VDI/VDE-Fachbereich Optische Technologien

Der FA 8.11 ist das einzige deutschsprachige Expertengremium zur Röntgenoptik. Er bietet damit eine einzigartige Plattform für den fachlichen Austausch in der Community. Mit den im Gremium erarbeiteten Richtlinien wird die Vergleichbarkeit der Systeme sichergestellt. Dies erleichtert die Kommunikation zwischen Nutzern, Entwicklern und Herstellern von röntgenoptischen Systemen und fördert die Nutzung der Röntgenoptik in der industriellen Mess- und Prüftechnik, sowie in der Materialforschung, Medizintechnik und Astronomie.

Bildverarbeitungssysteme (BV-Systeme) sind komplex und werden speziell für die jeweilige Prüfaufgabe adaptiert. Sie reagieren meist empfindlich auf Umgebungseinflüsse wie Erschütterungen oder Fremdlicht. BV-Systeme liefern in Anlagen der Mess- und Automatisierungstechnik die Qualitäts- und Positionsinformationen der Produkte in den verschieden Fertigungsstufen und beeinflussen so die Qualität der Produkte und deren weitere Prozessierung. Die Daten der BV-Systeme ermöglichen das Condition-Monitoring, z. B. zur vorausschauenden Wartung. Die mit BV-Systemen ausgestatteten Anlagen werden in praktisch allen produzierenden Wirtschaftszweigen eingesetzt. Die Richtlinien des FA 8.12 unterstützen bei der erfolgreichen Projektabwicklung mit BV, indem Sie den Klärungsbedarf beschreiben und Konzepte zur Bewertung der Performance vorstellen.

Der FA 8.13 definiert für die Entwicklung z. B. von Kunststoff-Freiformoptiken Schnittstellen zwischen der Optiksimulation, dem Werkzeugbau, der Produktion und den Materiallieferanten. Ein Gesamtverständnis des Entwicklungsprozesses einer Optik, der die Berücksichtigung aller Aspekte von Anfang an erlaubt, wird als entscheidend für eine erfolgreiche Projektabwicklung gesehen. Ein genaues Verständnis beispielsweise der optischen Effekt an streuenden Oberflächen und präzise Daten der optischen Eigenschaften des verwendeten Materials sind entscheidend für aussagekräftige Bauteilsimulationen. Mit realitätsnahen Simulationsergebnissen lassen sich Iterationsschleifen bei der Produktentwicklung minimieren. Das spart Zeit, Kosten und Ressourcen.  Von den Ergebnissen des Fachausschusses profitieren Anwenderbranchen wie die

- Beleuchtungsindustrie, 

- KFZ-Industrie,

- Hersteller von Kleingeräten mit Lichtelementen und die

- Technische Optik (Sensorik, Medizintechnik, ...)

In vielen Umgebungen, besonders bei hohen Temperaturen, korrosiven Umgebungen oder auf bewegten oder schlecht zugänglichen Flächen, kann die Temperatur nicht oder nur mit nicht akzeptablem Aufwand mit Berührungsthermometern gemessen werden. Diese Umgebungsbedingungen sind unter anderem in der chemischen Industrie, der Lebensmittel-, Metall-, Glas-, Kunststoff-, und Papierherstellung sowie bei der Lacktrocknung anzutreffen. Der Fachausschuss FA 8.14 erarbeitet Richtlinien, die es erlauben, vergleichbare, rückführbare und berührungslose Temperaturmessungen mit Strahlungsthermometern durchzuführen und entsprechende Produkte einheitlich zu spezifizieren. Auch werden Hilfestellungen bei praktischen Anwendungsproblemen gegeben. Der FA 8.14 "Angewande Strahlungsthermometrie" kooperiert eng mit dem FA 8.16 „Temperaturmessung mit Wärmebildkameras“, sodass sich die Richtlinien der beiden Fachausschüsse konsistent ergänzen. Die Richtlinien der Fachausschüsse werden dem DKE/K 961 „Elektrische Messwertaufnehmer und Messgrößenumformer“ und darüber dem IEC SC65B Measurement and Control Devices WG 5 „Temperature Sensors and Instruments“ vorgestellt, damit die Inhalte der VDI-Richtlinien in internationale Standards einfließen können. 

Oft werden den Bildern von Thermografiekameras Temperaturwerte anhand von nicht offengelegten Kalibrierprozessen zugewiesen. Der FA 8.16 definiert die notwendigen Begriffe und legt Kalibrierprozesse für reproduzierbare Ergebnisse fest. Die Zeit ist überfällig, die Voraussetzungen zu schaffen, damit Thermografiekameras als Messgeräte eingesetzt werden können.Der FA 8.16 "Temperaturmessungen mit Wärmebildkameras" kooperiert eng mit dem FA 8.14 „Angewandte Strahlungsthermometrie“, sodass sich die Richtlinien der beiden Fachausschüsse konsistent ergänzen. Die Richtlinien der Fachausschüsse werden dem DKE/K 961 „Elektrische Messwertaufnehmer und Messgrößenumformer“ und darüber dem IEC SC65B Measurement and Control Devices WG 5 „Temperature Sensors and Instruments“ vorgestellt, damit die Inhalte der VDI-Richtlinien in internationale Standards einfließen können. 

Terahertz-Strahlung arbeitet im Wellenlängenbereich zwischen Funk- und Infrarottechnik. Terahertz-Wellen sind damit als nicht-ionisierende Strahlung nach aktuellem Wissensstand ungefährlich. Die junge Terahertz-Technologie wird bereits industriell zur berührungslosen zerstörungsfreien Werkstoffprüfung und für Sensorik zur ressourcenschonenden Industrieproduktion genutzt. Auch Lösungen für die öffentliche Sicherheit werden zunehmend relevant.Begriffe und Methoden aus den Laboren dieser jungen Technologie gelangen in Produktspezifikationen und sind daher nicht einheitlich. Da praktisch auch kein Erfahrungswissen zur Terahertz-Technik bei den Anwendern vorliegt können die Möglichkeiten, Grenzen und Rahmenbedingungen für die Nutzung kaum richtig zu bewertet werden. Der FA 8.17 entwickelt eine einheitliche Sprache und definiert nachvollziehbare Qualitätsmerkmale für diese Technologie. Typische Anwendungsfelder für Mess-, Prüf- und Analyseaufgaben wurden in einem VDI-Statusreport veröffentlicht. 

Der Fachausschuss hat ein mathematisches Verfahren entwickelt, das mit der menschlichen Wahrnehmung einer Beleuchtungshomogenität korreliert. In seiner weiteren Arbeit wird der Fachauschuss praktische Beispiele zur Anwendung des Verfahrens zusammenstellen, und Wegw aufzeigen, um die Homogenität von Beleuchtungen reproduzierbar zu spezifizieren und zu überprüfen.

Die Optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein bildgebendes Verfahren, das nicht-invasiv tomographische Tiefeninformationen in transparenten und semitransparenten Medien mit einem Auflösungsvermögen von wenigen Mikrometern aufnehmen kann und sowohl in der industriellen Messtechnik als auch in der biomedizinischen Diagnostik zur Anwendung kommt. Die OCT ergänzt die etablierten Verfahren wie z.B. die Röntgen-Computertomographie sowie die Ultraschall- und MRT-Bildgebung mit ihren spezifischen Leistungsmerkmalen. Für das vergleichsweise junge Messverfahren sind vielfältige Anwendungsfelder denkbar. Jedoch werden die verfahrensspezifischen Besonderheiten, die verschiedenen Verfahrensvarianten und deren Leistungsmerkmale derzeit nicht einheitlich benannt und beschrieben. Das schränkt die Vergleichbarkeit und damit verbunden eine stärkere Verbreitung der OCT unnötig ein. Das Wissen um und das Vertrauen in OCT soll daher durch technische Regeln gefördert werden, die die relevanten Begriffe und Messverfahren für Leistungskenngrößen definieren sowie typische Einsatzgebiete beschreiben.