隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺應(yīng)用已經(jīng)深入到各個(gè)行業(yè)，成為智能工廠的賦能技術(shù)。當(dāng)前冶金企業(yè)也在積極探索和大力推廣機(jī)器視覺的落地應(yīng)用，借助多場景的機(jī)器視覺智慧應(yīng)用實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)和提質(zhì)增效，加速自身向智能制造轉(zhuǎn)型。

　　中冶京誠數(shù)字科技（北京）有限公司結(jié)合自身在自動化控制領(lǐng)域的深厚積淀，深度挖掘制約產(chǎn)線自動化、智能化的瓶頸因素，采用深度學(xué)習(xí)、人工智能等新技術(shù)，開發(fā)了機(jī)器視覺智慧感知平臺，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)了一系列視覺應(yīng)用，目前已在臨沂鋼投特鋼、昆鋼、凌鋼、鑌鑫等多家鋼企的長材車間應(yīng)用場景中投入使用，通過機(jī)器視覺與基礎(chǔ)自動化深度融合，助力企業(yè)建設(shè)智能車間，提高生產(chǎn)自動化水平，降低工人勞動強(qiáng)度，提升生產(chǎn)效率。

　　中冶京誠機(jī)器視覺智慧感知平臺基于邊緣端技術(shù)構(gòu)建機(jī)器視覺智慧應(yīng)用，在現(xiàn)場應(yīng)用端打造“硬件+軟件+算法”的一體化成套邊緣端機(jī)器視覺產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)硬件標(biāo)準(zhǔn)化、軟件模塊化和算法定制化。其中，硬件包括圖像采集設(shè)備（工業(yè)相機(jī)、安防攝像機(jī)、激光雷達(dá)、立體相機(jī)等）和存儲、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)資源，軟件包括異構(gòu)設(shè)備接入、多源數(shù)據(jù)（圖像、視頻、點(diǎn)云等）預(yù)處理、分析結(jié)果發(fā)布、識別控制指令下發(fā)、數(shù)據(jù)本地化等核心支持功能，算法指包括圖像處理算法、深度學(xué)習(xí)算法、點(diǎn)云分析算法等用于在特定業(yè)務(wù)場景下進(jìn)行視覺識別的核心計(jì)算功能。平臺采用模塊化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行內(nèi)核開發(fā)，支持進(jìn)行應(yīng)用層的二次開發(fā)，定制化實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺在特定場景下的應(yīng)用。

　　邊緣端機(jī)器視覺產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)處理響應(yīng)、計(jì)算與分析響應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)，滿足冶金生產(chǎn)中低延時(shí)、高響應(yīng)的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)可在較惡劣的冶金生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)快速部署、快速調(diào)試和快速應(yīng)用，大幅縮短機(jī)器視覺智慧應(yīng)用的落地周期和應(yīng)用成本。

　　不同應(yīng)用場景下的邊緣端機(jī)器視覺產(chǎn)品均可接入云端服務(wù)器，視覺邊緣端的分析數(shù)據(jù)均可匯聚到服務(wù)端，支持構(gòu)建可動態(tài)擴(kuò)展的全車間級智能監(jiān)控/管控應(yīng)用系統(tǒng)。

　　全流程、多生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用

　　中冶京誠機(jī)器視覺智慧感知平臺與基礎(chǔ)自動化深度融合，實(shí)現(xiàn)坯號識別、彎鋼/脫方/測長檢測、打滑檢測、堆鋼檢測、棒材定尺擋板對齊識別、棒材收集區(qū)視覺跟蹤、C型鉤識別等功能，廣泛應(yīng)用于各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)自動化水平，有效降低生產(chǎn)成本，節(jié)約勞動力，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品次品率。

　　通過目標(biāo)檢測、OCR字符識別算法，識別爐前輥道的鑄坯噴號字符，根據(jù)噴號識別結(jié)果，與軋制計(jì)劃進(jìn)行信息核對，保證入爐坯料實(shí)物與生產(chǎn)計(jì)劃一致，實(shí)現(xiàn)了煉鋼與軋鋼信息正確真實(shí)的貫通，達(dá)到按支、根進(jìn)行物料跟蹤的目的。

　　通過機(jī)器視覺識別方法，計(jì)算待入爐鋼坯長度方向兩個(gè)維度的彎曲率、斷面形狀和尺寸、鋼坯長度，如果出現(xiàn)彎鋼、脫方、超長情況，及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并與PLC控制系統(tǒng)聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)異常坯料的自動剔除，避免不合格鋼坯進(jìn)入加熱爐。其中當(dāng)鋼坯彎曲度每米大于20mm，總彎曲度大于總長度2%時(shí)的檢出正確率大于99%，系統(tǒng)可有效代替爐前看鋼人員進(jìn)行彎鋼、脫方和長度檢測，顯著降低工人勞動強(qiáng)度，避免生產(chǎn)事故。

　　在長材生產(chǎn)過程中，鋼坯在粗軋咬入時(shí)打滑現(xiàn)象偶有發(fā)生，且隨著生產(chǎn)集控的推廣，發(fā)生鋼坯打滑時(shí)，操作員難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。系統(tǒng)采用工業(yè)相機(jī)對粗軋入口區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，并基于自主開發(fā)的算法對鋼坯的咬鋼圖像幀進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，快速檢測出鋼坯打滑情況，并及時(shí)通知生產(chǎn)人員進(jìn)行干預(yù)，顯著降低操作人員的工作強(qiáng)度，提高異常處理的及時(shí)性。

　　當(dāng)長材生產(chǎn)發(fā)生堆鋼事故時(shí)，尤其在發(fā)生飛鋼時(shí)將需要停機(jī)進(jìn)行處理，嚴(yán)重影響生產(chǎn)作業(yè)率。系統(tǒng)采用工業(yè)相機(jī)對機(jī)架區(qū)域和活套進(jìn)行監(jiān)控，并基于自主開發(fā)的算法對軋機(jī)間及其前后區(qū)域和活套的圖像幀進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并結(jié)合自主開發(fā)的產(chǎn)線預(yù)警診斷專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)堆鋼預(yù)警和堆鋼報(bào)警，并與PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動，當(dāng)系統(tǒng)判斷出堆鋼趨勢后，由飛剪啟動碎斷，避免發(fā)生事故，顯著提高生產(chǎn)作業(yè)率。

　　棒材生產(chǎn)過程中，在定尺擋板撞齊的工藝位置，由于無法進(jìn)行實(shí)時(shí)自動地對齊狀態(tài)檢測，導(dǎo)致剪區(qū)無法實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行，必須依靠人工目測和現(xiàn)場指揮。系統(tǒng)通過機(jī)器視覺+AI的方式實(shí)時(shí)檢測棒材的對齊狀態(tài)，確認(rèn)是否完成對齊，并將識別結(jié)果實(shí)時(shí)傳送給PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對倍尺來料的自動剪切，提高剪切線生產(chǎn)節(jié)奏，降低由于頭部未對齊剪切導(dǎo)致的短尺問題，解決了制約該工藝段自動化生產(chǎn)的瓶頸問題。

　　棒材收集區(qū)由于成品數(shù)量多、檢測元器件不穩(wěn)定、人工干預(yù)多等原因，往往很難做到準(zhǔn)確的全自動物料跟蹤。系統(tǒng)通過深度學(xué)習(xí)+AI算法，動態(tài)識別軋件在臺架上的位置坐標(biāo)，并與過程控制系統(tǒng)相結(jié)合，準(zhǔn)確跟蹤精整區(qū)棒材物料，為實(shí)現(xiàn)精整區(qū)不同子系統(tǒng)之間的全自動集成（如自動噴號、自動掛牌、自動分鋼等）、嚴(yán)格的混鋼控制、自動或無人稱重等應(yīng)用提供了基本保障。

　　采用深度學(xué)習(xí)的方式實(shí)現(xiàn)C型鉤號碼的識別，有助于實(shí)現(xiàn)全流程物料跟蹤，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物流信息的準(zhǔn)確追溯，減少人員的手工確認(rèn)和操作頻繁度。系統(tǒng)可識別標(biāo)準(zhǔn)噴印體及手寫體，同時(shí)支持變角度識別，對于符合規(guī)范的字體識別準(zhǔn)確率可達(dá)100%。

　　提質(zhì)增效成果顯著

　　中冶京誠機(jī)器視覺智慧感知平臺投用后，準(zhǔn)確銜接煉鋼與軋鋼數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)按支跟蹤管理和質(zhì)量按支追溯；大幅降低崗位人員的勞動強(qiáng)度，提高操作及時(shí)性和準(zhǔn)確率；精簡相應(yīng)崗位人員，同時(shí)，解決傳統(tǒng)條件影響作業(yè)率提升和故障控制的瓶頸因素，從特定場景進(jìn)行產(chǎn)能挖掘，大幅降低生產(chǎn)成本；提高了產(chǎn)線的智能化水平，通過機(jī)器視覺+AI的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測、智能預(yù)警、即時(shí)報(bào)警、輔助控制等，在產(chǎn)線定員不變或定員精簡的情況下，人員的工作效率更高和產(chǎn)線控制更優(yōu)，實(shí)現(xiàn)減員增效，為打造智能車間提供了技術(shù)保證。

　　此外，中冶京誠數(shù)科公司已成功將機(jī)器視覺智慧感知平臺在厚板車間以及智能天車等諸多應(yīng)用場景中使用，未來將持續(xù)聚焦行業(yè)智能化技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，為鋼鐵企業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)。