Betrieb

Inspektion und Zustandsüberwachung von Produkten in der Nutzungsphase

Im Themenbereich Inspektion und Monitoring von Strukturen im Betrieb beziehungsweise während der Wartung beschäftigt sich das Fraunhofer IZFP schwerpunktmäßig mit der Entwicklung von Methoden und Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung zur Zustandsüberwachung und -bewertung einschließlich Lebensdauermanagement. Dies umfasst Prüfverfahren für die Wartung und Instandhaltung von Bauteilen bis hin zu Condition Monitoring-Systemen zur zustandsbasierten Inspektion.

Dabei werden ZfP-Verfahren wie Ultraschall, Mikromagnetik, Wirbelstrom, Mikrowelle und Thermographie und deren Kombination im Sinne multimodaler ZfP betrachtet. Darauf basierend werden Prüfkonzepte sowie Labormuster und Prototypen für die Anwendungsbereiche Automobil, Bahn, Luftfahrt, Energietechnik, Infrastruktur entwickelt.

Fragestellungen zum Bereich Service / Maintenance werden sich zunehmend in Richtung der zustandsbasierten Wartung im Sinne einer Predictive Maintenance verlagern, bei der die Zustandsüberwachung auf Basis zerstörungsfreier Prüfverfahren einen wesentlichen Bestandteil einnimmt. Besondere Forschungsschwerpunkte ergeben sich aus der Entwicklung quantitativer Ultraschall-Prüfsysteme, insbesondere kommen elektromagnetisch angeregter Ultraschall (EMUS) in Hinblick auf geführte Wellen oder UItraschall-Phased-Array-Verfahren für dreidimensionale Bildgebung in Betracht.

Diese Verfahren kommen für verschiedene prüftechnische Fragestellungen im Rahmen der Wartung und Diagnose von sicherheitsrelevanten Bauteilen zum Einsatz, z. B. in den Bereichen Bahn (Radsatzprüfung), Infrastruktur (Betonprüfung) und Anlagen (Pipelineprüfung).

Daran anknüpfend steht die Entwicklung neuer Rekonstruktions- und Bildverarbeitungsalgorithmen zur Datenbewertung und Datenvisualisierung auch für die Kombination mehrerer ZfP-Methoden für multimodale Prüfverfahren im Mittelpunkt diverser Forschungsaktivitäten. Ein wichtiger Zukunftstrend zeichnet sich im Bereich des Condition Monitoring ab, d. h. in der permanenten Überwachung mit dem Ziel der optimierten Ressourceneffizienz und / oder der Bewertung der Sicherheitsreserven von Bauteilen bzw. Anlagen im Betrieb.

Dieses Feld gewinnt nicht nur im Energiebereich oder in der Luftfahrt immer mehr an Bedeutung, sondern auch im Bahn-, Infrastruktur- oder Anlagenbereich. Hier steht die Entwicklung einer multimodalen Sensorplattform mit spezifischer Sensorik und Datenauswertung im Vordergrund aktueller Arbeiten.

Stichworte

Condition Monitoring, Lebensdauermanagement, Monitoring, Zustandsüberwachung