Wie kann Bildverarbeitung in kontinuierlichen Stahlprozessen zur frühzeitigen Erkennung von Qualitätsabweichungen eingesetzt werden?

Eine kamerabasierte Inline-Inspektion ermöglicht die kontinuierliche Überwachung geometrischer Merkmale direkt im Prozess, ohne auf nachgelagerte Stichprobenprüfungen angewiesen zu sein. Mit ibaVision werden Bilddaten aus einer Hochgeschwindigkeitskamera analysiert und in messbare Kennwerte wie Diagonaldifferenzen überführt. Diese „visuellen Signale“ werden in ibaPDA integriert und dort zeitsynchron mit Prozessdaten getrendet. Dadurch lassen sich Abweichungen frühzeitig erkennen und unmittelbar in den Prozess eingreifen.

Wie lassen sich visuelle Prozessdaten mit klassischen SPS- und Messdaten in Echtzeit kombinieren?

Die Kombination erfolgt durch die Umwandlung von Bildinformationen in numerische Prozesssignale, die direkt in das Datenerfassungssystem eingespeist werden. ibaCapture erfasst die Videosequenzen, während ibaVision daraus relevante Merkmale berechnet und als Prozesswerte an ibaPDA übergibt. Dort werden diese Daten synchron mit SPS- und Sensordaten verarbeitet und langfristig gespeichert. Dadurch entsteht ein durchgängiges, zeitsynchrones Datenmodell für Analyse und Qualitätsbewertung.

Wie kann bildbasiertes Condition Monitoring Ausschuss in metallurgischen Prozessen reduzieren?

Ein bildbasiertes Condition Monitoring ermöglicht die frühzeitige Erkennung geometrischer Abweichungen, die später zu Ausschuss oder Störungen im Walzprozess führen können. Mit ibaVision werden kritische Merkmale wie Diagonaldifferenzen kontinuierlich berechnet und in ibaPDA als Trend überwacht. Bei Überschreitung definierter Grenzwerte erfolgt eine sofortige Alarmierung über eine virtuelle Ampellogik. Dadurch können fehlerhafte Stränge frühzeitig ausgeschleust und Prozessstörungen vermieden werden.

Welche Vorteile bietet die Synchronisation von Kamera- und Prozessdaten für die Ursachenanalyse?

Die zeitsynchrone Verknüpfung von Bild- und Prozessdaten ermöglicht eine präzise Ursachenanalyse von Qualitätsabweichungen. Mit ibaVision und ibaPDA können visuelle Ereignisse exakt mit thermischen und mechanischen Prozesszuständen korreliert werden. ibaAnalyzer erlaubt zusätzlich die kombinierte Auswertung von Trends und Bild-Snapshots im historischen Kontext. Dadurch wird die Root-Cause-Analyse deutlich beschleunigt und abgesichert.

Wie können visuelle Messgrößen in ein bestehendes Prozessleitsystem integriert und zur Bedienerführung genutzt werden?

Visuelle Messgrößen werden durch Bildanalyse in standardisierte Prozesssignale überführt und in ibaPDA integriert. Diese Werte stehen dort wie klassische Messkanäle zur Verfügung und können in Echtzeit überwacht werden. Über ibaQPanel werden sie als HMI-nahe Visualisierung inklusive Trenddarstellung und Ampellogik bereitgestellt. Dadurch entsteht eine direkte Verbindung zwischen Bildverarbeitung, Prozessüberwachung und Bedienerentscheidung.

Steigerung der Produktqualität durch visuelle Signale Online-Prozessüberwachung mit ibaVision

Das Stranggießen ist ein semi-kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Stahlblöcken. Die Schmelze von flüssigem Stahl wird in die Kokille gegossen und vorgekühlt, so dass der Strang eine erstarrte Schale von wenigen Zentimetern Dicke erhält und der Querschnitt größtenteils noch in flüssigem Zustand ist. Der Strang wird durch die Anlage über Strangführungsrollen gelenkt und weiter gekühlt. Nach dem Erstarren wird er auf dem Auslaufrollgang mit Brennern in die gewünschten Längen geschnitten.

Ohne eine automatische Online-Überwachung können die Spießkanten nur stichprobenartig im erkalteten Zustand am Lagerort mechanisch vermessen werden. Eine Abweichung im Prozesszustand könnte dann erst wesentlich später erkannt werden.

Dies wird durch die kontinuierliche Überwachung der Produktionsanlage mit einem Bildverarbeitungssystem verhindert und die Prozesseffizienz und auch die Produktqualität nachhaltig gesteigert.

Verbesserte

Produktqualität

Höhere

Testdichte

24/7

Überwachung des Prozesszustands

Ein glühend roter Metallstab wird in einer dunklen Industrieumgebung gezeigt, wobei weiße Linien digital überlagert sind, um die Messung anzuzeigen.

Die Technik

Eine hinter der Schneidbrennmaschine angebrachte Kamera nimmt die Frontseiten der Stränge auf und übermittelt die Bilddaten an ibaCapture. ibaVision verarbeitet die Videosequenz und ermittelt die Diagonalen der Strangfrontseite. Daraus wird die Differenz der Diagonalen berechnet. Diese Werte werden als sogenannte visuelle Signale wieder in das Prozessdatenaufzeichnungssystem ibaPDA als Messwert eingespeist, das einen Langzeittrend dieser Kenngröße erstellt. So können mit Hilfe von ibaVision numerische Werte ermittelt werden, für die keine Sensorik verfügbar ist. Im Fall eines signifikanten Trends, also einer Diagonalen-Differenz über einem vorher festgelegten Wert, wird der Bediener mittels einer virtuellen Ampel auf der Bedieneroberfläche alarmiert. Das fehlerhafte Stück kann er daraufhin sofort entfernen lassen und passt gleichzeitig die Einstellungen der Anlage an.

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Bildverarbeitung liefert Informationen, für die es keine andere Sensorik gibt – und das 24/7.

Daniel Gauß
Produktmanager, iba AG

Die Aufzeichnung mit ibaCapture und ibaPDA ermöglicht die Analyse der Prozessdaten mit zeitsynchroner Darstellung der Kamerabilder in ibaAnalyzer. Die in ibaVision ermittelten Daten stehen dabei wie alle anderen Prozessdaten zur Verfügung und erlauben die Untersuchung möglicher Ursachen im Fehlerfall. Die Anzeige im Steuerstand erfolgt über ibaQPanel, das die Funktionalität einer interaktiven Messgrößendarstellung mit Elementen aus dem HMI-Bereich vereint.

Neben dem Live-Bild der Kamera wird dort der Snapshot mit der Diagonalenberechnung, der aktuelle Trend der visuellen Signale und die Prozessqualität mit einer Ampel angezeigt.

Schematic illustration of online process monitoring with ibaVision

Verwendete Funktionen

Die folgenden Funktionen des iba-Systems werden in dieser Applikation verwendet.

Unternehmen, die sich auf iba verlassen

Diese führenden Unternehmen vertrauen bereits auf das iba-System.

Success Stories

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie kann Bildverarbeitung in kontinuierlichen Stahlprozessen zur frühzeitigen Erkennung von Qualitätsabweichungen eingesetzt werden?: Eine kamerabasierte Inline-Inspektion ermöglicht die kontinuierliche Überwachung geometrischer Merkmale direkt im Prozess, ohne auf nachgelagerte Stichprobenprüfungen angewiesen zu sein. Mit ibaVision werden Bilddaten aus einer Hochgeschwindigkeitskamera analysiert und in messbare Kennwerte wie Diagonaldifferenzen überführt. Diese „visuellen Signale“ werden in ibaPDA integriert und dort zeitsynchron mit Prozessdaten getrendet. Dadurch lassen sich Abweichungen frühzeitig erkennen und unmittelbar in den Prozess eingreifen.
Wie lassen sich visuelle Prozessdaten mit klassischen SPS- und Messdaten in Echtzeit kombinieren?: Die Kombination erfolgt durch die Umwandlung von Bildinformationen in numerische Prozesssignale, die direkt in das Datenerfassungssystem eingespeist werden. ibaCapture erfasst die Videosequenzen, während ibaVision daraus relevante Merkmale berechnet und als Prozesswerte an ibaPDA übergibt. Dort werden diese Daten synchron mit SPS- und Sensordaten verarbeitet und langfristig gespeichert. Dadurch entsteht ein durchgängiges, zeitsynchrones Datenmodell für Analyse und Qualitätsbewertung.
Wie kann bildbasiertes Condition Monitoring Ausschuss in metallurgischen Prozessen reduzieren?: Ein bildbasiertes Condition Monitoring ermöglicht die frühzeitige Erkennung geometrischer Abweichungen, die später zu Ausschuss oder Störungen im Walzprozess führen können. Mit ibaVision werden kritische Merkmale wie Diagonaldifferenzen kontinuierlich berechnet und in ibaPDA als Trend überwacht. Bei Überschreitung definierter Grenzwerte erfolgt eine sofortige Alarmierung über eine virtuelle Ampellogik. Dadurch können fehlerhafte Stränge frühzeitig ausgeschleust und Prozessstörungen vermieden werden.
Welche Vorteile bietet die Synchronisation von Kamera- und Prozessdaten für die Ursachenanalyse?: Die zeitsynchrone Verknüpfung von Bild- und Prozessdaten ermöglicht eine präzise Ursachenanalyse von Qualitätsabweichungen. Mit ibaVision und ibaPDA können visuelle Ereignisse exakt mit thermischen und mechanischen Prozesszuständen korreliert werden. ibaAnalyzer erlaubt zusätzlich die kombinierte Auswertung von Trends und Bild-Snapshots im historischen Kontext. Dadurch wird die Root-Cause-Analyse deutlich beschleunigt und abgesichert.
Wie können visuelle Messgrößen in ein bestehendes Prozessleitsystem integriert und zur Bedienerführung genutzt werden?: Visuelle Messgrößen werden durch Bildanalyse in standardisierte Prozesssignale überführt und in ibaPDA integriert. Diese Werte stehen dort wie klassische Messkanäle zur Verfügung und können in Echtzeit überwacht werden. Über ibaQPanel werden sie als HMI-nahe Visualisierung inklusive Trenddarstellung und Ampellogik bereitgestellt. Dadurch entsteht eine direkte Verbindung zwischen Bildverarbeitung, Prozessüberwachung und Bedienerentscheidung.