Digitale Dienstleistungen

Die Vernetzung und Interoperabilität von Informationen und Datensätzen ist eine wesentliche Essenz aktueller Industrie 4.0-Aktivitäten. Dies umfasst u. a. Big Data-Analyse, Langzeitstatistiken und maschinelles Lernen. Wichtige Informationsquellen stellen dabei Sensor-, Mess- und Prüfdaten dar, welche oft nicht ausreichend strukturiert oder gar unvollständig erfasst werden. Ein offener Standard für Mess- und Prüfdaten, welcher sowohl eine strukturierte Archivierung, Interoperabilität, aber auch flexible Anpassung erlaubt, stellt das DICONDE (Digital Imaging and Communications for Nondestructive Evaluation) Format dar. Die Technologie basiert auf dem medizinischen Standard DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) und erfasst durch ein ausgereiftes Informationsmodell neben den eigentlichen Ergebnissen auch wesentliche Metainformationen der Datengenerierung und Zuordnung. Für klassische Prüfverfahren wie u. a. Ultraschallprüfung, Wirbelstromprüfung, Computertomographie sind genaue Informationsmodelle verfügbar, welche die Daten vergleichbar und wiederauffindbar machen. Mittels »RESTfull Interfaces« können darüber hinaus Datensätze direkt nach der Erzeugung sicher verschlüsselt zum Datenarchiv übertragen werden.

Neben der Archivierung relevanter Datensätze können diese bspw. zur Analyse von Qualitätsmerkmalen bestimmter Bauteile oder ganzer Bauteilklassen genutzt werden und somit einen Beitrag zur Optimierung bestehender Produkte oder Prozessparameter leisten. Ebenso stellt das Archiv eine wichtige Grundlage für Trainingsdaten zur Entwicklung von KI-Modellen dar und kann im Sinne eines Datenkreislaufs genutzt werden und den Einsatz synthetischer Datensätze reduzieren.

Das Fraunhofer IZFP arbeitet derzeit als Teil einer Arbeitsgruppe der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (DGZfP) und der ASTM (American Society for Testing and Materials) an der Erweiterung und Entwicklung neue Standards für die ZfP. Hierzu gehört aktuell auch ein Entwurf zur Archivierung von A-Scans für die Ultraschallprüfung.

Profitieren Sie von unserer Expertise:

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• Ihr starker Partner für die Etablierung standardisierter, rechtssicherer Datenspeicherung mittels DICONDE
   

Entwurf zur Archivierung von UT-A-Scans im DICONDE-Format

(in englischer Sprache)

Die Vernetzung und der Austausch relevanter Daten zwischen verschiedenen Teilsystemen auf allen Ebenen der Kommunikationshierarchie stehen im Mittelpunkt von Industrie 4.0. Im Bereich der Prüftechnik wird dies derzeit nur zögerlich umgesetzt, da sich die Forschungsschwerpunkte der letzten Dekade vor allem auf die Entwicklung neuer Methoden und die eindeutige Interpretation von Daten konzentriert haben. Themen wie Konnektivität, Benutzerfreundlichkeit und Digitalisierung wurden jedoch vernachlässigt. Gerade der Konnektivität kommt eine wichtige Schlüsselrolle zu, da sie der Türöffner für die Interaktion mit externen Systemen ist und damit die Einflussnahme auf industrielle Prozesse erst ermöglicht. Die Anforderungen an das Datenvolumen sind im Vergleich zur dritten industriellen Revolution deutlich gestiegen. Während die Hauptanforderung noch darin bestand, Ergebnisse und einfache Befehle zu übermitteln, erfordert die Implementierung eines industriellen Internets der Dinge (IIoT) eine umfassende Beschreibung aller Parameter, Einstellungen, Funktionalitäten und anderer Metadaten. Eine mögliche Technologie, die diese Anforderungen erfüllen kann, ist OPC UA.

OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) ist eine plattformunabhängige, serviceorientierte Architektur für den Datenaustausch. Die Besonderheit dieses Kommunikationsstandards ist es, Daten semantisch zu beschreiben und nicht als strukturlose Pakete zu übertragen. Das bedeutet, dass die Interpretation der Daten hinsichtlich ihres Formats und ihrer Anordnung nicht in der Hand des Empfängers, liegt, sondern von dem System vorgegeben wird, das die Daten verwaltet. Darüber hinaus wird die semantische Beschreibung verwendet, um Companion Specifications (CS) zu erstellen, die es gleichartigen Maschinen ermöglichen, ein standardisiertes Informationsmodell für die Datenübertragung zu verwenden.

So kann die komplexe Information eines Inspektionsverfahrens eindeutig übertragen werden, aber auch die Komplexität eines Prüfauftrages an ein System gesendet werden. Definiert in einem CS, könnte diese semantische Beschreibung auch auf verschiedene Prüfverfahren angewendet oder zumindest angepasst werden.

Das Fraunhofer IZFP arbeitet derzeit als Teil einer Arbeitsgruppe der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (DGZfP) an einer CS für die ZfP. Diese Companion Specification soll für ein breites Spektrum von Prüfverfahren geeignet sein und sowohl die klassische manuelle Prüfung als auch vollautomatische Prüfplätze adressieren.

Profitieren Sie von unserer Expertise:

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