Zerstörungsfreie Prüfung - Materialfehler leichter aufspüren

Die Überprüfung von Flugzeugen, Zügen und Energieanlagen gehen oft mit teuren Stillstandzeiten einher. Daher überführen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) die althergebrachten Prüfroutinen mit dem Sensor- und Inspektionssystem 3D-Smartinspect nun in die digitale Welt von morgen. „Der Prüfer weiß genau, wo er schon gemessen hat, welches Ergebnis die Messung hatte, und das Protokoll liegt sofort in digitaler Form vor“, erläutert Prof. Bernd Valeske, Abteilungsleiter am IZFP. Im Vergleich zu heutigen Verfahren sei das ein Quantensprung. So könnten künftig auch Prüfer eingesetzt werden, die noch nicht so erfahren sind. Zudem lasse sich die Ausbildung wesentlich verkürzen.

In der Praxis haben die Kontrolleure künftig beispielsweise eine Augmented Reality-Brille (AR) auf. Das System funktioniert jedoch ebenso auf einem Tablet-PC oder einem Smartphone. Durch die Brille sieht der Mitarbeiter das zu prüfende Objekt, zum Beispiel einen Hochdruckbehälter. Fährt er mit dem Sensor darüber, färbt sich der entsprechende Bereich im Display der Brille grün. Die anderen Stellen des Druckbehälters erscheinen weiterhin in ihrer Originalfarbe. So kann der Tester sichergehen, dass er auch tatsächlich kein Stückchen des Druckbehälters außer Acht gelassen hat. Zudem kontrolliert das System umgehend, ob der Sensor die Daten korrekt aufgenommen hat. „Der Prüfer kann zum einen sichergehen, dass er die Daten zu 100 Prozent erfasst hat, zum anderen, dass alle Messungen gültig sind“, sagt Valeske.

Ist die Datenaufnahme abgeschlossen, sieht der Kontrolleur über die AR-Brille sofort das Ergebnis. Bereiche, in denen etwas im Argen liegt – eine Hohlstelle, die dort nicht hingehört, oder Korrosion –, erscheinen im Display rot. Diese kann der Prüfer dann entweder per Kreidestift an der realen Komponente oder auch in digitaler Form für das Reparaturteam markieren.

Auch das Erstellen des Prüfprotokolls vereinfacht sich erheblich. Wo bislang der Prüfer seine Arbeit aufwändig dokumentieren und die Daten dem Objekt zuweisen musste, das er vermessen hat, ordnet 3D-Smartinspect die Daten automatisch und eindeutig zu. Ingenieure können relevante Daten mit intelligenten assistierenden Sensorsystemen korrekt aufzeichnen und im digitalen Produktgedächtnis gewinnbringend nutzen – und das in jeder Produktlebensphase. „Bisher wurden die Daten nur ganz marginal in die digitalen Welten überführt. Künftig haben wir ein digitales Prüfgedächtnis und betten die Daten automatisch in digitale Systeme ein. Das ist besonders vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 ein wichtiger Schritt“, erklärt Valeske. Diese digitale Herangehensweise bringt enorme wirtschaftliche Vorteile, denn die Stillstandszeiten lassen sich auf diese Weise deutlich reduzieren, wenn nicht gar gänzlich vermeiden.

Ein erster Prototyp des 3D-Smartinspect ist bereits fertig. Die Fraunhofer-Forscher wollen ihn im Rahmen der Hannover Messe, die vom 24. bis 28. April stattfindet, vorstellen – zunächst noch auf Basis eines Tablet-PCs. In einem weiteren Schritt arbeiten sie daran, das System auf AR-Brillen zu übertragen.

Quelle: Fraunhofer IZFP