Nedestruktivní testování

Metody nedestruktivního testování konstrukčních dílů a materiálová diagnostika aktuálně procházejí proměnou paradigmatu a je potřeba je v kontextu průmyslu 4.0 nově definovat. Nové koncepty senzorů, robotizovaná měření, cloudový sběr dat, jejich ukládání, propojování a vyhodnocování pomocí umělé inteligence pohánějí vývoj a rozšiřují spektrum využití těchto metod.

Fraunhofer IKTS v lokalitě Klotzsche má v oblasti materiálové diagnostiky dlouholeté zkušenosti a novým výzvám se staví čelem. Koncepty, které vycházejí z  výzkumu keramiky na IKTS, je možné aplikovat i v prostředí materiálové diagnostiky. Tyto koncepty staví na dosažení co nejkompletnějších hodnotových řetězců a realizaci inovací materiálů a procesů na úrovni systému.

Nedestruktivní metody testování konstrukčních dílů a materiálová diagnostika mohou být využity v průběhu celého životního cyklu produktu od jeho vývoje až po zkoušky ve výrobním procesu. Těžištěm činnosti Fraunhofer IKTS Klotzsche jsou tradiční nedestruktivní metody jako ultrazvuk, vířivé proudy, rentgen nebo akustická diagnostika. Nové metody jako laser speckle photometry nebo optická koherentní tomografie tyto tradiční metody doplňují nebo s nimi bývají kombinovány. Propojením dat získaných během zkoušky s dynamickým simulačním modelem testovaného konstrukčního dílu nebo systému je možné za pomoci digitálního dvojčete předpovědět jeho životnost či výkonnost.

Fraunhofer IKTS je součástí světově vedoucího výzkumného klastru Drážďanský materiálový výzkum (Dresdner Werkstoffforschung) a kooperuje se sítí Drážďanská Mikroelektronika (Dresdner Mikroelektronik) i s etablovanými strojírenskými podniky.

Portfolio kompetencí, které nabízí Fraunhofer IKTS, dalece přesahuje portfolio klasických poskytovatelů nedestruktivních zkoušek. Tradiční silnou stránkou aktivit institutu jsou rozsáhlé znalosti v oblasti šumových signálů – to se odráží jak ve specializované senzorice a vlastní elektronice s excelentním poměrem signál-šum, tak ve vlastní softwarové knihovně a užívání nejmodernějších metod strojového učení. Matematické know-how institutu a jeho výzkumných partnerů je základem vývoje algoritmů a konceptů fúze senzorických dat.

Vývoj sensorů těží z materiálových systémů a technologické nabídky mateřského institutu IKTS. To zahrnuje technologie tenkých, tlustých a mnohočetných vrstev ale také tištěnou elektroniku a keramickou senzoriku vhodnou pro drsné provozní podmínky. V profilových linkách nanoanalytiky a robustní elektroniky jsou získávány poznatky týkající se modelů selhávání a tyto jsou poté zúročeny při vývoji senzorových řešení. Možnosti bezporuchového optického přenosu dat a jejich kompresse pomocí předzpracování v senzoru doplňují portfolio kompetencí institutu.

Tyto klíčové technologické kompetence umožňují – společně se systémovým přístupem a díky kreativnímu týmu vědců, techniků a inženýrů – dále vyvíjet etablované procesy a kvalifikovat nové metody nedestruktivního testování.

Pro zákazníky Fraunhofer IKTS existují různé způsoby, jak s institutem spolupracovat – dle konkrétního zadání a vlastních možností zákazníka. Spektrum projektů sahá od jednoduchých služeb přes jednorázový odborný další vývoj stávajících metod nebo specifických komponent zákazníka až po vývoj kompletních systémů. Na počátku projektu vždy stojí jasná analýza zadaného požadavku a demonstrace jeho proveditelnosti. Studie proveditelnosti v raných fázích vývoje redukuje finanční riziko a je základem pro další projektové kroky. Výsledkem je certifikovaný systém označený značkou CE nebo v případě vývoje testovacích technologií v oblasti ultrazvuku či výřivých proudů povolení od centra pro nedestruktivní testování. Jednotlivé vývojové a realizační kroky se flexibilně domlouvají mezi zadavatelem zakázky a Fraunhofer IKTS. Úspěšný vznik nových hardwarových řešení se komercializuje v průmyslových kooperacích a ta mohou být licencována pro aplikační oblasti průmyslových partnerů.