Akustische Diagnostik – Fehlerdetektion | Signalbeurteilung | Qualitätssicherung

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Zuhören - Analysieren - Qualität sichern

Mit wachsender Komplexität von Produkten sowie Fertigungs- und Betriebsprozessen steigt die Nachfrage nach wirtschaftlichen und zuverlässigen Ansätzen in Qualitätssicherung, Wartung und Instandhaltung. Verfahren der akustischen Diagnose bieten hier ein beachtliches Potenzial, da bereits mit geringem Aufwand Fehler detektiert werden können. Defekte Komponenten sowie kritische Anlagen- und Betriebsprozesse haben spezielle Geräuschmuster, die mit akustischen Verfahren schnell und präzise erkannt werden können. Das Fraunhofer IKTS stellt in dieser Broschüre eine Auswahl an leicht integrierbaren und kostengünstigen Lösungen der akustischen Diagnose vor, die in Kombination mit modernsten Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) entscheidende Optimierungspotenziale entlang des gesamten Produktlebenszyklus bieten.

Das Fraunhofer IKTS ist ein ausgewiesener Spezialist für Systeme und Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung und verfügt über langjährige Erfahrungen im Bereich der akustischen Diagnose. Mit aktiven und passiven Verfahren werden Betriebsstörungen oder Schäden an Komponenten detektiert. Die akustische Diagnose umfasst die Qualitätsbewertung von Bauteilen und Materialien, die Überwachung von Verschleißteilen in Maschinen und Anlagen und die Schadensdetektion an Bauteilen und Komponenten. Dabei können Produkte unterschiedlichster Materialien (u. a. Eisen, Aluminium, Glas, Faserverbundwerkstoffe, Papier) analysiert und bewertet werden. Akustische Diagnose kann während und nach der Fertigung sowie zur Zustandsüberwachung von Verschleißteilen oder Bauteilen eingesetzt werden. Sie ist somit für viele Branchen (Automobil- und Flugzeugindustrie und ihre Zulieferer, Maschinen- und Anlagenbau, Papierindustrie, Lebensmittelindustrie, Energiesektor etc.) geeignet. Auch bei nichttechnischen akustischen Signalen findet diese Technologie Anwendung, beispielsweise zur Schädlingserkennung bei der Getreidelagerung und zur Realisierung einer vertrauenswürdigen und betriebssicheren Sprachbedienung von Geräten im Industrieeinsatz. Modernste Methoden der künstlichen Intelligenz (KI), wie Mustererkennung und Maschinenlernen, bilden das Herzstück heutiger und zukünftiger akustischer Diagnoseverfahren. Sie erlauben selbst im Falle komplexer oder gestörter Schallsignale deren Bedeutung in Echtzeit automatisch und zuverlässig zu analysieren. Darüber hinaus kann der Grad der Beschädigung oder eine Restlebensdauer bestimmt werden.

Themen

 

Schadensdetektion

Der Prüfung von Bauteilen und Komponenten kommt besonders in den Bereichen Verkehr und Umwelt eine große Bedeutung zu.

Je eher Schädigungen oder Verschleißeffekte ermittelt werden, umso besser sind die Reparaturmöglichkeiten bzw. die Chancen, Folgeschäden vorzubeugen oder gar Katastrophen zu vermeiden.

 

Gütebewertung

Mehr als nur »gut« oder »schlecht« – Die Güte- bewertung von Bauteilen oder Erzeugnissen, vor allem während der Produktion und direkt nach der Herstellung, ist ein zentraler Baustein in der Qualitätssicherung. In den meisten Fällen ist eine 100-Prozent-Kontrolle Voraussetzung für die Abnahme produzierter Teile.

 

Verschleißmonitoring

Die Bewertung, ob ein Bauteil gut oder schlecht ist, genügt nicht. Die vom Fraunhofer IKTS entwickelten Lösungen des Verschleißmonitorings bieten einen neuen Ansatz: Mit Hilfe von Lebensdaueranalysen kann die Restlebensdauer eines Bauteils ermittelt werden. Diese trifft eine Aussage darüber, wann das betreffende Teil ausgetauscht werden muss.

 

Bio- und Sprachsignale

Akustische Diagnoseverfahren sind auch hervorragend für nichttechnische Signale, unter anderem Biosignale, Sprache oder Musik, einsetzbar.
Schädlinge, wie Käfer, erzeugen Fress- und Krabbelgeräusche. Damit ist ihr Vorkommen in Lagerhallen oder Getreidesilos nachweisbar. Da Schädlinge sehr große Mengen an Lebensmittel- und Getreidevorräten vernichten können, ist die permanente Überwachung von Silos sinnvoll.