skrawaniem – cz. II

Z artykułu dowiesz się: jakie są sposoby łamania wiórów;od czego zależy wybór metody łamania;jakie są wady i zalety poszczególnych metod. Dobór odpowiedniej metody łamania...

Sztuczna inteligencja: jak przygotować się na zmiany w pracy

Wśród medialnego szumu, który nieustannie towarzyszy sztucznej inteligencji, łatwo jest przeoczyć, jak niepozornie, a zarazem radykalnie, AI przekształca nasz świat pracy. Od niszowej fascynacji do dominującego trendu, generatywna sztuczna inteligencja, która za sprawą OpenA...

awarie-budowlane-2024-podsumowanie-konferencji-fot-1

Podsumowanie Konferencji Awarie Budowlane 2024

W dniach 20-24 maja 2024 r. odbyła się w Międzyzdrojach XXXI Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie Budowlane”. Tematyka awarii i katastrof budowlanych od 50 lat związana jest ze środowiskiem szczecińskim. W latach 1974 – 1993 z ini...

STAL_5-6_24_KOMPAKTOWA_STACJA_DO_SPAWANIA_LASEROWEGO_FOT_4

TruLaser Station 7000. Kompaktowa stacja do spawania laserowego 3D

Firma TRUMPF jest znanym i cenionym na świecie producentem maszyn do obróbki blach (m.in.: wykrawanie, gięcie, jak również cięcie i spawanie laserowe), różnego typu rezonatorów laserowych do obróbki materiałów oraz zaawansowanej elektroniki. Bazując na rozwijanej przez dekad...

STAL_5-6_24_Karol_Frydrych_SPD_POPRAWA_WLASCIWOSCI_MECHANICZNYCH_MATERIALOW_iStock-1757332858
Partner kategorii:

O spajalności stali bainitycznych: nanostrukturalne stale bainityczne

Z artykułu dowiesz się: czym są stale nanobainityczne;jakie są ich zalety oraz ograniczenia;gdzie można je wykorzystać. Ze względu na doskonałą kombinację właściwości wytr...

W ten sposób marnujemy rekordowe ilości taniej zielonej energii

Ograniczenia w produkcji energii z OZE powtarzają się coraz częściej. Jak podaje Forum Energii, łącznie w kwietniu br. ograniczono generację 149,6 GWh energii elektrycznej. Z tego 25,8 GWh z farm wiatrowych i 123,8 GWh z dużych instalacji fotowoltaicznych. 

zloty-medal-targow-modernlog-2024-poznaj-laureatow

Znamy laureatów nagrody Złoty Medal targów MODERNLOG 2024

Poznaliśmy produkty wyróżnione prestiżową nagrodą Złotego Medalu na targach Logistyki, Magazynowania i Transportu MODERNLOG 2024 oraz ITM INDUSTRY EUROPE 2024. Laureaci zawalczą teraz o Złoty Medal Wybór Konsumentów. W minionym tygod...

STAL_5-6_24_Wojciech_Kowalski_APERIODYCZNE_STRUKTURY_W_STOPACH_METALI_iStock-1480039441
Partner kategorii:

Kwazikryształy – aperiodyczne struktury w stopach metali

Z artykułu dowiesz się: czym są kwazikryształy;jakimi cechami się charakteryzują;gdzie mogą znaleźć zastosowanie. 5 października 2011 roku izraelski badacz Dan Shechtman o...

Środki dla przedsiębiorców na GOZ. Fundusze Europejskie wspierają zazielenianie polskich firm

Gospodarka o obiegu zamkniętym jest jednym z głównych priorytetów Unii Europejskiej. Wpisuje się w szersze ramy polityki klimatycznej, a także zrównoważonego rozwoju. GOZ stanowi integralny element dążenia UE do neutralności klimatycznej do 2050 roku. Zmniejszenie ilości odp...

Relacje

Katalog produktów

Sklep

STAL Metale & Nowe Technologie 1-2/24

STAL Metale & Nowe Technologie 1-2/24

Zamów
Nowoczesne Hale 1/2024

Nowoczesne Hale 1/2024

Zamów
Utrzymanie Ruchu 1/2024

Utrzymanie Ruchu 1/2024

Zamów
Fastener 1/2023

Fastener 1/2023

Zamów
Metody diagnostyki maszyn i urządzeń w predykcyjnym utrzymaniu ruchu

Metody diagnostyki maszyn i urządzeń w predykcyjnym utrzymaniu ruchu

Zamów
Rozwiązania energooszczędne wykorzystywane w budownictwie wielkopowierzchniowym (e-book)

Rozwiązania energooszczędne wykorzystywane w budownictwie wielkopowierzchniowym (e-book)

Zamów
Gwinty - rodzaje, wymiary, podstawowe obliczenia

Gwinty - rodzaje, wymiary, podstawowe obliczenia

Zamów
Koła zębate – projektowanie, wytwarzanie, pomiary, eksploatacja

Koła zębate – projektowanie, wytwarzanie, pomiary, eksploatacja

Zamów
Inżynieria doskonałości w procesach biznesowych. Przewodnik po teorii i dobrych praktykach

Inżynieria doskonałości w procesach biznesowych. Przewodnik po teorii i dobrych praktykach

Zamów
Metrologia. Wybrane zagadnienia (e-book)

Metrologia. Wybrane zagadnienia (e-book)

Zamów
Przewodnik po technologiach przemysłu 4.0

Przewodnik po technologiach przemysłu 4.0

Zamów
Vademecum projektanta. Budownictwo halowe (e-book)

Vademecum projektanta. Budownictwo halowe (e-book)

Zamów
Poznaj nasze serwisy

Nasze strony wykorzystują pliki cookies. Korzystanie z naszych stron internetowych bez zmiany ustawień przeglądarki dotyczących plików cookies oznacza, że zgadzacie się Państwo na umieszczenie ich w Państwa urządzeniu końcowym. Więcej szczegółów w Polityce prywatności.