Язык

ДомПрограммное обеспечение

Семейство основных программных продуктов TIANYI

Создание модели сварочного завода будущего, в которой "цифровой двойник выступает в роли зеркала, алгоритм искусственного интеллекта — в роли мозга, а интеллектуальное оборудование — в роли рук", не только решает проблемы традиционной сварки, но и обеспечивает многочисленные прорывы в эффективности производства, качестве и гуманистическом подходе благодаря технологическим инновациям, предоставляя воспроизводимый практический путь для внедрения интеллектуального производства.

Связаться с нами

Комплексное решение для сварочного завода с использованием ИИ+

Традиционные сварочные цеха долгое время сталкивались с постоянными проблемами, включая плохие условия труда, высокую физическую нагрузку, значительные риски для здоровья, а также непостоянную эффективность и качество. Стремясь к полной автоматизации, беспилотному производству и интеллектуальному управлению, сварочный завод Smart Lighthouse строит производственные линии сварочного производства уровня "темного завода". Используя такие технологии, как цифровые двойники, искусственный интеллект и интеллектуальные датчики, он освобождает рабочих от опасных условий труда, одновременно обеспечивая всестороннее повышение эффективности, качества и управления, тем самым устанавливая новый стандарт интеллектуального производства.

Базовая техническая архитектура: семь интеллектуальных рабочих станций

В основе системы лежат цифровые технологии и интеллектуальное управление, она охватывает полный замкнутый цикл от проектирования до контроля качества, с семью основными рабочими подразделениями, работающими в бесперебойном взаимодействии.

  • 1. Цифровой двойник: удаленный мониторинг и управление

    • Создать виртуальную копию производственной линии в масштабе 1:1, синхронизируя данные об оборудовании, ходе работ и окружающей среде в режиме реального времени.
    • Дистанционный мониторинг, диспетчеризация и отдача команд из офиса — нет необходимости заходить в мастерскую.

  • 2. Проектирование процесса цифрового моделирования

    • Моделирование методом конечных элементов / термодинамическое моделирование, виртуальная пробная сварка, предварительное прогнозирование глубины проплавления и деформации.
    • Заменить метод проб и ошибок, быстро определить оптимальный процесс, снизить затраты на сварочные испытания.

  • 3. Интеллектуальное зондирование и 3D-моделирование

    • Высокоточное линейное лазерное сканирование + 3D-визуализация, создание облака точек обрабатываемой детали.
    • Автоматическое извлечение геометрических элементов, зазоров и фасок, точное планирование траектории сварки.

  • 4. Интеллектуальная генерация и распределение процессов с использованием ИИ.

    • Машинное обучение обучает модель принятия решений в процессе обработки данных, автоматически сопоставляя параметры материала/толщины/фаски.
    • Подключение робота и источника питания одним нажатием кнопки, что обеспечивает интеллектуальную адаптацию процесса.

  • 5. Динамическая коррекция и управление процессом

    • Обнаружение расплавленной ванны, свечения дуги и самой дуги в режиме реального времени.
    • Сварка в процессе регулировки, замкнутый контур управления, визуализация синхронизации цифрового двойника, полная прослеживаемость на всех этапах.

  • 6. Интеллектуальное устранение стресса

    • Автоматизированная термообработка / вибрационное старение, автоматическая обработка после сварки
    • Основано на данных моделирования, заданных параметрах, без вмешательства на протяжении всего процесса.

  • 7. Полномасштабное обнаружение и отслеживание качества.

    • Ультразвуковое / рентгеновское / визуальное многомерное обнаружение дефектов
    • Данные взаимосвязаны, образуя полный архив качества, отслеживаемый на протяжении всего жизненного цикла.

Отслеживание сварного шва

Интеллектуальное лазерное зрение, точное позиционирование шва и автоматизированные решения для сварки: используя машинное зрение и лазерную триангуляцию, эта система обеспечивает автоматическое распознавание шва, планирование траектории и отслеживание в реальном времени, тем самым решая критически важные проблемы отрасли, такие как низкая точность, низкая эффективность и недостаточная стабильность, присущие традиционным процессам сварки.

Технический обзор | Основы интеллектуальной сварки в производстве

С технической точки зрения, отслеживание сварного шва — это интеллектуальная технология помощи при сварке на основе машинного зрения. Используя датчики для сканирования местоположения сварного шва, она автоматически планирует траекторию сварки, обеспечивая точное выравнивание сварочной горелки с траекторией шва; она служит важной вспомогательной технологией для промышленной автоматизации сварки.

  • Основные технологические преимущества

    • Высокоточное позиционирование: точность наведения ±0,5 мм
    • Высокоскоростная обработка: обработка одного кадра за 50–100 мс
    • Быстрое реагирование: время отклика системы <500 мс
    • Высокая адаптивность: совместимость с различными материалами и методами сварки.

  • Проблемы традиционной сварки

    • Обучение вручную неэффективно и требует много времени на программирование.
    • Ошибки при сборке заготовки приводят к смещению сварного шва.
    • Термическая деформация ухудшает стабильность качества сварного шва.
    • Сложные сварные швы трудно автоматизировать.

Основные алгоритмы | Точное распознавание и калибровка

Алгоритм обработки изображений: Предварительная обработка изображения → Извлечение центра лазерной полосы → Вычисление опорных точек сварного шва → Отслеживание сварного шва в реальном времени.
    Преимущества алгоритма:
    • Зрелая и стабильная; высокая скорость вычислений.
    • Не требуются обучающие данные; функция «подключи и работай».
    • Низкое энергопотребление; подходит для встроенных систем
    • Высокая интерпретируемость; упрощает отладку.
     
    Система калибровки «рука-глаз»:
    • Последовательность координат: Координаты изображения → Координаты камеры → Координаты основания робота
    • Два варианта крепления: «глаз в руке» / «глаз к руке»
    • Точность калибровки: ошибка перепроецирования < 0,5 мм

Сварочный робот без необходимости обучения

Благодаря использованию 3D-зрения и интеллектуальных алгоритмов, эта система обеспечивает сварку сверхдлинных заготовок и ребристых компонентов без необходимости обучения, полностью в автоматическом режиме и с высокой точностью, что значительно снижает затраты на ручное программирование.

Интеллектуальная роботизированная система сварки

Программирование без обучения | Интеллектуальный поиск швов с помощью машинного зрения | Моделирование с использованием цифрового двойника | Управление одним касанием

  • Автономное программирование и моделирование

    Планирование траектории движения инструмента, моделирование процесса и предварительная визуализация цифрового двойника.

  • Роботизированная система управления сваркой

    Управление шиной, алгоритмы реального времени, многоосевая координация

  • Модуль трехмерного визуального наведения

    Первоначальное позиционирование + лазерный трекер швов + камера линейного сканирования

Основные сильные стороны

Системный интеллект

  • • Цифровой двойник: первый в стране цифровой двойник сварочного оборудования, позволяющий проводить полномасштабное моделирование и отработку процесса.
    • Управление одним касанием: извлечение сварных швов одним щелчком мыши, сопоставление параметров процесса и планирование траектории.
    • Интегрированная система машинного зрения и интеллекта: автоматическое визуальное позиционирование и обратное моделирование без использования чертежей.
    • Автоматическая калибровка: быстрая калибровка одним касанием для восстановления точности робота.

Упрощенное обучение и использование

  • • Удобно для начинающих: алгоритмы заменяют ручное программирование — специальных знаний не требуется.
    • Встроенная библиотека экспертных процессов: автоматически подбирает параметры для обеспечения стабильного качества сварки.

Цифровизация производства

  • • Подключение к облаку: мониторинг нескольких устройств, удаленное отображение на карте, мобильное управление.
    • Интеллектуальный дисплей: получение информации о состоянии устройства в режиме реального времени, визуализация данных.

Автономное программирование и цифровой двойник

Разработка, применение и оптимизация технологий VC, Simufact Welding, Ignition SCADA и искусственного интеллекта; автономное программирование, виртуальный ввод в эксплуатацию, цифровые двойники, моделирование сварочных процессов и интеллектуальные приложения; оптимизация интеграции оборудования различных марок и систем машинного зрения; создание интеллектуальной библиотеки технологических процессов WPS; и создание комплексных возможностей интеллектуального производственного обслуживания.

    • Программирование в автономном режиме: эффективная адаптация, интеллектуальная оптимизация

      Оптимизировать программу постобработки VC для обеспечения совместимости с оборудованием разных марок, тем самым устраняя барьеры, связанные с оборудованием. Разработать кроссплатформенный модуль программирования VC, который интегрирует параметры WPS из Simufact Welding и использует технологию искусственного интеллекта для рекомендации оптимизированных путей программирования. Создать интеллектуальную библиотеку процессов WPS для обеспечения эффективной связи между программированием и параметрами процесса, тем самым повышая как эффективность, так и точность программирования.

    • Виртуальный ввод в эксплуатацию: снижение затрат, повышение эффективности, стандартизация процесса поставки.

      Имитируйте совместную работу оборудования разных производителей на виртуальной платформе ввода в эксплуатацию для проверки программ роботов и логики взаимодействия датчиков. Интегрируйте ИИ для оптимизации процесса отладки, значительно сократив время ввода в эксплуатацию на месте и снизив затраты на реализацию проекта. Создайте стандартизированный процесс виртуального ввода в эксплуатацию для обеспечения качества реализации проекта и повышения удовлетворенности клиентов.

    • Моделирование процесса сварки: точное прогнозирование, научная оптимизация.

      Используя Simufact Welding, можно точно моделировать широкий спектр сценариев сварки, включая дуговую сварку, точечную сварку и лазерную сварку. Интегрируя модели машинного обучения на основе искусственного интеллекта, можно оптимизировать последовательность сварки, подвод тепла и стратегии зажима, а также заранее прогнозировать деформацию при сварке и остаточные напряжения. Можно генерировать стандартизированные параметры WPS и синхронизировать их с интеллектуальной библиотекой процессов WPS, что позволяет повторно использовать и оптимизировать параметры процесса.

    • Цифровой двойник: мониторинг в реальном времени, принятие интеллектуальных решений.

      Благодаря интеграции SCADA-системы Ignition с технологией искусственного интеллекта, создается цифровая модель-двойник всей производственной линии, включающая данные моделирования процесса сварки. Это обеспечивает мониторинг производственной линии в реальном времени, прогнозирование неисправностей на основе ИИ и принятие решений по оптимизации, что повышает стабильность производства. Расширение областей применения, таких как совместная оптимизация работы различных устройств, удаленная поддержка клиентов и предиктивное техническое обслуживание, позволяет предприятиям внедрять принципы бережливого производства.

    • Интеграция технологий искусственного интеллекта: расширение возможностей всего процесса, повышение уровня интеллекта.

      Разработка моделей искусственного интеллекта, таких как машинное обучение и глубокое обучение, для оптимизации параметров сварки в Simufact, путей программирования VC и эффективности анализа данных зажигания. Создание библиотеки технологических карт сварки на основе ИИ для достижения интеллектуальных рекомендаций параметров, адаптивной настройки и итеративного обучения на основе исторических данных. Укрепление прогностических возможностей цифровых двойников с точностью прогнозирования неисправностей до 90%, что снижает частоту отказов оборудования.

    • Полный цикл обслуживания: от внедрения до расширения возможностей, всесторонняя поддержка.

      Реализация проекта: Ответственность за полное внедрение основных технологий в проектирование производственных линий, программирование и проверку моделирования, в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика. Поддержка обучения: Проведение обучения по основным технологиям для внутренних сотрудников и предоставление клиентам услуг по системной интеграции, оптимизации сварки и внедрению искусственного интеллекта. Сотрудничество на рынке: Тесное сотрудничество с ведущими производителями и техническими сообществами, отслеживание рыночных тенденций и разработка стратегий интеллектуального производства.

Онлайн-мониторинг расплавленного бассейна

Благодаря захвату изображений сварочной ванны в режиме реального времени с помощью высокоскоростных камер и интеграции алгоритмов глубокого обучения мы достигаем точного извлечения характеристик сварочной ванны, интеллектуального прогнозирования качества сварки и упреждающего вмешательства в процесс сварки, тем самым всесторонне повышая уровень автоматизации и интеллектуальности сварочных работ.

Мониторинг в реальном времени | Глубокое обучение | Мультимодальное слияние | Предупреждение о дефектах | Удалённая передача

  • Основные технологические преимущества:

    1. Интеллектуальное распознавание на основе глубокого обучения: Усовершенствованная архитектура сверточной нейронной сети для точного определения степени проплавления сварного шва.
    2. Мультимодальное слияние данных: Интеграция данных изображений, аудио и температуры для получения высокоточных прогнозов.
    3. Высокоскоростной сбор данных (30 кадров в секунду): Позволяет получать четкие и стабильные изображения, фиксирующие кратковременные изменения в сварочной ванне.
    4. Интеллектуальная оптимизация параметров: Автоматически генерирует оптимальную конфигурацию обработки изображений.
    5. Трехуровневая система предупреждения: Аудиовизуальные оповещения → Коррекция параметров → Аварийное выключение.
    6. Удалённая передача данных: Загрузка данных в режиме реального времени через WebSocket, обеспечивающая мониторинг на основе облачных технологий.

  • Основные функциональные модули:

    1. Инициализация системы: Комплексная настройка камер, датчиков, коммуникационных модулей и параметров процесса.
    2. Управление сбором данных: Динамический сбор данных, статистика по областям и оптимальный выбор кадра.
    3. Управление технологическими процессами: Сохранение параметров, быстрый доступ и пакетная обработка.
    4. Анализ глубокого обучения: Автоматизированная сегментация, аннотирование и вывод модели.
    5. Предварительное предупреждение о дефектах интеллекта: Идентификация в режиме реального времени пяти основных категорий дефектов сварки.
    6. Удалённая передача данных: Загрузка изображений и параметров процесса в режиме реального времени.

Параметры мониторинга в реальном времени

Геометрия сварочной ванны: длина, ширина, площадь, периметр, соотношение сторон, координаты; Состояние сварки: вылет проволоки, диаметр проволоки, положение точки дуги, угол перемещения; Восприятие окружающей среды: температура сварочной ванны, звук сварки, рабочее состояние
Выявление дефектов сварки
Тип дефекта
    
Стома
 Пузырьки в сварочной ванне / Прерывание подачи газа / Прилипание проволоки
Звуковая и визуальная сигнализация 1-го уровня
Неудачная сварка
 Некачественная сварочная проволока, прерывистая сварка
Звуковая и визуальная сигнализация 2-го уровня
Андеркат
Избыточный ток, нестабильная скорость
Звуковая и визуальная сигнализация 2-го уровня
Несоосность сварного шва
Смещение сварочного шва, смещение заготовки
Звуковая и визуальная сигнализация 2-го уровня
Отсутствие слияния
Размытые края, асимметричное температурное поле
Звуковая и визуальная сигнализация 3-го уровня

Значение приложения

  • • Визуализация, оцифровка и интеллектуализация всего процесса сварки
    • Прогнозируйте качество заранее, принимайте упреждающие меры и снижайте процент брака.
    • Заменяет ручную проверку; обеспечивает высокую точность, высокую эффективность и нулевой уровень ошибок.
    • Накопление больших объемов данных о сварке для поддержки оптимизации процесса.
    • Совместимость с автоматизированными производственными линиями, отвечающая требованиям высокотехнологичного производства.

Контроль сварных швов

Система контроля качества поверхности сварного шва, основанная на трехмерном зрении с использованием структурированного линейного света и интегрированная с роботизированным автоматизированным сканированием, обеспечивает бесконтактное, высокоточное и комплексное интеллектуальное обнаружение дефектов сварных швов. Она предоставляет стабильные и надежные решения для контроля качества сварочных работ в таких отраслях, как автомобильные компоненты, стальные конструкции и корпуса для энергетических установок.

 
Процесс тестирования: Используя метод триангуляции с помощью структурированного линейного света, система получает облако точек контура заготовки с помощью датчиков; посредством сшивания изображений и алгоритмического анализа она автоматически оценивает качество сварного шва.

Процесс тестирования

  • Сканирование с постоянной скоростью

    Робот оснащен датчиком и сканирует сварной шов с постоянной скоростью.

  • Сшивание изображений

    Получите многокадровые облака точек контуров и сшейте их вместе, чтобы сформировать изображение.

  • Автоматическое сегментирование областей сварки

    Подгоните профили основного металла и сварного шва и автоматически выделите область сварки.

  • Выявление и классификация дефектов

    Сопоставление моделей дефектов для выявления и классификации дефектов.

Основные преимущества решения:
  • • Высокоточная инспекция: Повторяемая точность позиционирования ±0,1 мм, позволяющая точно идентифицировать мельчайшие дефекты.
    • Полное покрытие дефектов: Способен обнаруживать стандартные дефекты, такие как длина, ширина и высота сварного шва, а также прожоги, отклонения сварного шва, пористость, подрезы и прерывистые сварные швы.
    • Гибкая адаптивность: Поддерживает различные процессы сварки, включая MIG/MAG и лазерную сварку.
    • Стабильность и устойчивость к помехам: Оптимизирован для промышленных условий; имеет встроенную светозащитную конструкцию, эффективно снижающую воздействие яркого окружающего света.
    • Отслеживаемость данных: Результаты контроля напрямую связаны с конкретными заготовками и интегрируются с системами MES, что позволяет осуществлять сквозное управление технологическим процессом.