生产过程中钣金件的质量保证和可靠识别@汉诺威 EuroBLECH展会

  为了保证质量而进行的破坏性测试程序非常耗时，会因产品损坏或毁坏而造成巨大的损失。过晚发现的过程干扰可能会导致严重浪费。此外，在每个加工阶段对每个对象进行清晰的识别和完整的可追溯性，可以优化产品质量和资源效率，是发展自组织价值链（I4.0）的必要先决条件。 Fraunhofer IZFP 的专家在汉诺威 EuroBLECH（27 号展厅，E8 展位）上展示了针对这两个问题的解决方案。
由于生产原因，标签和条形码等传统的物体标记通常不会永久且完好无损地保留在金属板零件上。仅当表面不会因成型、涂层或加工而发生太大变化时，才可以使用物体表面组件的光学可检测特征。因此，需要新的传感方法来检测组件内部的特征。

无标记组件识别

  INSITU（用于成型部件识别和可追溯性的内在结构分析）是一种新颖的电磁方法，可用于捕获材料的特征（微）结构内在特征，即使表面发生变化也能保留。其基础是电感传感器阵列，可以检测约 10 x 10 mm2的组件面积。使用机器学习方法对获得的识别数据进行分类，并确保即使在成型之后也能清晰地识别金属板零件。这是由数字对象存储器和特征空间中过程和质量数据的额外使用支持的，从而可以预测特征变化。测量时间目前为 3 秒，目标是最大测量时间为 0.5 秒。

使用 3MA II 在生产和开发中进行材料表征

  传统的测试方法，例如使用X射线衍射、金相分析和硬度压痕方法的残余应力测量，具有测试速度低和测试破坏性的特点，这使得它们在很大程度上不适合在工艺链中的制造步骤期间或之后立即测试表面层特性。弗劳恩霍夫 IZFP 所推广的无损检测方法提供了一种替代方案，如果实施得当，可以长期替代 X 射线或破坏性方法。微磁测试方法可以在制造步骤期间或之后立即对高达 100% 的产品进行快速、无损的测试。

  德国Fraunhofer IZFP开发的3MA II（微磁多参数、微观结构和应力分析）测试方法主要用于表征表面层。它是完全自动化的，可以直接集成到制造过程中。其高测试速度使其在大多数应用中能够进行 100% 无损测试，从而能够快速、同时评估表面层（0 至 8 毫米组件深度）的几个相关质量特性。 3MA II 结合了四种微磁技术：巴克豪森噪声、异差磁导率、切向磁场的谐波分析和多频涡流方法。当要测量的目标变量（例如硬度、硬度深度）和干扰变量（温度、残余应力等）可以同时变化时，这一点尤为重要。这样，干扰的影响就会减少或完全消除。

关于INSITU智能自优化系统：In-Trace – 无标记组件识别

基于材料指纹和固有电磁测量，可靠地跨生产识别金属部件

  每个加工阶段的每个半成品和组件的清晰标识和完整可追溯性，可以优化产品质量和资源效率，是发展自组织价值链（I4.0）的必要前提。由于生产原因，传统的物体标记（例如标签、条形码等）通常无法永久且完好地保留在物体上。物体表面组件的光学可检测特征仅在表面通过成型、加工或涂层发生显著改变时才可用。为了能够识别组件，需要新的传感过程来捕捉组件内部的特征。 In-Trace 项目采用一种新颖的电磁方法，可以捕捉材料的特征（微）结构固有特性，即使表面发生变化，这些特性也能保留下来。

  目前正在开发工业级传感器系统。这是基于一个电感传感器阵列，可检测约 50 x 60 mm2的组件面积。目标是实现 0.5 秒的最大测量时间。传感器获得的识别数据存储在特征空间中，并将组件表示为唯一的个体。然后使用合适的机器学习方法对得到的特征空间进行分类。这涉及稳定和例如即使只能捕获部分数据，有时也会使用冗余特征来实现识别。该识别由数字对象存储器和特征空间中过程和质量数据的额外使用支持，从而能够预测特征变化。例如，可以消除传感器抬起变化等干扰的影响。

拉伸试样的固有指纹 a) 成型前，b) 成型后（拉伸 10%）

带有标记测量区域的后灯罩

直方图 »孪生CNN数据集尾灯罩« 包括增强数据

无标记组件识别技术应用领域/可能的用途

  首先，研究了金属板材加工中的可能应用。事实证明，借助新的可追溯系统，即使在组件形成之后也可以对其进行识别。这也体现在部件生产过程中伴随的测量数据采集上。为此，使用自动化测试台在工业环境中验证了该可追溯性系统。此外，该系统还将用于铸造部件的质量控制。

用于安全性、可持续性和效率的传感器和数据系统

  德国Fraunhofer IZFP 无损检测技术研究院是一家致力于应用和工业导向研究领域的国际联网研发机构。该研究所的活动重点是开发用于工业流程和价值链无损监测的认知传感器和数据系统。我们是传统无损测量和测试技术向 NDE 4.0（即面向未来的传感器和数据系统）转型的先驱者和开拓者，以确保可持续和高效的（材料）循环经济。我们的传感器和数据系统主动、智能、独立地决定如何从其数据中生成、处理、转发和存档相关信息。上海量博智德机电设备有限公司作为授权代理，提供3MA无损测试系统的市场销售及售后服务。