Система классификации и распознавания деталей

О проекте

Наша команда с гордостью представляет проект, реализованный для ПАО «Технодеталь» — ведущего машиностроительного предприятия России, специализирующегося на производстве прецизионных деталей для авиационной и автомобильной промышленности. Мы разработали передовую «Систему классификации и распознавания деталей», которая автоматизирует контроль качества, ускоряет идентификацию изделий и минимизирует брак на производственных линиях. Этот кейс демонстрирует, как мы объединили компьютерное зрение, искусственный интеллект и интеграционные технологии для создания решения, повышающего эффективность и рентабельность производства.

Ниже мы подробно расскажем, как наша команда реализовала этот проект, превратив идею в эффективный инструмент для заказчика.

Дизайн — интуитивность и функциональность

Дизайнерская команда уделила особое внимание созданию интерфейса, который упрощает взаимодействие с системой и предоставляет операторам чёткую информацию.

- Разработка прототипа
Мы начали с анализа потребностей производственного и ИТ-отделов «Технодеталь» через интервью и воркшопы. На основе собранных данных был создан прототип, определивший структуру панели управления, сценарии взаимодействия и требования к мобильной адаптации. Это позволило заложить фундамент для удобной и эффективной системы.
- Создание уникального дизайна
Дизайн панели управления выполнен в минималистичном стиле с акцентом на читаемость данных. Мы использовали понятные визуальные элементы, такие как графики, тепловые карты и уведомления, чтобы операторы могли быстро анализировать результаты. Цветовая палитра и шрифты были подобраны для длительной работы без утомления.
- Адаптивность для всех устройств
Учитывая необходимость работы на мобильных терминалах, мы разработали полностью адаптивный интерфейс. Это обеспечивает одинаково удобный доступ к системе с настольных компьютеров, планшетов и смартфонов, что особенно важно для операторов, работающих непосредственно на производственных линиях.

Программирование — от концепции к промышленной системе

Наши программисты реализовали мощное решение, объединяющее передовые технологии компьютерного зрения, машинного обучения и бесшовной интеграции с корпоративными системами.

- Архитектура проекта
Мы спроектировали гибридную архитектуру «edge + cloud»: локальные серверы на производстве обрабатывают изображения в реальном времени, а централизованный ЦОД заказчика выполняет аналитику и хранение данных. Это обеспечивает высокую скорость обработки и устойчивость системы. Архитектура спроектирована с учётом масштабируемости, позволяя подключить до 50 производственных линий без изменений.
- Технологии разработки
Для реализации проекта мы использовали современный стек технологий:
- Компьютерное зрение: OpenCV и PyTorch для обработки и сегментации изображений.
- Машинное обучение: Сверточные нейронные сети (ResNet-50, EfficientNet) для классификации деталей и обнаружения дефектов. Модели обучены на выборке из 30 000 изображений, предоставленных заказчиком.
- Бэкенд: FastAPI (Python) для высокопроизводительных сервисов распознавания и интеграции.
- Фронтенд: React с библиотекой Ant Design для создания интерактивной панели управления с динамическими дашбордами.
- База данных: PostgreSQL с расширением TimescaleDB для хранения временных рядов и событий.
- Интеграция: REST-API и коннекторы для SAP ERP и MES-системы «ТехноMES» обеспечивают мгновенную передачу данных.
- Фронтенд: визуализация и удобство
Панель управления включает интерактивные дашборды с ключевыми метриками: точность классификации, процент брака, статистика по сменам. Операторы могут вручную проверять «сомнительные» случаи через удобный интерфейс, а отчёты экспортируются в PDF и Excel одним кликом.
- Бэкенд: точность и надёжность

Алгоритмы распознавания обеспечивают классификацию деталей с точностью 99,3% и время обработки изображения менее 0,4 секунды. Модуль обнаружения брака выявляет дефекты (трещины, задиры, отклонения геометрии) с помощью ИИ, а система сверки автоматически сопоставляет данные с ERP и MES. Безопасность данных гарантируется шифрованием и ролевым доступом.

Функциональность — автоматизация и контроль качества

Система включает несколько ключевых модулей, каждый из которых решает конкретные задачи производства:
- Модуль распознавания деталей

- Классифицирует тип детали по изображению.
- Определяет артикул через штрих-коды, QR-коды или визуальные идентификаторы.
- Модуль обнаружения брака

- Детектирует дефекты, такие как трещины, задиры или отклонения геометрии.
- Формирует предупреждения при несоответствии эталонным параметрам.
- Модуль сверки с базой данных

- Сравнивает распознанные параметры с данными в SAP ERP и «ТехноMES».
- Синхронизирует информацию с центральной базой данных.
- Панель управления и отчётности

- Отображает метрики в реальном времени: точность классификации, доля брака, производительность смен.
- Генерирует детализированные отчёты с возможностью экспорта.
- Интеграционные адаптеры

- Обеспечивают бесшовную связь с SAP ERP и «ТехноMES» через REST-API.
- Передают события и метаданные для дальнейшей аналитики.

Внедрение и обучение

- Развёртывание
Мы установили 18 камер высокого разрешения на трёх ключевых производственных линиях и развернули локальные серверы в ЦОД заказчика. Система была протестирована на 50 000 изображений в сутки, подтвердив стабильность и производительность.

- Тестирование


- Функциональное тестирование охватило все сценарии: распознавание, сверка, отчётность. - Нагрузочное тестирование подтвердило способность системы обрабатывать интенсивные потоки данных. - Приёмочное тестирование (UAT) с отделом ОТК отработало сложные случаи, включая нетиповые детали. - Обучение и поддержка

Мы провели двухдневный тренинг для операторов ОТК и ИТ-администраторов, предоставили подробные руководства пользователя и администратора. В течение трёх недель после запуска осуществлялась «горячая» поддержка, в ходе которой были оптимизированы пороги детекции и устранены мелкие недочёты.

Результат: Трансформация контроля качества

Проект для ПАО «Технодеталь» стал настоящим прорывом в автоматизации производственных процессов. Итоговые результаты:

- Точность классификации достигла 99,3%, что на 35% превосходит ручной контроль.
- Снижение брака на 28%, что позволило сэкономить до 6 млн рублей в год на переделках и рекламациях.
- Ускорение анализа с 1,8 до 0,4 секунды на изделие.
- Прозрачная отчётность с автоматическими отчётами и графиками динамики брака.
- Бесшовная интеграция с SAP ERP и «ТехноMES», исключающая ручной ввод данных.
- Масштабируемость для подключения новых линий без перестройки системы.

Мы создали не просто программное решение, а стратегический инструмент, который минимизирует человеческий фактор, снижает затраты и повышает эффективность производства. Система готова к дальнейшему расширению функционала, что гарантирует долгосрочную ценность для «Технодеталь».