Неразрушающий контроль 4.0

Неразрушающий контроль 4.0 (NDE 4.0) был определен Врана и др. ^[1] как «концепция киберфизической неразрушающей оценки (включая неразрушающий контроль ), вытекающая из Индустрии 4.0 , цифровых технологий ^[2]^[3]^[4] методы физического контроля и бизнес-модели. ^[5] Он направлен на повышение эффективности проверок, проектирования целостности и принятия решений для безопасности, устойчивого развития , ^[6] и обеспечение качества , а также предоставлять своевременные и актуальные данные для улучшения характеристик проектирования, производства и обслуживания».

ОСП 4.0 возник в ответ на появление Четвертой промышленной революции , которую можно отнести к разработке высокотехнологичной стратегии правительства Германии в 2015 году под термином « Индустрия 4.0» . ^[7] Этот термин стал широко известен в 2016 году после того, как он был принят в качестве темы Всемирного экономического форума ежегодного собрания в Давосе . ^[8]

Концепция получила силу после открытия Центра четвертой промышленной революции в 2016 году в Сан-Франциско. ^[9] NDE 4.0 развивался вместе с Индустрией 4.0. ^[10] Это признано в качестве будущей цели несколькими глобальными организациями по неразрушающему контролю: Международным комитетом по неразрушающему контролю (ICNDT). ^[11] имеет международную группу специалистов (SIG) по NDE 4.0, ^[12] и Европейская федерация неразрушающего контроля (EFNDT) ^[13] создал рабочую группу, получившую название «Рабочая группа 10 EFNDT: NDE 4.0» (WG10). ^[14] Важность NDE 4.0 отражена в деятельности организаций NDE по всему миру, включая Американское общество неразрушающего контроля (ASNT), ^[15] Британский институт неразрушающего контроля (BINDT), ^[16] и Немецкое общество неразрушающего контроля (DGZfP), ^[17] посредством публикаций и обучения.

История

К NDE 4.0, как и к Индустрии 4.0, привели предшествующие разработки, которые разделены на предшествующие революции на основе различных технологических и исторических показателей. Они обычно определяются для промышленности и, следовательно, для неразрушающей оценки.

ОСП 1.0

Первая революция в неразрушающем контроле совпадает с первой промышленной революцией и относится к периоду примерно между 1770 г. (после изобретения паровой машины Уатта в 1769 г.) и 1870 г. Переход от ручного и ремесленного производства и «силы мускулов» к механизированному производству. а также паровая и гидроэнергетика потребовали внедрения неразрушающего контроля. До этого периода люди проверяли объекты на протяжении тысячелетий с помощью простых методов, основанных на человеческом сенсорном восприятии – ощущении, обонянии, слушании и наблюдении, в зависимости от ситуации.

Развитие первой промышленной революции привело к появлению неразрушающего контроля посредством внедрения инструментов, обостряющих человеческие чувства, и предварительных попыток стандартизировать процедуры. Простые инструменты, такие как линзы, стетоскопы, процедуры постукивания и прослушивания и другие, улучшают возможности обнаружения за счет усиления человеческих чувств. Установление процедур позволило сделать результаты проверки сопоставимыми во времени. В то же время индустриализация также вызвала необходимость расширения мер по обеспечению качества, и этот процесс продолжается и по сей день.

ОСП 2.0

Вторую революцию в ОСП обычно называют периодом между 1870 годом, когда появились первые средства массового производства, отмеченным введением конвейерной ленты. ^[19] и 1969 г. Как и вторая революция в промышленности, она характеризуется использованием физических, химических, механических и электрических знаний для улучшения испытаний и оценки.

Преобразование электромагнитных и акустических волн, находящихся за пределами человеческого восприятия, в сигналы, которые человек может интерпретировать, привело к появлению средств опроса компонентов для лучшей визуализации неоднородностей материала на поверхности или вблизи нее. После открытия рентгеновских лучей в 1895 году он стал доминирующим методом тестирования, за ним последовали гамма-излучение, а затем и электромагнитные методы тестирования.

С появлением транзисторов в электронике такие методы тестирования, как ультразвук, получили дальнейшее развитие в более легких портативных системах, пригодных для полевых испытаний. Примерно в то же время были изобретены первые детекторы инфракрасного и терагерцового диапазона и стали доступны первые вихретоковые устройства. Хотя эти важнейшие методы тестирования сохраняются и по сей день, дальнейшие прорывы пришлось подождать, пока оцифровка и цифровая электроника не разовьются в ходе третьей революции NDE.

ОСП 3.0

Третья революция в ОСП происходит параллельно с появлением микроэлектроники, цифровых технологий и компьютеров. Обычно его называют периодом, начавшимся в 1969 году и отмеченным появлением первого программируемого логического контроллера (ПЛК). ^[20] и 2016 г. Цифровое инспекционное оборудование, такое как рентгеновские детекторы, цифровое ультразвуковое и вихретоковое оборудование, а также цифровые камеры, стало неотъемлемой частью системы испытаний и оценки. Робототехника приводит к автоматизации процессов, повышая удобство, безопасность, скорость и повторяемость.

Цифровые технологии позволили совершить скачок в управлении сбором, хранением, обработкой данных инспекций, созданием 2D- и 3D-изображений, интерпретацией и передачей данных. Обработка и обмен данными стали нормой. В то же время эти события создали новые проблемы и возможности, такие как безопасность и целостность данных, а также представили новые концепции, такие как ценность данных и их монетизация.

ОСП 4.0

В то время как предыдущие революции были сосредоточены на совершенствовании тестирования и оценки за счет использования инструментов, методов и разработок, доступных в соответствующие периоды, 4-я революция ^й Революция ОСП характеризуется интеграцией; интеграция инструментов, методов тестирования, цифровых технологий и коммуникаций в согласованные системы с замкнутым контуром, которые обеспечивают как обратную связь, так и прямую связь с производством. Целью является улучшение тестирования и оценки с использованием современных и новых производственных технологий, а также систем связи и информации.

В основе NDE 4.0 лежат цифровизация, создание сетей, прозрачность информации, инструменты связи и обработки, такие как искусственный интеллект и машинное обучение. Одной из основных добавленных ценностей NDE 4.0 является возможность проектирования изделий и одновременной неразрушающей оценки за счет использования цифровых двойников и цифровых потоков, благодаря чему и проектирование, и тестирование могут постоянно влиять друг на друга. Еще одним фактором является способность обслуживать новые тенденции, такие как тестирование при индивидуальном производстве, удаленное тестирование и профилактическое обслуживание в течение всего срока службы продуктов.

NDE 4.0 — это не фиксированный набор правил и концепций, а, скорее, развивающееся развитие идей, инструментов и процедур, вызванное достижениями в области производства, коммуникации и обработки. Его глобальная цель — служить потребностям промышленности и реагировать на изменения, вызванные появлением новых возможностей.

Драйверы и компоненты

Основная движущая сила NDE 4.0 такая же, как и у четвертой промышленной революции – интеграция цифровых инструментов и физических методов, движимая современными цифровыми технологиями посредством внедрения новых способов оцифровки конкретных этапов процессов NDE, с обещанием общего эффективность и надежность. Есть три узнаваемых компонента NDE 4.0. Во-первых, новые цифровые технологии Индустрии 4.0 могут использоваться для расширения возможностей неразрушающего контроля в рамках так называемой «Индустрии 4.0 для неразрушающего контроля». Во-вторых, статистический анализ данных неразрушающего контроля дает представление о производительности и надежности продукта. Это ценный источник данных для Индустрии 4.0, позволяющий постоянно совершенствовать конструкцию изделий в процессе «NDE для Индустрии 4.0». ^[10]^[18] В-третьих, опыт иммерсивного обучения, удаленное управление, расширение интеллекта и автоматизация данных могут повысить ценность предложения неразрушающего контроля с точки зрения безопасности инспекторов и эффективности работы человека в третьем компоненте неразрушающего контроля 4.0 – «Учет человеческого фактора».

Международная конференция по ОСП 4.0

Международная конференция по NDE 4.0 была инициирована Международной группой специалистов ICNDT (SIG) по NDE 4.0, и ее планируется проводить раз в два года (в настоящее время этот план изменен из-за коронакризиса):

15.14 и 20.21 апреля 2021 г.: виртуальная конференция с 4 основными докладами, 26 приглашенными презентациями и четырьмя панельными дискуссиями, организованная (видеозаписи доступны онлайн) DGZfP при со-спонсоре ICNDT. ^[21]
24–27 октября 2022 г. в Берлине, Германия, с 4 основными докладами и 15 техническими сессиями (включая искусственный интеллект , цифровой двойник , аддитивное производство , расширенную реальность , надежность и прогнозируемое обслуживание ). ^[22] Эта конференция была организована DGZfP при поддержке ICNDT. На этой конференции была учреждена премия Курцвейла за высокий уровень воздействия в ОСП 4.0 (названная в честь Рэя Курцвейла ), которая была вручена профессору доктору Норберту Мейендорфу и профессору доктору Бернду Валеске за их работу «Начиная с области NDE 4.0». ^[23]
Февраль 2025 года в Индии. Эта конференция организована Индийским обществом неразрушающего контроля (ISNT) при поддержке ICNDT. ^[23]

Дальнейшее чтение

Рецензируемые публикации на тему ОСП 4.0 были освещены в нескольких специальных выпусках и книгах:

2020: NDE 4.0 (Специальный выпуск оценки материалов ) ^[24]
2020: NDE 4.0 (Специальный выпуск исследований в области неразрушающего контроля) ^[25]
2020/2021: Тенденции неразрушающего контроля 4.0: цель, технология и применение (тематический сборник в журнале неразрушающего контроля) ^[26]
2021/2022: NDE 4.0: Технические основы, приложения и роль общества (тематический сборник в журнале неразрушающего контроля) ^[27]
2022: Справочник по неразрушающему контролю 4.0 (основная справочная работа) ^[28]
2022/2023: NDE 4.0 Создание историй успеха, построение экосистемы и продолжение исследований (тематический сборник в журнале неразрушающего контроля) ^[29]
Мейендорф, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипудаман; Врана, Йоханнес (1 декабря 2023 г.). «NDE 4.0: прогресс, перспективы и его роль в индустрии 4.0» . НДТ и Е Интернешнл . 140 : 102957. doi : 10.1016/j.ndteint.2023.102957 . ISSN 0963-8695 . S2CID 262199040 .

Ссылки

^ Врана, Йоханнес; Мейендорф, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипи (2022). «Введение в NDE 4.0» . В Майендорфе, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипи; Врана, Йоханнес (ред.). Справочник по неразрушающему контролю 4.0 (1-е изд.). Спрингер. стр. 3–30. дои : 10.1007/978-3-030-73206-6_43 . ISBN 978-3-030-73206-6 .
^ Пилбек, Томас; Дэвис, Николас (2018). «Четвертая промышленная революция». Журнал международных отношений . 72 (1): 17–22. JSTOR 26588339 .
^ Шваб, Клаус (12 декабря 2015 г.). «Четвертая промышленная революция» . Всемирный экономический форум . Проверено 23 декабря 2022 г.
^ «Четвертая промышленная революция: что это значит и как на нее реагировать» . Всемирный экономический форум . 14 января 2016 года . Проверено 22 декабря 2022 г.
^ Грабовска, Сандра; Санюк, Себастьян (19 августа 2022 г.). «Бизнес-модели в среде Индустрии 4.0 – результаты библиометрического анализа Web of Science» . Журнал открытых инноваций: технологии, рынок и сложность . 8 (1): 19. doi : 10.3390/joitmc8010019 . hdl : 10419/274324 .
^ Чунгуан, Бай; Далласега, Патрик; Орзес, Гвидо; Саркис, Джозеф (1 ноября 2020 г.). «Оценка технологий Индустрии 4.0: взгляд на устойчивое развитие» . Международный журнал экономики производства . 229 : 107776. doi : 10.1016/j.ijpe.2020.107776 . S2CID 218941878 .
^ «Индустрия 4.0: На пути к 4-й промышленной революции с Интернетом вещей» . Ingenieur.de . 1 апреля 2011 года . Проверено 22 сентября 2022 г.
^ Марр, Бернар (5 апреля 2016 г.). «Почему каждый должен быть готов к 4-й промышленной революции» . Форбс .
^ «Новый форум-центр по развитию глобального сотрудничества в области четвертой промышленной революции» . Проверено 22 сентября 2022 г.
^ Jump up to: ^а ^б Врана, Йоханнес; Мейендорф, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипи (2022). Введение в неразрушающий контроль 4.0 - Справочник по неразрушающему контролю 4.0, Том. 1 . Швейцария: Природа Спрингера. стр. 3–30. ISBN 978-3-030-73205-9 .
^ «Международный комитет по неразрушающему контролю (ICNDT)» . ИКНДТ . Проверено 28 ноября 2022 г.
^ «Международные группы специалистов» . ICNDT-СИГ .
^ «Европейская федерация неразрушающего контроля (EFNDT)» . ЕФНДТ .
^ «Рабочая группа 10 EFNDT: NDE 4.0» . EFNDT-WG10 . Проверено 24 ноября 2022 г.
^ «Американское общество неразрушающего контроля (ASNT)» . АСНТ . Проверено 24 ноября 2022 г.
^ «Группа NDE 4.0» . www.bindt.org . Проверено 7 июня 2023 г.
^ «ЗфП 4.0» . www.dgzfp.de . Проверено 7 июня 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б Врана, Йоханнес; Сингх, Рипи (2021). «NDE 4.0 — взгляд на дизайн-мышление» . Журнал ОСП . 40 (4): 8. дои : 10.1007/s10921-020-00735-9 . ПМЦ 7778845 . ПМИД 33424070 . S2CID 254699883 .
^ Хауншелл, Дэвид (1984). От американской системы к массовому производству, 1800–1932 гг. : Развитие производственных технологий в США . Балтимор: Издательство Университета Джонса Хопкинса. ISBN 978-0-8018-2975-8 .
^ «Когда мы все-таки начали использовать ПЛК?» . 21 декабря 2011 г.
^ «Международная виртуальная конференция по ОСП 4.0» . 2021.nde40.com . Проверено 7 июня 2023 г.
^ «Международная конференция по ОСП 4.0» . конференция.nde40.com . Проверено 7 июня 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Четыре дня, посвященные НДТ 4.0» . ДГЗфП (на немецком языке) . Проверено 7 июня 2023 г.
^ «Оценка материалов» . Оценка материалов . 78 (7). Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 года.
^ «Исследования в области неразрушающего контроля, том 31, выпуск 5-6 (2020)» . Проверено 7 июня 2023 г.
^ «Тенденции в NDE 4.0: цель, технология и применение» . СпрингерЛинк . Проверено 7 июня 2023 г.
^ «TC: NDE 4.0: Технические основы, приложения и роль обществ» . СпрингерЛинк . Проверено 7 июня 2023 г.
^ Мейендорф, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипудаман; Врана, Йоханнес, ред. (2022). Справочник по неразрушающему контролю 4.0 . Чам: Международное издательство Springer. дои : 10.1007/978-3-030-73206-6 . ISBN 978-3-030-73205-9 . S2CID 242136907 .
^ «NDE 4.0 Создание историй успеха, построение экосистемы и продолжение исследований» . СпрингерЛинк . Проверено 7 июня 2023 г.

Источники

Блумберг, Джейсон (29 апреля 2018 г.). «Оцифровка, цифровизация и цифровая трансформация: запутайте их на свой страх и риск» . Форбс .
Сингх, Виктор (2018). «Инжиниринг с использованием цифровой резьбы (PDF)» (PDF) . Массачусетский технологический институт . Проверено 21 декабря 2022 г.
Гулд, Лоуренс (23 января 2018 г.). «Что такое цифровые двойники и цифровые потоки» . Гарднер Бизнес Медиа . Проверено 21 декабря 2022 г.
Гривс, Майкл (5 октября 2015 г.). «Может ли цифровой двойник трансформировать производство» . Всемирный экономический форум . Проверено 24 декабря 2022 г.
«Что такое цифровой двойник?» . ИБМ .
Сингх, Рипи; Врана, Йоханнес (сентябрь 2021 г.). «ОСП 4.0 – взгляд на экосистему» . Электронный журнал неразрушающего контроля . 26 (9) . Проверено 22 ноября 2022 г.
Клювер, Рэнди (2000). «Глобализация, информатизация и межкультурная коммуникация» . Американский журнал коммуникаций . 3 (4).
Уокер, Ян; Пан, Эрик; Джонстон, Дуглас; Адлер-Мильштейн, Юлия; Бейтс, Дэвид; Миддлтон, Брэдфорд (2005). «Ценность обмена медицинской информацией и совместимости» . Дела здравоохранения . 19 января 2005 г.: W5-10-W5-18. дои : 10.1377/hlthaff.w5.10 . ПМИД 15659453 . S2CID 363220 .
Диас, Брайан. «Что такое семантическая совместимость?» . Уолтерс Клювер . Проверено 28 декабря 2022 г.
«ДИКОНД» . Британский институт ОСП . Проверено 24 ноября 2022 г.
«Монетизация данных» . Глоссарий Гартнера . Проверено 24 ноября 2022 г.
https://www.gartner.com/en/information-technology/glossary/data-monetization
Бойс, Хью; Халлак, Бил; Каннингем, Джо; Уотсон, Тим (2018). «Промышленный Интернет вещей (IIoT): основа анализа» . Компьютеры в промышленности . 101 : 1–12. дои : 10.1016/j.compind.2018.04.015 . S2CID 49239794 .
«Что такое IIoT? Определение и детали» . Проверено 28 декабря 2022 г.
Кентон, Уилл (4 января 2021 г.). «Идея» . Инвестопедия .

[1] Врана, Йоханнес; Мейендорф, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипи (2022). «Введение в NDE 4.0» . В Майендорфе, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипи; Врана, Йоханнес (ред.). Справочник по неразрушающему контролю 4.0 (1-е изд.). Спрингер. стр. 3–30. дои : 10.1007/978-3-030-73206-6_43 . ISBN 978-3-030-73206-6 .

[:0-2] Пилбек, Томас; Дэвис, Николас (2018). «Четвертая промышленная революция». Журнал международных отношений . 72 (1): 17–22. JSTOR 26588339 .

[3] Шваб, Клаус (12 декабря 2015 г.). «Четвертая промышленная революция» . Всемирный экономический форум . Проверено 23 декабря 2022 г.

[4] «Четвертая промышленная революция: что это значит и как на нее реагировать» . Всемирный экономический форум . 14 января 2016 года . Проверено 22 декабря 2022 г.

[5] Грабовска, Сандра; Санюк, Себастьян (19 августа 2022 г.). «Бизнес-модели в среде Индустрии 4.0 – результаты библиометрического анализа Web of Science» . Журнал открытых инноваций: технологии, рынок и сложность . 8 (1): 19. doi : 10.3390/joitmc8010019 . hdl : 10419/274324 .

[6] Чунгуан, Бай; Далласега, Патрик; Орзес, Гвидо; Саркис, Джозеф (1 ноября 2020 г.). «Оценка технологий Индустрии 4.0: взгляд на устойчивое развитие» . Международный журнал экономики производства . 229 : 107776. doi : 10.1016/j.ijpe.2020.107776 . S2CID 218941878 .

[:1-7] «Индустрия 4.0: На пути к 4-й промышленной революции с Интернетом вещей» . Ingenieur.de . 1 апреля 2011 года . Проверено 22 сентября 2022 г.

[8] Марр, Бернар (5 апреля 2016 г.). «Почему каждый должен быть готов к 4-й промышленной революции» . Форбс .

[9] «Новый форум-центр по развитию глобального сотрудничества в области четвертой промышленной революции» . Проверено 22 сентября 2022 г.

[:2-10] Jump up to: ^а ^б Врана, Йоханнес; Мейендорф, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипи (2022). Введение в неразрушающий контроль 4.0 - Справочник по неразрушающему контролю 4.0, Том. 1 . Швейцария: Природа Спрингера. стр. 3–30. ISBN 978-3-030-73205-9 .

[11] «Международный комитет по неразрушающему контролю (ICNDT)» . ИКНДТ . Проверено 28 ноября 2022 г.

[12] «Международные группы специалистов» . ICNDT-СИГ .

[13] «Европейская федерация неразрушающего контроля (EFNDT)» . ЕФНДТ .

[14] «Рабочая группа 10 EFNDT: NDE 4.0» . EFNDT-WG10 . Проверено 24 ноября 2022 г.

[15] «Американское общество неразрушающего контроля (ASNT)» . АСНТ . Проверено 24 ноября 2022 г.

[16] «Группа NDE 4.0» . www.bindt.org . Проверено 7 июня 2023 г.

[17] «ЗфП 4.0» . www.dgzfp.de . Проверено 7 июня 2023 г.

[:4-18] Jump up to: ^а ^б Врана, Йоханнес; Сингх, Рипи (2021). «NDE 4.0 — взгляд на дизайн-мышление» . Журнал ОСП . 40 (4): 8. дои : 10.1007/s10921-020-00735-9 . ПМЦ 7778845 . ПМИД 33424070 . S2CID 254699883 .

[19] Хауншелл, Дэвид (1984). От американской системы к массовому производству, 1800–1932 гг. : Развитие производственных технологий в США . Балтимор: Издательство Университета Джонса Хопкинса. ISBN 978-0-8018-2975-8 .

[20] «Когда мы все-таки начали использовать ПЛК?» . 21 декабря 2011 г.

[21] «Международная виртуальная конференция по ОСП 4.0» . 2021.nde40.com . Проверено 7 июня 2023 г.

[22] «Международная конференция по ОСП 4.0» . конференция.nde40.com . Проверено 7 июня 2023 г.

[:3-23] Jump up to: ^а ^б «Четыре дня, посвященные НДТ 4.0» . ДГЗфП (на немецком языке) . Проверено 7 июня 2023 г.

[24] «Оценка материалов» . Оценка материалов . 78 (7). Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 года.

[25] «Исследования в области неразрушающего контроля, том 31, выпуск 5-6 (2020)» . Проверено 7 июня 2023 г.

[26] «Тенденции в NDE 4.0: цель, технология и применение» . СпрингерЛинк . Проверено 7 июня 2023 г.

[27] «TC: NDE 4.0: Технические основы, приложения и роль обществ» . СпрингерЛинк . Проверено 7 июня 2023 г.

[28] Мейендорф, Норберт; Ида, Натан; Сингх, Рипудаман; Врана, Йоханнес, ред. (2022). Справочник по неразрушающему контролю 4.0 . Чам: Международное издательство Springer. дои : 10.1007/978-3-030-73206-6 . ISBN 978-3-030-73205-9 . S2CID 242136907 .

[29] «NDE 4.0 Создание историй успеха, построение экосистемы и продолжение исследований» . СпрингерЛинк . Проверено 7 июня 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]