Контроль качества продукции примеры внедрения показывают точнее, чем перечень функций: у каждого из четырёх производств ниже своё изделие, своя скорость линии и своя цена пропущенного дефекта. Гипсокартонный лист идёт непрерывным полотном и режется в размер на ходу, медицинская пробирка требует трёх разных проверок на одном корпусе, готовое блюдо не имеет двух одинаковых экземпляров, а проварка трубного шва читается только на рентгеновском снимке. Совпадает у этих проектов схема работы.
По каждому проекту ниже названы изделие, набор дефектов и то, чем проект закончился. Физический отбраковщик стоит на двух линиях из четырёх: там дефектное изделие уходит из потока по команде системы. На двух других система размечает и классифицирует дефект, а решение принимает человек – технолог смены или дефектоскопист.
Пример контроля качества на производстве: гипсокартонный лист
Гипсокартонный лист формуется непрерывной лентой между двумя слоями картона и режется в размер уже на ходу, поэтому отдельного изделия, которое можно взять в руки и осмотреть, на линии просто нет: мимо поста без остановки идёт непрерывное полотно во всю ширину линии. Такую геометрию снимает линейная, line-scan камера: кадр собирается строками по мере движения полотна и склеивается в изображение любой длины. Матричный кадр здесь пришлось бы стыковать внахлёст, теряя границы между кадрами.
Система стоит у топ-3 российского производителя гипсокартона больше четырёх лет и работает по этому полотну: десятки типов дефектов листа, измерение глубины повреждения, сигнал в АСУ ТП на съём листа с ленты. Глубина в этом изделии значит больше площади следа: продавленный гипсовый сердечник лист под шпатлёвку не спасает, а поверхностная потёртость картона уходит под финишный слой и на прочность плиты не влияет.
Медицинские пробирки и иглы: отбраковщик под изделие
Три разных объекта контроля стоят на одном корпусе пробирки: тело изделия – скол венчика, трещина стенки, включение в стекле; укупорка – перекос и неполная посадка крышки; этикетка – смещение, перекос, читаемость нанесённого кода. Проверки разнородные по природе: одна ищет нарушение сплошности прозрачной стенки, вторая – геометрию посадки двух деталей, третья – качество печати. Цилиндрическая стенка при этом не показывается целиком в одном ракурсе, а такт розлива и укупорки не оставляет времени на повторный проход изделия.
У производителя медицинских пробирок и игл все три объекта закрыты одной системой: она держит десятки типов дефектов и выносит решение не дольше чем за секунду. Готового съёмника под такое изделие не нашлось: под него разработали алгоритмы, спроектировали и изготовили собственный отбраковщик, а часть конвейерной линии модернизировали. Стеклянную пробирку нужно вывести из потока целой, не расколов её и не сбив соседние изделия, и это отдельная механическая задача, которой не было на гипсокартоне.
Федеральная сеть пиццерий: контроль готового блюда
Готовое блюдо не имеет эталона в том смысле, в каком его имеет деталь: две пиццы по одной рецептуре различаются раскладкой начинки, границей корки и оттенком пропекания, и обе при этом годны. Норму задаёт технологическая карта сети: сколько ингредиента идёт на позицию, как он распределён по поверхности, на сколько секторов режется блюдо, до какого цвета доводится корка. Дефектом считается отклонение от карты, а разброс внутри карты остаётся нормой.
Для федеральной сети пиццерий это была задача контроля качества работы франчайзи: одна и та же позиция меню должна собираться одинаково в разных городах сети. Система обнаруживает десятки дефектов готового блюда – нарушение нарезки, распределение ингредиентов, пропекание. Проект реализован, а вместе с ним заказчику помогли сформировать стратегию развития ИИ: данные, снятые с выдачи, оказались применимы шире одного контроля блюда на выходе из печи.
Атомная электростанция: проварка трубных швов на рентгеновском снимке
Сварной шов трубопровода снаружи выглядит целым и при непроваре корня, и при цепочке пор внутри стыка. Различить это позволяет просвечивание: несплошность пропускает больше излучения и даёт на снимке более тёмный след, поэтому дефект читается по плотности почернения. Метод и порядок расшифровки заданы ГОСТ 7512-82, стандартом на радиографический метод контроля сварных соединений, а имена самих дефектов – пора, шлаковое включение, непровар, трещина – закреплены классификацией дефектов сварных соединений по ГОСТ Р ИСО 6520-1.
На Курской АЭС проект в стадии реализации: снимки трубных швов разбирает модель, в перечне распознавания 43 типа дефектов сварных швов. От конвейерных задач эта отличается предметом: система работает с изображениями и выдаёт размеченный снимок; команды отбраковщику в этом проекте нет. Сам метод и его границы разобраны отдельно – рентген сварных швов, а на самом проекте нарабатываются компетенции работы с рентгеновскими снимками и с атомной промышленностью.
Что общего у четырёх внедрений
Камеры и подсветку в каждом проекте подбирали под изделие: полотну гипсокартона нужен свет, вытягивающий рельеф на матовом картоне, прозрачной пробирке – схема, при которой стекло даёт контраст на границах, снимок сварного шва приходит уже готовым с рентгеновского аппарата. Модели обучались на изображениях именно этого производства: ни один класс дефекта гипсокартонного листа не переносится на пробирку, а перечень дефектов пиццы не пересекается с перечнем дефектов шва.
Дальше цепочка совпадает почти целиком: съёмка, обработка искусственным интеллектом и математическими моделями с задержкой менее секунды, запись результата и аналитика в Grafana – тренды по типам дефектов, архив снимков глубиной до нескольких лет, алерты при ухудшении показателей и привязка качества к поставщику сырья. Суммарно на потерях от брака клиенты сэкономили ₽2+ млрд.
Расходятся проекты на шаге действия: на конвейере гипсокартона и на линии пробирок за детекцией сразу идёт физическое удаление изделия из потока – это автоматический контроль качества продукции в полном цикле, от кадра до пустого места на ленте. В пиццериях и на снимках трубных швов система фиксирует и классифицирует дефект, а действие остаётся за человеком: пересобрать выдачу, назначить шву переварку, поднять архив по стыку.
| Что ищем | Где это на изделии | Что делает система при обнаружении |
|---|---|---|
| Скол и трещина листа | кромка и полотно гипсокартона | меряет глубину, отдаёт команду на отбраковку в АСУ ТП |
| Перекос крышки | укупорка пробирки | сигнал отбраковщику, изделие выводится из потока целым |
| Смещённая этикетка | боковая поверхность пробирки | выводит изделие из потока тем же сигналом, тип дефекта пишет в статистику |
| Нарушение раскладки ингредиентов | поверхность готового блюда | отмечает отклонение от технологической карты, снимок уходит в архив |
| Непровар и пора в шве | рентгеновский снимок стыка трубы | размечает дефект на снимке и кладёт его в архив по стыку |
Как перенести эти примеры на свою линию
Разговор о внедрении начинается с четырёх вещей: изделие и его геометрия, скорость линии, перечень дефектов с границами годного из технических условий, состояние конвейера и место, куда можно врезать зону съёмки. Без перечня дефектов не собрать обучающую выборку, без скорости не выбрать тип камеры и выдержку, а без места под врезку разговор упирается в модернизацию линии – как это было на производстве медицинских пробирок.
- Изделие и его геометрия: плоское полотно, тело вращения, готовое блюдо или готовый снимок – от этого зависят число ракурсов и тип камеры, линейная или матричная.
- Скорость линии и такт: они задают выдержку и предельный размер дефекта, который ещё различим в кадре при выбранном поле зрения.
- Перечень дефектов с границами годного: длина риски, площадь скола, глубина вмятины берутся числом из технических условий или стандарта предприятия.
- Состояние конвейера и АСУ ТП: есть ли место под зону съёмки и куда отдавать команду на вывод изделия из потока.
Дальше идёт проект: подбор оборудования под изделие, обучение моделей на изображениях заказчика и пусконаладка; сроки и объём работ разобраны в материале разработка и внедрение искусственного интеллекта. Оборудование поставляем мы: камеры и подсветка, отбраковщики, интеграция и пусконаладка идут одним контрактом, без отдельного подрядчика на каждый шаг, а стоимость считаем по запросу после разбора линии.
До отгрузки дефект при этом перестаёт доходить: лист с продавленным сердечником и пробирка с перекошенной крышкой уходят из потока по команде системы, а размеченный снимок стыка ложится в архив с привязкой к шву.