Ультразвуковой контроль: тренды 2024? 

Когда слышишь ?тренды УЗК?, сразу представляешь гору глянцевых презентаций с летающими дронами и нейросетями, которые сами пишут заключения. Реальность, как обычно, куда прозаичнее и интереснее. Основной тренд, который я вижу из цеха и с объектов — это не революция, а болезненная и медленная интеграция. Интеграция данных, процессов и, что самое сложное, людей. Все хотят ?цифру?, но когда доходит до замены старого, но надежного дефектоскопа и привычной бумажной карты, энтузиазм почему-то испаряется. Давайте по порядку.

Не ?искусственный интеллект?, а ?вспомогательный анализ?

Самый раздутый пузырь. Каждый второй производитель, от гигантов до новых игроков, заявляет об ИИ в своих приборах. На деле, в 95% случаев речь идет о продвинутых алгоритмах обработки сигналов и шаблонного распознавания. Это не плохо! Это очень полезно. Например, автоматическое выделение и классификация сигналов от кластеров неметаллических включений в сварных швах — та задача, где машинное обучение реально экономит время и снижает влияние человеческого фактора.

Но ключевое слово — ?вспомогательный?. Система может предложить вариант: ?похоже на трещину, длина условная 5 мм?. Окончательное решение, интерпретацию в контексте конкретного узла, технологии, нагрузок — все это берет на себя специалист. Смещение акцента с полной автоматизации на поддержку принятия решений — вот что будет набирать силу. Мы сами пробовали одну из таких платформ для анализа массива данных по трубопроводам. Она выдала кучу ?подозрений?, 30% из которых оказались технологическими особенностями сварки, не влияющими на прочность. Без понимания технологии можно было запустить абсолютно ненужный ремонт.

И здесь важно, кто делает ?железо?. Алгоритмам нужны качественные, ?чистые? данные. Поэтому тренд — это синергия аппаратной части и софта. Видел, как коллеги работали с комплексом от ООО Гуандун Хайен Энергетические Технологии — у них подход интересный, делают упор на предобработку сигнала прямо в приборе, чтобы на выходе в ПО шел уже отфильтрованный поток. Это разумно. Их сайт, haienenergy.ru, кстати, довольно скромно это преподносит, без громких слов, больше про адаптацию под стандарты СНГ. Чувствуется, что технари делали, не маркетологи.

Цифровая нить и тотальная документированность

Это уже не про сам контроль, а про его место в жизненном цикле изделия. Заказчики, особенно из энергетики и ВИНК, все чаще требуют не просто протокол в PDF, а структурированные данные, которые можно ?зашить? в цифровой паспорт объекта. Эхо-сигнал, А-скан, В-скан — не как картинка, а как массив чисел с привязкой к координатам.

Проблема упирается в совместимость. Один завод использует софт X, строители на площадке — софт Y, а эксплуатирующая организация — свою древнюю САПР. Конвертеры, потери данных, нечитаемые форматы — ад. Тренд 2024, скорее, на осознание этой проблемы. Появляются попытки создать открытые или полуоткрытые форматы обмена сырыми данными УЗК. Пока что каждый крупный игрок тянет одеяло на себя, но давление со стороны конечных пользователей растет.

Из практики: мы сейчас ведем проект, где по контракту обязаны предоставлять все данные в формате, совместимом с платформой ?цифрового двойника? заказчика. Пришлось фактически писать промежуточный конвертер, который вытягивает данные из нашего ПО и упаковывает их по нужной схеме. Титанический труд, который никто не учитывал в первоначальной смете. Но зато теперь это наш козырь.

Роботизация: не везде и не всегда

Дроны для обследования высотных конструкций и сканеры на магнитных колесах для контроля цилиндрических емкостей — это да, это развивается. Но в цеху, у сборочной линии, или на монтаже сложного узла ?в тесноте? — там по-прежнему царь и бог — ручной контроль с фазированной решеткой (ФР). Гибкость и скорость перенастройки под сложный контур несоизмеримы.

Основное развитие здесь я вижу в эргономике и ?интеллекте? самих приборов. Более легкие и мощные сканеры, беспроводные соединения между блоком управления и датчиком, которые не ?сыпятся? в промышленном шуме. Автоматическая калибровка и верификация настройки по эталонному образцу — вот что реально экономит время на объекте. Помню, как пять лет назад на морозе приходилось по полчаса возиться с настройкой, пальцы не слушались. Сейчас новые аппараты — нажал кнопку, приложил к образцу, через минуту готов.

И да, возвращаясь к ООО Гуандун Хайен Энергетические Технологии. Их ниша — это часто мобильные и достаточно универсальные решения для энергетиков, которым нужно работать и на турбине, и на паропроводе, и на конструкциях. Упор на автономность и всепогодность. В их ассортименте нет супердорогих лабораторных монстров, зато есть то, что можно привезти в ?чемоданчике? на удаленную подстанцию и получить достоверные данные. Это очень востребованный подход на просторах нашей страны.

Фокус на кадрах и их подготовке

Это, пожалуй, самая больная тема. Аппаратура умнеет, а дефицит грамотных специалистов растет. Молодежь, приходящая после вузов, часто имеет хорошую теоретическую базу по физике УЗ, но абсолютно не представляет себе, как ведет себя реальный металл под разными видами сварки, как влияют остаточные напряжения, что такое ?технологический шум?. Опыт не заменить софтом.

Поэтому тренд — на развитие симуляторов и систем дополненной реальности (AR) для обучения. Не просто карточки с дефектами, а интерактивные тренажеры, где можно ?поковырять? виртуальный шов, настроить параметры прибора и сразу увидеть, как меняется картина на экране. Это дорого, но инвестиции в обучение начинают наконец-то рассматриваться не как затраты, а как страховка от дорогостоящих ошибок.

Мы в своей практике пошли по пути создания внутренней базы знаний — библиотеки типичных и атипичных дефектов с конкретных производств, которые мы обслуживаем. Это ?золотой фонд?. Когда новый сотрудник едет на объект, он уже знает, что на сварных стыках от конкретного подрядчика нужно в первую очередь искать не прожог, а непровар именно такой характерной формы. Это знание, которое не прописано ни в одном ГОСТе.

Экология и экономика: давление на методы

И последнее по списку, но не по значению. Все больше ограничений на использование контактных жидкостей, особенно на объектах пищевой, фармацевтической промышленности, в чистых зонах. Требуются гели на водной основе, легко смываемые и биоразлагаемые. Это, в свою очередь, бьет по эффективности ввода — приходится искать компромиссы, менять датчики, частоты.

С другой стороны, растет запрос на бесконтактные или иммерсионные методы, например, воздушное УЗК или лазерно-акустические. Пока они остаются нишевыми из-за цены и сложности, но их доля будет расти. Это уже не наш основной профиль, но следим за развитием. Видел демонстрацию контроля композитных материалов лазерным методом — впечатляет, но цена вопроса заставляет пока использовать такие системы только в аэрокосмической отрасли.

В итоге, 2024 год — это год, когда ультразвуковой контроль окончательно перестает быть ?магией в руках дефектоскописта?. Он становится более технологичным, более связанным с другими системами, более требовательным к данным. Но его суть — найти несплошность, оценить ее и принять решение — остается прежней. И главным звеном по-прежнему остается человек, который с прибором в руках и с опытом в голове отделяет критичный дефект от безобидного технологического сигнала. Все остальное — инструменты. Пусть и очень умные.