Эффективные решения в области систем технического зрения и маркировки товаров
ООО «Квантрон Групп» – один из лидеров в России и СНГ, который специализируется на разработке и внедрении систем технического зрения на промышленных предприятиях. Компания предлагает машинное зрение в виде готовых решений или разрабатывает системы по заказам. Благодаря большому опыту и высокой квалификации специалистов, а также инновационным технологиям предприятие оказывает профессиональные услуги под ключ. Кроме того, «Квантрон Групп» занимается маркировкой товаров, реверс-инжинирингом, проводит технологический аудит и является разработчиком уникального ПО Kvantron Preform для контроля качества производства ПЭТ-преформ. О преимуществах работы с компанией и перспективах ее развития рассказал генеральный директор Максим Шадрин.
Максим, как появилась идея создать «Квантрон Групп»?
У меня два высших образования – в электронике и программировании. Когда я оканчивал обучение в Рязанском государственном радиотехническом университете, меня пригласили пойти в аспирантуру и изучать там лазерную физику. Мой научный руководитель по диссертации занимался теоретическими основами повышения точности лазерных сканеров. Совместно удалось разработать алгоритм, значительно повышающий точность 3D-сканеров, и создать прибор, характеристики которого не хуже, чем у лучших западных образцов. Для воплощения идеи в жизнь и создания самого прибора требовались финансовые ресурсы. Мне пришлось участвовать в различных конкурсах, среди которых – «Умник» Фонда содействия инновациям. Деньги, которые я получил (400 тыс. руб.), потратил на реализацию макетного образца лазерного 3D-измерителя. С помощью данной разработки можно было измерять различные линейные параметры объектов с точностью до микрон. После этого мы решили применить прибор на производстве. Как раз в то время Рязанский картонно-рубероидный завод (КРЗ) предложил мне создать систему, способную измерять толщину кровельного материала в режиме реального времени с помощью лазерных сканеров, поскольку существующие решения с данной задачей не справлялись. Мы взялись за эту работу. Данный прибор измерял толщину рубероида в трех точках с помощью шести лазерных сканеров, стоящих попарно друг напортив друга. Но, чтобы начать работать с заводом, нужно было создать юридическое лицо, потому что со студентами-аспирантами крупное предприятие сотрудничать не могло. Так появилась наша компания. Кроме того, тогда же возникла идея подать разработанное нами инновационное изделие – систему для лазерного измерения толщины кровельных материалов – на конкурс Фонда содействия инновациям в категории «Старт». От фонда мы получили грант 1,5 млн руб., что на первом этапе нашего становления было не лишним.
Расскажите об услугах, которые оказывает компания.
«Квантрон Групп» специализируется на системах промышленного зрения на основе компьютерного зрения и машинного обучения. Мы не занимаемся системами компьютерного зрения для распознавания лиц или патомобильных номеров. Наши клиенты – это промышленные предприятия. Для них компания разрабатывает системы визуального межоперационного и финишного контроля качества продукции. Алгоритмы компьютерного зрения применяются для относительно простых сценариев, например, распознавание несложных дефектов. Машинное обучение используется для сложных целей, которые математически трудно описать. Основная цель предприятий, которые закупают данные системы, – это автоматизация контроля качества. Если раньше компании стремились нарастить выпуск продукции, то сейчас с увеличением конкуренции некачественный продукт влияет на расход сырья и энергии, а также ударяет по репутации предприятия и приводит к потере заказчиков.
Одно из преимуществ работы с нами заключается в том, что мы одна из немногих компаний в России, которая берется за комплексные проекты промышленного зрения. У нас большая команда математиков, технологов, программистов, которые вместе могут предложить кастомизированное решение по требованию заказчика практически любого уровня сложности.
Вы разработали систему контроля качества ПЭТ-преформ для производства пластиковых бутылок. В чем ее эффективность?
В основе системы оценки лежит принцип сквозного анализа ПЭТ-преформ «на просвет» в тот момент, когда они пролетают через инспекционный стол. Анализируются только те ПЭТ-преформы, которые попали в кадр (порядка 60-90%). Программа позволяет оценивать следующие виды дефектов ПЭТ-преформ: факторы изменения формы (удлинение точки впрыска, недолив горлышка) и факторы изменения тела (изменение окраса, наличие грязи, пузыря, кристаллизации и конденсации). Важной особенностью является то, что система способна определять несколько видов брака на одной ПЭТ-преформе одновременно. Сейчас практически каждое производство ПЭТ-преформ в России либо уже оборудовано нашей системой, либо уже заказало ее.
Кроме того, компания занимается реализацией проектов в упаковочной промышленности по контролю качества колпачков и крышек. Это высокопроизводительные системы, которые могут анализировать до 250 тыс. крышек в час.
Еще один из перспективных проектов, который разрабатывается под кураторством Министерства промышленности и торговли РФ, – промышленный код-ридер для чтения машиночитаемых кодов на производстве с очень высокой производительностью – до 150 тыс. кодов в час. В связи с санкционной политикой многие зарубежные компании покинули российский рынок, в том числе по производству оборудования, которое участвует в маркировке продукции «Честный знак». Поэтому производители товаров, которые подлежат обязательной маркировке, стали заложниками ситуации, когда могут использовать лишь небольшую номенклатуру китайских производителей. Уникальная особенность проекта состоит в том, что он реализован на основе программируемой логики. Это позволяет осуществлять очень высокую скорость обработки кодов. Но все алгоритмы нам приходится разрабатывать с нуля, а не использовать уже готовые. Поэтому наш штат укомплектован очень сильными математиками – докторами наук, которые создают совершенно новые алгоритмы для применения их в программируемой логике.
Как отразилась на работе компании санкционная политика?
Введенные ограничения привели к тому, что крупнейшие компании, с которыми мы раньше не могли работать, поскольку они сотрудничали с западными вендорами по отраслевым технологическим решениям, теперь обратились к нам, потеряв поддержку данных производителей оборудования. «Квантрон Групп» участвует в импортозамещении многих систем контроля качества продукции на основе промышленного зрения. Проекты приобрели совсем другой масштаб. Хочу выделить один из них, которым мы занимаемся для ПАО «Роснефть». Речь идет о реверсивном инжиниринге нефтяного динамического оборудования (насосов) на основе лазерного 3D-сканирования. Процесс состоит из нескольких этапов. После того, как заказчик формирует потребность, мы выезжаем на технологический аудит с высокоточной измерительной «рукой» с 3D-сканером, точность которого составляет несколько микрон. За несколько часов получаем трехмерные облака точек изделий, аналог которых необходимо изготовить. Затем наш специалист сводит облака точек в единую модель. На ее основе формирует STL-модель. Это уже 3D-модель, но состоящая из наборов соединенных треугольников (полигонов), поэтому редактировать ее нельзя. Из этой модели в специальной программе создается CAD-модель - параметрическая, из которой легко получить чертеж. Однако для сложных изделий, например, для рабочего колеса насоса, все не так просто. Оно должно обладать определенными характеристиками в перекачиваемой среде. Поэтому инженер-гидродинамик создает цифровой двойник изделия, задает начальные условия и проверяет, как фактические параметры согласуются с характеристиками из паспорта к изделию. Если отклонения составляют не более 2%, тогда создается теоретический чертеж, по которому получают финальный машиностроительный. Следующий шаг – изготовление изделия, а далее – испытания и приемочные акты. Для ПАО «Роснефть» мы уже создали цифровые двойники по 11 изделиям, из которых два изготовлены в железе и прошли техоценку.
Что в планах?
Перспективы развития, которые мы видим, находятся в двух плоскостях. Первая связана с развитием систем на основе машинного обучения. В 2024 г. мы собираемся создать лабораторию на базе нашей компании с участием технических вузов для подготовки кадров в сфере машинного обучения и искусственного интеллекта и для решения фундаментальных задач машинного обучения. Второе направление – это реверсивный инжиниринг. Сейчас мы занимаемся реверсивным инжинирингом различных изделий не только для нефтяной отрасли, но и для предприятий других секторов. Из-за санкций эти заводы оказались в очень тяжелой ситуации, поэтому готовы серьезно вкладываться в данное направление, чтобы снять риски непоставки изделий из-за рубежа, которые к тому же постоянно дорожают.
