Assistenzsysteme für Qualitätssicherungsprozesse

Mensch-Maschine-Interaktion zur Verbesserung der Zuverlässigkeit von Prozessschritten

Digitalisierung von QS- Prozessen, Erhöhung der Zuverlässigkeit, Reduzierung des Human- Factor

© Fraunhofer IZFP

»3D-SmartInspect« ist ein neues System zur digitalen handgeführten Prüfung von sicherheitsrelevanten industriellen Komponenten und Strukturen. Das intelligente Assistenzsystem erfasst optisch den Prüfprozess (z. B. Wirbelstromverfahren, 3MA, Ultraschall), das Trackingmodul verfolgt die Bewegung des Prüfkopfs und protokolliert Prüfpositionen und Messsignale. Abschließend wird das Ergebnis in Form einer digitalen Bauteilakte an DICONDE (Digital Imaging and Communications for Non-Destructive Evaluation) übergeben.

Lösungen

Die Prüfung von sicherheitsrelevanten industriellen Komponenten und Strukturen wird in vielen Fällen per Hand durchgeführt. Bei dieser »handgeführten Prüfung« hängt die Qualität der Prüfung stark vom Personal und den Umgebungsbedingungen ab. Die korrekte Analyse der Messwerte und die vollständige Erfassung des Prüfbereichs verlangen ein großes Maß an persönlicher Expertise. 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 dabei nicht hergestellt.

Digitale Dokumentation und interaktiver Prüfung mit »3D-SmartInspect«

Mit der entwickelten »3D-SmartInspect«-Technologie steht nun ein System mit interaktiver Assistenz und digitaler Dokumentation zur manuellen Prüfung zur Verfügung. Das Assistenzsystem erfasst optisch den Prüfprozess (z. B. Wirbelstromverfahren, 3MA, Ultraschall), das Trackingmodul verfolgt die Bewegung des Prüfkopfs und protokolliert Prüfpositionen und Messsignale. Aufgenommene Messsignale und Volumendaten werden KI-gestützt ausgewertet und für das Livebild mit Ortskoordinaten fusioniert. Die registrierten Fehleranzeigen werden auf einem Kontrollbildschirm (Notebook oder Tablet) dargestellt. Augmented Reality (AR) ermöglicht zudem die Visualisierung mit einer HoloLens Brille.

 

Vorteile:

  • 100-Prozent-Prüfung: Das System gewährleistet, dass der Prüfbereich vollständig abgetastet wird und alle erkannten Fehlstellen (z. B. Korrosion, Risse) lokalisiert werden.
  • Reduktion der Prüfzeit: Die Arbeit des Prüfers wird durch die interaktive Visualisierung bereits geprüfter und noch zu prüfender Bereiche beschleunigt. Mehrfaches Abtasten eines Bereichs wird vermieden.
  • Digitales Prüfgedächtnis: Automatische Dokumentation der Prüfergebnisse als Nachweis der korrekten Prüfdurchführung gemäß Anforderungen der Qualitätssicherung.
  • Kombination mit kollaborativer Robotik und weiteren Sensoren auf Grundlage von weiteren Prüfprinzipien.

Einsatzbereiche

Das Assistenzsystem kann in allen industriellen Anwendungen mit manuellen QS-Prozessen eingesetzt werden:

  • Automobilindustrie
  • Luft- und Raumfahrt
  • Energieanlagen oder Großgerätebau.