Leitfaden zur visuellen Inspektion

Was ist eine visuelle Inspektion und warum ist sie so wichtig?

Die Sichtprüfung ist eine Methode der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP), bei der eine Komponente direkt beobachtet wird, um Oberflächenunterbrechungen, Defekte oder Abweichungen von den Spezifikationen zu erkennen. Als einfachste und grundlegendste Form der Qualitätskontrolle dient sie oft als Vorstufe zur Anwendung komplexerer Testmethoden.

Zu den wichtigsten Zielen der visuellen Inspektion bei industriellen Anwendungen gehören:

• Erkennen von Oberflächendefekten wie Rissen, Korrosion und Porosität
• Überprüfung der Maßhaltigkeit und Ausrichtung
• Bewertung der Qualität und Integrität von Schweißnähten
• Erkennen von Montagefehlern oder fehlenden Komponenten
• Unterstützung anderer ZfP-Methoden durch Aufzeigen von Bereichen, die einer weiteren Untersuchung bedürfen

Wichtige Methoden der visuellen Inspektion

Visuelle Inspektionstechniken lassen sich anhand der Art und Weise, wie Inspektoren das Prüfobjekt betrachten und mit ihm interagieren, kategorisieren. Jede Methode hat spezifische Anwendungen, Vorteile und Einschränkungen, die Qualitätsmanager bei der Entwicklung von Prüfprotokollen kennen sollten.

Direkte Sichtprüfung (DVT)

Bei der direkten visuellen Prüfung untersucht der Inspektor das Objekt mit bloßem Auge oder mit einfachen Vergrößerungswerkzeugen. Diese Methode erfordert einen direkten Sichtkontakt zum Inspektionsbereich und geeignete Lichtverhältnisse.

DVT wird in der Regel verwendet, wenn die Testoberfläche leicht zugänglich und ohne komplizierte Geräte sichtbar ist. Zum Beispiel die Inspektion von Schweißnähten auf einer ebenen Fläche, auf der der Inspektor den Bereich mit oder ohne Lupe direkt betrachten kann.

Visuelle Ferninspektion (RVI)

Bei der visuellen Ferninspektion werden spezielle optische Instrumente eingesetzt, um Bereiche zu untersuchen, zu denen ein direkter Zugang schwierig oder gefährlich ist. Diese Methode ist unerlässlich für enge Räume, gefährliche Umgebungen oder interne Komponenten, die nicht direkt beobachtet werden können.

RVI wird typischerweise bei der Inspektion der Innenflächen von Rohren, Druckbehältern, Turbinen oder anderen engen Räumen eingesetzt. Zum Beispiel die Verwendung eines Endoskops, um das Innere eines Flugzeugtriebwerks zu untersuchen, ohne es zu zerlegen.

Manuelle vs. automatisierte visuelle Inspektion

Abgesehen von der Unterscheidung zwischen direkt und aus der Ferne kann die visuelle Inspektion manuell durch geschulte Inspektoren oder durch automatisierte Systeme mit fortschrittlicher Bildverarbeitungstechnologie durchgeführt werden:

Wesentliche Werkzeuge und Technologien für die visuelle Inspektion

Die Effektivität der visuellen Inspektion hängt maßgeblich von den verwendeten Werkzeugen und Technologien ab. Von einfachen Lupen bis hin zu fortschrittlichen Bildgebungssystemen haben Qualitätsfachleute Zugang zu einer breiten Palette von Geräten, die für verschiedene Inspektionsszenarien entwickelt wurden.

Grundlegende Inspektionswerkzeuge

• Lupen und Lupenbrillen
• Inspektionsspiegel
• Messgeräte (Messschieber, Mikrometer)
• Oberflächenkomparatoren
• Spezialisierte Beleuchtung (Taschenlampen, UV-Lampen)

Optische Instrumente

• Boreskope und Fiberskope
• Video-Sonden und Kameras
• Mikroskope (digital und optisch)
• Endoskope für beengte Räume
• Gelenkige Video-Sonden

Fortgeschrittene Technologien

• Drohnengestützte Inspektionssysteme
• 3D-Bildgebung und Photogrammetrie
• Wärmebildkameras
• KI-unterstützte Fehlererkennung
• Augmented Reality Inspektionshilfen

Vergleich von Werkzeugen für die visuelle Inspektion nach Anwendung

Umweltkontrollen

Die Inspektionsumgebung hat einen erheblichen Einfluss auf die Effektivität der visuellen Inspektion. Ordnungsgemäße Kontrollen umfassen:

• Beleuchtung: Halten Sie ein Minimum von 500 Lux für allgemeine Inspektionsaufgaben und 1000+ Lux für Präzisionsarbeiten ein. Verwenden Sie diffuses Licht, um Blendung und Schatten zu minimieren.
• Betrachtungswinkel: Positionieren Sie die Inspektoren innerhalb von 24 Zoll (600 mm) von der Inspektionsfläche mit einem Blickwinkel von mindestens 30°, um die Sicht zu optimieren.
• Ergonomie: Gestalten Sie Inspektionsarbeitsplätze so, dass Ermüdungserscheinungen durch verstellbare Sitze, die richtige Arbeitshöhe und Werkzeuge, die die körperliche Belastung verringern, minimiert werden.
• Hintergrund: Verwenden Sie kontrastreiche Hintergründe, um die Sichtbarkeit von Fehlern zu verbessern – helle Hintergründe für dunkle Objekte und umgekehrt.
• Sauberkeit: Stellen Sie sicher, dass sowohl der Inspektionsbereich als auch die zu inspizierenden Gegenstände sauber und frei von Verunreinigungen sind, die Mängel verdecken könnten.

Ausbildung und Zertifizierung von Inspektoren

Das menschliche Element bleibt bei der visuellen Inspektion entscheidend, selbst mit fortschrittlichen Technologien. Effektive Schulungsprogramme sollten Folgendes beinhalten:

• Formale Zertifizierung: Von der Industrie anerkannte Zertifizierungen wie Certified Welding Inspector (CWI) oder ASNT Visual Testing Level II vermitteln standardisiertes Wissen.
• Defekt-Erkennung: Training mit tatsächlichen Fehlerproben und Referenzstandards, um die Fähigkeit zur Mustererkennung zu entwickeln.
• Sehtests: Regelmäßige Tests der Sehschärfe und Farbwahrnehmung, um sicherzustellen, dass die Inspektoren visuelle Anomalien effektiv erkennen können.
• Kontinuierliches Lernen: Fortlaufende Schulungen, um die Fähigkeiten zu erhalten und neue Inspektionstechniken zu erlernen, wenn sich die Technologien weiterentwickeln.
• Cross-Training: Vertrautheit mit mehreren Inspektionsmethoden, um zu verstehen, wie die visuelle Inspektion andere NDT-Techniken ergänzt.

Dokumentation und Standardisierung

Eine konsistente Dokumentation sorgt für Wiederholbarkeit und Rückverfolgbarkeit im Inspektionsprozess:

• Schriftliche Verfahren: Entwickeln Sie detaillierte Inspektionsverfahren, die Akzeptanzkriterien, Inspektionsmethoden und benötigte Werkzeuge festlegen.
• Referenzstandards: Halten Sie kalibrierte Referenzproben bereit, die akzeptable und inakzeptable Bedingungen zum Vergleich aufweisen.
• Digitale Dokumentation: Verwenden Sie digitale Systeme zur Aufzeichnung von Inspektionsergebnissen, einschließlich Fotos von Defekten für spätere Referenzen und Schulungen.
• Rückverfolgbarkeit: Führen Sie Systeme ein, um nachzuverfolgen, welche Artikel von wem, wann und mit welchem Ergebnis inspiziert wurden.
• Regelmäßige Audits: Führen Sie regelmäßige Überprüfungen der Inspektionsprozesse durch, um Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren und die Einhaltung der Standards sicherzustellen.

Fallstudie: KI-gestützte visuelle Inspektion erfolgreich

Häufige Herausforderungen und Lösungen bei der visuellen Inspektion

Trotz ihrer grundlegenden Bedeutung steht die visuelle Inspektion vor mehreren Herausforderungen, die ihre Effektivität beeinträchtigen können. Das Verständnis dieser Herausforderungen und die Implementierung geeigneter Lösungen sind für die Aufrechterhaltung der Inspektionsqualität von entscheidender Bedeutung.

Herausforderungen

• Ermüdung der Inspektoren: Langwierige Inspektionsaufgaben führen zu verminderter Aufmerksamkeit und übersehenen Mängeln.
• Subjektive Interpretation: Verschiedene Inspektoren können dieselben visuellen Daten unterschiedlich interpretieren.
• Komplexe Geometrien: Komplizierte Teile mit mehreren Oberflächen sind schwer gründlich zu prüfen.
• Unzugängliche Bereiche: Interne Komponenten oder beengte Räume können schwer direkt einsehbar sein.
• Schwankende Lichtverhältnisse: Veränderungen in der Beleuchtung können Defekte maskieren oder fälschlicherweise anzeigen.
• Inspektion großer Mengen: Große Mengen von Artikeln erfordern viel Zeit und Ressourcen.

Lösungen

• Rotationspläne: Führen Sie regelmäßige Pausen und Aufgabenrotation ein, um Müdigkeit zu bekämpfen.
• Standardisierte Kriterien: Entwickeln Sie klare, objektive Akzeptanzstandards mit visuellen Referenzen.
• 3D-Bildgebung: Nutzen Sie Photogrammetrie und 3D-Scannen für komplexe Geometrien.
• Ferngesteuerte visuelle Werkzeuge: Setzen Sie Boreskope und Videosonden für unzugängliche Bereiche ein.
• Kontrollierte Beleuchtung: Standardisieren Sie die Beleuchtung mit gleichmäßiger, angemessener Beleuchtung.
• Automatisierte Systeme: Implementieren Sie KI und Computer Vision für die Inspektion hoher Stückzahlen.

Zukünftige Trends in der visuellen Inspektion

Der Bereich der visuellen Inspektion entwickelt sich rasant weiter, angetrieben von Fortschritten in der Bildgebungstechnologie, künstlicher Intelligenz und Konnektivität. Das Verständnis dieser aufkommenden Trends kann Qualitätsfachleuten helfen, sich auf die Zukunft der Inspektion vorzubereiten.

Aufstrebende Technologien

Ausblick auf die Akzeptanz in der Branche

Die Einführung fortschrittlicher visueller Inspektionstechnologien ist je nach Branche sehr unterschiedlich, wobei die Luft- und Raumfahrt und die Automobilindustrie führend sind, während andere Branchen in unterschiedlichem Tempo folgen:

Schlussfolgerung: Aufbau eines effektiven Programms für visuelle Inspektionen

Die visuelle Inspektion ist nach wie vor ein Eckpfeiler der Qualitätssicherung in allen Industriezweigen. Sie kombiniert das unersetzliche Urteilsvermögen geschulter Inspektoren mit immer ausgefeilteren Technologien. Wie wir in diesem Leitfaden bereits erläutert haben, werden bei effektiven Programmen zur visuellen Inspektion traditionelle Methoden mit neuen Technologien kombiniert, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Zu den Schlüsselelementen eines erfolgreichen Programms zur Sichtprüfung gehören:

• Gut definierte Inspektionskriterien und -verfahren
• Ordnungsgemäß geschultes und zertifiziertes Inspektionspersonal
• Geeignete Werkzeuge und Technologien für spezifische Inspektionsanforderungen
• Kontrollierte Umgebungsbedingungen für optimale Sicht
• Umfassende Dokumentation und Rückverfolgbarkeitssysteme
• Kontinuierliche Verbesserung durch Datenanalyse und Prozessverfeinerung

Durch die Anwendung der in diesem Leitfaden beschriebenen Methoden, Werkzeuge und bewährten Praktiken können Qualitätssicherungsmanager robuste visuelle Inspektionsprogramme entwickeln, die Fehler frühzeitig erkennen, die Qualitätskosten senken und letztendlich den Kunden überlegene Produkte liefern.