Return to search

Transformation of Time-based Sensor Data to Material Quality Data in Stainless Steel Production

Quality assurance in the stainless steel production requires large amounts of sensor data to monitor the processing steps. Digitalisation of the production would allow higher levels of control to both evaluate and increase the quality of the end products. At Outokumpu Avesta Works, continuous processing of coils creates sensor data without connecting it to individual steel coils, a connection needed to achieve the promises of digitalisation. In this project, the time series data generated from 12 sensors in the continuous processing was analysed and four alternative methods to connect the data to coils were presented. A method based on positional time series was deemed the most suitable for the data and was selected for implementation over other methods that would apply time series analysis on the sensor data itself. Evaluations of the selected method showed that it was able to connect sensor data to 98.10 % of coils, just short of reaching the accuracy requirement of 99 %. Because the overhead of creating the positional time series was constant regardless of the number of sensors, the performance per sensor improved with increased number of sensors. The median processing time for 24 hours of sensor data was less than 20 seconds per sensor when batch processing eight or more sensors. The performance for processing fewer than four sensors was not as good, requiring further optimization to reach the requirement of 30 seconds per sensor. Although the requirements were not completely fulfilled, the implemented method can still be used on historical production data to facilitate further quality estimation of stainless steel coils / Kvalitetssäkring av rostfritt stål produktion kräver stora mängder av sensordata för att övervaka processtegen. Digitalisering av produktionen skulle ge större kontroll för att både bedöma och öka kvaliteten på slutprodukterna. Vid Outokumpu Avesta Works skapas sensordata vid kontinuerlig bearbetning av stålband utan att datan sammankopplas till enskilda band, trots att denna sammankoppling krävs för att uppnå löftena som digitaliseringens ger. I detta projekt analyserades tidsseriedata från 12 sensorer vid den kontinuerliga bearbetningen av band och fyra alternativa metoder för att sammankoppla sensordatan till stålband presenterades. En metod som byggde på tidsserier med positionsvärden bedömdes vara mest passande för sensordatan och valdes för implementation över andra metoder som byggde på tidsserieanalys av själva sensordatan. Evaluering av den valda metoden visade att den kunde sammankoppla sensordata till 98.10 % av ståldbanden, något lägre än kravet på 99 % korrekthet.  På grund av att skapandet av tidsserierna med positionsvärden tog lika lång tid oberoende av antalet sensorer så förbättrades bearbetningstiden desto fler sensorer som bearbetades. För bearbetning av 24 timmar av sensordata låg median bearbetningstiden på mindre än 20 sekunder per sensor när åtta eller fler sensorer bearbetades tillsammans. Prestandan för bearbetning av färre än fyra sensorer var inte lilka bra och kräver ytterliga optimering för att nå kravet på 30 sekunder per sensor. Fastän kraven på metoden inte uppnåddes till fullo kan den implementerade metoden ändå användas på historisk data för att främja kvalitetsbedömning av rostfria stålband.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-414802
Date January 2020
CreatorsInersjö, Adam
PublisherUppsala universitet, Institutionen för informationsteknologi
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationUPTEC IT, 1401-5749 ; 20024

Page generated in 0.003 seconds