Пермяки научили робота находить и устранять дефекты на лопатках турбин
Лопатки — это ключевые элементы конструкции турбин в авиационной и энергетической отрасли. Они преобразуют поток энергии в механическое вращение вала двигателя. Их качеству и надежности предъявляют чрезвычайно высокие требования. Особое значение при производстве лопаток имеет процесс дефектоскопии после их обработки. Выявление брака происходит вручную, что требует высокой концентрации, много времени и осложняется нестандартной формой детали. Ученые Пермского Политеха разработали автоматизированную систему управления процессом полировки лопаток турбин с использованием интеллектуальной видеоаналитики. Новая технология позволяет в реальном времени контролировать качество обработки поверхности, с точностью 96% выявлять дефекты и автоматически корректировать процесс без участия человека.
Статья опубликована в журнале «Инженерный вестник Дона». Лопатки турбин имеют сложную геометрическую форму с аэродинамической поверхностью. Сегодня их полировка происходит на специальных станках или с помощью роботизированного манипулятора. Деталь устанавливают в устройство и через программу задается базовая траектория движения полировального инструмента. Но после обработки оператор-контролер должен визуально тщательно исследовать всю поверхность на поиск царапин и различных дефектных следов. Осмотреть ее со всех углов человеку крайне сложно и неудобно. Это занимает много времени и в случае недосмотра существует риск попадания детали с браком на следующий этап производства.
Ученые разработали комплексную нейросетевую модель с видеоаналитикой, которая объединяет эти процессы в один этап – новая система сочетает в себе обработку лопатки и контроль дефектов в одном автоматизированном цикле. Это значительно повышает точность и скорость производства ключевых компонентов авиационных и промышленных двигателей.
— В основе нашего программного обеспечения лежит искусственный интеллект, способный распознавать различные виды дефектов. Система представляет собой комплекс аппаратных и программных решений: специальная видеокамера закреплена на руке промышленного робота-манипулятора, выполняющего полировку. По заранее рассчитанной траектории происходит ее движение и осмотр лопатки со всех необходимых ракурсов, даже в труднодоступных местах.
Далее в реальном времени мощный вычислительный комплекс обрабатывает видеопоток с помощью обученной нейросети. Все малейшие аномалии – царапины, сколы, неровности полировки – фиксируются, и по окончании сканирования о них формируется детальный отчет для оператора. Он в свою очередь может запустить дополнительную полировку именно тех участков, где необходимо устранить изъян, — объясняет Даниил Курушин, доцент кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ, кандидат технических наук.
Для анализа видеопотока ученые выбрали и адаптировали одну из самых современных архитектур нейронных сетей — YOLO11. Ее обучение проводили на обширной базе данных — более 1500 изображений лопаток разных форм и с различными типами дефектов, снятых под несколькими углами и в условиях специальной ультрафиолетовой подсветки.
Уже разработан прототип интерфейса программы. После закрепления лопатки в рабочей зоне, оператору нужно только выбрать тип лопатки в системе – ему уже соответствует своя математическая модель и программа движений робота. После запуска на экран в удобной форме выводится поле с найденными дефектными объектами и полный отчет о проведенном анализе.
— Съемка эталонных дефектов для обучения нейронной сети и тестирование прототипа проводились непосредственно на производственной площадке моторостроительного предприятия. Это обеспечило высокую практическую значимость и соответствие системы реальным производственным задачам. Точность распознавания составила 96%, что говорит о высокой способности модели правильно классифицировать состояние полировки. А полнота – 94%, что указывает на способность выявлять большинство дефектов, — поделился Алексей Духанин, аспирант кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ.
Новая интеллектуальная система, основанная на глубоком машинном обучении и компьютерном зрении, оптимизирует процесс полировки лопаток турбины с учетом их геометрии и свойств материала. Технология позволяет в реальном времени обнаруживать микроскопические дефекты поверхности, что значительно повышает качество и эффективность производства критически важных компонентов. Сейчас идут обсуждения о внедрении технологии на одно из промышленных предприятий.
В дальнейшем коллектив разработчиков планирует расширить базу данных для повышения точности распознавания, добавить 3D-модели лопаток для создания более информативных отчетов, а также масштабировать архитектуру системы, расширить область ее применения и интегрировать с новыми передовыми технологиями. Это оптимизирует производственные процессы и повысит конкурентоспособность на рынке.
Внедрение технологии ученых Пермского Политеха на предприятия авиационного и энергетического машиностроения увеличит качество продукции за счет стопроцентного автоматизированного управления и исключения человеческого фактора, сократит время контроля по сравнению с традиционными методами визуального осмотра и снизит затраты на брак и доработку изделий.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РТУ МИРЭА и Сибирского федерального университета создали программный комплекс, который анализирует учебные планы вузов быстрее секунды и находит в них слабые места. Большинство учебных планов содержат скрытые противоречия, дублирования и неочевидные перекосы в подготовке специалистов. Это важно, потому что от качества учебного плана напрямую зависит, какие реальные навыки получат студенты и насколько они будут востребованы работодателями.
В популярной литературе сверхмассивные черные дыры чаще всего представляют как разрушители звезд и планет. Авторы новой работы попробовали рассчитать, что на самом деле происходит в окрестностях таких объектов и пришли к противоположному выводу.
Значение вилочковой железы (тимуса) для здоровья и долголетия, возможно, сильно недооценивалось. Как показали результаты двух новых исследований, нормально функционирующий во взрослом возрасте тимус — залог здорового старения, долгой жизни и высокой выживаемости при раке.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно