用一种更智能的方式检测材料

飞机、火车和电力等许多设备都必须进行定期检查,一旦其中的缺陷、损坏等情况发现的太晚就可能会带来巨大的安全风险,并且不可避免的导致停机。现在,解决方法也许马上就会到来,有一款智能型3D SmartInspect传感器和检测系统,它所带来的新型检测方式有助于将已经建立的一些检测程序转化成未来式的数字化形式。


为了保证车辆的安全性能,德国大多数汽车往往每两年就需要对其进行一次全面检测和维修。除了车辆以外,一些对于安全性能要求较高的产品,例如,涡轮机、发电机和高压电容器等,同样需要进行定期的全面检测。尤其是当某些厂家为了追求最大化经济效益,使这些设备在极限状态下运行的时候,定期检测显得更为重要了。

为了进行这些检测和评估,工作人员往往需要打印出一张工厂布局地图,因为有些工厂面积太大,难以快速的找出需要检测的设备。一旦检测人员找到了待检测的设备或者结构,例如一个高压电容器,他们就会利用一个传感器对其进行检测。但是,困难之处在于他们必须检测该结构的整个表面,因为,表面上的某个缺陷大小对于该表面而言,就类似于该设备大小相对于整个工厂面积大小一样,也是非常难以发现的。 


此外,还有一个难处在于检测人员需要知道哪个部件或者哪块区域是他们已经利用传感器检测过的,以及还需要做什么?为了可靠地检测、评估不同条件下的各种检测对象,检测人员一般还需要接受漫长的培训过程,并且积累较为丰富的经验,但是,要想找到符合此类条件、经验丰富的工程师却并不是一件容易的事。


记录100%数据


然而,解决方法即将到来:弗劳恩霍夫无损检测研究所已经研发出了一款用于进行智能检测和质量控制方面的3D SmartInspect传感器和检测系统。


“利用它,检测人员将会准确的知道哪些部件或者区域是已经检测过的以及检测的结果。这套系统还能自动化生成关于检测结果的数字协议”,来自弗劳恩霍夫无损检测研究所的主任Bernd Valeske教授说道。


相比于现在已经存在的一些检测程序,3D SmartInspect的出现是一个质的飞跃。利用该传感器,在不久的未来,相对缺乏经验的检测人员同样可以执行检测操作,培训流程同样会明显缩短。


在日常工作中,检测过程看起来将会是这样的:检测人员穿戴一个增强现实(AR)眼镜,该系统能够与平板电脑或智能手机连接使用。他们通过眼镜看待被检查的对象,再次以高压电容器为例,当检测人员在物体上方运行该传感器时,眼镜显示器上的相应区域会变为绿色,而容器的其余部分则保持其原始颜色。这能帮助检测人员确定已经检查过的对象的每一寸区域。同时,系统还能够不断验证传感器数据是否已正确记录。


Valeske说:“检测人员不仅能够确保他们已经收集了100%的数据,而且他们还能保证检测结果的有效性”。


直通数字时代


一旦获取了所有的检测数据,检测人员可立即在增强现实眼镜上查看这些结果。含有缺陷的区域上,例如出现了一个孔腔或者腐蚀情况,显示器上则会出现红色显示。据此,检测人员能够快速的通过用粉笔在实际区域上做出标记或者一些数字方法告知维修小组哪里需要进行修理。


在数据收集之后,控制中心的专家们同样能够快速的检查这些数据,据此判断该缺陷是否非常严重?是否需要立即出动维修人员进行修理?亦或是可以再等待几天进行维修?


用于材料智能检测和安全性能要求较高的产品质量控制的AR系统


数字化记忆存储


利用该系统生成一个检测协议同样非常简单。


目前的一般情况是,检测人员需要记录他们的检测内容和数据,然后将数据与检测对象进行分配对应,这是一种非常容易出差错的方法。而利用3D SmartInspect,检测数据会自动且清晰地分配给测量对象,并且不需要编写检测协议。使用这套智能型传感器系统,工程师可以在产品生命周期的每个阶段,准确地收集相关数据并对其进行数字化存储。


“直到现在,将数据转换成数字化形式还不是人们所优先考虑的,在未来,我们将有一个数字化记忆存储,并可以自动将数据嵌入到该数字系统中,这是非常重要的一步,尤其是对工业4.0而言”,Valeske解释道。这些数字方法提供了巨大的经济优势,因为它们显著减少了因设备停机而带来的经济损失。


3D SmartInspect的初样目前已经完成,弗劳恩霍夫无损检测研究所的研究人员将会于今年4月份在汉诺威工业博览会上为人们进行展示。对于下一步,研究人员正在努力将该系统转移到AR眼镜上。


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