Eine geplante Nutzungsdauer von Bauwerken kann nur erreicht werden, wenn die qualitätsgesicherte Ausführung von Baumaßnahmen sowie die während der Nutzungsphase notwendigen Erhaltungsmaßnahmen aufeinander abgestimmt sind. Daher ist es meist notwendig, bauteilspezifische Kennwerte zerstörungsfrei und bei hoher Genauigkeit der Messwertaufnahme und Verortung zu erfassen.
Wie das funktioniert, präsentieren Expertinnen und Experten des Fraunhofer IZFP vom 9. bis 12. Mai 2023 auf der 35. Control in Stuttgart (Halle 7, Stand 7301) mit »3D-SmartInspect«, dem intelligenten Assistenzsystem zur Digitalisierung der manuellen Prüfung.
Bei der manuellen Prüfung hängt die Qualität der Prüfung stark vom Personal und den Umgebungsbedingungen ab. Eine korrekte Analyse der Messwerte und die vollständige Erfassung des Prüfbereichs verlangen ein hohes Maß an Erfahrung. Zudem ergeben sich hinsichtlich Prüfdurchführung für die Unternehmen erhebliche Herausforderungen: Prüfprotokolle werden bislang handschriftlich erstellt und erkannte Auffälligkeiten auf den Bauteilen selbst markiert. Ein digitaler Zusammenhang zwischen dem Prüfobjekt und der Prüfdurchführung wird in aller Regel nicht hergestellt.
Interaktive Prüfung und digitale Dokumentation
Mit 3D-SmartInspect steht ein System mit interaktiver und intelligenter Assistenz sowie digitaler Dokumentation zur manuellen Prüfung zur Verfügung. Der Prüfprozess wird optisch erfasst; ein Trackingmodul verfolgt dabei die Bewegung des Prüfkopfs und protokolliert Prüfpositionen und Messsignale. Die aufgenommenen Messsignale und Volumendaten werden KI-gestützt ausgewertet und für das Livebild mit Ortskoordinaten fusioniert.
Registrierte Fehleranzeigen werden auf einem Kontrollbildschirm dargestellt. Ein Augmented-Reality-Modul ermöglicht zudem die Visualisierung mit einer »HoloLens«-Brille. Zur Verwendung in Industrie-4.0-Kontexten wird das Ergebnis abschließend in Form einer digitalen Bauteilakte an DICONDE (Digital Imaging and Communication for Non-Destructive Evaluation) übergeben. Hierdurch können die aufgenommenen Daten mit weiteren ZfP-Verfahren verglichen und analysiert werden.
Erhebliche Entlastung und Sicherung der Qualität
3D-SmartInspect kann in allen Anwendungsbereichen der manuellen Prüfung eingesetzt werden, u.a. im Bauwesen, der Luft- und Raumfahrt (sicherheitsrelevante Komponenten), Energieanlagen (Turbinen, Generatoren, Hochdruckbehälter etc.) und Großgerätebau. Das Assistenzsystem gewährleitet eine Hundertprozentprüfung bei einer durch interaktive Visualisierung reduzierten Prüfzeit.
Durch die Fusion von Orts- und Messdaten wird eine Berechnung und schnelle Darstellung rekonstruierter Daten noch vor Ort ermöglicht. Zudem verfügt 3D-SmartInspect mit seiner automatischen Dokumentation der Prüfergebnisse über ein digitales Prüfgedächtnis. Die vom System angelegte digitale Bauteilakte bedeutet eine erhebliche Entlastung für Prüferinnen und Prüfer.
Mehr zum Fraunhofer IZFP
Das Fraunhofer IZFP ist ein international vernetztes Forschungs- und Entwicklungsinstitut im Bereich angewandter, industrienaher Forschung mit Sitz in Saarbrücken. Im Zentrum der Tätigkeiten des 1972 gegründeten Fraunhofer-Instituts steht die Entwicklung von komplexen kognitiven Sensor- und Datensystemen für Sicherheit, Nachhaltigkeit und Effizienz. Diese Systeme werden für die Optimierung einzelner Kreislaufphasen oder des Gesamtkreislaufes maßgeschneidert entwickelt und mit Technologieunternehmen in die Anwendung überführt.
Das Verständnis der technischen Prüf- und Sensorphysik wird darüber hinaus durch Technologien und Konzepte aus der KI-Forschung ergänzt. Das Fraunhofer IZFP beschäftigt derzeit ca. 116 Mitarbeitende als Stammpersonal.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner
Dr.-Ing. Sergey Lugin
Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP
Telefon: 0681 9302-3702
E-Mail: sergey.lugin@izfp.fraunhofer.de
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