В промышленном производстве часто возникают проблемы, которые на первый взгляд не могут быть автоматизированы. Однако современные технологии развились достаточно, чтобы решить множество разнообразных задач. Более того, технологическое решение оказывается продуктивнее и эффективнее для реализации некоторых задач. Пример такого решения можно найти в практике Челябинского трубопрокатного завода (ЧТПЗ).

Проблематика – необходимость оценки запасов металла

Данные о количестве лома необходимы для точного прогнозирования производства, устранения простоев оборудования. Кроме того, информация о запасах металла позволяет более эффективно формировать закупки, покупая металлический лом, когда он становится дешевле.
Перед компанией возникла проблема: как оценить объем навала металлического лома на открытых площадках?

Вести учет того, сколько товара пришло от поставщика, оказалось недостаточно точным методом измерения. Связанно это с тем, что за один день на завод поставляется много металлического лома и в каждом вагоне или машине материал имеет свои нюансы, как включение непригодного металла. Проследить за всем потоком металла поступающего от поставщика в таком объеме невозможно.

Решение – применение БПЛА

Для решения этой задачи был приобретен беспилотный летальный аппарат (БПЛА). Дрон проводит с воздуха съемку навала и далее этот видеоматериал отправляется на обработку. На основе отснятых кадров строится трехмерная модель площадки с ломом, а затем, на основе этой модели программой рассчитывается объем металлического лома.

Результаты использования технологии

Разработанная система позволила достичь точности оценки запасов металла в 15%. Использование БПЛА в этом проекте позволило производить оценку запасов металла значительно быстрее и точнее, чем это было до его внедрения. Соответственно сократились и затраты: за счет более точного прогнозирования появилась возможность закупать материал по меньшей цене. Кроме того, с помощью этого проекта появляется возможность создавать трехмерную карту площадок с ломом, которые смогут обновляться практически в реальном времени. В дальнейшем, этой картой смогут пользоваться сотрудники предприятия или его руководство.

Масштабирование проекта

Данный проект планируется развивать и дальше. Полученная точность оказалась вполне приемлемой, однако при доработке методов анализа отснятого видеоматериала ее можно повысить. Также планируется применять полностью автономный дрон, который будет выполнять облет необходимой зоны без участия оператора, по расписанию, а затем автоматически загружать видео на сервер для дальнейшей обработки.

Имея достаточно точную информацию об изначальном количестве лома, появляется возможность анализировать потери на производстве, а возможно и качество материала, предоставляемого поставщиком.

Компания также рассматривает возможность использовать видео, полученное с помощью беспилотника, и для других аналитических задач. Например, искать в ломе баллоны, которые могут сдетонировать в процессе плавки. Таким образом можно повысить безопасность производства. Также с помощью видеоматериала можно получать фиксацию наличия мусора в металлическом ломе, такое решение уже используется на ММК.

Потенциал развития технологии БПЛА

Применение дронов на производстве позволяет решить множество сложных задач, выполнение которых другими способами либо сложно и дорого, либо вовсе не возможно. Согласно исследованию EY потенциал использования дронов в России составляет более миллиарда долларов в год. Реализуется множество проектов, применяющих БПЛА, однако многие из них остаются на уровне пилотных проектов. Главной проблемой при внедрении дронов авторы исследования назвали несовершенство регулирования. Оно сильно ограничивает возможности использования беспилотников, так как ориентировано на пилотируемую авиацию.