MiCROTEC Finscan jest przykładem współczesnego systemu automatycznej kontroli jakości tarcicy. Jego architektura łączy wieloczujnikowe skanowanie poprzeczne, opatentowany system luster, analizę koloru, pomiar 3D oraz algorytmy MiCROTEC AI.
Automatyzacja oceny jakości tarcicy jest jednym z istotnych kierunków rozwoju współczesnych tartaków. Wysokie prędkości linii produkcyjnych sprawiają, że ręczna klasyfikacja staje się coraz trudniejsza do utrzymania pod względem wydajności, powtarzalności i dokładności. Jednym z rozwiązań przeznaczonych do tego zastosowania jest Finscan, system skanowania tarcicy rozwijany obecnie przez firmę MiCROTEC.
Opatentowany system skanowania wykorzystujący lustra
Historia Finscan jest związana z fińskim producentem skanerów dla przemysłu tartacznego. MiCROTEC przejęło fińską firmę FinScan w 2018 roku. W 2022 r. Finscan, podobnie jak WoodEye i Lucidyne, został formalnie zintegrowany z globalną marką MiCROTEC. Integracja pozwoliła połączyć technologię Finscan z rozwiązaniami rozwijanymi przez MiCROTEC, w szczególności z systemami sztucznej inteligencji, technologią 3D oraz platformą MiCROTEC Connect. Obecnie jednym z najnowszych wariantów urządzenia jest Finscan, który łączy opatentowany system luster Finscan z modułem 3D MiCROTEC.
Finscan pracuje jako skaner poprzeczny. Tarcica przechodzi przez strefę pomiarową, w której zestaw czujników rejestruje informacje dotyczące powierzchni oraz geometrii elementu. Dane są następnie analizowane przez oprogramowanie systemu. Jedną z charakterystycznych cech Finscan jest opatentowany system skanowania wykorzystujący lustra. Jego zadaniem jest umożliwienie obserwacji całej powierzchni deski, w tym jej wąskich krawędzi, bez konieczności stosowania dodatkowych kamer przeznaczonych wyłącznie do tych powierzchni. Pozwala to ograniczyć złożoność układu pomiarowego przy jednoczesnym zachowaniu pełnego zakresu kontroli materiału. W najnowszej wersji Finscan zastosowano również technologię 3D. Moduł MiCROTEC 3D wykorzystuje opracowane przez producenta kamery Crometic i umożliwia pomiar rzeczywistej grubości tarcicy na całej długości elementu. Technologia ta poprawia także wykrywanie oflisu, czyli obszaru wynikającego z obecności zaokrąglonej powierzchni bocznej drewna.
Istotnym elementem klasyfikacji tarcicy jest analiza cech wizualnych. Finscan wykorzystuje system kamer oraz kontrolowane oświetlenie, dzięki czemu możliwa jest analiza koloru i wyglądu powierzchni drewna. W Finscan zastosowano jednolite kolorystycznie oświetlenie, które według MiCROTEC poprawia pomiar barwy. Dane z systemu mogą być również integrowane z platformą MiCROTEC AI oraz MiCROTEC Connect. Ma to znaczenie szczególnie w przypadku sortowania tarcicy według kryteriów, w których poza geometrią i występowaniem wad liczą się również właściwości wizualne.
Sztuczna inteligencja w systemach kontroli jakości
Podstawowym zadaniem skanera jakościowego jest identyfikacja cech wpływających na klasę oraz wartość materiału. W praktyce mogą to być m.in.: sęki, oflisy, pęknięcia, zmiany kolorystyczne, deformacje geometryczne i inne cechy powierzchniowe istotne z punktu widzenia klasyfikacji. Dokładny zakres rozpoznawanych wad i sposób ich klasyfikowania zależy od konfiguracji systemu oraz zastosowanego oprogramowania. Finscan jest przeznaczony m.in. do sortowania, optymalizacji przycinania oraz obrzynania tarcicy. Producent wskazuje również na możliwość stosowania optymalizacji klas tarcicy dla gatunków drewna północnoeuropejskiego. Współczesny Finscan nie jest wyłącznie systemem optycznym. Istotnym elementem rozwiązania jest MiCROTEC AI, platforma wykorzystująca algorytmy sztucznej inteligencji, w tym Deep Learning. Według producenta sztuczna inteligencja jest stosowana w systemach kontroli jakości MiCROTEC na różnych etapach przetwarzania drewna – od kłody po gotową tarcicę. Podejście to pozwala wykorzystywać wiedzę zgromadzoną z wielu systemów skanujących i rozwijać modele rozpoznawania wad. W praktyce oznacza to przejście od prostego pomiaru obrazu do systemu, który może klasyfikować obserwowane cechy materiału zgodnie z określonymi regułami jakościowymi.
Jednym z najważniejszych kierunków rozwoju Finscan jest połączenie klasycznego obrazowania powierzchni z pomiarem przestrzennym. W przypadku tradycyjnego obrazu 2D kamera rejestruje przede wszystkim informacje o wyglądzie powierzchni. Pomiar 3D dostarcza natomiast informacji o geometrii elementu. Dzięki temu system może analizować rzeczywistą grubość tarcicy i dokładniej określać jej kształt. Jest to szczególnie istotne przy wykrywaniu oflisu. Wada tego typu ma bezpośredni związek z geometrią przekroju, dlatego informacja przestrzenna może stanowić istotne uzupełnienie analizy obrazu. Moduł 3D MiCROTEC zapewnia pomiar rzeczywistej grubości na całej długości oraz zwiększa możliwości wykrywania oflisu.
Połączenie kilku warstw technologicznych
Finscan nie musi funkcjonować jako niezależne urządzenie. Jest elementem większego ekosystemu automatyzacji MiCROTEC. Skanowanie może zostać powiązane z systemami odpowiedzialnymi za dalsze decyzje produkcyjne, takie jak sortowanie czy optymalizacja przycinania. Platforma MiCROTEC Connect umożliwia natomiast wykorzystanie informacji o tarcicy w szerszym kontekście zarządzania produkcją. Producent wskazuje m.in. możliwość tworzenia tzw. Board Fingerprint, czyli powiązania cyfrowej identyfikacji deski z informacjami dotyczącymi wcześniejszych etapów procesu.
Takie podejście jest ważne z punktu widzenia koncepcji Przemysłu 4.0, w której pojedynczy element produkcji może być śledzony i analizowany w wielu etapach procesu technologicznego.
Zastosowanie automatycznego skanera pozwala przede wszystkim zwiększyć powtarzalność klasyfikacji. Operator nie musi wizualnie oceniać każdej sztuki materiału przy bardzo wysokiej prędkości transportu. Do najważniejszych potencjalnych korzyści należą: wyższa wydajność – system może pracować z dużą prędkością, ograniczając konieczność ręcznego sortowania; powtarzalność oceny – algorytm stosuje zdefiniowane kryteria do kolejnych elementów, co ogranicza wpływ zmęczenia operatora i subiektywnej oceny; lepsze wykorzystanie surowca – dokładniejsza informacja o jakości i geometrii tarcicy może wspierać decyzje dotyczące sortowania i przycinania oraz integracja danych – informacje ze skanera mogą być wykorzystywane przez inne elementy systemu informatycznego zakładu.
Największą wartością Finscan nie jest samo wykonanie zdjęcia deski. Kluczowe znaczenie ma połączenie kilku warstw technologicznych: obrazowania optycznego, pomiaru 3D, analizy koloru, algorytmów AI oraz oprogramowania sterującego procesem sortowania. Takie połączenie pozwala traktować skaner jako element systemu decyzyjnego, a nie jedynie urządzenie pomiarowe. Skaner zbiera dane, algorytmy interpretują wykryte cechy, a system produkcyjny może na tej podstawie podejmować decyzje dotyczące dalszego przepływu materiału. Z punktu widzenia zakładu przemysłowego Finscan można więc postrzegać nie tylko jako skaner wad, lecz jako element cyfrowego systemu optymalizacji wartości surowca, którego zadaniem jest dostarczenie szybkiej, powtarzalnej i możliwie obiektywnej informacji o każdej sztuce tarcicy. W przypadku Finscan dodatkowym atutem jest modułowa konstrukcja. Producent podkreśla, że urządzenie jest dostarczane wstępnie zmontowane i okablowane, co ma ułatwiać instalację. Konstrukcja została również przeprojektowana pod kątem stabilności i dostępu serwisowego.
~Tomasz Bogacki
