Sensory system to support production quality assurance

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F75081431%3A_____%2F25%3A00002845" target="_blank" >RIV/75081431:_____/25:00002845 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Senzorický systém pro podporu zajištění kvality výroby

Original language description

Jedná se o elektronický senzorický systém monitorující veličiny jako teplota, vlhkost, tlak, IR apod. Jedná se o iterační proces, kdy poznatky získané z reálných měření jsou zpětně implementovány do procesu návrhu a simulací. Každou iterací je finální komponenta blíže původnímu zadání. Jedná se o zařízení spadající pod IIoT oblast, schopné bezdrátově komunikovat pomocí WiFi a nasazeno ve velkém počtu kdekoliv ve výrobním procesu, resp. ve výrobních halách. Elektronické zařízení obsahuje mikrokontrolér s bezdrátovou komunikací, který datově komunikuje s aktuálním setem senzorů. Implementovány jsou přesné teplotní senzory, senzory vlhkosti, senzory barometrického tlaku a v neposlední řadě senzor IR obrazu, resp. přehledový senzor v NIR s rozlišením do 1000 pixelů. Takto pojatý komplexní senzor umožňuje průběžný monitoring důležitých veličin v požadovaných místech a umožňuje dodatečnou analýzu vlivů na kvalitu výroby. Integrace jednoduché infračervené kamery umožňuje plošný monitoring teplot s možností online vyhodnocením kritických míst, popřípadě detekovat lokální teplotní anomálie. Výzkumné nejistoty byly řešeny nestabilní součástkovou základnou, problémy s programováním mikrokontrolerů, nevhodným návrhem layoutu plošného spoje a zvýšenou emisí elektromagnetického záření, napájecí zdroj senzorů byl upraven na možnost funkce s napětím až 28 V (pracovní napětí 3,3 V) a algoritmy pro předzpracování dat byly implementovány do použitého mikrokontroleru. Výzkumná nejistota byla řešena algoritmizací a hledáním takových algoritmů/soustavy algoritmů, která nabízí optimální variantu pro odesílaná data bez nutnosti omezovat kvantitu a kvalitu dat. Senzorický systém je využíván pro sběr požadovaných veličin, které mohou mít vliv na kvalitu výroby taženého drátu a které mohou být dále využity pro pokročilejší analýzu, popřípadě v dalších projektech. Měřená data jsou ukládána do databáze k dalšímu zpracování a slouží pro verifikaci mezí podmínek okolních veličin při výrobě taženého drátu a jeho navíjení. Výsledek je využíván v průběhu celého projektu a jeho finální varianta představuje tento výstup. Výstup je součástí rozsáhlejšího systému pro digitalizaci výrobního procesu výroby taženého drátu, ale principiálně lze tento výstup považovat za samostatný a nabízet třetím stranám jako samostatný produkt.

Czech name

Senzorický systém pro podporu zajištění kvality výroby

Czech description

Jedná se o elektronický senzorický systém monitorující veličiny jako teplota, vlhkost, tlak, IR apod. Jedná se o iterační proces, kdy poznatky získané z reálných měření jsou zpětně implementovány do procesu návrhu a simulací. Každou iterací je finální komponenta blíže původnímu zadání. Jedná se o zařízení spadající pod IIoT oblast, schopné bezdrátově komunikovat pomocí WiFi a nasazeno ve velkém počtu kdekoliv ve výrobním procesu, resp. ve výrobních halách. Elektronické zařízení obsahuje mikrokontrolér s bezdrátovou komunikací, který datově komunikuje s aktuálním setem senzorů. Implementovány jsou přesné teplotní senzory, senzory vlhkosti, senzory barometrického tlaku a v neposlední řadě senzor IR obrazu, resp. přehledový senzor v NIR s rozlišením do 1000 pixelů. Takto pojatý komplexní senzor umožňuje průběžný monitoring důležitých veličin v požadovaných místech a umožňuje dodatečnou analýzu vlivů na kvalitu výroby. Integrace jednoduché infračervené kamery umožňuje plošný monitoring teplot s možností online vyhodnocením kritických míst, popřípadě detekovat lokální teplotní anomálie. Výzkumné nejistoty byly řešeny nestabilní součástkovou základnou, problémy s programováním mikrokontrolerů, nevhodným návrhem layoutu plošného spoje a zvýšenou emisí elektromagnetického záření, napájecí zdroj senzorů byl upraven na možnost funkce s napětím až 28 V (pracovní napětí 3,3 V) a algoritmy pro předzpracování dat byly implementovány do použitého mikrokontroleru. Výzkumná nejistota byla řešena algoritmizací a hledáním takových algoritmů/soustavy algoritmů, která nabízí optimální variantu pro odesílaná data bez nutnosti omezovat kvantitu a kvalitu dat. Senzorický systém je využíván pro sběr požadovaných veličin, které mohou mít vliv na kvalitu výroby taženého drátu a které mohou být dále využity pro pokročilejší analýzu, popřípadě v dalších projektech. Měřená data jsou ukládána do databáze k dalšímu zpracování a slouží pro verifikaci mezí podmínek okolních veličin při výrobě taženého drátu a jeho navíjení. Výsledek je využíván v průběhu celého projektu a jeho finální varianta představuje tento výstup. Výstup je součástí rozsáhlejšího systému pro digitalizaci výrobního procesu výroby taženého drátu, ale principiálně lze tento výstup považovat za samostatný a nabízet třetím stranám jako samostatný produkt.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20205 - Automation and control systems

Project

<a href="/en/project/FW10010243" target="_blank" >FW10010243: Application of advanced image processing in the operation of the KERN company</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

KERN.02

Numerical identification

23X00185

Technical parameters

Napájení: 28 V/0,6 A Datové propojení: WiFi 2,4 GHz Typ snímacího čipu: MLX90640B Přenosový protokol: HTTP

Economical parameters

Jedná se o průběžný výsledek, jehož cena je těžko odhadnutelná. Vychází z množství prototypů, které byly realizovány předtím a finální varianta je tedy evolucí předchozích pokusů a simulací. Výsledek nebude komerčně využit samostatně, nicméně může být v případě specifického požadavku ze strany průmyslu. Slouží jako výchozí bod pro další výzkum a vývoj. V případě komercializace je možné vycházet z ceny prototypu 8 300,- při kusové výrobě.

Application category by cost

—

Owner IČO

25860984

Owner name

VŠTE 50 % ; KERN s.r.o. 50 %

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

—

Web page

—