«Вестник РУСАЛа» 0 комментариев

Выбросы поймали в нейросеть: умные камеры в электролизном производстве

Расскажем о новом проекте с участием искусственного интеллекта – видеомониторинге разгерметизации электролизеров.

Благодарим редакцию газеты "Вестник РУСАЛа" за предоставление данного материала. 

На КрАЗе (ОК РУСАЛ) реализуется один из первых в Компании проектов с участием искусственного интеллекта – видеомониторинг разгерметизации электролизеров.

Ни дымка, ни огонька

Идея использования умных камер в электролизном производстве КрАЗа появилась в 2018 году, тогда же появился научно-исследовательский проект (НИОКР). В качестве опытного участка для его реализации выбрали пятый и шестой корпусы электролиза. 

Целью проекта стало снижение валовых фонарных выбросов. Для этого было необходимо максимально оперативно выявлять случаи разгерметизации электролизеров. Раньше персонал их обнаруживал во время обхода и при перемещении по корпусу машины загрузки глинозема (МЗГ). Но обходы и циклы проездов машины занимали длительное время, так как проводились по определенному графику.

Чтобы усовершенствовать процесс выявления разгерметизации, специалисты Инженерно-технологического центра разработали систему видеомониторинга на базе технологии машинного зрения – камер, подключенных в общую компьютерную сеть и программного обеспечения. 

Видеокамеры установлены по периметру корпусов – от 16 до 20 в зависимости от количества электролизеров. Каждая камера следит за тремя-четырьмя электролизерами, причем угол обзора позволяет наблюдать и лицевую, и глухую сторону агрегатов.

Кроме портала, мы предлагаем вам и альманах «Управление производством». Все самое интересное и уникальное мы публикуем именно в нем. 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!

Научить и распознать 

Следующим этапом стало обучение нейросети. После разработки и запуска программного обеспечения в течение трех месяцев проводилась видеозапись бокового укрытия электролизеров. Затем этот видеопоток вручную обработали технологи ИТЦ – они сделали покадровую разметку тех участков на видео, где наблюдался дым или огонь. При этом специалисты научили систему распознавать и не реагировать на оранжевые проблесковые маячки технологического транспорта, солнечные зайчики, отражения, мульды с горячим шлаком, ковши с раскаленным металлом. 

Пройдя несколько циклов обучения, нейросеть стала верно распознавать случаи нештатной разгерметизации. Сенсоры камеры чувствительнее человеческого глаза, а устройства установили в верхней части корпусов таким образом, чтобы мелкие огни и дымления они «видели» лучше людей. Например, нейросеть обнаружит любую, даже незначительную разгерметизацию – там, где человек не всегда способен ее заметить. Кроме того, камеры ведут наблюдение круглосуточно, независимо от присутствия сотрудников, и им не требуются регламентные перерывы на отдых. Случаи нештатной разгерметизации сразу обнаруживаются машинным зрением, компьютер подает звуковое оповещение в корпус электролиза по громкой связи и отправляет сообщение на планшет водителю МЗГ.

Динамика снижения длительности разгерметизации с мая по август 2019 года показала более чем двукратное сокращение суммарного времени детектирования огней и дымов.

Проект планируется тиражировать на другие заводы компании – БрАЗ, НкАЗ, ИркАЗ и ВгАЗ – там, где алюминиевое производство работает по технологии «ЭкоСодерберг».

Навигация в помощь технологии

Внедрение системы экомониторинга, выявляющей нештатные разгерметизации электролизеров, поставило перед сотрудниками предприятия новую задачу: оперативно устранять неполадки. Возникла необходимость создания компьютерной диспетчерской программы, связанной со всем технологическим транспортом.

Так появился еще один проект – информационно-логистическая система управления передвижением транспорта (ИЛСУПТ). Суть его заключается в определении местоположения всех производственных машин, оперативной выдаче заданий водителям и контроле загрузки сырья. 

Сигналы систем навигации GPS и ГЛОНАСС внутри корпусов очень слабые из-за бетонных стен и электромагнитного поля и дают погрешность до 10 метров.

Внутри электролизных корпусов решили создать собственную инфраструктуру для высокоточного позиционирования транспорта. В корпусах 5 и 6 установили 96 радиомодулей с антеннами – по 48 в каждом корпусе. На 14 машинах разных типов смонтировали маяки, подключенные к рабочим органам.

Специалисты ИТЦ разработали специальное приложение, которое доступно ответственному за машины – мастеру АПГ, анодного хозяйства, технологу. Теперь они могут в режиме онлайн выдать срочное задание, отследить его выполнение, отклонения, проследить маршруты машин. 

В итоге в пятом и шестом корпусах удалось уйти от получения бумажных разнарядок на смену. Все задания водители технологического транспорта получают в электронном виде. Сократилось необходимое время на получение заданий и их эффективное выполнение. Теперь весь цикл технологических операций от задания до окончания его выполнения можно отследить на мониторе компьютера.

КОММЕНТАРИЙ

Михаил Гринишин, директор по автоматизации производства РУСАЛ ИТЦ:

«Сегодня стабильность техно­логического процесса стала неотъемлемым показателем высокого уровня технологического развития Компании. Огромную роль в этом играют различные цифровые системы и сервисы. С ростом их количества появилась необходимость в их объединении в единую цифровую экосистему ALECSYS (Aluminium Eco System). Такие экосистемы, являясь источником данных, обогащают нейросети знаниями и помогают выявлять сложные зависимости, порой неочевидные для человека. Все программные продукты, разрабатываемые ИТЦ, являются вендоронезависимыми, то есть позволяют нашей Компании не зависеть от ситуации, сложившейся на мировом рынке программных продуктов.

Отдельно стоит сказать о взаимо­связи новых электронных систем со стандартной АСУТП «СААТ» и другими информационными системами. Классические системы автоматизации помогают новым программам понимать, когда происходит штатная разгерметизация для выполнения замеров, выливки металла, перетяжки анодных рам, проведения технологической обработки электролизера»

Текст и фото: Ирина Безрукова

0 комментариев
Отправить
обсуждения
Хотелось бы увидеть развернутый отчет о достижении целей в области качества за истекший год. Новые рубежи: Политика и Цели в области качества на 2023 год ТВЗ
Это очевидное решение с датчиком и автоматизацией приходит в голову, как только начинаешь читать ста... Сэкономить за 60 секунд: как расшили узкое место с помощью картирования
RCM это хорошо, но в статье не про него а про анализ отказов и их последствий, это немного не то же ... Ремонты – это про деньги: RCM на предприятиях «Мечела»
Правильно, даже в статье прозвучало: "Люди думают, что ERP — это дополнительный инструмент опти... Замена ERP-системы: уравнение с двумя неизвестными
Узнайте больше Альманах “Управление производством” 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов
Альманах “Управление производством”