表面检查系统在铝工业中的应用
20 世纪80 年代才把表面检查系统和表面自动化检查技术应用于铝工业,表面检查系统不仅可以对轧制铝板带的表面状态进行分类,还可以辩认缺陷并及时通知上游工序对这类缺陷加以避免,投资不大的表面检查系统为轧制合格铝板,提高产品质量,降低废品率和节省成本带来了巨大经济效益。在技术上自动表面检查已经高速发展并被人们所接受,特别是在市场对产品质量需求日益提高的今天。
加铝
世界第二大铝业公司加铝在其下属美国塞拉厂和在德国的纳赫泰斯戴特厂都安装了表面检查系统,塞拉厂的产品提供给戴姆勒-克莱斯勒汽车公司和其他一些用户,在2250mm 宽板带连续退火生产线上安装了Cognex 公司一条表面检查系统,该系统装备有摄像机,已经投入运行,目前仅有缺陷分类目录工作尚未完成。
纳赫泰斯戴德厂向几家汽车制造厂提供最宽 2100mm 的铝板材,表面检查系统于2003 年底安装,采用了Parsgtec 公司的“双传感器”系统,其装备有漫射光矩阵摄像机和直接光的生产线摄像机,能够正好适应连续变化的板带表面和各种缺陷。所收集的数据采用一个称为“分级器” 的装置进行评估,数据可以储存10 年,采用分级器可以更好辩认周期性缺陷,可以发现不规则缺陷和找到这些缺陷发生的原因,而直到现在不正规缺陷仅靠肉眼来目视检查,因此不可能再次跟踪找到这些缺陷。计划中的下一阶段工作是建立一个网络从表面检查系统向下游工序提供信息流。另外缺陷评估应该对缺陷造成原因提供更清晰的结论和有计划避免这些缺陷产生。汽车工业采用铝板带除了具有重量减轻优势之外,还面临着钢铁材料竞争的严峻的成本压力,因此除了提高产品可靠性外,由丁表面检查所获得的成本节省,减少了要求的精整工作。在加铝,由于引进了自动表面检查系统,质量投诉减少了一半,加铝正在努力为达到零缺陷生产的目标而奋斗。
AlUnorf
Alunorf 在德国是世界最大铝热轧厂,在一台4 重热轧机出口安装一台表面检查装置,其作为轧机现代化改造一部分,这台热轧机所生产的热轧板带既不出售,也不向其他厂供货,而是进一步深加工,或在室内进行冷轧,无论如何需要无缺陷的表面质量。
2004 年9 月Parsgtec 公司提供的HTS4.2 表面检查系统在经过6 个月试车后投入安全运行。从2004 年4 月起,表面检查系统已经一直在提供可用数据,这些数据为分级器的开发而收集起来,配备有3 名工程师参与工作,一位机械工程师,一位表面检查系统工程师和一位计算机专家。经过短时间运行后的第一次评估证实板带表面和背后的检查为100%,由表面检查系统提供的板带表面状态的信息是即时和全面的,因此允许工艺时序的快速校正,排除了影响较大的板带在较长时间里缺陷仍没有被发现的风险。
总之,Alunorf 认为,对表面检查系统的投资第一次使热轧机可以早期辩别缺陷成为可能,因此能够立刻引入合适的工艺最佳化措施,这是一个成功。
Wise Alloy 公司
美国 Wise Alloy 公司在热轧机出口安装了一台表面检查装置,这是以18 个月表面检查装置的运行经验来评价的,投资表面检查装置的目的是能够立刻在热轧过程中辩认所产生的缺陷,立即采取校正措施,这不仅节省成本,还能保证轧制产品即刻准时交货。在没有安装表面检查装置之前的一个主要问题是在交货之前不能够立即确定这一板带卷是否无缺陷,还会因为重复轧制造成用户的不满意,使交货最终日期得不到保证。
Wise Alloy 公司认为对表面检查系统投资是一个成功,长时间里没有重复的缺陷出现过,可以实现工艺最佳化,经过新型Parsytec 系统运行证实,目前特定上游工序造成的缺陷经过统计的概率约为50%,下一步工作是引入组织措施,更好实时决策,改进上游和下游工艺。
表面检查系统的作用
自动表面检查系统在很大程度上完成了其所表明的检查表面的目的,即发现板带表面的缺陷并由检查仪器指示出来,进行分类和分级,采用合适的软件系统,把上游和下游工序进行沟通寻求校正措施,实现工艺最佳化。
自动表面检查系统的未来新用途是如何结合自动化数据处理、工艺最佳化和管理系统的综合利用,使得检查数据在整个生产过程中对产品价值的增加做出贡献。
4 Production 公司紧紧服务于铝工业,其4 P Factory Suite 系统把标准软件和单独解决方案结合在一起,在尽可能最短时间里提高了效率和节省了成本。该系统由三部分构成:变量管理系统,计划和控制系统,生产控制和合同跟踪。这一系统保证了动态生产过程的瞬时和灵活控制,具有最大生产透明度。
最后是众多表面检查系统生产厂对数据格式和接口进行标准化,实现综合质量数据网络的运行。