Das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM entwickelt anwendungsspezifische Messtechniken, Systeme und Materialien für die Industrie. Schwerpunkt sind Messsysteme für die schnelle Inline-Inspektion auch unter extremen Umgebungsbedingungen.
Für die Produktionskontrolle entwickelt das Fraunhofer IPM optische Systeme und bildgebende Verfahren, mit denen sich Oberflächen und 3D-Strukturen in der Produktion analysieren und Prozesse regeln lassen. Die Systeme messen so schnell und so genau, dass kleine Defekte oder Verunreinigungen auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten erkannt werden. Damit wird eine 100-Prozent-Echtzeitkontrolle in der Produktion im Sinne von Industrie 4.0 möglich. Eingesetzt wird eine große Bandbreite an Technologien, darunter digitale Holographie, Infrarot-Reflexions-Spektroskopie und Fluoreszenzverfahren, kombiniert mit sehr schneller hardwarenaher Bild- und Datenverarbeitung. Die Systeme werden beispielsweise in der Umformtechnik im Automobilbereich und zur Qualitätssicherung bei Medizinprodukten eingesetzt.
Die industrietauglichen 2D- und 3D-Messsysteme funktionieren unter harten Produktionsbedingungen und liefern hochpräzise Messdaten in Echtzeit, zum Beispiel zur Regelung empfindlicher Herstellungsprozesse. Dies gelingt durch die Kombination optischer Messtechniken mit extrem schnellen Auswerteverfahren. Die schlüsselfertigen Geräte zur Oberflächenanalytik vom Fraunhofer IPM nutzen Fluoreszenz-Messtechnik sowie Infrarot-Reflexions-Spektroskopie und Laserinduzierte Plasmaspektroskopie. Bei der Systementwicklung liegt langjährige Erfahrung insbesondere mit optischen Einheiten, Bilderfassung und Bildverarbeitung zugrunde.
Im Geschäftsfeld »Objekt- und Formerfassung« entstehen Systeme zur 3D-Erfassung der Geometrie und Lage von Objekten. Die Erfassung erfolgt zumeist von bewegten Plattformen aus und erstreckt sich über einen weiten Größenbereich – von zehntel Millimetern bis in den 100-Meter-Bereich. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Erforschung und Entwicklung sehr schneller und robuster Messsysteme basierend auf Lichtlaufzeitmesstechnik oder Kamerasystemen.
Das Spektrum der maßgeschneiderten Messsysteme reicht von hochkomplexen multispektralen Laserscannern bis zum Smartphone als Messgerät, das zu diesem Zweck mit eigens entwickelter Software ausgestattet wird.
Bei der Datenauswertung werden die aktuellen bahnbrechenden Entwicklungen im maschinellen Lernen genutzt. So gelingt es, ein Maximum an Informationen aus Messdaten herauszuholen und neuartige Erkenntnisse aus vorhandenen Messergebnissen zu gewinnen. Die Fraunhofer IPM-Komplettsysteme bestehen aus hochgenauen Messsystemen mit nachgeschalteter maschineller Datenauswertung.
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