TỔNG QUAN
GIỚI THIỆU VỀ CÁC SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY ĐẠM CÀ MAU
Dòng phân đơn bao gồm có 6 loại sản phẩm: U rê hạt đục, N.Humate+TE, U rê Bio, DAP Cà Mau, N46 Plus Cà Mau, Kali Cà Mau
Hình 1 1: Các dòng sản phẩm đơn dòng của Nhà máy Đạm Cà Mau [1]
Dòng phân bón NPK gồm có 9 loại sản phẩm với các công thức khác nhau như: NPK 17-7-17, NPK 18-6-18 Gold, NPK 18-6-18, NPK 16-16-10, NPK 16-16-8+TE, NPK 15-15-15+10S, NPK 16-7-17, NPK 20-20-15+TE, NPK 16-16-8
Hình 1 2: Các sản phẩm phân bón NPK của Nhà máy Đạm Cà Mau [1]
Các sản phẩm phân bón cao cấp: Bao gồm 2 loại sản phẩm OM Cà Mau Green và
Hình 1 3: Các sản phẩm phân bón NPK của Nhà máy Đạm Cà Mau [1]
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Tại Nhà máy Đạm Cà Mau, hệ thống xuất hàng hiện hữu có 4 line xuất hàng xuống xà lan với công suất tối thiểu 960 bao/giờ Các sản phẩm xuất hàng là các dòng phân bón đơn dòng, phân bón NPK hoặc dòng phân bón cao cấp Hầu hết các dòng phân bón tại Nhà máy Đạm Cà Mau đa số đều là các dòng phân bón từ gốc U rê và được đóng báo thành phẩm với mẫu mã đặc trưng của từng sản phẩm Quy cách đóng bao (quy cách đóng gói gồm có 50Kg/bao, 45Kg/bao, 25Kg/bao) và mẫu mã đa dạng tùy thuộc vào từng loại sản phẩm
Hình 1 4: Hình ảnh hệ thống xuất hàng tại Nhà máy Đạm Cà Mau Đặc điểm xuất hàng tại Nhà máy Đạm Cà Mau: Hiện tại các sà lan cập cảng sẽ được tạo đơn hàng với duy nhất một loại sản phẩm của Nhà máy Đạm Cà Mau do bộ đếm hiện hữu chỉ đếm được các sản phẩm cùng loại với 1 quy cách đóng bao đồng nhất Nếu cần xuất sản phẩm có quy cách khác thì bộ đếm cần đếm cần phải căn chỉnh lại cấu hình Ngoài ra, các bao sản phẩm chạy trên băng tải có vị trí và mật độ bao không đồng nhất (do việc bốc bao lên băng tải xuất hàng có sử dụng con người bốc
4 từ pallet Các yếu tố này thường gây cho bộ đếm không nhận dạng đúng sản phẩm và đếm sai số lượng hàng hóa
Hình 1 5: Mật độ các giữa các bao tại Nhà máy Đạm Cà Mau trên băng tải xuất hàng
Tổng quan bộ đếm hiện hữu tại Nhà máy Đạm Cà Mau: Các bộ đếm bao hiện hữu tại Nhà máy Đạm Cà Mau là các hệ thống sử dụng PLC S7-200 của hãng Siemens với thành phần cấu thành chính là cảm biến quang học thông thường có kết nối hiển thị giá trị đã đếm được lên bảng LED đặt tại vị trí đếm và vị trí các xà lan có thể quan sát Các bộ đếm được lắp đặt phía trên các băng tải xuất hàng Các bao thành phẩm chạy qua bộ đếm sẽ được bộ đếm ghi nhận số lượng, giá trị số lượng này là cơ sở để bàn giao hàng hóa giữa Nhà máy Đạm Cà Mau và khách hàng Bộ đếm hiện hữu chỉ đếm được một loại sản phẩm cùng một kích thước và mẫu mã bao bì đồng nhất Thông số thống kê duy nhất là số lượng đã đếm qua bộ đếm Ngoài ra, bộ đếm
5 hiện hữu thường gây sai số khi các bao sản phẩm đi sát nhau hoặc vị trí bao đặt lệch trên băng tải
Hình 1 6: Bộ đếm hiện hữu tại Nhà máy Đạm Cà Mau
Dựa trên các vấn đề nêu trên, đề tài nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế bộ đếm cho phép đếm được các bao có kích thước khác nhau (quy cách đóng bao khác nhau), mẫu mã khác nhau và đếm chính xác trong các tình huống bao đi sát nhau tại Nhà máy Đạm Cà Mau dựa trên giải thuật xử lý ảnh Để thực hiện mục tiêu trên, tác giả đã đề xuất phương pháp thực hiện nghiên cứu từ mô phỏng đến áp dụng kiểm chứng thực nghiệm Trong đó, quá trình mô phỏng và thực nghiệm được thực hiện bằng hệ thống đếm bao thực tế với kích thước bao có tỉ lệ thu nhỏ so với bao sản phẩm thực tế tại Nhà máy Đạm Cà Mau Kết quả
6 trên được đánh giá phân tích làm cơ sở cho việc áp dụng lắp đặt hệ thống thực tế trên dây truyền xuất hàng tại Nhà máy Đạm Cà Mau.
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC
Trong những năm gần đây, ứng dụng phương pháp xử lý ảnh trong việc kiểm đếm số lượng ngày càng phát triển và được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau Ứng dụng xử lý ảnh cho máy tự động kiểm tra và phân loại nhãn in trên sản phẩm trong công đoạn đóng gói [2] Bài báo đã trình bày phương pháp phân loại sản phẩm dựa vào nhãn dán và barcode trên các sản phẩm sử dụng xử lý ảnh qua phần mềm Labview Các tác giả của bài báo đã đề cập đến ứng dụng xử lý ảnh vào mục đích kiểm đếm sản phẩm dựa vào nhận biết thông qua nhãn dán và barcode khác nhau
Hình 1 7: Mô hình lắp máy kiểm tra nhãn dán và phân loại [3] Ứng dụng xử lý ảnh trong việc đếm số lượng tôm giống: [4] Ưu điểm Nhược điểm Đếm được các vật chuyển động không theo quy luật, đếm được các vật có kích thước nhỏ
Hình 1 8: Đếm con giống sử dụng camera quét ảnh Ứng dụng phân loại sản phẩm dựa trên màu sắc bằng phương pháp xử lý ảnh [5] Ưu điểm Nhược điểm Đếm được các vật có màu sắc khác nhau, không bị ảnh hưởng bởi kích thước vật đếm Độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào màu sắc của sản phẩm Ứng dụng công nghệ xử lý ảnh trong phân loại cà chua sau thu hoạch [6] Trong bài báo, các tác giả sử dụng xử lý ảnh để phân loại cà chua theo độ chín và kích thước khác nhau thay thế cách phân loại bằng tay truyền thống Ngoài ra, phương pháp này đảm bảo chất lượng quả cà chua được đồng đều, thuận tiện trong quá trình vận chuyển và đóng gói sử dụng Ưu điểm Nhược điểm Đếm được các vật có màu sắc và kích thước khác nhau, các vật đếm chuyển động không theo quy luật
Sai số lớn trong giải pháp đếm
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC
Dựa vào các mục đích và loại sản phẩm khác nhau, hiện nay trên thế giới có các loại bộ đếm sau:
Hệ thống phát hiện sản phẩm lỗi trong các dây chuyền sản xuất
Hình 1 9: Hệ thống phát hiện lỗi sản phẩm sử dụng camera
Hệ thống đếm các sản phẩm có kích thước nhỏ trong dây chuyền đóng gói
Hình 1 10: Hệ thống đếm sản phẩm đóng gói
Hệ thống đếm số người ra vào tòa nhà sử dụng camera nhận diện khuôn mặt
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nhận dạng đối tượng bằng phương pháp xử lý ảnh
Nghiên cứu giải pháp đếm sản phẩm của Nhà máy Đạm Cà Mau sử dụng phương pháp xử lý ảnh
Xây dựng mô hình bộ đếm dựa trên các nghiên cứu trên
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Khảo sát phương pháp xuất hàng hiện tại và những nhược điểm của bộ đếm hiện hữu tại Nhà máy Đạm Cà Mau
Đánh giá các thông số của sản phẩm xuất hàng tại Nhà máy Đạm Cà Mau: Quy cách đóng bao, mật độ bao, tốc độ di chuyển của bao trên băng tải …
Xây dựng các thuật toán xử lý ảnh với mục đích đếm các sản phẩm khác loại
Thu thập, xác định mẫu bao bì sử dụng để nghiên cứu và xây dựng mô hình
Thực nghiệm trên mô hình hệ thống đếm bao bằng phương pháp xử lý ảnh
Đánh giá kết quả sau thực nghiệm
TIÊU CHI ĐÁNH GIÁ
Tiêu chí đánh giá Giá trị đánh giá Ghi chú
Nhận dạng đúng mẫu bao bì với 2 kích thước khác nhau 2 loại kích thước Theo yêu cầu của Nhà máy
Số lượng mẫu bao đếm 3 Theo yêu cầu của Nhà máy
Tần suất đếm trung bình 240 bao/h Theo công suất của Nhà máy
Tỉ lệ bao xếp chồng tính theo diện tích bao