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质者见智|AI赋能无损检测:技术革新、行业应用与未来挑战
2025-04-01 09:11:03 | 质者见质 | 阅读:35

人工智能(AI)在无损检测(Non-Destructive Testing, NDT)技术中的应用正在快速改变传统检测方式,显著提升了检测效率、精度和智能化水平。当前,AI技术已在航空航天、能源、轨道交通、智能制造等关键领域实现规模化落地。未来,随着AI在NDT技术中的应用逐步深入,将在更多行业中看到AI的应用:

       

能源

油气管道、核电设备检测

       

交通

高铁轮对、飞机起落架检测

       

制造业

增材制造(3D打印)件的内部缺陷分析

       

基建

桥梁、大坝的结构健康监测

       

TÜV莱茵工业服务与信息安全以 NDT检验和测试为基础,在NDT领域中积极研发AI技术,以提升检测的精度、效率和可靠性。

AI在TÜV莱茵NDT检验中的主要研发方向有:

1

图像识别与分析

应用
场景

在射线检测(RT)、超声波检测(UT)等NDT方法中,AI可用于自动识别和分析检测图像中的缺陷(如裂纹、气孔等)。

AI
技术

通过深度学习算法训练模型,AI能够快速识别复杂图像中的微小缺陷,减少人为误判。

优势

提高检测速度和准确性,降低对人工经验的依赖。

典型案例

航空发动机叶片X射线图像的裂纹识别

焊缝的超声波成像缺陷分类(如未熔合、气孔等)

   

2

数据自动化处理

应用
场景

NDT检测中会产生大量数据(如超声波信号、热成像数据等),AI可用于自动化处理和分析这些数据。

AI
技术

机器学习算法能够从历史数据中学习,自动识别异常模式并生成检测报告。

优势

减少人工数据处理的工作量,提高检测效率。

典型案例

管道腐蚀检测中超声波信号的去噪与特征提取

   

3

缺陷预测与预防

应用
场景

AI可以通过分析历史检测数据,预测设备或材料可能出现的缺陷类型和位置。

AI
技术

基于大数据分析和预测模型,AI能够提供早期预警,帮助客户采取预防措施。

优势

降低设备故障风险,延长设备使用寿命。

典型案例

风力发电机叶片的结构健康监测(SHM)

核电站管道的应力腐蚀裂纹预测

   

4

智能检测设备开发

应用
场景

TÜV莱茵与设备制造商合作,开发集成AI技术的智能NDT检测设备。

AI
技术

AI算法直接嵌入检测设备中,实现实时数据分析和缺陷识别。

优势

提高检测的实时性和自动化水平,减少人为干预。

典型案例

飞机蒙皮分层缺陷的超声-红外联合检测

   

5

检测流程优化

应用
场景

AI可以优化NDT检测流程,例如自动调整检测参数或选择最佳检测方法。

AI
技术

通过强化学习算法,AI能够根据检测环境和目标动态调整检测策略。

优势

提高检测效率,降低成本。

典型案例

汽车车身焊接点的自动化超声扫描路径规划

   

6

数据可视化与报告生成

应用
场景

AI可以将复杂的检测数据转化为直观的可视化结果,并自动生成检测报告。

AI
技术

结合自然语言处理(NLP)和数据可视化技术,AI能够生成易于理解的报告。

优势

提高报告的可读性和实用性,帮助客户快速决策。

典型案例

钢结构项目NDT报告智能化生成系统

   

7

AI与NDT标准的结合

应用
场景

TÜV莱茵将AI技术与NDT行业标准(如ISO、ASME等)结合,确保AI应用的合规性和可靠性。

AI
技术

通过标准化数据训练AI模型,确保其符合行业规范。

优势

确保AI技术在NDT中的应用安全、可靠且符合国际标准。

典型案例

NDT订单智能化咨询系统

   

TÜV莱茵在NDT检验中将引入AI技术,显著提升检测的精度、效率和智能化水平。通过图像识别、数据自动化处理、缺陷预测等应用,AI不仅优化了传统NDT流程,还为工业检测领域带来了创新解决方案。同时,TÜV莱茵将确保AI技术的应用符合行业标准,为客户提供更安全、可靠的服务。

但与此同时,AI在NDT技术中应用也面临着数据不足、标准化与法规不完善等诸多挑战,其未来的发展方向也在日渐显现。

  • 数据不足:NDT标注数据稀缺,未来需要结合迁移学习、生成对抗网络(GAN)进行数据增强。

  • 模型可解释性:黑箱模型在工业场景中存在信任度问题,未来需要发展可解释AI(XAI)。

  • 边缘计算:未来需要轻量化模型部署至便携式NDT设备(如无人机搭载的检测系统)。

  • 标准化与法规:未来,AI算法的认证标准需要与行业规范(如ASME、ISO)接轨。

如今,AI与NDT的深度融合正在推动着检测技术向智能化、自动化方向发展。展望未来,随着算法优化和硬件升级,AI或将成为NDT领域的核心驱动力。TÜV莱茵将发挥专业优势,持续推动技术迭代、标准协同与生态共建,为更好地释放AI在无损检测中的最大价值、为工业安全与高质量发展注入持久动能提供助力。