AFARA

Adaptive, zerstörungsfreie Prüfung von Faserverbundwerkstoffen

Faserverbundwerkstoffe liefern einen wichtigen Beitrag zu den gesellschaftlichen Bemühungen des Klimaschutzes. Zum einen sind sie der elementare Werkstoff bei der Herstellung von Windenergieanlagen. Zum anderen sind sie der Enabler für Leichtbauweisen und ermöglichen damit direkte Energieeinsparungen.

Die Prüfung von Faserverbundwerkstoffen in der Herstellung ist bis heute eine ungelöste Problemstellung. Eine Detektion von Fehlerstellen in den Fasergelegen vor dem Vergießen würde die Qualität sowie Ressourceneffizienz in diesem Bereich enorm steigern und damit sowohl technisch als auch wirtschaftlich zum Klimaschutz beitragen. Hier setzt AFARA mit seiner innovativen Lösung zur adaptiven, zerstörungsfreien Prüfung von Faserverbundwerkstoffen mittels KI-gestütztem Radar an. Dabei wird der Radarsensor von einem Industrieroboter flächenorthogonal und mit konstanter Geschwindigkeit über das Werkstück geführt. Der Radarsensor erstellt so einen SAR-Scan in zwei Frequenzbändern, um eine hinreichend hohe Auflösung zu erreichen. Die Daten des Radarsensors sowie die exakt bestimmten Roboterpositionen werden von einer innovative Signalverarbeitung zur Bildgebung genutzt. Auf diesen Bildern aufbauend detektiert eine spezialisierte KI die Art und Tiefe der Fehler.

Durch eine echtzeitfähige Integration des Gesamtsystems und der Erprobung am besonders relevanten Beispiel der Rotorblätter von Windenergieanlagen entsteht ein Demonstrator, der das Potential dieser innovativen Lösung aufzeigt.

Verbundpartner

• Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Produktionssysteme
• Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Elektronische Schaltungstechnik
• Bochumer Institut für Technologie gGmbH
• Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik
• Aeroconcept Ingenieurgesellschaft für Luftfahrtechnik und Faserverbundtechnologie
• IBG Automation GmbH

Assoziierte Partner

• Infineon Technologies AG
• 2pi-Labs GmbH
• Basler AG
• Siemens Gamesa Renewable Energy

Förderung

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird im Rahmen des Innovationswettbewerbs Industrie.IN.NRW vom Land Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union gefördert.