Neu­es luft­schall­ba­sier­tes Prüfverfahren

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.