伴随着现代卷烟设备生产自动化、高速化的普及,强化质量过程把控已成为防止质量问题批量化、扩大化的关键。在车间质量控制过程中,卷烟外观检测作为关键一环,对于产品外在质量和内在稳定性有着至关重要的影响。为此,河北中烟张家口卷烟厂设备技术团队以外观检测设备自动检验方法研究为切入点,通过持之以恒的科技攻关,成功解决了困扰计量设备校验的一系列难题。

项目组成员对“外观缺陷检测设备健康监测系统”进行现场测试。

研究发现,在卷烟包装车间实际生产过程中,计量设备校验常常暴露出以下问题,一是校验环境与生产时的高速运行状态不一致;二是校验频次低,无法确保校验时的设备状态能真实反映设备的实际运行状态;三是校验工作效率低下,管理矛盾突出。针对这些问题,张烟技术团队成立项目组,进行深入研究和探讨。

万事开头难,在项目研究过程中,难以突破的关键技术节点、实验数据的不稳定性、检测图像反射的干扰问题多是当时团队工作面临的三大难点。在没有行业成熟经验借鉴的前提下研发出既符合现有检测规范具备小盒外观特色,又可复制、可推广的技术创新成果谈何容易!

项目组成员对图像预处理功能实施方案进行研讨。

张烟技术团队主动对接科研院校,积极学习前沿科学理论,参考分析了多项行业内主流外观检测设备技术原理和检测方法,从模型检测结构到规划方案分析,再从模型运行体量研究到模型适用性研究,查找阅读各类文献资料百万余字。经过上百个日日夜夜,在对数据信息模型以及模型算法进行创新研究后,终于成功构建出基于IAM-SC技术的外观检测设备自动检验方法,实现了设备状态的有效监管,为视觉监测设备健康状态校验提供了新方法。经过反复试验,张烟技术团队成功研发构建起一个外观全检系统—“外观缺陷检测设备健康监测系统”。该系统使用JavaScript进行友好的界面设计,MySQL作为安全可维护的数据库工具,核心算法采用Swin Transformer实现高准确性和实时性的检测,能够实现数据在线获取确保实时性的同时,叠加预处理和图像优化功能,从而进一步提升了校验模型的精度。这种模型结构适用于不同缺陷分类,超越传统光学检测方式,显著提升了检测效率。该系统为行业首创,具有独创性与完全自主产权,能够更好的对成品视觉外观检测装置进行合理管控,解决卷烟设备检验耗时长、检验时机主观性强等一系列问题,同时,还为机械视觉监测设备量值溯源提供新方法,具有极强的推广意义。 

项目组在查阅相关资料。

在整个研发过程中,张烟技术团队展现出了极高的专业素养和创新精神。他们不断在科技攻关中取得突破性的成果,还通过团队协作和经验分享,持续提升自身的专业素质和技术水平。在对技术分析创新的基础上,通过采用基于边缘特征的非负盲源分离技术解决了干扰问题,实现了图像预处理;通过采取鱼鳞状有交叠分块策略使图片矢量化,避免了巨量运算缺点;通过在Swin-Transformer算法中使用可变形卷积核进行卷积,找到了创新解决问题的钥匙。

他们的成功经验说明,只有坚持问题导向,强化新质生产力驱动,才能在科技领域取得持续的进步和发展,才能在企业高质量发展和现代化建设的时代浪潮中勇立潮头。