Die Industrielle Revolution ist weitestgehend bekannt. Jedoch was genau sind ZfP 4.0 und NDE 4.0? In diesem Artikel geht es zunächst um die Entwicklung von Industrie und zerstörungsfreier Prüfung und Bewertung (engl. non-destructive Evaluation – NDE). Anschließend werden einige neue Technologien der Industrie 4.0 dargestellt, sowie Vorteile von ZfP & NDE 4.0.
Dieser Artikel ist eine Zusammenfassung einer Veröffentlichung von Dr. Johannes Vrana & Ripi Singh – „The NDE 4.0: Key Challenges, Use Cases, and Adaption“. Ihre Forschung beschäftigt sich mit den neusten Methoden der ZfP. Ihr Beratungsunternehmen ist ein kompetenter Ansprechpartner für Forschung & Entwicklung im Bereich der ZfP.
Hier sind die anderen Artikel zu unserer NDE 4.0 Serie:
Inhalt
Was ist Industrie 4.0?
Die industriellen Revolutionen sind wie folgt unterteilt:
- 1.0 Mechanisch (Dampf, Energie)
- 2.0 Technisch (elektrische Energie, Massenproduktion)
- 3.0 Digital (Datenverarbeitung, Mikroelektronik)
In der Industrie wird zur Zeit die 4. Revolution durchlaufen. Diese wird auch als Industrie 4.0 bezeichnet und beschreibt die zunehmende Digitalisierung, wie z.B. moderne Technologien und Produktionen sowie schnellere Reaktionen auf den Absatzmarkt.
Was ist ZfP & NDE 4.0?
NDE bedeutet „zerstörungsfreie Bewertung“ und umfasst die Auswertung bei der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP). Ihre technologischen Stufen können wie folgt definiert werden:
- 1.0 Werkzeuge (zur Schärfung der Sinne)
- 2.0 Analoge Systeme (zur Ansicht innerhalb der Komponenten)
- 3.0 Digitale Verarbeitung und Automatisierung
Die 4. Revolution wird auch als ZfP 4.0 & NDE 4.0 bezeichnet. Diese beschreibt die Transparenz von Informationen, technische & digitale Hilfsmittel und autonome und dezentralisierte Entscheidungen.
Wie sehen Industrie und NDE im Vergleich aus?
Industrie und NDE sind jeweils in 4 Revolutionen unterteilt. In der 1. und 2. Revolution gibt es noch kaum Gemeinsamkeiten. Jedoch schon in der 3. ähneln sie sich sehr stark. Die Bereiche NDE und Industrie befindet sich aktuell in der digitalen Revolution. Dabei nutzen beide vernetzte Systeme, welche dank moderner Technologien und technischer Unterstützungen autonome und dezentralisierte Entscheidungen treffen können.
ZfP 4.0 - Die 7 Technologien, die Sie kennen sollten.
Big Data: Beschreibt die immer steigenden Datenmengen, die zur Verfügung stehen und mithilfe von Systemen ausgewertet werden.
Künstlicher Intelligenz (KI): Ist ein System, welches Daten und Bilder interpretieren kann, dann daraus lernt und mithilfe des Gelernten Aufgaben mit flexibler Anpassung lösen kann. Häufig werden dazu sog. Neuronale Netze verwendet.
Digitale Zwillinge: Auf der Grundlage von gesammelten Daten können durch Simulationen z.B. Handlungsempfehlungen ausgesprochen oder Entscheidungen vorausgesagt werden. Der digitale Zwilling ist dann eine Entität, die genau die gleichen Präferenzen besitzt. Eine KI kann als Grundlage für solche Simulationen genutzt werden.
Cloud: In einer Cloud können Daten sicher gespeichert werden, um dann von jedem beliebigen Ort darauf zugreifen zu können. Sie besteht aus einem verteilten Servernetz.
Internet der Dinge: Alle Daten, Geräte und Sensoren werden hier miteinander verbunden und sind über eine Cloud ansprechbar. Wird häufig mit IoT oder IIoT für engl. (Industrial) Internet of Things abgekürzt.
5G: Ist eine mobile Datenübertragungstechnologie und der Nachfolger von 4G/LTE und ermöglicht den Anschluss einer hohen Anzahl von Geräten und sorgt für robuste Echtzeit-Datenverbindung.
Blockchain: Durch eine Blockchain können Daten nicht mehr unerkannt geändert werden, was die Nachverfolgbarkeit und das Vertrauen verbessert.
Welche Vorteile hat ZfP 4.0 & NDE 4.0?
Durch die Möglichkeiten von NDE 4.0 entstehen einige Vorteile. Durch die Verfügbarkeit von vielen Beispieldaten (Big Data) besteht die Möglichkeit zur Anwendung von Machine Learning & Künstlicher Intelligenz (KI). Mit Hilfe eines KI basiertes Systems wird die Prüfung der Bauteile verbessert und somit die Qualität gesteigert.
Ebenfalls kann die Effizienz durch moderne Konnektivität und fortschrittliche Computer gesteigert werden. Aufgrund der technischen Unterstützungen wird der Datenaustausch und das Feedback zwischen Kunden und Auftraggebern vereinfacht. Zusätzlich ist dieses System zuverlässiger und Prüfungen sind leichter zurück zu verfolgen.
Da der Bewertungsprozess jedoch teilweise subjektiv ist, kann NDE 4.0 nur einen ersten Schritt leisten, um Aufnahmen und Ungänzen richtig einzuschätzen. Ebenfalls müssen alle Anwender der Technologie immer auf dem neusten Stand der Technik sein.
Wie kann ich ZfP 4.0 & NDE 4.0 nutzen?
Die digitale Radioskopie (DR) und das Arbeiten mit Speicherfolien wird zunehmend beliebter, aber auch andere bildgebende Verfahren wie dem Phased-Array (UT) bieten Bildmaterial, das digital ausgewertet werden kann.
Um bei der Prüfung und Auswertung Zeit- und Nerven zu sparen, sollte man das richtige Werkzeug verwenden. Oft ist eine Interpretation von Ungänzen auch nicht eindeutig, sodass man einen Kollegen um Rat fragt. Der sentin EXPLORER erleichtert die Auswertung durch die automatische Analyse und Markierung von Ungänzen.
Machen Sie den ersten Schritt in Richtung ZfP 4.0 und NDE 4.0.
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