Tecnalia mejora el control de calidad en los procesos de laminación
Tubos Reunidos S.A. es un importante fabricante de tubos de acero sin soldadura, principalmente para la industria del petróleo y generación de energía. Para fabricar los tubos parten de tochos de acero que perforan y laminan en primera instancia hasta conseguir un tubo ‘madre’ de 21 metros y aproximadamente 160 milímetros de diámetro. Estas operaciones se realizan a temperaturas superiores a 1.000 ºC.
En este proceso, esporádicamente, se pueden producir marcas y defectos superficiales debidos al deterioro de las ‘cajas’ de laminación responsables de la conformación dimensional final de los tubos. Un deterioro en dichas cajas puede provocar marcas que, finalmente, supondrán el rechazo del material.
Se da el caso, por otra parte, de que las especiales condiciones del proceso (temperaturas elevadas, etc.) pueden retrasar la detección de los problemas hasta que un buen número de tubos son afectados. Por tanto, es de la máxima importancia la detección precoz de las marcas de laminación para evitar añadir valor a productos que finalmente serán rechazados.
Las condiciones de inspección en este desarrollo son especialmente críticas ya que la temperatura del tubo ronda los 1.100 ºC y su velocidad es de 5,5 m/s en el punto de inspección, con presencia de vapores de agua y aceite, presencia de cascarilla de acero, etc.
Para solventar estos problemas en el control de calidad de laminación de tubo de acero sin soldadura, la Unidad Infotech de Tecnalia ha desarrollado para Tubos Reunidos una novedosa aplicación de inspección automática de defectos superficiales.
El sistema de captación es un pórtico con capacidad de montaje y desmontaje rápido para mantenimiento. Está instalado a la salida del propio laminador, punto especialmente duro por sus condiciones de suciedad y temperatura y es capaz de inspeccionar en tiempo real la totalidad de la superficie de los tubos para la detección de defectos, reconociendo el tipo y monitorizando la posición de los mismos. La protección térmica y de suciedad es crítica en esta aplicación.
El sistema emplea un sistema redundante de iluminaciones especiales de longitud de onda suficientemente alejada de la emisión del acero incandescente, filtros ópticos, sistemas de seguridad y tres cámaras lineales de alta resolución incluidas en tres carcasas de protección para inspeccionar la superficie, consiguiendo una imagen del desarrollo completo del tubo como si este estuviera a temperatura ambiente.
Para procesar y gestionar los datos, Tecnalia-Infotech ha desarrollado una aplicación a medida que capta las imágenes, las procesa, las gestiona en una base de datos, gestiona las alarmas, se comunica con gestión de planta y permite operación remota del sistema. Para el aprendizaje, basado en ejemplos, se emplea también una herramienta software de clasificación inteligente basada en Support Vector machine.
Esta aplicación se ejecuta remotamente del punto de inspección, en la sala de maestros, siendo la comunicación entre ambos sistemas a través de red de fibra óptica.
El proyecto ha finalizado en una etapa inicial de viabilidad y otra de desarrollo de un año de duración. En la actualidad se encuentra instalado y en funcionamiento en Tubos Reunidos, en proceso de optimización mecánica y de estabilidad de iluminación para mejorar la calidad de la imagen.
Tecnalia, a través de su Unidad Infotech, investiga y desarrolla proyectos de Visión Artificial en diferentes dominios de aplicación, entre los que cabe citar, además del comentado sistema de inspección en caliente, sistemas de medida 2D y 3D en planta, un novedoso sistema multiespectral de separación de residuos (Sormen), sistemas de localización de activos soterrados mediante georadar y procesamiento de imágenes, un sistema multimodal para comandar aplicaciones industriales mediante gestos y voz (Interami), y un lector de displays para personas con discapacidad visual (Premio Internacional de I+D de la ONCE en 2006).
