ArcelorMittal Belgique utilise des caméras et l’IA dans la fabrication de l’acier
ArcelorMittal, leader mondial de l’acier et de l’exploitation minière, utilise les caméras réseau Axis en combinaison avec l’IA pour la surveillance des lignes de production et pour améliorer la sécurité dans les zones à haut risque. Depuis l’implémentation, une réduction significative des interruptions de production et des temps d’arrêt a pu être observée, de même qu’une amélioration des normes de sécurité et un renforcement de l’assurance qualité.
Fabrication d’acier intelligente
Le groupe ArcelorMittal est un leader sur l’ensemble des principaux marchés mondiaux de l’acier, y compris l’automobile, la construction, les appareils électroménagers et les emballages. Il est actif dans plus de 60 pays.
Cela fait de l’entreprise une composante invisible mais essentielle de notre vie quotidienne, sans cesse à la recherche de solutions durables, efficaces et fiables dans tous les aspects de son activité.
ArcelorMittal est l’un des principaux moteurs de croissance et une force d’innovation dans l’industrie sidérurgique.
Caméras réseau destinées à surveiller les processus de fabrication
Quand ArcelorMittal Belgique a cherché à assurer une surveillance plus complète de ses processus de fabrication et à améliorer la sécurité de son personnel, elle s’est rapidement rendu compte qu’elle disposait déjà du partenaire idéal. La coopération avec Axis a en effet débuté il y a plus de 15 ans.
Associées à l’analyse IA en périphérie, les caméras réseau d’Axis s’avèrent parfaitement adaptées à ces environnements industriels difficiles et peuvent constituer le fondement d’applications IA développées par ArcelorMittal.
Aujourd’hui, ces applications renforcent l’excellence opérationnelle, le niveau d’assurance qualité et la sécurité d’ArcelorMittal, tout en économisant du temps et de l’argent.
Les environnements industriels requièrent des caméras de qualité supérieure
La production d’acier implique des changements de lumière intenses, comme la lumière blanche très vive émise par l’acier fondu. Cela nécessite une qualité d’image et une résolution fiables. L’environnement implique des températures élevées et des processus à haute pression, dans un environnement susceptible de comporter divers défis opérationnels.
Par conséquent, les caméras doivent être capables de résister à ces conditions tout en fournissant une qualité d’image supérieure et une haute résolution.
Aujourd’hui, les caméras réseau Axis sont déployées dans diverses applications tout au long du processus de production de l’acier, y compris la ligne de production et la manipulation des poches de coulée, ainsi que l’inspection finale et pour garantir les exigences de sécurité.
Notre connaissance d’Axis en tant qu’entreprise, combinée à notre expérience quotidienne de l’utilisation de leurs produits, a fait que nous n’avons pas hésité bien longtemps au moment de prendre notre décision. Nous avons besoin de caméras fiables et durables qui servent de fondement idéal pour nos applications d’IA, et c’est précisément ce qu’Axis propose.
Amélioration de l’efficacité et de la surveillance de la ligne de production
Les lignes de production varient en fonction du type d’acier produit. Dans toute la Belgique, ArcelorMittal gère sept départements de production distincts, allant du laminoir écrouisseur à l’atelier de préparation de l’acier, et équipés de plus de 2 700 caméras Axis. Chaque ligne est occupée par des opérateurs en début et en fin de ligne, avec jusqu’à trois opérateurs travaillant dans des cabines.
Auparavant, ces opérateurs devaient surveiller 10 à 20 écrans différents pour inspecter la qualité et la production. Une tâche qui nécessitait d’être pleinement attentif en permanence, ce qui s’avérait exigeant.
En fonction de l’erreur constatée, les opérateurs devaient parfois quitter la cabine pour évaluer la situation, ce qui nécessitait également de mettre la ligne de production temporairement en pause.
Les caméras Axis et la solution IA réduisent les erreurs humaines
L’objectif était d’alléger la charge de travail, de minimiser les erreurs humaines dans des processus critiques et de permettre au personnel de se concentrer sur les tâches qui nécessitent son expertise ou un travail physique.
La combinaison des machines et des hommes aboutit à une fabrication smart. Sur la base des retours des opérateurs, Peter et son équipe ont mis au point un système d’IA complet et de nouvelles applications qui assistent les opérateurs dans une importante mesure. En conséquence, les capteurs de vision informatique traditionnels ont été progressivement remplacés par des caméras réseau et analyses Axis.
Désormais, les lignes de production sont standardisées avec des caméras Axis, qui assistent les opérateurs avec des outils de vision automatisés au lieu d’une surveillance manuelle des écrans.
Les petites caméras modulaires sont intégrées dans les machines et équipées d’analyses intelligentes spécialement formées pour s’assurer que les objets sont correctement orientés avant leur manœuvre.
La solution basée sur l’IA assiste les opérateurs et les alerte en cas de détection d’anomalies. Le cas échéant, les opérateurs décident de l’action à entreprendre.
Les analyses assurent une manipulation sûre de l’acier fondu
Le métal fondu peut atteindre des températures allant jusqu’à 1 500 degrés Celsius (plus de 2 700 degrés Fahrenheit) et est déplacé dans d’énormes poches de coulée.
Ces poches sont suspendues au toit de l’installation et soulevées par des ponts roulants. Chacune d’entre elles transporte jusqu’à 300 tonnes d’acier fondu. Chaque poche de coulée est soulevée par le pont roulant à l’aide de deux crochets qui, lorsqu’ils sont relâchés, permettent à la poche de basculer vers l’avant et de verser l’acier dans la machine de coulée.
Avant de soulever la poche, il est essentiel de s’assurer que les crochets sont correctement positionnés. Si l’analyse détecte que les crochets ne sont pas correctement positionnés, le processus est arrêté et une alerte retentit, permettant au personnel de l’usine de mener immédiatement des investigations sur le problème.
Principe des quatre yeux
L’application doit vérifier que la fixation de la poche est sécurisée ; dans le cas contraire, l’opérateur du pont roulant ne pourra pas soulever la poche, car l’application Safe Ladle Pickup (SLP) est interfacée avec l’automate programmable industriel (API) du pont roulant.
Les commandes de levage restent verrouillées jusqu’à ce que l’application SLP approuve la manipulation. Dans l’éventualité d’un problème à l’application, l’opérateur du pont roulant peut contourner le système, à condition qu’une personne supplémentaire soit présente au sol afin de confirmer manuellement la bonne fixation des crochets du pont roulant.
Fiabilité accrue et production plus sûre grâce à l’IA
Le métal fondu est alors coulé dans une lame d’acier incandescent à travers une machine de coulée continue. La lame est ensuite découpée, laminée à chaud et laminée à froid en bobines et plaques.
Ce process est continu et étroitement intégré. Tout problème avec le process est susceptible d’entraîner un arrêt des opérations jusqu’à résolution du problème. On comprend qu’un arrêt a un impact immédiat sur la production de l’usine.
C’est pourquoi la surveillance en temps réel du processus de fabrication de l’acier est essentielle au succès.
Autrefois, le travail des collaborateurs d’ArcelorMittal Belgique s’effectuait en hauteur afin de pouvoir vérifier visuellement la fixation correcte des crochets. Ce processus est désormais automatisé et surveillé par une caméra bloc Axis.
ArcelorMittal avait déjà mis au point des analyses propriétaires basées sur serveur. L’équipe de développement d’applications personnalisées d’Axis a dès lors transféré les analyses vers une application basée sur caméra. Désormais, grâce à l’analyse basée sur notre plateforme ouverte, ArcelorMittal peut la déployer sur n’importe quelle caméra, dans n’importe quelle de ses installations dans le monde, indépendamment de sa taille.
Caméras utilisées pour l’inspection de la qualité des soudures
Chaque pièce d’acier produite sera destinée à un client spécifique, des constructeurs automobiles aux entreprises de génie civil, de l’aérospatiale à l’électronique grand public. Vu le nombre presque infini de dimensions et de qualités, il est essentiel que l’acier idoine trouve son chemin vers le bon client.
Ainsi, avant le départ de chaque lot de l’aciérie, les caméras réseau Axis sont utilisées pour les contrôler individuellement, vérifier l’étiquetage, la qualité des soudures, notamment l’absence de fissures, de contamination ou de porosité, et même les qualités d’acier afin de garantir l’exacte correspondance.
Les résultats ne laissent pas place au doute : le processus d’assurance qualité est désormais plus rigoureux et plus efficace.
Alerte d’accès aux zones restreintes
AXIS Object Analytics est utilisé dans des zones à accès restreint, avec déclenchement d’une alarme lorsque des personnes pénètrent dans des zones fermées ou à accès restreint.
Il est important de comprendre que certaines zones d’une aciérie peuvent nécessiter une attention supplémentaire dans des scénarios spécifiques, ce qui complique la bonne application par la technologie de l’alarme judicieuse dans le scénario approprié.
Les caméras, utilisées comme capteurs via VAPIX, activent des alarmes sonores et des avertissements visuels, tels qu’un feu rouge clignotant.
Les restrictions peuvent inclure l’interdiction d’ouvrir des portails ou des portes ou de se tenir devant ceux-ci dans certaines zones. Sur un site de production d’acier, de grandes machines sont constamment en mouvement et les zones où l’acier liquide est manipulé nécessitent une attention particulière en raison de leurs caractéristiques opérationnelles spécifiques.
La détection de personnes présentes dans une zone à accès restreint au sein d’un environnement à forte sollicitation de l’attention permet de garantir la bonne continuité des opérations et la prise d’actions appropriées en cas de besoin. Une technologie innovante est vitale pour prévenir tout incident.
Facilité d’intégration et respect de la vie privée
Les caméras Axis et les applications décrites sont utilisées sur quatre sites ArcelorMittal en Belgique et tournent pour ainsi dire tous les jours de l’année. En général, les interfaces Axis, la plateforme ouverte et l’intégration VAPIX améliorent le fonctionnement du système.
L’aciérie profite de la facilité d’intégration avec les produits Axis, rendue possible grâce à une API stable et à un même système d’exploitation pour tous les produits.
En cas de dysfonctionnement d’une caméra, l’entreprise peut la remplacer dans l’heure en utilisant des caméras de son propre stock, ce qui garantit une perturbation minimale.
Dans certaines régions, la législation impose que lorsque la technologie de surveillance est utilisée pour des applications opérationnelles, telles que la surveillance des processus, la vie privée des travailleurs doit être respectée et garantie à tout moment. Par conséquent, lorsque les caméras ont une vue opérationnelle plus large, ArcelorMittal Belgique utilise AXIS Live Privacy Shield pour masquer dynamiquement les visages, voire les personnes tout entières.
Experience Center – un partenariat évolutif en faveur de l’innovation
En tirant parti de la plateforme ouverte d’Axis, ArcelorMittal peut déployer les analyses basées sur l’IA sur n’importe quelle autre caméra Axis. Alors que cette transition améliore l’évolutivité et réduit les coûts d’infrastructure réseau, ArcelorMittal vise à étendre l’implémentation des solutions Axis à l’échelle mondiale et à explorer de nouveaux domaines d’application.
Pour faciliter la chose, ils créent un centre d’expérience en Belgique, vitrine, entre autres, de l’utilisation des solutions Axis.
Et l’histoire se poursuit ainsi vers une production d’acier plus intelligente
En Belgique, les équipes de Vision IA se réunissent régulièrement pour partager des informations. Les avantages des solutions et des analyses Axis dans la surveillance des process étant évidents, des attentes existent pour intégrer les capteurs visuels plus profondément dans les éléments du processus de fabrication de l’acier.
Et l’innovation continue, Peter Van de Woestyne voyant un grand potentiel dans l’utilisation d’AXIS Image Health Analysis pour passer de la maintenance planifiée à la maintenance basée sur la condition.
Produits et solutions
AXIS Object Analytics
Suite d'analyse audio basée sur l'IA pour des informations exploitables
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