Reconnaissance optique de caractères pour l’optimisation du cycle de vie des plaques-mères

Client : Xstrata Affinerie CCR
Secteurs d'activité : Ressources naturelles, Manufacturier
Technologies : Imagerie multispectrale, Vision industrielle

Contexte

Notre client, une affinerie de cuivre et de métaux précieux, effectue l’affinage final du cuivre en utilisant un procédé de placage électrolytique. Durant le procédé, le cuivre se dépose sur des plaques en acier inoxydable nommées plaques-mères. Après plus de 10 ans de mise en service, les 85 000 plaques-mères commençaient à présenter des marques de corrosion en surface, ce qui affectait la qualité physique du cuivre plaqué et diminuait la cadence de production. Notre client a donc décidé de les restaurer, au rythme d’environ 300 plaques-mères par semaine. Toutefois, le client devait être en mesure d’identifier les plaques-mères pour faire le suivi des réparations, pour repérer les plaques-mères non restaurées et pour soutenir les efforts d’amélioration du procédé.

Notre mandat fut donc de développer un système de vision sur mesure car les méthodes conventionnelles de reconnaissance ne pouvaient être utilisées sur les plaques-mères pour les raisons suivantes :

  • Les numéros sont gravés cuivre sur cuivre, ce qui cause un faible contraste et pose un défi pour l’éclairage ;
  • La surface sur laquelle est gravée les numéros n’est pas uniforme et présente de nombreux défauts (rayures, taches) ;
  • Les numéros ne sont pas toujours au même endroit sur la plaque-mère ce qui oblige à agrandir le champ de vision et donc à réduire la résolution de l’image.
  • CCR - Restauration des plaques mères
  • Numéro de série d'une plaque mère
  • CAD CCR

Solution

Le projet de développement s’est déroulé en trois grandes phases.  La première phase consistait à s’assurer de la faisabilité du projet et à effectuer la conception préliminaire du système de lecture. À la fin de cette étape, l’INO avait bon espoir d’atteindre l’objectif de 95 % de bonnes lectures et CCR a pris la décision de poursuivre le projet.

La deuxième phase consistait à installer temporairement un système d’acquisition d’images en usine. Cette étape a conduit à des changements à la géométrie du système : positionnement des modules d’éclairage et des caméras, utilisation de fenêtres hydrophobes pour réduire l’effet de la vapeur environnante.

La troisième phase avait pour but le développement complet du système de vision ainsi que la mise en service de trois systèmes. Parallèlement à l’installation physique, le développement de l’algorithme de reconnaissance de caractères a pu être optimisé en utilisant les images acquises sur la première machine. Plusieurs versions du logiciel ont ainsi été testées avant d’en arriver à la version définitive.

De plus

À la suite de la restauration de plus de 5 000 plaques, notre client a noté une amélioration de la qualité du placage sur les plaques réparées, une augmentation de la facilité d’effeuillage et une réduction du nombre de blocages des machines, réduisant ainsi l‘intervention des opérateurs et les risques d’accident.

La grande collaboration entre Xstrata Affinerie CCR, l’INO et les autres partenaires du projet s’est avérée cruciale à son succès. Par ailleurs, le système optique développé par l’INO ouvre maintenant la voie à d’autres projets d’amélioration du procédé de production chez notre client.

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