Росатом внедрит системы машинного зрения на заводах по производству ядерного топлива
Госкорпорация «Росатом» планирует установить программно-аппаратные комплексы промышленного компьютерного зрения на предприятиях Топливной компании «ТВЭЛ».
Системы предназначены для автоматизации контроля качества и снижения влияния человеческого фактора при производстве ядерного топлива, сплавов циркония и оборудования для обогащения урана.
Что будут контролировать системы?
Программно-аппаратные комплексы (ПАК) с компьютерным зрением позволяют автоматически выявлять дефекты продукции на различных этапах производственного цикла. Камеры и датчики фиксируют геометрию изделий, состояние поверхностей, наличие микротрещин и отклонения от заданных параметров. Алгоритмы обрабатывают изображения в реальном времени и принимают решение о годности продукции без участия оператора.
Для производства ядерного топлива это особенно важно. Тепловыделяющие сборки состоят из сотен топливных таблеток и циркониевых оболочек, каждая из которых должна соответствовать строгим допускам. Малейшее отклонение в геометрии или структуре материала может повлиять на безопасность эксплуатации реактора. Ручной визуальный контроль не обеспечивает нужной скорости при поточном производстве.
Компьютерное зрение также применяется для контроля сварных швов, проверки герметичности оболочек и мониторинга состояния оборудования. Системы работают непрерывно, не устают и не пропускают дефекты из-за невнимательности. Это снижает долю брака и сокращает количество рекламаций от заказчиков.
Платформа и компонентная база
Проект предусматривает разработку и серийный выпуск ПАК на базе российской компонентной базы. Предполагается использование российских процессоров, камер, контроллеров и программного обеспечения. Для объектов критической информационной инфраструктуры, к которым относятся предприятия ядерного топливного цикла, важна независимость от импортных компонентов.
Программная часть комплексов строится на платформе «АтомМайнд» – отраслевом софте для промышленного искусственного интеллекта. Платформа позволяет быстро создавать и развертывать ИИ-модели для различных производственных задач: от контроля качества до предиктивного обслуживания оборудования. «АтомМайнд» уже работает на предприятиях топливного дивизиона.
Использование единой платформы упрощает масштабирование. Модели, обученные на данных одного завода, можно адаптировать для предприятий с аналогичными производственными процессами. Это сокращает сроки внедрения и снижает затраты.
Когда масштаб обязывает
ТВЭЛ занимает первое место в мире по обогащению урана и третье место по производству ядерного топлива. Компания объединяет предприятия в России и за рубежом, которые выпускают топливо для атомных станций в десятках стран. Выручка ТВЭЛ за 2025 год выросла на 43% и достигла 488,9 миллиарда рублей.
При таких объёмах производства ручной контроль качества не целесообразен, и внедрение автоматизированных систем позволяет проверить каждую единицу продукции без увеличения штата. Это особенно актуально в условиях роста портфеля заказов: ТВЭЛ поставляет топливо для АЭС в Китае, Индии, Турции, Египте, Бангладеш и Венгрии, а также для действующих станций в России.
Помимо ядерного топлива, предприятия ТВЭЛ производят циркониевые сплавы для оболочек тепловыделяющих элементов и оборудование для газоцентрифужного обогащения урана. Каждый из этих продуктов имеет свою специфику контроля, что требует разработки алгоритмов компьютерного зрения для каждого типа изделий.
Экономический эффект
На предприятиях топливного дивизиона алгоритмы на базе «АтомМайнд» уже анализируют производственные параметры и прогнозируют характеристики готовой продукции. Платформа помогает планировать техническое обслуживание оборудования и оптимизировать технологические процессы. Совокупный экономический эффект от применения ИИ-инструментов в топливном дивизионе превысил 2,5 миллиарда рублей.
Предиктивная аналитика прогнозирует отказы оборудования и оптимизирует режимы работы, а машинное зрение контролирует качество самой продукции на выходе. Проект находится на стадии поиска разработчиков и подготовки технических требований. После выбора подрядчиков начнётся проектирование и изготовление опытных образцов ПАК, их тестирование на пилотных площадках и серийное развёртывание на заводах ТВЭЛ.
Внедрение систем компьютерного зрения на предприятиях ТВЭЛ позволит автоматизировать контроль качества ядерного топлива и снизить зависимость от человеческого фактора на критически важных производствах.
