Digitalization platform for predictive evaluation of aviation components using multimodal multiscalar inspection

For applications in the field of aeronautics, in addition to zero-defect manufacturing, (almost) batch size 1 production is an important feature of the associated manufacturing, testing and simulation processes. In addition to finding and describing the defects, a major challenge is evaluating the complex effects of the micro- and mesostructure of manufacturing effects and the relationships on the mechanical properties of new, highly integrated (sub-)components. Increasing the competitiveness of Austrian manufacturing companies is essential and can only be achieved through a significant reduction in non-quality costs and production costs while maintaining or increasing component quality.
The planned digitization project BeyondInspection follows an integrative approach that (1) is based on multimodal, multiscalar non-destructive component testing (NDT) with modern laboratory-based techniques and robot-based methods, (2) develops new data analysis algorithms with a focus on deep convolutional neural networks and visualization concepts for primary and quantitative secondary test data with a focus on virtual reality from a wide variety of test modalities and (3) enables multiscale simulation using the finite element method. BeyondInspection thus aims at the next big step in the quantitative characterization, visualization, modeling and simulation of components in aeronautics: The development (4) of a digitization platform enables a complete quantitative characterization of features in material and (sub-)components from aviation. Trend monitoring of test data also reduces possible rejects due to statistical deviations or stochastic errors. In the case of detected errors, the new, extensive error interpretation and evaluation options significantly increase the quality of the information provided by NDT through microstructure simulation. This means that material structures can be classified as non-critical for failure and scrap can be reduced.
BeyondInspection offers a validated digitization platform that provides new concepts for multimodal NDT data generation, data analysis and visualization as well as simulation to industrial partners in the aviation industry. The knowledge gained from BeyondInspection reduces the use of resources and avoids scrap. This strengthens the two production companies involved, FACC and SCHIEBEL, and thus the entire Austrian business location.

[Original text]
"Digitalisierungsplattform zur prädiktiven Bewertung von Luftfahrtbauteilen mittels multimodaler multiskalarer Inspektion"
Für Anwendungen im Bereich der Aeronautik ist neben Zero-Defect-Manufacturing auch die (beinahe) Losgröße-1-Produktion ein wichtiges Merkmal der zugehörigen Fertigungs-, Prüf und Simulationsprozesse. Eine große Herausforderung stellt neben dem Auffinden und Beschreiben der Defekte die Bewertung der komplexen Wirkungsweise der Mikro- und Mesostruktur von Fertigungseffekten und der Zusammenhänge auf die mechanischen Eigenschaften neuer hochintegrierter (Sub-) Komponenten dar. Eine Steigerung der Konkurrenzfähigkeit von österreichischen Produktionsunternehmen ist essenziell und nur erreichbar durch eine signifikante Reduktion von Non-Quality Kosten und Produktionskosten bei gleichbleibender oder steigender Bauteilqualität. 
Das geplante Digitalisierungsprojekt BeyondInspection verfolgt einen integrativen Ansatz der (1) auf multimodaler, multiskalarer zerstörungsfreier Bauteilprüfung (ZfP) mit modernen laborbasierten Techniken sowie roboterbasierter Methoden basiert, (2) neue Datenanalysealgorithmen mit Fokus auf Deep Convolutional Neural Networks und Visualisierungskonzepte für primäre und quantitative sekundäre Prüfdaten mit Fokus auf Virtual Reality aus den verschiedensten Prüfmodalitäten entwickelt und (3) Multiskalen-Simulation mittels Finite Elemente Methode ermöglicht. BeyondInspection zielt damit auf den nächsten großen Schritt in der quantitativen Charakterisierung, Visualisierung sowie Modellierung und Simulation von Komponenten in der Aeronautik: Durch die Entwicklung (4) einer Digitalisierungsplattform wird eine vollständige quantitative Charakterisierung von Merkmalen in Material- und (Sub-)Komponenten aus der Luftfahrt ermöglicht. Durch Trend Monitoring von Prüfdaten wird zusätzlich eine Reduktion von möglichem Ausschuss durch statistische Abweichungen bzw. stochastische Fehler realisiert. Im Falle von detektierten Fehlern steigern die neuen, umfangreiche Fehlerinterpretations- und Bewertungsmöglichkeiten die Aussagequalität der ZfP durch Mikrostruktursimulation signifikant. Dadurch können Materialstrukturen als nicht kritisch für das Versagen eingestuft und Ausschuss reduziert werden. 
BeyondInspection bietet eine validierte Digitalisierungsplattform, die neue Konzepte der multimodalen ZfP-Datengenerierung, Datenanalyse und Visualisierung sowie Simulation den Industriepartnern aus der Luftfahrtbranche zur Verfügung stellt. Durch die gewonnenen Erkenntnisse aus BeyondInspection erfolgt eine Reduktion des Ressourceneinsatzes und die Vermeidung von Ausschuss. Dadurch werden die beiden beteiligen Produktionsunternehmen FACC und SCHIEBEL und damit der gesamte Wirtschaftsstandort Österreich gestärkt.