Ідея використання електричних даних, проаналізованих за допомогою алгоритмів, для оцінки якості зварних швів, створених у роботизованому виробництві, виникла в 1995 році в результаті дослідження доцента Стівена Сімпсона з Сіднейського університету про складні фізичні явища, які відбуваються у зварювальних дугах. Сімпсон зрозумів, що спосіб визначення якості зварного шва можна розробити без остаточного розуміння цих явищ. Розробка включала:
метод обробки вибіркових блоків даних, розглядаючи їх як портретні підписи у фазовому просторі з відповідною обробкою зображень. Як правило, дані про зварювальну напругу та струм вартістю однієї секунди збираються з процесів імпульсного зварювання GMAW або короткодугового зварювання. Дані перетворюються на двовимірну гістограму та виконуються операції обробки сигналу, наприклад згладжування зображення.
техніка для аналізу сигнатур зварювання на основі статистичних методів соціальних наук, таких як аналіз головних компонентів. Співвідношення між зварювальною напругою та струмом відображає стан зварювального процесу, і зображення підпису містить цю інформацію. Кількісне порівняння сигнатур за допомогою аналізу головних компонентів дозволяє розповсюджувати зображення сигнатур, що дозволяє виявляти та ідентифікувати несправності. Система включає алгоритми та математику, придатну для аналізу зварювання в режимі реального часу на персональних комп’ютерах, а також багатовимірну оптимізацію продуктивності виявлення несправностей за допомогою експериментальних дані про зварювання. Порівняння характерних зображень зварного шва від моменту до моменту дає корисну оцінку того, наскільки стабільним є процес зварювання. Розпізнавання через дугу шляхом порівняння сигнатурних зображень, коли фізичні параметри процесу змінюються, дає кількісні оцінки, наприклад, положення зварного шва.
На відміну від систем, які записують інформацію для подальшого вивчення або використовують рентгенівські промені чи ультразвук для перевірки зразків, технологія SIP розглядає електричний сигнал і виявляє несправності, коли вони виникають. Збираються блоки даних із 4 000 точок електричних даних чотири рази на секунду та перетворено на зображення підпису. Після операцій обробки зображення статистичний аналіз сигнатур забезпечує кількісну оцінку процесу зварювання, виявляючи його стабільність і відтворюваність, а також забезпечуючи виявлення несправностей і діагностику процесу. Подібний підхід із використанням гістограм напруга-струм і спрощеного статистичного вимірювання відстані між характерними зображеннями був оцінений для зварювання в інертному газі вольфраму (TIG) дослідниками з Університету Осаки.
