Anna Syberfeldt
Professor i produktionsteknik
De flesta kvalitetskontroller som utförs på metallkomponenter tillverkade av pressgjuterier och varmpressningsföretag hanteras idag manuellt. Vi tror att en ökad automatisering av detta moment kraftigt skulle gynna företagens konkurrensförmåga. Projektet avser därför utveckla, testa och utvärdera kamerasystem för automatiserad kvalitetskontroll av pressgjutna och varmpressade metallkomponenter.
Genom en automatiserad kvalitetskontroll skulle ledtider kunna kortas ner och materialkassationen minskas. Det kan även hjälpa till att öka förmågan för företag inom dessa branscher att rekrytera personal, eftersom det skulle eliminera ett monotont och tungt arbetsmoment.
Den industriella nyttan
Metallförädlingsindustrins kunder ställer mycket höga krav på metallkomponenternas kvalitet, såväl ur ett kosmetiskt perspektiv som ur dimensions-, hållfasthets- och säkerhetsperspektiv. Detta ställer i sin tur mycket höga krav på industrins produktionsprocesser och metoder för kvalitetskontroll, eftersom det finns många olika slags defekter som en metallkomponent kan ha och som inverkar negativt på dess kvalitet. Defekter kan finnas inuti komponenten, på dess yta, eller vara av geometrisk art.
Drivkraft att automatisera kontrollprocessen
På grund av kunders mycket höga krav finns ett stort industriellt intresse av att kunna automatisera kontrollsprocessen. I projektet kommer olika kamerasystem för automatiserad optisk kvalitetskontroll av ytdefekter och geometriska defekter att utvecklas, testas och utvärderas i syfte att åstadkomma en teknisk mognadsgrad som möjliggör kommersialisering och implementering av systemen hos producenter av pressgjutna och varmpressade metallkomponenter.
Redan realiserat inom plastindustrin
Önskat scenario bedöms vara fullt realistiskt i ljuset av det faktum att automatiserad detektion av yttre (och för genomskinliga material även inre) defekter har implementerats inom annan tillverkande industri, till exempel plastindustrin, och att både hård- och mjukvaruutvecklingen med avseende på automatiska kvalitetskontrollsystem rör sig väldigt snabbt framåt.
Hur ska vi gå tillväga?
Projektet utgörs huvudsakligen av två steg. I det första steget byggs en testbädd upp hos Swerea SWECAST, där två kameraföretag under produktionslika förhållanden kan samla in bilddata och testa sina system. Ett tredje system baserat på billiga webkameror och öppen källkod kommer även att utvecklas och testas i denna testbädd; detta görs av RISE SICS, med viss guidning av Högskolan som i ett parallellt löpande projekt utvecklar ett liknande system för andra branscher.
I det andra steget körs tester i skarpa produktionslinjer. Målet är att ta fram lösningar som i teknikmognadsgrad ligger nära en möjlig implementering på pressgjuterier och varmpressningsföretag. Projektet är dessutom viktigt även för deltagande kamerasystemföretag, som får ny generisk kunskap som kan användas i utvecklingsarbete riktat mot andra branscher och industrier.
Detta ska vi åstadkomma
Huvudmålet med projektet är ta teknik för automatisk optisk kvalitetskontroll ett betydande steg närmare praktiskt implementering på svenska pressgjuterier och varmpressningsföretag. Ett mycket realistiskt delmål på vägen dit, tillika en minsta leverans, är ett proof-of-concept: ett kamerasystem baserat på djupa neurala nätverk som klarar av att detektera minst en typ av defekt.
Ytterligare delmål är att generera ny kunskap om maskininlärning och automation hos projektets alla deltagare, samt att sprida denna kunskap vidare via rapporter och presentationer.
Metallförädlingsföretagen kommer mäta de ekonomiska effekterna genom införandet av ett kamerasystem till följd av minskad kassation, minskat manuellt arbete och färre reklamationer mot den uppskattade investeringskostnaden.
