Industrielles Internet der Dinge, digitale Zwillinge und cyber-physische Regelkreise für ZfP 4.0

Wie bei den vorangegangenen Revolutionen besteht das Ziel der vierten Revolution darin, Fertigung, Konstruktion, Logistik, Instandhaltung und andere damit verbundene Bereiche schneller, effizienter und kundenorientierter zu gestalten. Dies gilt für klassische Industriezweige, für den Tiefbau sowie für die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) und geht mit neuen Geschäftsmöglichkeiten und -modellen einher. Zentrale Komponenten zur Umsetzung dieser vierten Revolutionen sind semantische Interoperabilität, die Umwandlung von Daten in Informationen, das industrielle Internet der Dinge (IIoT), das jedem Gerät, jeder Anlage oder jedem Objekt die Möglichkeit bietet, über standardisierte offene Schnittstellen miteinander zu kommunizieren, sowie der digitale Zwilling, der alle verfügbaren Informationen in Wissen umwandelt und den cyber-physischen Kreislauf schließt. Für die zerstörungsfreie Prüfung (NDE) kann dieses Konzept genutzt werden, um (1) die Hard- und Software des Prüfsystems zu entwerfen, zu verbessern und anzupassen, (2) die für den Kunden beste Prüflösung auszuwählen und anzupassen, (3) zur Steigerung der Prüfleistung sowie (4) zur Ermöglichung von Fernzugriffsschnittstellen und -messtechnik für die zerstörungsfreie Prüfung – kurz gesagt: zur gleichzeitigen Verbesserung von Qualität, Geschwindigkeit und Kosteneffizienz. Im weiteren Sinne ist die Integration der zerstörungsfreien Prüfung (NDE) in das IIoT und den digitalen Zwilling die Chance für die NDE-Branche, den längst überfälligen Wandel von einer Kostenstelle zu einer Wertschöpfungsstelle zu vollziehen. In den meisten Fällen werden die durch die NDE gesammelten Daten für eine Qualitätssicherungsbewertung verwendet, die zu einer binären Entscheidung führt. Doch der Informationsgehalt der NDE reicht weit tiefer und ist für weitere Gruppen von großem Interesse: Ingenieurwesen und Management. Einige dieser Gruppen sind sich der Vorteile von NDE-Daten derzeit möglicherweise noch nicht bewusst, und die NDE-Branche erschwert den Zugang durch proprietäre Schnittstellen und Datenformate unnötig. Beide Herausforderungen müssen nun von der NDE-Branche angegangen werden. Die großen IT-Unternehmen warten nicht ab und werden, sofern diese nicht auf dem Markt verfügbar sind, zusätzliche Datenquellen entwickeln und anbieten, darunter Ultraschall, Röntgen oder Wirbelstrom. Dieses Kapitel basiert auf Inhalten aus „The Core of the Fourth Revolutions: Industrial Internet of Things, Digital Twin, and Cyber-Physical Loops“ [3].