ArcelorMittal Belgium nutzt Kameras und KI in der Stahlproduktion
ArcelorMittal, das weltweit führende Stahl- und Bergbauunternehmen, nutzt Axis Netzwerkkameras in Kombination mit KI zur Überwachung von Produktionslinien und zur Verbesserung der Sicherheit in Hochrisikobereichen. Seit der Implementierung konnten Produktionsunterbrechungen und Ausfallzeiten deutlich reduziert werden. Gleichzeitig wurden die Sicherheitsstandards und die Qualitätssicherung verbessert.
Smarte Stahlfertigung
Die ArcelorMittal Group ist führend auf allen wichtigen globalen Stahlmärkten, darunter Automobilindustrie, Bauwesen, Haushaltsgeräte und Verpackungen. Das Unternehmen ist in über 60 Ländern tätig.
Damit ist es ein unsichtbarer, aber unverzichtbarer Teil unseres Alltags und strebt kontinuierlich nach nachhaltigen, effizienten und zuverlässigen Lösungen in jedem Aspekt seines Geschäfts.
ArcelorMittal ist ein wichtiger Treiber für Wachstum und eine führende Innovationskraft in der Stahlindustrie.
Netzwerkkameras zur Überwachung von Fertigungsprozessen
Als ArcelorMittal Belgium seine Fertigungsprozesse umfassender überwachen und die Sicherheit des Personals verbessern wollte, stellte das Unternehmen schnell fest, dass man bereits den richtigen Partner zur Hand hatte. Die Zusammenarbeit mit Axis begann vor über 15 Jahren.
In Kombination mit KI- und Edge-basierten Analysefunktionen eignen sich Axis Netzwerkkameras ideal für diese anspruchsvollen industriellen Umgebungen und bilden die Grundlage für von ArcelorMittal entwickelte KI-Anwendungen.
Heute steigern diese Anwendungen die betriebliche Exzellenz von ArcelorMittal, das Niveau der Qualitätssicherung und die Sicherheit bei gleichzeitigen Zeit- und Geldeinsparungen.
Industrielle Umgebungen erfordern hochwertige Kameras
Bei der Stahlerzeugung ändert sich das Licht stark, z. B. durch das sehr sichtbare Weisslicht von geschmolzenem Stahl. Dies erfordert eine zuverlässige Bildqualität und Auflösung. Zu dieser Umgebung mit erhöhten Temperaturen und Hochdruckprozessen kommen Bedingungen hinzu, die verschiedene betriebliche Herausforderungen mit sich bringen.
Daher müssen Kameras diesen Bedingungen standhalten und gleichzeitig eine gute Bildqualität und hohe Auflösung bieten.
Heute werden Axis Netzwerkkameras in verschiedenen Anwendungen während des gesamten Stahlproduktionsprozesses eingesetzt, einschließlich der Produktionslinie und Gießpfannenhandhabung sowie der Endkontrolle und zur Gewährleistung der Sicherheitsanforderungen.
Unsere Vertrautheit mit dem Unternehmen Axis in Kombination mit unserer täglichen Erfahrung mit dessen Produkten erleichterte uns die Entscheidung. Wir benötigen zuverlässige, langlebige Kameras, die als ideale Grundlage für unsere KI-Anwendungen dienen, und genau das bietet Axis.
Steigerung der Effizienz und Überwachung der Produktionslinie
Die Produktionslinien variieren je nach Art des produzierten Stahls. In ganz Belgien betreibt ArcelorMittal sieben verschiedene Produktionsabteilungen – vom Kaltwalzwerk bis zur Stahlwerkshalle, die mit über 2.700 Axis Kameras ausgestattet sind. An jeder Linie arbeitet sowohl am Anfang als auch am Ende Personal, wobei bis zu drei Bediener in den Kabinen arbeiten.
Bisher mussten diese Bediener 10–20 verschiedene Bildschirme überwachen, um Qualität und Produktion zu überprüfen. Eine Aufgabe, die ständig volle Aufmerksamkeit erforderte und sich als anspruchsvoll erwies.
Je nach Fehler mussten die Bediener manchmal die Kabine verlassen, um die Situation zu beurteilen, was auch eine vorübergehende Unterbrechung der Produktionslinie erforderte.
Axis Kameras und KI-Lösung reduzieren menschliche Fehler
Ziel war es, die Arbeitsbelastung zu verringern, menschliche Fehler in kritischen Prozessen zu minimieren und das Personal in die Lage zu versetzen, sich auf Aufgaben zu konzentrieren, die sein Fachwissen oder seine physische Arbeit erfordern.
Die Kombination von Maschinen und Menschen führt zu einer smarten Fertigung. Basierend auf dem Feedback der Bediener entwickelten Peter und sein Team ein umfangreiches KI-System und neue Anwendungen, die die Bediener stark unterstützen. Infolgedessen wurden traditionelle Computer-Vision-Sensoren schrittweise durch Axis Netzwerkkameras und Analysefunktionen ersetzt.
Jetzt sind die Produktionslinien mit Axis Kameras standardisiert, die Bediener mit automatischen visuellen Tools anstelle einer manuellen Anzeige unterstützen.
Die kleinen, modularen Kameras sind in die Maschine integriert und mit intelligenten Analysefunktionen ausgestattet, die speziell darauf trainiert wurden, sicherzustellen, dass Objekte vor dem Manövrieren korrekt ausgerichtet sind.
Die KI-gestützte Lösung unterstützt die Bediener und alarmiert sie bei erkannten Anomalien. In diesem Fall entscheiden die Bediener über die erforderlichen Maßnahmen.
Analysefunktionen gewährleisten den sicheren Umgang mit geschmolzenem Stahl
Das geschmolzene Metall kann Temperaturen von bis zu 1.500 Grad Celsius erreichen und wird in riesigen Gießpfannen gehandhabt.
Diese Pfannen werden vom Dach der Anlage abgehängt und mit Kranen angehoben. Jeder von ihnen transportiert bis zu 300 Tonnen geschmolzenen Stahl. Jede Pfanne wird vom Kran mit zwei Haken angehoben. Wenn diese gelöst werden, kann die Pfanne nach vorne kippen und den Stahl in den Formgießer fließen lassen.
Bevor die Pfanne angehoben wird, müssen die Haken unbedingt korrekt positioniert werden. Erkennt die Analysefunktion, dass die Haken nicht korrekt positioniert sind, wird der Prozess gestoppt und ein Alarm ertönt, sodass das Personal der Anlage das Problem sofort untersuchen kann.
4-Augen-Prinzip
Die Anwendung muss eine sichere Befestigung der Pfanne überprüfen, andernfalls kann der Kranführer die Pfanne nicht anheben, da die Anwendung Safe Ladle Pickup (SLP) (sicheres Heben der Pfannen) mit der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) des Krans verbunden ist.
Hubsteuerungen bleiben gesperrt, bis sie durch die SLP-Anwendung freigegeben werden. Bei einem Problem mit der Anwendung kann der Kranführer das System nur übersteuern, wenn eine weitere Person vor Ort anwesend ist, um die korrekte Befestigung der Kranhaken manuell zu bestätigen.
Höhere Zuverlässigkeit und sicherere Produktion mit KI
Anschließend wird das geschmolzene Metall durch einen kontinuierlichen Formgießer in eine extrem heiße Bramme gegossen. Die Bramme wird dann zugeschnitten und zu Spulen und Platten heiß- und kaltgewalzt.
Dieser Prozess ist kontinuierlich und eng integriert. Jegliche Probleme mit dem Prozess können möglicherweise zu einer Abschaltung führen, bis das Problem behoben ist. Verständlicherweise wirkt sich ein Stillstand unmittelbar auf die Leistung des Werks aus.
Daher ist die Echtzeitüberwachung des Stahlherstellungsprozesses für den Erfolg unerlässlich.
Bisher wurden Mitarbeiter von ArcelorMittal Belgium an erhöhten Einsatzorten positioniert, um die korrekte Befestigung der Haken visuell zu überprüfen. Dieser Prozess wird nun automatisiert und von einer Axis Blockkamera überwacht.
ArcelorMittal hatte bereits proprietäre serverbasierte Analysefunktionen entwickelt. Das Entwicklungsteam für kundenspezifische Anwendungen von Axis übertrug dann die Analysefunktionen in eine kamerabasierte Anwendung. Mit den Analysefunktionen, die auf unserer offenen Plattform basieren, kann ArcelorMittal sie jetzt auf jeder Kamera und in jedem Werk auf der ganzen Welt bereitstellen, egal wie klein sie ist.
Kameras zur Inspektion der Schweißnahtqualität
Jedes produzierte Stahlstück wird für einen bestimmten Kunden bestimmt sein, von Automobilherstellern bis hin zu Bauunternehmen, von der Luft- und Raumfahrt bis zur Unterhaltungselektronik. Bei einer nahezu unendlichen Anzahl von Größen und Güten ist es entscheidend, dass der richtige Stahl den Weg zum richtigen Kunden findet.
Vor dem Verlassen des Stahlwerks werden Axis Netzwerkkameras eingesetzt, um jede Stahlsendung zu überprüfen, die Kennzeichnung, die Qualität der Schweißnähte, z. B. auf Risse, Verunreinigungen oder Porosität, und sogar die Stahlgüten, um die Genauigkeit zu gewährleisten.
Das Ergebnis ist nicht zu übersehen: Der Qualitätssicherungsprozess ist jetzt genauer und effizienter.
Alarm für Bereiche mit eingeschränkten Zutritt
AXIS Object Analytics wird in Bereichen mit eingeschränktem Zutritt verwendet und löst einen Alarm aus, wenn Personen geschlossene oder gesperrte Bereiche betreten.
Es ist wichtig zu verstehen, dass bestimmte Bereiche in einem Stahlwerk in bestimmten Szenarien zusätzliche Aufmerksamkeit erfordern können, was es für die Technologie noch schwieriger macht, im richtigen Szenario den richtigen Alarm anzuwenden.
Kameras, die über VAPIX als Sensoren verwendet werden, aktivieren akustische Alarme und optische Warnungen, wie z. B. ein blinkendes rotes Licht.
Zu den Einschränkungen kann gehören, dass in bestimmten Bereichen Tore oder Türen nicht geöffnet werden dürfen oder dass sich keine Personen davor aufhalten dürfen. In einem Stahlfertigungswerk sind große Maschinen ständig in Bewegung, und die Bereiche, in denen flüssiger Stahl gehandhabt wird, erfordern aufgrund ihrer spezifischen Betriebseigenschaften besondere Aufmerksamkeit.
Die Erkennung von Personen in einem Bereich mit eingeschränktem Zutritt in einer Umgebung, die besondere Aufmerksamkeit erfordert, trägt dazu bei, dass der Betrieb reibungslos fortgesetzt werden kann und bei Bedarf geeignete Maßnahmen eingeleitet werden können. Innovative Technologie ist unerlässlich, um Vorfälle zu verhindern.
Einfache Integration und Datenschutz-Compliance
Die Axis Kameras und die beschriebenen Anwendungen werden an vier ArcelorMittal-Werken in Belgien eingesetzt und sind fast jeden Tag des Jahres im Einsatz. Im Allgemeinen verbessern Axis Schnittstellen die offene Plattform und die VAPIX-Integration den Systembetrieb.
Das Stahlwerk profitiert von der einfachen Integration mit Axis Produkten, die dank einer stabilen API und desselben Betriebssystems für alle Produkte möglich ist.
Wenn eine Kamera ausfällt, kann das Unternehmen sie innerhalb einer Stunde durch Kameras aus dem eigenen Lager ersetzen, was minimale Unterbrechungen gewährleistet.
In einigen Regionen schreibt die Gesetzgebung vor, dass die Privatsphäre der Mitarbeiter jederzeit respektiert und gewährleistet werden muss, wenn Überwachungstechnologie für betriebliche Anwendungen wie die Prozessüberwachung verwendet wird. Darum verwendet ArcelorMittal Belgium AXIS Live Privacy Shield für die dynamische Verschleierung von Gesichtern oder sogar ganzen Personen, wenn Kameras ein breiteres operative Sichtfeld haben.
Experience Center – eine sich entwickelnde Partnerschaft für Innovation
ArcelorMittal nutzt die offene Plattform von Axis und kann die KI-gestützten Analysefunktionen auf jeder anderen Axis Kamera bereitstellen. Da dieser Übergang die Skalierbarkeit verbessert und die Kosten für die Netzwerk-Infrastruktur senkt, strebt ArcelorMittal an, die Implementierung von Axis Lösungen weltweit auszubauen und neue Anwendungsbereiche zu erkunden.
Um dies zu erleichtern, erstellen sie ein Experience Center in Belgien, um unter anderem den Einsatz von Axis Lösungen zu demonstrieren.
Und die Geschichte einer smarteren Stahlproduktion wird fortgesetzt
In Belgien treffen sich die Vision-KI-Teams regelmäßig, um Erkenntnisse auszutauschen. Da die Vorteile der Lösungen und Analysen von Axis in der Prozessüberwachung offensichtlich sind, besteht der Wunsch, optische Sensoren tiefer in Elemente des Stahlerzeugungsprozesses zu integrieren.
Und die Innovation geht weiter, denn Peter Van de Woestyne sieht großes Potenzial in der Verwendung von AXIS Image Health Analysis, um von der geplanten Wartung zur zustandsbasierten Wartung überzugehen.
Produkte und Lösungen
AXIS Object Analytics
Sammlung von KI-gestützten Analysefunktionen für verwertbare Erkenntnisse
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