Завод «АвтоМаш» внедряет систему машинного зрения для повышения качества сборки автофургонов

Одна из проблем, которую предстояло решить совместно с ООО «АвтоМаш», — недостаточный уровень цифровизации процессов на предприятии. Материал, поступающий на склады, регистрируется в системе учета, но его дальнейшее использование не отслеживается полностью. Регистрируются только готовые изделия, которые поступают в цех сборки. Кроме того, задания для рабочих формируются в бумажном виде, а отчеты о выполнении заполняются вручную после каждой смены. Существует также проблема, связанная с разнообразием деталей. Они очень похожи друг на друга, что усложняет их идентификацию для сотрудников предприятия.

Система, разработанная АО «МЦД», позволит решить эти проблемы. Специалисты компании применили ее, чтобы внедрить на заводе «АвтоМаш» цифровые журналы, а также пост с видеокамерой для распознавания деталей. По оценке экспертов АО «МЦД», внедрение системы машинного зрения увеличит эффективность работы предприятия на 25%. Кроме того, специалисты «АвтоМаш» отметили снижение времени протекания процесса (ВПП) на 28,3% и показателя незавершенного производства в потоке на 50%, а также повышение выработки на человека на 13,1%.

Подготовка модели машинного зрения

В рамках пилотного проекта для предприятия была создана версия, позволяющая сотрудникам самостоятельно заполнять каталоги деталей и учиться использовать систему. В дальнейшем это исключит влияние человеческого фактора на заводе «АвтоМаш», а также сократит количество ошибок.

Работа над системой началась после проведения необходимого технического осмотра и предпроектного обследования предприятия, а также сбора необходимых данных — каталога деталей, 3D-моделей, фото- и видеоматериалов. При этом существовал ряд сложностей. Так, модель, разработанная специалистами АО «МЦД», не является типовой, поскольку она различает не разносторонние, а похожие объекты. Кроме того, в процессе обучения модели требуется большое количество ручной разметки для правильной идентификации деталей. Пилотный проект позволил проверить возможности системы (рис. 1). Если возникали затруднения, использовался другой сценарий, включая применение других алгоритмов, в том числе машинного зрения. Внедрение пилотного проекта заняло 1,5 месяца.

Рис. 1. Тестирование работы модели для поста обнаружения деталей

«Важным требованием на современном предприятии считается продуктивность и качество изготавливаемых изделий. Автоматизация производства — это в первую очередь постепенный комплекс мероприятий, предусматривающих замену ручных трудоемких операций современными технологическими решениями. Внедрение системы машинного зрения на производстве ООО «АвтоМаш» помогло поднять общий уровень цифровизации предприятия и значительно повысить эффективность производственных процессов, снизив влияние человеческого фактора. Благодаря добавлению автоматизированных рабочих мест (АРМ) многие сотрудники могут не только получить подобающие условия труда, но и возможность повысить квалификацию, что в свою очередь обеспечит цифровой рост компании и развитие в целом. Введение АРМ необходимо для прослеживаемости процесса получения деталей от этапа заготовки до готового изделия в режиме реальном времени. Создание цифровых журналов привело к более оптимизированному рабочему процессу, что позволило лучше использовать ресурсы и увеличить производительность. Кроме того, это облегчило обмен данными по этапам изготовления деталей между различными участками производства, способствуя формированию более централизованной и информационной рабочей среды. Результатом создания данной системы стали положительные преобразования, которые улучшили прозрачность производственных процессов, повысили оперативность и точность выполнения заказов с исключением пересортицы деталей. Хочется отметить, что данные мероприятия позиционируют ООО «АвтоМаш» как дальновидное и технологичное предприятие отрасли, которое делает акцент на инновационных подходах в развитии, способствуя повышению конкурентоспособности компании на рынке», — комментирует Илья Пугачев, технический директор направления «Машинное зрение», АО «МЦД».

Машинное зрение для работы с деталями на производстве

Ключевой задачей, которую предстояло решить при внедрении цифровых технологий, являлось повышение прослеживаемости процесса получения деталей. Для этого используются определенные метрики — например, руководство может видеть метрики производства деталей, определять, на каком этапе находится их выпуск, понимать, какое количество уже изготовлено.

Операторы могут отследить этап изготовления детали. Для каждой из них есть свой маршрут, состоящий из лазерной резки для заготовки, гибки металла, дробеструйной обработки, покраски и снятия деталей. С помощью камеры и системы машинного зрения на последнем этапе определяется артикул детали.

Вся информация, касающаяся этапов изготовления детали и степени ее готовности, заносится в цифровые журналы. Журналы хранятся в цифровых базах данных и могут быть отфильтрованы, экспортированы и использованы для формирования отчетов. В конце полностью готовые детали фиксируются в общем журнале под названием «Инфоцентр», что позволяет определить их количество (рис. 2).

Рис. 2. Консоль приложений АРМ

Система также ориентирована на помощь новым сотрудникам предприятия, не знакомым с номиналами всей продукции, выпускаемыми компанией. С помощью этого решения они смогут выявлять правильную продукцию и отправлять в нужное место на складе. Так, система позволяет добавлять комментарии к маршрутам деталей в том случае, если она идет по особым критериям. Эти подсказки помогают новым сотрудникам и упрощают работу.

«В процессе составления карты текущего состояния на потоке изготовления «сэндвич-фургона» был выявлен ряд проблем на участках окраски, гибки и лазерной резки металла. Во-первых, отсутствие прослеживаемости между участками. Во-вторых, лишние затраты времени на поиск деталей после окраски. И последнее — отсутствие оперативной и достоверной информации у руководителей участков о выпуске комплектующих в реальном времени. Для решения определенных проблем совместно с командой из АО «МЦД» была создана база данных комплектующих, внедрены цифровые журналы с заданиями, оборудованы автоматизированные рабочие места (АРМ), организован стационарный пост обнаружения деталей после покраски, для операторов создан журнал событий и объединенный инфоцентр для руководителей. Все поставленные задачи в рамках пилотного проекта были решены. Следующий наш шаг — это тиражирование проекта в рамках предприятия», — комментирует Роман Дмитриевич Смольянинов, директор по развитию ООО «АвтоМаш».

Перспективы проекта

В перспективе компании рассчитывают запустить крупный проект по цифровизации. Сейчас система работает как цифровой журнал для каждого отдельного АРМ. В дальнейшем ожидается, что они будут связаны между собой через сменное задание.

В ООО «АвтоМаш» хотят применять систему в большем масштабе. Компания планирует автоматизировать рутинные процессы, минимизировав влияние человеческого фактора. У каждого оператора появится планшет с установленной системой, на который будет приходить сменное задание с указанием операции, которую нужно выполнить. Повышение общего уровня цифровизации сотрудников позволит улучшить качество изделий и вести необходимую статистику.