Forskare gör nyttiga datorprogram till industrin

Industrier med olika slags flöden för förädling av mineraler och sten 
gynnas av LTU-forskarnas lösning. Foto: iStock  

Gruv-, Stål- och industri som producerar bergmaterial och natursten för olika byggändamål, gynnas av en ny snabb metod att mäta flöden i en förädlingsprocess. Det är forskare vid Luleå tekniska universitet (LTU) som utvecklat LTU-CUDA, en programvara för grafisk bildbehandling som kan användas tillsammans med redan existerande grafikkort för bildanalys. 

– Bildbehandling på ett grafikkort med LTU-CUDA innebär blixtsnabb storleksanalys med automatiska avkännare som läser av materialfraktioner på ett transportband. Det i sin tur innebär att kvarnar och krossar i en industriprocess kommer att kunna regleras automatiskt i förhållande till flödet, säger Matthew Thurley forskare vid Luleå tekniska universitet.

Det är i dessa flöden som LTU-CUDA kommer in i bilden. Det finns redan automatiserade censorssystem som fungerar bra och mäter produktionsflöde per minut. Det är dock inte tillräckligt snabbt om man vill kunna mäta storleken på sten- eller mineralfraktioner för att automatiskt kunna kontrollera krossar och kvarnar. Med LTU-CUDA går det göra sekundsnabba bildanalyser av fraktionerna då man använder sig av en morfologisk bildprocess. Det är en matematisk teori och teknik för att analysera och behandla geometriska strukturer, d.v.s. strukturer av olika stora och små sten- eller malmfragment på ett transportband. Den i kombination med en supersnabb algoritm har blivit LTU-CUDA som finns gratis att ladda ner på Internet.

Forskarnas bildlösning är en liten del i ett större projekt som pågår vid Luleå tekniska universitet med inriktning mot processindustrin. Utvecklingen av LTU-CUDA finansieras ur EU programmet INTERREG IVA Nord och sker i nära samarbete med kompetenscentret Process IT Innovations vid LTU. Matthew Thurley har utvecklat LTU-CUDA tillsammans med en av sina mastersstudenter Victor Danell och nyligen fått en vetenskaplig artikel godkänd av IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing.

– Vi har lyckats få ett ”paper” antaget i en vetenskaplig tidskrift och hur många studenter kan väl visa upp en IEEE publikation, det är verkligen coolt, säger Matthew Thurley som leder en grupp forskare vid LTU inom  området Industriell bildanalys.

På en global marknad där konkurrensen för processindustrin hårdnar blir effektivisering allt viktigare. Med en automatiserad process, där LTU-CUDA kan spela en viktig roll, sparar man energi samtidigt som produktionskapaciteten kan höjas, bl. a genom färre produktionsstopp.

När det gäller gruvbranschen så handlar hela processen om att behandla malm, från sprängning till krossning och kvarnbehandling. I krossar handlar det dels om att kunna styra så att ojämn storlek på stenarna inte ställer till med produktionsstörningar och dels att det som kommer ut är användbart i nästa steg. I rotationskvarnar, som är en gigantisk tunna som rullar och mal ner till verkligt små partiklar, handlar det i princip om samma sak. Inom stålindustrin handlar det t ex om att snabbt kunna läsa av sprickbildning i stålet och inom industri som tillverkar bergmaterial och natursten att få rätt fraktionsstorlek på stenmaterial avsett för t.ex. tillverkning av cement och betong, för väg- och järnvägsbyggen och som insatsmedel i stål- och massaindustri.

– Vem som helst inom gruvindustrin skulle ha fördelar av automatiskt kontrollerade krossar som kan justera sig själva, baserat på fraktionsstorlek som kommer in i den, så att den kan producera precis den storlek som du själv vill ha ut, säger LTU-forskaren Matthew Thurley.