Was macht ein Verfahren zur akustischen Überwachung von Prozessen an einem Messestand, bei dem sich alles um optische Mess- und Prüfverfahren und um industrielle Bildverarbeitung dreht? “Ganz einfach”, so Judith Liebetrau, Projektleiterin am Fraunhofer IDMT, “unser Prüfsystem ist die ideale Ergänzung des Fraunhofer-Monitoring-Portfolios zur Überwachung von Fertigung und Produktqualität. Überall da, wo optische Prüfsysteme an ihre Grenzen stoßen, weil die Sensoren beispielsweise nicht nah genug an das Prüfteil oder die Maschine herankommen oder zu vermessende Teile bereits verbaut sind, könnte zukünftig unser Konzept zur akustischen Qualitätsprüfung zum Einsatz kommen”, erklärt sie weiter.
Die Ergänzung optischer Prüfverfahren um akustische Sensorik und entsprechende Analyseverfahren bietet die Möglichkeit, komplett neue Prüfsysteme zu konzipieren: Je mehr Messdaten zu einem Objekt vorliegen, umso zuverlässiger können Aussagen getroffen werden. Aktuell sucht das Ilmenauer Forschungsinstitut weitere Industrie- und Forschungskooperationen, um das Thema Sensordatenfusion voranzutreiben. Ein wichtiger Vorteil ist dabei, dass das akustische Analyseverfahren sehr gut nachträglich in bestehende Produktions- und Prüfsysteme integriert werden kann, da kein unmittelbarer Kontakt zur Maschine oder zum Bauteil bestehen muss. Vielmehr setzt das Prüfverfahren des Fraunhofer IDMT auf luftschallbasiertes Acoustic Condition Monitoring, je nach Bedarf mit einem oder mehreren Mikrofonen.
Nachdem das aufgenommene akustische Signal von Störgeräuschen der Produktionsumgebung bereinigt wurde, wird es vom Computer anhand eines durch Referenzdaten angelernten Modells auf Fehler untersucht. Je »reiner« dabei das zu prüfende akustische Signal vorliegt, umso genauer erkennt das Analysetool Abweichungen und kann Aussagen zur Qualität von Produkten und Zuständen von Maschinen treffen. Für eine sichere Verarbeitung der Messergebnisse und eine vertrauenswürdige Weitergabe und Speicherung der Daten bietet das Fraunhofer IDMT geeignete Sicherheitstechnologien an.
Die Einsatzgebiete des neuen akustischen Prüfverfahrens sind vielfältig. So können schon vor der Produktion von Bauteilen Aussagen über die Materialbeschaffenheit gemacht werden und während der Montage und des Handlings akustische Funktionalitätsprüfungen und Zustandsüberwachungen durchgeführt werden. Doch nicht nur während des Produktionsprozesses bedarf es eines zuverlässigen Monitorings. Auch für den End-of-line-Test in der Qualitätskontrolle kann das neue Prüfverfahren eingesetzt werden.
