Optoelektronski sistem za kontrolu kvaliteta kartona

u toku proizvodnog procesa

Ovaj sistem je realizovan u okviru Laboratorije za Optoelektroniku, a za potrebe fabrike kartona "Umka". Zadatak sistema je detekcija defekata uz prikazivanje defekata na računaru, što uključuje i informacije o defektu (pozicija, veličina, tip...). Sistem automatski određuje različite raspodele defekata za posmatrani kotur kartona u toku njegove proizvodnje, kako bi se momentalno reagovalo u slučaju pojave sistemskih defekata.

Među najznačajnijim razlozima za postojanje jednog ovakvog sistema su potreba za smanjenjem broja reklamacija isporučenog kartona i uklanjanje uzroka pojave određenih tipova defekata. Prvi razlog predstavlja deo sveobuhvatnog sistema kontrole kvaliteta u fabrici, čiji je cilj postizanje svih međunarodnih standara kako bi fabrika postala jedna od vodećih u ovom delom Evrope. Već u probnom radu sistema (koji još uvek traje), primećen je drastičan pad broja reklamacija na kvalitet isporučenog kartona, što je značajno doprinelo porastu ugleda fabrike, a samim tim dovelo i do veće potražnje njenih proizvoda. Sa druge strane, rano otkrivanje postojanja ponovljivih defekata smanjuje neproduktivno trošenje repromaterijala a time i procenat škarta, što u startu opravda postojanje projektovanog sistema. Iako postoje strane kompanije koje se bave izradom sistema za inspekciju proizvodnje, to nisu serijski proizvodi, već se prave prema zahtevima naručioca i uklapaju se u postojeću proizvodnu liniju, što ih čini veoma skupim. Pored toga, postojeći sistemi realizovani u inostranim fabrikama, ne mogu da objedine sve zahteve ovog konkretnog zadatka. Iz tog razloga, fabrika kartona "Umka" se opredelila da svoj sistem realizuje u saradnji sa Elektrotehničkim fakultetom u Beogradu, što je omogućilo razvoj specijalizovanog namenskog sistema, i to u nekoliko faza, jer se unapred nisu mogle definisati tačne funkcije koje sistem treba da obavlja.

Sistem je šematski prikazan na slici 1, i sastoji se od tri kamere i računara na kome se vrši obrada slike u realnom vremenu. Sve komponente sistema su namenjene industrijskim uslovima rada (viša radna temperatura, vlaga, velika prašina, neprekidan rad). Brzina karton mašine se kreće do 200 metara/min (sa tendecijom porasta i do 500 metara/min) pa se od kamera do računara prenese i do 0.5 GB/min, i zatim obradi, zbog čega je bila neophodna optimizacija algoritma, kako se ne bi propustio ni jedan kvadratni metar kartona.

Karton se prikazuje crno belom slikom sa 256 nijansi sive. Pri tome je vreme ekspozicije veoma kratko, da ne bi došlo do značajnog pomeranja kartona u toku formiranja slike na senzoru kamere, što sa druge strane uslovljava izradu specijalnog osvetljenja kako bi se održali isti uslovi pod kojima se vrši akvizicija slike. Dostupni reflektori ili proizvode svetlost naizmeničnog intenziteta ili je intenzitet jednosmernog svetla nedovoljan, zbog čega je realizovano posebno osvetljenje. Izvršena je i sinhronizacija kamera sa brzinom karton mašine.

Šematski prikaz sistema sa postavkom kamera na karton mašinu.

Na realizaciji ovog uređaja učestvovali su:
prof. dr Jovan Radunović, mr Slobodan Petričević, i dipl.ing Marko Barjaktarović