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VAICeramics - Visual and Acoustics Inspection of Ceramics

FICHA DO PROJETO

Designação do projeto: VAICeramics - Visual and Acoustics Inspection of Ceramics

Código Universal: 69987

Objetivo Principal: OT1 - Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Região de Intervenção: Norte, Centro e Lisboa

Entidade beneficiária: AGIX, LDA

Objetivos, atividades e resultados esperados / atingidos:

 

O projeto VAICeramics - Visual and Acoustics Inspection of Ceramics pretende desenvolver uma tecnologia que permita automatizar o processo de inspeção de artigos cerâmicos, utilizando visão e audição por computador com aprendizagem máquina. Trata-se de um protótipo pré-industrial que será composto por um sistema que permitirá o reconhecimento automático do tipo de peça (ex: prato; taça; chávena), incluindo um robô, desenhado para a manipulação das peças a inspecionar, o qual permitirá avaliar a integridade estrutural, aspetos funcionais e defeitos superficiais. Esta inspeção integrará também um teste acústico que permitirá a recolha de som de um toque efetuado pelo robô manipulador de peças. O sistema adapta-se automaticamente aos diferentes modelos de peça registados, sem intervenção humana, separando as peças de acordo com o resultado da análise. O consórcio promotor é constituído por 2 empresas, MATCERÂMICA - FABRICO DE LOUÇA S.A. e a AGIX, LDA, e por 2 Entidades NE do SI&I, a ASSOCIAÇÃO FRAUNHOFER PORTUGAL RESEARCH e o CENTRO TECNOLOGICO DA CERAMICA E DO VIDRO(CTCV).

Data de aprovação: 01/04/2021

Data de início: 01/04/2021

Data de conclusão: 30/06/2023

Custo total elegível: 980 512,90€

Apoio Financeiro da União Europeia: FEDER - 622 818,76€

Modelos-Barras-FUNDOS-v04_3logos-FCoesao-descritivo.png

ÚLTIMOS DESENVOLVIMENTOS

Novembro de 2022

Excerto da publicação do CTCV: Revista Técnica de Cerâmica e Vidro (NOVEMBRO/DEZEMBRO 2022)

Autores

Margarida Felício [1], Rui Carreira [1] Idalina Eusébio [1], Filipe Soares [2], João Gonçalves [2], Luís Rosado [2], Alberto Gil [3], André Santos [3], Victor Francisco [4], Rui Neves [4]


[1] MATCERÂMICA - Fabrico de louça SA
[2] Associação Fraunhofer Portugal Research (FhP)
[3] AGIX, Lda
[4] CTCV – Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro

VAICeramics – Inspeção visual e acústica de 
produtos cerâmicos 

Desenvolvimentos em Curso

O projeto iniciou com um levantamento, seleção e teste das tecnologias existentes no mercado para deteção de defeitos de superfície e integridade estrutural. Este trabalho incluiu uma análise preliminar das tecnologias aplicáveis ao contexto do projeto no sentido de validar quais as funcionalidades existentes no mercado, mais viáveis de adquirir, e confirmar quais as funcionalidades a desenvolver no contexto do Projeto.

Seguiu-se um estudo da inspeção de acústica em amostras, compreendendo a realização de testes em ambiente controlado, usando amostras de produtos cerâmicos, de forma a identificar propriedades específicas e diferenciadoras de cada tipo de peça de linhas específicas selecionadas para o efeito. No âmbito da tarefa, foi realizada uma pesquisa por estudos relativos à inspeção de acústica em peças de cerâmica. Foram selecionados estudos que partissem da extração de características do sinal de áudio emitido por peças de cerâmica e, em particular, que visassem o controlo de qualidade. A resposta ao impacto impressionado em diferentes tipos de peças de cerâmica foi avaliada nos domínios temporal, espetral e estatístico. Esta tarefa permitiu aprofundar o conhecimento da equipa relativo ao problema abordado, permitindo assim uma melhor avaliação e mitigação de riscos nas tarefas de prototipagem.

No estudo da inspeção visual em amostras, foi desenvolvido um estudo exploratório relativo à inspeção visual, tendo sido analisada a aplicabilidade das soluções existentes ao projeto VAICeramics. A necessidade de licença de software de elevado preço da solução de maior potencial, a dificuldade de customização de bibliotecas de software para visão por computador (por exemplo, não compatível com a necessidade de explorar mais métodos de segmentação, deteção de objetos e classificação), a limitação de utilização de ferramentas de anotação próprias do caso de uso, e a dificuldade de aquisição de algum hardware específico não disponível para entrega (por exemplo, smart cameras), reforçaram a necessidade do consórcio do VAICeramics desenvolver o seu próprio software com aquisição de câmaras com sensores de imagem e protocolos de comunicação muito utilizados na indústria de visão artificial.

Foi também elaborado um relatório sobre a caracterização de defeitos ocorrentes em produtos de cerâmica, tendo por objetivo uma caracterização e seleção dos defeitos principais e mais comuns a toda a produção que ocorrem em produtos de cerâmica utilitária, baseado no processo produtivo da empresa utilizadora. ​

Esta caracterização de defeitos foi efetuada com o tratamento da informação disponível em termos de ocorrência de cada tipo de defeitos nomeadamente: 

  • Enrolamentos / Poros

  • Rachada

  • Lixo Acabamento

  • Pintas

  • Falta de Vidro

  • Ar na Pasta

  • Lixo Forno

  • Frete Partido

Sendo um dos objetivos do projeto criar um sistema de deteção e identificação automática de defeitos em peças de cerâmica, recorrendo a métodos de inteligência artificial, foi necessário criar uma plataforma de anotação manual de defeitos e zonas das peças, para que o sistema os aprenda a identificar de forma correta. Foram realizados testes de usabilidade, em que alguns participantes interagem com a plataforma de anotação, de forma a poder ser feita uma apreciação da usabilidade da mesma, e identificados alguns aspetos de melhoria.  Os objetivos dos testes foi avaliar a interação dos utilizadores com a interface e entender o estado da usabilidade geral do anotador.

Igualmente, foram já desenvolvidos os requisitos de arquitetura geral do sistema e back-end e serviços de integração, a especificação de aquisição de dados e de machine learning e a especificação de front-ends.

 

Partilhamos o artigo completo do CTCV em: https://issuu.com/ctcv/docs/revista-tecnica17-novembro-dezembro/28  

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