SILENOS -- STEEL INCLUSION LEVEL EVALUATION BY NUMERICAL OPTICAL SYSTEMS

SILENOS ®

STEEL INCLUSION LEVEL EVALUATION BY NUMERICAL OPTICAL SYSTEMS

1. Übersicht

Entscheidend für die Qualität des Rohstoffes Stahl ist sein Reinheitsgrad, der allerdings herstellungsbedingt durch nichtmetallische Einschlüsse gemindert wird. Es ist eine wesentliche Herausforderung, diese Einschlüsse mit Ausdehnungen im Mikrometerbereich möglichst genau und effizient zu lokalisieren, zu klassifizieren, und in ihrer Gesamtheit schließlich zu modellieren und zu visualisieren. Ziel des Projektes SILENOS® ist eine schnelle Quantifizierung und Charakterisierung des nichtmetallischen Reinheitsgrades von stranggegossenen Stahlwerkstoffen mit Hilfe von Bildern schichtweise abgefräster Stahlproben.

Die Herausforderungen der Arbeitsgruppe Intelligente Systeme bestehen dabei im Aufbau eines geeigneten
Bildgebungssystems, dem Entwurf und der Entwicklung effizienter Algorithmen der Bildanalyse, sowie dem Transfer der gewonnen Ergebnisse an die Modellierungs-, Visualisierungs- und Analysekomponente in der Verantwortlichkeit der Arbeitsgruppe Computergraphik, Bildverarbeitung und Wissenschaftliches Rechnen, und schließlich der Optimierung der Methoden für den Einsatz in einer industriell nutzbaren Prüfmaschine. Beide Arbeitsgruppen beteiligen sich an der Anforderungsbeschreibung, dem Entwurf und der Realisierung des Computer-gesteuerten Gesamtprozesses und des Prüfsystems.

2. Partner

Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH (HKM), Duisburg

  • Konsortialführung
  • Bau und Inbetriebnahme des Prüfsystems
  • Umsetzung von Ergebnissen der Forschung und Entwicklung in industrielle Praxis

Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH (SZMF), Duisburg

  • Untersuchung verschiedener Verfahren und Analysemöglichkeiten
  • Einsatz moderner Verfahren wie Laserspektroskopie zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Einschlüssen

Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg

a) Lehrstuhl für Intelligente Systeme, Prof. Pauli,

  • Konfiguration und Anpassung der Bildaufnahmetechnik
  • Lokalisierung und Klassifizierung nichtmetallischer Einschlüsse

b) Lehrstuhl für Computergraphik, Bildverarbeitung und Wissenschaftliches Rechnen, Prof. Luther/Dr. Otten

  • Akkurate und effiziente 3D-Modellierung und Visualisierung der klassifizierten Schichtbilder
  • Stochastische Modellierung, Indexierung und Katalogisierung der Einschlüsse

3. Projektleiter und -mitarbeiter

Lehrstuhl Intelligente Systeme

Prof. Dr. Josef Pauli

  • Projektleitung

Dipl. Inform. Johannes Herwig:

  • Konfiguration der Kamera- und Beleuchtungstechnik
  • Kombination mit Transportvorrichtung für aktive Bildgewinnung
  • Erprobung Spektroskopie-basierter Aufnahmeverfahren

N.N.:

  • Unterdrückung systemimmanenter Fräsrillen
  • Merkmalsgewinnung aus Serien von Schichtbildern in verschiedenen Skalen
  • Lokalisierung, Segmentierung und Klassifizierung von Einschlüssen

Lehrstuhl Computergraphik, Bildverarbeitung , Wissenschaftliches Rechnen

Prof. Dr. Wolfram Luther

  • Projektleitung

Dr. Werner Otten

  • Projektleitung
  • Controlling und Prozesskonzeption

Dipl. Inform. Christoph Buck

  • Akkurate 3D-Modellierung der klassifizierten Schichtbilder
  • Stochastische Modellierung und interaktive Aus- und Bewertung der Einschlüsse

Dipl. Inform. Matthias Thurau

  • Effiziente 3D-Visualisierung der klassifizierten Schichtbilder
  • Offline Auswertungsverfahren
  • Prozessmodellierung

4. Publikationen

Chr. Buck, J. Herwig, M. Thurau, W. Luther, J. Pauli: Real-time characterisation of non-metallic inclusions by optical scanning and milling of steel samples. Eingereicht bei: "SPIE Photonics"-Kongress bei der Konferenz "Optical Micro- and Nanometrology"

 

Gefördert durch die Europäische Union und das Land NRW im Rahmen des Ziel2.NRW Programms NanoMikro+Werkstoffe.NRW

 

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