The concept of the technological process control using a distributed industrial tomography system

The article presents the idea of a system enabling effective control of production processes. A high level of automation and control of production processes plays a key role in maintaining a high level of competitiveness of each enterprise. The proposed system concept consists of a network of distributed sensors that enable the measurement of many process parameters, manufacturing resources and the state of the machine park. The described control system uses both wired and wireless communication. The implemented communication systems will enable obtaining data from various sensors and other subsystems installed in enterprises, as well as obtaining data from new systems and sensors used to measure all types of processes, from production set-up to the final product. The described solution includes the use of process tomography sensors based on electrical tomography. The conducted research shows that the use of tomographic methods enables effective management of the intelligent structure of companies in the scope of manufacturing processes control. Streszczenie. W artykule przedstawiono ideę systemu umożliwiającego efektywną kontrolę procesów produkcyjnych. Wysoki poziom automatyzacji i kontroli procesów produkcyjnych odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu wysokiego poziomu konkurencyjności każdego przedsiębiorstwa. Proponowana koncepcja systemu składa się z sieci rozproszonych czujników, które umożliwiają pomiar wielu parametrów procesu, zasobów produkcyjnych i stanu parku maszynowego. Opisany system sterowania wykorzystuje zarówno komunikację przewodową, jak i bezprzewodową. Zaimplementowane systemy komunikacyjne umożliwią pozyskiwanie danych z różnych czujników i z innych podsystemów zainstalowanych w przedsiębiorstwach, a także uzyskiwanie danych z nowoopracowanych systemów i czujników używanych do pomiaru wszystkich typów procesów, począwszy od przygotowania produkcji aż do produktu końcowego. Opisane rozwiązanie obejmuje wykorzystanie czujników tomografii procesowej w oparciu o tomografię elektryczną. Przeprowadzone badania dowodzą, że zastosowanie metod tomograficznych umożliwia efektywne zarządzanie inteligentną strukturą firmy w zakresie sterowania procesami produkcyjnymi. (Koncepcja sterowanie procesem technologicznym z wykorzystaniem rozproszonego systemu tomografii przemysłowej).

[1]  Robert Banasiak,et al.  Study on two-phase flow regime visualization and identification using 3D electrical capacitance tomography and fuzzy-logic classification , 2014 .

[2]  Arkadiusz Gola,et al.  Integer Linear Programming in Optimization of Waste After Cutting in the Furniture Manufacturing , 2017 .

[3]  Ricardo Augusto Borsoi,et al.  Super-Resolution Reconstruction of Electrical Impedance Tomography Images , 2016, Comput. Electr. Eng..

[4]  T. Rymarczyk,et al.  The Shape Reconstruction of Unknown Objects for Inverse Problems , 2012 .

[5]  Tomasz Rymarczyk,et al.  Applying industrial tomography to control and optimization flow systems , 2018, Open Physics.

[6]  Grzegorz Psuj Multi-Sensor Data Integration Using Deep Learning for Characterization of Defects in Steel Elements † , 2018, Sensors.

[7]  Jan Mikulka,et al.  GPU-Accelerated Reconstruction of T2 Maps in Magnetic Resonance Imaging , 2015 .

[8]  Armin Lechleiter,et al.  Newton regularizations for impedance tomography: convergence by local injectivity , 2008 .

[9]  T. Rymarczyk,et al.  Measurement Methods and Image Reconstruction in Electrical Impedance Tomography , 2012 .

[10]  Dominik Sankowski,et al.  Application of fractional calculus for modelling of two-phase gas/liquid flow system , 2017 .

[11]  Pavel Fiala,et al.  Numerical Modeling of Magnetic Field Deformation as Related to Susceptibility Measured with an MR System , 2008 .

[12]  Rymarczyk Tomasz,et al.  Application of a distributed industrial tomography system for the analysis of technological processes , 2018, 2018 Applications of Electromagnetics in Modern Techniques and Medicine (PTZE).

[13]  N. Holmer,et al.  Electrical Impedance Tomography , 1991 .

[14]  Gola Arkadiusz,et al.  Application of OEE Coefficient for Manufacturing Lines Reliability Improvement , 2017 .

[15]  Tomasz Rymarczyk,et al.  Application of neural reconstruction of tomographic images in the problem of reliability of flood protection facilities , 2018, Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability.

[16]  Dominik Sankowski,et al.  Application of twin-plane ECT sensor for identification of the internal imperfections inside concrete beams , 2016, 2016 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference Proceedings.

[17]  Ewa Korzeniewska,et al.  The use of optical coherence tomography for the evaluation of textural changes of grapes exposed to pulsed electric field , 2017, Comput. Electron. Agric..

[18]  G. Allaire,et al.  Structural optimization using topological and shape sensitivity via a level set method , 2005 .

[19]  Andrzej Romanowski,et al.  Application of electrical capacitance tomography and artificial neural networks to rapid estimation of cylindrical shape parameters of industrial flow structure , 2016 .

[20]  Dominik Sankowski,et al.  Description of the silo flow and bulk solid pulsation detection using ECT , 2010 .

[21]  Morten Fjeld,et al.  Using Crowdsourcing for Scientific Analysis of Industrial Tomographic Images , 2016, ACM Trans. Intell. Syst. Technol..

[22]  Przemyslaw Lopato,et al.  Full wave numerical modelling of terahertz systems for nondestructive evaluation of dielectric structures , 2013 .

[23]  Tomasz Rymarczyk,et al.  Practical Implementation of Electrical Tomography in a Distributed System to Examine the Condition of Objects , 2017, IEEE Sensors Journal.

[24]  M. Szkodo,et al.  Selection of material for X-ray tomography analysis and DEM simulations: comparison between granular materials of biological and non-biological origins , 2018, Granular Matter.

[25]  A. Calderón,et al.  On an inverse boundary value problem , 2006 .

[26]  Tomasz Rymarczyk,et al.  Tomography Technology Application for Workflows of Gases Monitoring in the Automotive Systems , 2008 .