DE102020004467A1 - Process and device for monitoring a machine plant for the production or treatment of synthetic fibers - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung einer Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung synthetischer Fasern. Hierbei werden durch Maschinenkomponenten und Steuerkomponenten der Maschinenanlage fortlaufend Systemmeldungen generiert und erfasst. Die Systemmeldungen werden als Protokolldaten in einem Protokollspeicher gespeichert, anschließend ausgelesen und vorverarbeitet und mit statistischen Analyseverfahren sowie Methoden des maschinellen Lernens analysiert. Dabei geht es unter anderem um die Identifikation von häufig auftretenden Mustern in Sequenzen von Systemmeldungen. Dies erlaubt die Verdichtung von Daten, die Erkennung von Anomalien und Prognose von Ereignissen. Durch die Verknüpfung mit dem Expertenwissen der Operatoren, können die Analyseergebnisse besser interpretiert und fortlaufend präzisiert und verbessert werden.Hierzu ist der Maschinensteuereinrichtung ein Datenrecorder zur kontinuierlichen Erfassung der Systemmeldungen, einen mit dem Datenrecorder verbundener Protokollspeicher zur Speicherung der Systemmeldungen zu Protokolldaten und eine Datenanalyseeinheit zugeordnet. Die Datenanalyseeinheit ist mit dem Protokollspeicher verbunden und weist zumindest ein Datenanalyseprogramm mit Algorithmen auf Basis statistischer Analyseverfahren sowie Methoden des maschinellen Lernens auf.The invention relates to a method and a device for monitoring a machine system for the production or treatment of synthetic fibers. System messages are continuously generated and recorded by machine components and control components of the machine system. The system messages are stored as log data in a log memory, then read out and pre-processed and analyzed using statistical analysis methods and machine learning methods. Among other things, this involves the identification of frequently occurring patterns in sequences of system messages. This allows for data compression, anomaly detection and event forecasting. By linking them to the expert knowledge of the operators, the analysis results can be better interpreted and continuously refined and improved. For this purpose, the machine control device is assigned a data recorder for the continuous recording of the system messages, a log memory connected to the data recorder for storing the system messages for log data and a data analysis unit. The data analysis unit is connected to the log memory and has at least one data analysis program with algorithms based on statistical analysis methods and machine learning methods.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung von synthetischen Fasern sowie eine Vorrichtung zur Überwachung einer Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung von Fasern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a method for monitoring a machine for the production or treatment of synthetic fibers and a device for monitoring a machine for the production or treatment of fibers according to the preamble of claim 8.

Bei der Herstellung von synthetischen Fasern, beispielsweise beim Schmelzspinnen oder bei der Behandlung von synthetischen Fasern beispielsweise beim Falschdralltexturieren, beeinflussen eine Vielzahl von einzelnen Herstellungsvorgängen, wie Extrudieren, Verstrecken, Verwirbeln, Texturieren, Fixieren, Aufspulen usw. die Qualität der Fäden. Dabei ist jeder einzelne Herstellungsvorgang seinerseits mit einer Vielzahl von Parametern beeinflussbar. Insoweit werden eine Vielzahl von Maschinenkomponenten genutzt, die über Aktoren und Sensoren verfügen, um den Herstellungsvorgang sowie die Faserqualität in der gewünschten Art und Weise zu beeinflussen. Jeder der Maschinenkomponenten ist eine Steuerkomponente zugeordnet, die über ein Maschinennetzwerk mit einer zentralen Maschinensteuereinheit verbunden ist. Zur Überwachung und Steuerung derartiger komplexer Maschinenanlagen ist es nun bekannt, Zustandsparameter und Prozessparameter fortlaufend zu erfassen und mit hinterlegten Soll-Werten abzugleichen. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung zur Überwachung einer Maschinenanlage geht beispielsweise aus der DE 10 2018 004 773 A1 hervor.In the production of synthetic fibers, for example in melt spinning or in the treatment of synthetic fibers, for example in false twist texturing, a large number of individual manufacturing processes such as extrusion, stretching, swirling, texturing, fixing, winding, etc. affect the quality of the threads. Each individual manufacturing process can in turn be influenced with a large number of parameters. In this respect, a large number of machine components are used, which have actuators and sensors in order to influence the production process and the fiber quality in the desired manner. Each of the machine components is assigned a control component that is connected to a central machine control unit via a machine network. In order to monitor and control such complex machine systems, it is now known to continuously record status parameters and process parameters and to compare them with stored target values. Such a method and such a device for monitoring a machine is, for example, from DE 10 2018 004 773 A1 out.

Bei dem bekannten Verfahren und bei der bekannten Vorrichtung werden Ist-Werte von Prozessparametern wie beispielsweise ein Schmelzedruck oder eine Galettentemperatur und Ist-Werte eines Zustandsparameters wie beispielsweise eine Fadenspannung erfasst und genutzt, um den Prozessparameter auf einen neu ermittelten Soll-Wert einzustellen. Hierbei nutzt man die Hilfe eines Maschinenlernprogramms mit einem Analysealgorithmus, durch welches Prozesseinstellungen zur Erzeugung gleichmäßiger Faserqualitäten ermittelt werden.In the known method and in the known device, actual values of process parameters such as a melt pressure or a godet temperature and actual values of a state parameter such as a thread tension are recorded and used to set the process parameter to a newly determined target value. A machine learning program with an analysis algorithm is used to determine process settings for the production of uniform fiber qualities.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass in derartigen Maschinenanlagen neben Prozessparametern eine Vielzahl von Systemmeldungen existieren, die Warnmeldungen, Fehlermeldungen usw. enthalten. Die Systemmeldungen, die teilweise in Nanosekunden hintereinander auftreten und zum Teil reine Textdarstellungen enthalten, sind in der Vielzahl für einen Operator nicht überschaubar. So werden insbesondere nur einzelne Typen von Systemmeldungen wie beispielsweise Fehlermeldungen beachtet und zur Überwachung und Steuerung der Maschinenanlage genutzt.In practice, however, it has been shown that a large number of system messages containing warning messages, error messages, etc. exist in addition to process parameters in such machine systems. The system messages, some of which occur in nanoseconds one after the other and some of which contain pure text, are too large for an operator to keep track of. In particular, only individual types of system messages, such as error messages, are taken into account and used to monitor and control the machine system.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung einer Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung von synthetischen Fasern der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass möglichst alle in der Maschinenanlage erzeugten Systemmeldungen für eine Steuerung der Maschinenanlagen nutzbar sind.It is therefore the object of the invention to develop a method for monitoring and controlling a machine system for the production or treatment of synthetic fibers of the generic type in such a way that as far as possible all system messages generated in the machine system can be used for controlling the machine systems.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt insbesondere darin, aus der Überwachung der Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung von synthetischen Fäden eine vorrausschauende Steuerung der Maschinenanlage zu ermöglichen.A further object of the invention is, in particular, to enable anticipatory control of the machine system from the monitoring of the machine system for the production or treatment of synthetic threads.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Überwachung einer Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung von synthetischen Fäden gemäß dem Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a method for monitoring a machine system for the production or treatment of synthetic threads according to claim 1.

Für die Vorrichtung ergibt sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch, dass ein Datenrecorder zur kontinuierlichen Erfassung der Systemmeldungen, ein mit dem Datenrecorder verbundener Protokollspeicher zur Speicherung der Systemmeldungen zu Protokolldaten und eine Datenanalyseeinheit vorgesehen sind, die mit dem Protokollspeicher verbunden ist und die zumindest ein Datenanalyseprogramm aufweist, mit dem statistische Verfahren sowie Methoden des maschinellen Lernens auf die erfassten Daten angewendet werden.For the device, the solution according to the invention results from the fact that a data recorder for the continuous recording of the system messages, a log memory connected to the data recorder for storing the system messages for log data and a data analysis unit are provided which is connected to the log memory and which has at least one data analysis program, with which statistical processes and machine learning methods are applied to the recorded data.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the respective dependent claims.

Die Erfindung hat erkannt, dass eine Folge von Systemmeldungen Hinweise auf verschiedene Ereignisse aufweisen könnten. So können Meldungssequenzen Hinweise auf „systemische“ Ereignisse, wie zum Beispiel den Ausfall einer Komponente, oder „operative“ Ereignisse, wie zum Beispiel einen Produktwechsel, geben.. Insoweit werden die von den Maschinenkomponenten, den Steuerkomponenten der Aktoren und Sensoren und der Prozesssteuerung kontinuierlich erzeugten Systemmeldungen fortlaufend erfasst und als Protokolldaten in einem Protokollspeicher gespeichert. Der Protokollspeicher kann hierzu eine Datenbank oder mehrere Dateien enthalten. Anschließend werden die Protokolldaten ausgelesen, vorverarbeitet und mit Hilfe von statistischen Analyseverfahren sowie Methoden des maschinellen Lernens im Hinblick auf Sequenzen von Systemmeldungen analysiert. Dabei gilt es unter anderem, häufige Sequenzen oder Anomalien zu identifizieren, deskriptive Auswertungen durchzuführen oder auch Prognosemodelle zu entwickeln. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt jedoch darin, dass die Menge an Informationen, die die Systemmeldungen enthalten, mit den Sequenzen auf ein menschlich interpretierbares Niveau reduziert werden.The invention has recognized that a sequence of system messages could indicate various events. Message sequences can indicate "systemic" events, such as the failure of a component, or "operative" events, such as a product change. In this respect, the machine components, the control components of the actuators and sensors and the process control are continuous generated system messages are continuously recorded and stored as log data in a log memory. For this purpose, the log memory can contain a database or several files. The log data is then read out, pre-processed and analyzed with the help of statistical analysis methods and machine learning methods with regard to sequences of system messages. Among other things, it is important to identify frequent sequences or anomalies, to carry out descriptive evaluations or to develop forecast models. A particular advantage of the invention, however, is that the amount of information contained in the system messages with the sequences on a be reduced to a humanly interpretable level.

Insoweit ist die Verfahrensvariante vorgesehen, bei welcher die analytischen Ergebnisse, wie zum Beispiel Sequenzen von Systemmeldungen gegenüber einem Operator angezeigt und vom Operator bewertet werden. So weisen derartige Operatoren ein Expertenwissen auf, um Sequenzen von Systemmeldungen bestimmten „systemischen“ oder „operativen“ Ereignissen innerhalb der Maschinenanlage zuzuordnen. Hierbei kann das Ereignis bereits erfolgt sein oder noch bevorstehen. In this respect, the variant of the method is provided in which the analytical results, such as sequences of system messages, are displayed to an operator and evaluated by the operator. Operators of this type have expert knowledge in order to assign sequences of system messages to specific "systemic" or "operative" events within the machinery. The event may have already taken place or it may be imminent.

Durch den Einsatz von maschinellem Lernen besteht die Möglichkeit, derartiges Expertenwissen fortlaufend nutzen zu können. Insoweit ist die Verfahrensvariante bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Operator seine Bewertung der Analyseergebnisse dem System zuführt. Damit ergibt sich die Möglichkeit das Expertenwissen bei nachfolgenden Datenanalyse mit einzubinden.The use of machine learning makes it possible to use such expert knowledge continuously. In this respect, the variant of the method is preferably implemented in which the operator feeds his evaluation of the analysis results to the system. This results in the possibility of including expert knowledge in the subsequent data analysis.

Insoweit ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei welcher Sequenzen von Systemmeldungen durch ein System des maschinellen Lernens zur Ermittlung eines „systemischen“ oder „operativen“ Ereignisses analysiert werden. Hier besteht die Möglichkeit, aus einer identifizierten Sequenz von Systemmeldungen ein Ereignis zu erkennen, das bereits eingetreten ist oder voraussichtlich in naher Zukunft eintreten wird.In this respect, the variant of the method is particularly advantageous in which sequences of system messages are analyzed by a machine learning system to determine a “systemic” or “operative” event. Here it is possible to recognize an event from an identified sequence of system messages that has already occurred or is expected to occur in the near future.

Durch die Verfahrensvariante, bei welcher das Analyseereignis gegenüber einem Operator angezeigt wird, ist besonders vorteilhaft, dass der Operator unmittelbar eine Aktion einleiten oder vorbereiten kann, um das Ereignis abzustellen oder zu verhindern. So können beispielsweise Verschleißteile wie Fadenführer vorzeitig ausgetauscht werden.The variant of the method in which the analysis event is displayed to an operator is particularly advantageous in that the operator can immediately initiate or prepare an action in order to stop or prevent the event. For example, wearing parts such as thread guides can be replaced prematurely.

Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Analyseereignis einer Maschinensteuereinrichtung zuzuführen und in ein Steuersignal zu einer Prozessänderung und / oder zu einem Prozesseingriff umzuwandeln. So lassen sich auch automatisierte Eingriffe in die Maschinenanlage ausführen.Alternatively, however, there is also the possibility of feeding the analysis event to a machine control device and converting it into a control signal for a process change and/or for a process intervention. Automated interventions in the machine system can also be carried out in this way.

Zur Gewährleistung, dass die Protokolldaten zeitlich in einer vorgesehenen Reihenfolge vorliegen, werden die Systemmeldungen gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante bevorzugt mit einem Zeitindex in den Protokolldaten erfasst und in einem Protokollspeicher gespeichert.In order to ensure that the log data is present in a specified order in terms of time, the system messages are preferably recorded with a time index in the log data according to an advantageous variant of the method and are stored in a log memory.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn innerhalb der Maschinenanlage einzelne Maschinenkomponenten oder Prozessabschnitte separat analysierbar sind. Hierzu ist es vorgesehen, dass die Systemmeldungen mit einem Hierarchieindex in den Protokolldaten erfasst und in dem Protokollspeicher gespeichert werden. So kann in einem Schmelzspinnprozess die Schmelzeerzeugung unabhängig von den einzelnen Spinnpositionen überwacht werden. Innerhalb der Spinnposition lassen sich so auch einzelne Maschinenkomponenten wie beispielsweise Galetten oder Aufspulmaschinen separat überwachen und deren Systemmeldungen analysieren.In addition, it is advantageous if individual machine components or process sections can be analyzed separately within the machine system. For this purpose it is provided that the system messages are recorded with a hierarchy index in the log data and stored in the log memory. In a melt spinning process, the production of the melt can be monitored independently of the individual spinning positions. Within the spinning position, individual machine components such as godets or winding machines can be monitored separately and their system messages analyzed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung einer Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung von synthetischen Fasern bietet somit die Möglichkeit, manuelle oder automatisierte Eingriffe in den Prozess zu ermöglichen, um störenden Ereignissen vorbeugend zu begegnen oder bereits eingetretene Ereignisse schneller zu beheben.The device according to the invention for monitoring a machine system for the production or treatment of synthetic fibers thus offers the possibility of enabling manual or automated interventions in the process in order to prevent disruptive events or to rectify events that have already occurred more quickly.

Für den manuellen Eingriff in den Prozess ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Datenanalyseeinheit mit einem Tastenbildschirm in einer Bedienungsstation verbunden ist. Damit lassen sich die Analyseergebnisse oder auch die Systemereignisse direkt gegenüber einem Operator anzeigen. Zudem hat der Operator die Möglichkeit sein Expertenwissen direkt über den Tastenbildschirm in Abhängigkeit von den analysierten Sequenzen von Systemmeldungen einem System des maschinellen Lernens zuzuführen.The further development of the device according to the invention is preferably designed for manual intervention in the process, in which the data analysis unit is connected to a key screen in an operator station. This allows the analysis results or the system events to be displayed directly to an operator. In addition, the operator has the option of supplying his expert knowledge to a machine learning system directly via the key screen, depending on the analyzed sequences of system messages.

Zur Einbindung von Rückmeldungen der Operatoren ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, bei welcher die Datenanalyseeinheit zumindest einen Algorithmus des maschinellen Lernens aufweist, welcher die Analyseergebnisse und Rückmeldungen der Operatoren korreliert und die kombinierten Daten zur weiteren Analyse verwendet. Derartige Systeme besitzen den Vorteil der Lernfähigkeit, so dass auch neue Verbindungen zwischen Sequenzen und Systemereignissen ohne den Operator aufgedeckt werden können.The further development of the device according to the invention is provided for the integration of feedback from the operators, in which the data analysis unit has at least one algorithm of machine learning, which correlates the analysis results and feedback from the operators and uses the combined data for further analysis. Such systems have the advantage of being able to learn, so that new connections between sequences and system events can also be uncovered without the operator.

Zur Automatisierung ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders vorteilhaft, bei welcher die Datenanalyseeinheit mit der Maschinensteuereinrichtung zur Übertragung von maschinenlesbaren Daten verbunden ist und wobei die Steuereinrichtung ein Datenumwandungsmodul zur Erzeugung von Steuerbefehlen aufweist. So lassen sich die festgestellten Systemereignisse unmittelbar in Steuerbefehle umwandeln.The development of the device according to the invention is particularly advantageous for automation, in which the data analysis unit is connected to the machine control device for the transmission of machine-readable data and the control device has a data conversion module for generating control commands. In this way, the detected system events can be converted directly into control commands.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying figures.

Es stellen dar:

  • 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung einer Maschinenanlage zur Herstellung synthetischer Fäden
  • 2 schematisch eines der Maschinenfelder der Maschinenanlage aus 1
  • 3 schematisch ein Ablaufdiagramm zur Überwachung der Maschinenanlage gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1
  • 4 schematisch eine Querschnittsansicht einer Maschinenanlage zur Behandlung synthetischer Fasern
  • 5. schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung der Maschinenanlage gemäß 4
They represent:
  • 1 schematically a first embodiment of the device according to the invention for monitoring a machine system for the production of synthetic threads
  • 2 schematically one of the machine fields of the machine system 1
  • 3 schematically shows a flowchart for monitoring the machine system according to the embodiment 1
  • 4 schematically a cross-sectional view of a machine plant for the treatment of synthetic fibers
  • 5 . schematically shows a further exemplary embodiment of the device according to the invention for monitoring the machine system according to FIG 4

In den 1 und 2 ist eine Maschinenanlage zur Herstellung synthetischer Fäden mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung der Maschinenanlage in mehreren Ansichten dargestellt. In 1 ist schematisch eine Gesamtansicht der Maschinenanlage und in 2 schematisch eine Teilansicht der Maschinenanlage dargestellt. Soweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.In the 1 and 2 a machine system for the production of synthetic threads with a device according to the invention for monitoring the machine system is shown in several views. In 1 is a schematic overall view of the machinery and in 2 schematically shows a partial view of the machinery. If no express reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.

Die Maschinenanlage weist eine Vielzahl von Maschinenkomponenten auf, um den Herstellungsprozess zum Schmelzspinnen von synthetischen Fasern in diesem Fall Filamenten zu steuern. Eine erste Maschinenkomponente 1.1 wird durch einen Extruder 11 gebildet, der über ein Schmelzleitungssystem 12 mit einer Mehrzahl von Spinnpositionen 20.1 bis 20.4 verbunden ist. In der 1 sind beispielhaft vier Spinnpositionen 20.1 bis 20.4 dargestellt.The machinery has a variety of machine components to control the manufacturing process for melt spinning synthetic fibers, in this case filaments. A first machine component 1.1 is formed by an extruder 11, which is connected via a melt line system 12 to a plurality of spinning positions 20.1 to 20.4. In the 1 four spinning positions 20.1 to 20.4 are shown as an example.

Die Spinnpositionen 20.1 bis 20.4 sind identisch aufgebaut und in 2 ist eine der Spinnpositionen 20.1 schematisch dargestellt. Innerhalb der Spinnposition 20.1 sind mehrere Maschinenkomponenten 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 und 1.6 vorgesehen, um das Spinnen einer Fadenschar innerhalb der Spinnposition auszuführen. Insoweit wird in jeder der in 1 dargestellten Spinnposition eine Fadenschar von beispielsweise 12, 16 oder 32 Fäden erzeugt.The spinning positions 20.1 to 20.4 are identical and in 2 one of the spinning positions 20.1 is shown schematically. Several machine components 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6 are provided within the spinning position 20.1 in order to spin a sheet of threads within the spinning position. In this respect, in each of the 1 spinning position shown generates a yarn bundle of, for example, 12, 16 or 32 threads.

Als Maschinenkomponenten sind in diesem Ausführungsbeispiel die Maschinenteile bezeichnet, die durch Antriebe, Aktoren und Sensoren maßgeblich am Herstellungsprozess beteiligt sind. Neben den Antrieben und Aktoren sind auch hier nicht näher dargestellte Sensoren den Maschinenkomponenten zugeordnet, die zur Steuerung des Herstellungsprozesses nötig sind. So weist die Spinnposition 20.1 als erste Maschinenkomponente 1.2 eine Spinnpumpenvorrichtung 13 auf, die an einem Schmelzeleitungssystem 12 angeschlossen ist und die zum Extrudieren von Filamenten zusammenwirkt. Der Spinnpumpenvorrichtung 13 sind üblicherweise ein Drucksensor und ggf. ein Temperatursensor zugeordnet. Eine zweite Maschinenkomponente 1.3 ist durch eine Gebläseeinheit 16 gebildet, die eine Kühlluftversorgung einer Kühlvorrichtung 15 steuert. Die Kühlvorrichtung 15 ist unterhalb der Spinndüse 14 angeordnet.In this exemplary embodiment, the machine parts that are decisively involved in the manufacturing process through drives, actuators and sensors are referred to as machine components. In addition to the drives and actuators, sensors that are not shown in detail here are also assigned to the machine components that are required to control the manufacturing process. Thus, the spinning position 20.1 has a spinning pump device 13 as the first machine component 1.2, which is connected to a melt line system 12 and which interacts to extrude filaments. A pressure sensor and possibly a temperature sensor are usually assigned to the spinning pump device 13 . A second machine component 1.3 is formed by a fan unit 16, which controls a cooling air supply to a cooling device 15. The cooling device 15 is arranged below the spinneret 14 .

Ein nächster Prozessschritt wird durch die Maschinenkomponente 1.4 ausgeführt, die eine Benetzungsvorrichtung 17 umfasst. Das Führen der Fadenschar zum Abziehen und Verstrecken der Filamente wird durch eine Maschinenkomponente 1.5 ausgeführt, die eine Galetteneinheit 18 aufweist. Am Ende des Herstellungsprozesses werden die Fäden zu Spulen gewickelt. Hierzu ist die Maschinenkomponente 1.6 vorgesehen, die die Aufspulmaschine 19 bildet.A next process step is carried out by the machine component 1.4, which includes a wetting device 17. A machine component 1 . 5 , which has a godet unit 18 , guides the group of threads for pulling off and stretching the filaments. At the end of the manufacturing process, the threads are wound into spools. The machine component 1.6, which forms the winding machine 19, is provided for this purpose.

Innerhalb der Spinnposition 20.1 sind den Maschinenkomponenten 1.2 bis 1.6 jeweils eine von mehreren Steuerkomponenten 2.2 bis 2.6 zugeordnet. So bilden die Maschinenkomponente 1.2 und die Steuerkomponente 2.2 eine Einheit. Dementsprechend sind die Maschinenkomponenten 1.3 bis 1.6 mit den zugeordneten Steuerkomponenten 2.3 bis 2.6 verbunden.Within the spinning position 20.1, the machine components 1.2 to 1.6 are each assigned one of several control components 2.2 to 2.6. The machine component 1.2 and the control component 2.2 thus form a unit. Accordingly, the machine components 1.3 to 1.6 are connected to the assigned control components 2.3 to 2.6.

Zur Kommunikation und Datenübertragung ist jede der Steuerkomponente 2.2 bis 2.6 durch ein Maschinennetzwerk 4 mit einer Maschinensteuereinheit 5 verbunden. Das Maschinennetzwerk 4, das vorzugsweise durch ein Industrie-Ethernet gebildet ist, verbindet die Steuerkomponenten 2.2 bis 2.6 mit der zentralen Maschinensteuereinheit 5.Each of the control components 2.2 to 2.6 is connected to a machine control unit 5 via a machine network 4 for communication and data transmission. The machine network 4, which is preferably formed by an industrial Ethernet, connects the control components 2.2 to 2.6 to the central machine control unit 5.

Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, sind so alle Steuerkomponenten 2.2 bis 2.6 der zur Maschinenanlage gehörenden Spinnposition 20.1 bis 20.4 über das Maschinenetzwerk 4 mit der Maschinensteuereinheit 5 verbunden. Die Maschinensteuereinheit 5 ist mit einer Bedienungsstation 6 verbunden, von der aus ein Operator den Herstellungsprozess steuern kann.As shown in the illustration in 1 shows that all control components 2.2 to 2.6 of the spinning position 20.1 to 20.4 belonging to the machine system are connected to the machine control unit 5 via the machine network 4. The machine control unit 5 is connected to an operator station 6 from which an operator can control the manufacturing process.

Neben den Steuerkomponenten 2.2 bis 2.6 der Spinnpositionen 20.1 bis 20.4 ist auch eine Steuerkomponente 2.1 des Extruders 11 mit der Maschinensteuereinheit 5 verbunden. Hierbei ist der Steuerkomponente 2.1 beispielhaft ein Drucksensor 32 an dem Extruder 11 zugeordnet. Damit lassen sich alle in der Maschinenanlage durch die Maschinenkomponenten und Steuerkomponenten erzeugten Systemmeldungen über das Maschinennetzwerk 4 der Maschinensteuereinheit 5 zuführen.In addition to the control components 2.2 to 2.6 of the spinning positions 20.1 to 20.4, a control component 2.1 of the extruder 11 is also connected to the machine control unit 5. A pressure sensor 32 on the extruder 11 is assigned to the control component 2.1, for example. All system messages generated in the machine system by the machine components and control components can thus be fed to the machine control unit 5 via the machine network 4 .

Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, ist der Maschinensteuereinheit 5 ein Datenrecorder 7 sowie ein Protokollspeicher 8 zugeordnet. Hierüber werden alle an der Maschinensteuereinheit 5 übermittelten Systemmeldungen erfasst und innerhalb des Protokollspeichers 8 in den Protokollspeicher abgelegt. Die Protokolldaten des Protokollspeichers können dabei mit einem Zeitindex versehen werden, um eine zeitliche Reihenfolge bei der Speicherung und Ablage der Systemmeldungen zu erhalten. Als Systemmeldungen können hierbei unter anderem Warnmeldungen, Fehlermelderungen, Statusmeldungen oder auch andere Textmeldungen erzeugt und der Maschinensteuereinheit 5 zugeführt werden. Neben dem Zeitindex können den Systemmeldungen auch ein Hierarchieindex zugeordnet, um Maschinenkomponenten oder Spinnpositionen identifizieren zu können.As shown in the illustration in 1 shows that the machine control unit 5 is assigned a data recorder 7 and a log memory 8 . In this way, all system messages transmitted to the machine control unit 5 are recorded and stored within the log memory 8 in the log memory. The log data of the log memory can be provided with a time index in order to obtain a chronological order when saving and filing the system messages. Among other things, warning messages, error messages, status messages or also other text messages can be generated as system messages and fed to the machine control unit 5 . In addition to the time index, a hierarchy index can also be assigned to the system messages in order to be able to identify machine components or spinning positions.

Der Protokollspeicher 8 ist mit einer Datenanalyseeinheit 9 verbunden, um die innerhalb des Protokollspeichers enthaltenen Protokolldaten direkt zu analysieren. Die Datenanalyseeinheit 9 enthält zumindest ein Datenanalyseprogramm mit einem Analysealgorithmus, um aus den Protokolldaten sich bevorzugt wiederholende Sequenzen von Systemmeldungen zu identifizieren. So können sich beispielsweise Sequenzmuster oder Anomalien oder auch deskriptive Statistiken ergeben. Damit wird zunächst eine Komprimierung der Informationen erreicht, um diese durch einen Operator bewerten zu lassen. So ist aus dem Expertenwissen der Operatoren bekannt, dass sich bestimmte Sequenzen von Systemmeldungen mit „systemischen“ oder „operativen“ Ereignissen, wie zum Beispiel Fadenbrüchen, Komponentenausfällen, Produktwechseln oder auch Bauteilverschleiß, korrelieren lassen. Somit kann der Operator durch Analysieren der aufgefundenen Sequenzen von Systemmeldungen beispielsweise bevorstehende Ereignisse erkennen und ggf. Vorsorgemaßnahmen zur Prozessänderung oder zur Wartung einer Maschinenkomponente einleiten. Daher ist die Datenanalyseeinheit 9 direkt mit einem Tastenbildschirm 6.1 der Bedienungsstation 6 gekoppelt. Der Tastenbildschirm 6.1 ermöglicht neben der Visualisierung von Sequenzen von Systemmeldungen und anderen Analyseergebnissen auch die direkte Eingabe von Rückmeldungen durch den Operator, so dass das Expertenwissen mit den Ergebnissen korreliert und zur fortlaufenden Verbesserung der Analyseergebnisse genutzt werden kann.The log memory 8 is connected to a data analysis unit 9 for directly analyzing the log data contained within the log memory. The data analysis unit 9 contains at least one data analysis program with an analysis algorithm in order to identify preferably repeating sequences of system messages from the log data. For example, sequence patterns or anomalies or descriptive statistics can result. This first achieves a compression of the information so that it can be evaluated by an operator. From the expert knowledge of the operators, it is known that certain sequences of system messages can be correlated with "systemic" or "operative" events, such as yarn breaks, component failures, product changes or even component wear. Thus, by analyzing the sequences of system messages found, the operator can, for example, recognize upcoming events and, if necessary, initiate precautionary measures to change the process or to maintain a machine component. Therefore, the data analysis unit 9 is coupled directly to a key screen 6.1 of the operator station 6. In addition to the visualization of sequences of system messages and other analysis results, the key screen 6.1 also allows the operator to enter feedback directly, so that the expert knowledge can be correlated with the results and used to continuously improve the analysis results.

Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung der Maschinenanlage wird zusätzlich zu der 3 Bezug genommen. In der 3 ist ein Ablaufdiagramm schematisch dargestellt, um die innerhalb der Maschinenanlage anfallenden Systemmeldungen zur Steuerung der Maschinen nutzen zu können.To further explain the method according to the invention and the device according to the invention for monitoring the machine system, in addition to 3 referenced. In the 3 a flowchart is shown schematically in order to be able to use the system messages occurring within the machine system to control the machines.

Wie in der 3 dargestellt ist, werden zunächst alle Systemmeldungen der Maschinenanlage protokolliert. Die Systemmeldungen SM sind in der 3 mit dem Buchstabenkürzel SM dargestellt. Die Systemmeldungen werden durch den Datenrecorder 7 protokolliert und in dem Protokollspeicher 8 gespeichert. Die gesammelten als Protokolldaten abgelegten Systemmeldungen sind in dem Protokollspeicher bevorzugt als eine Datenbank enthalten. Der Protokollspeicher ist mit dem Buchstabenkürzel PD gekennzeichnet und in 3 gezeigt.Like in the 3 is shown, all system messages of the machine system are first logged. The system messages SM are in the 3 represented by the letter SM. The system messages are logged by the data recorder 7 and stored in the log memory 8. The collected system messages stored as log data are preferably contained in the log memory as a database. The log memory is identified by the letter PD and in 3 shown.

Die Protokolldaten des Protokollspeichers PD werden durch die Datenanalyseeinheit 9 ausgelesen und mit Hilfe von statistischen Analyseverfahren sowie Methoden des maschinellen Lernens fortlaufend analysiert. So wird vorzugsweise zunächst mit Hilfe eines Analysealgorithmus nach häufigen Sequenzen von Systemmeldungen gesucht. So lassen sich in einer ersten Analyse der Protokolldaten die auffälligen Sequenzen ermitteln. Damit wird bereits eine erhebliche Komprimierung der Dateninformationen erreicht, um diese beispielsweise durch einen Operator bewerten zu lassen. Die Sequenzen sind in 3 mit dem Buchstabenkürzel MS gekennzeichnet. Um das Expertenwissen eines Operators zu nutzen, werden diese Sequenzen oder andere Analyseergebnisse vorteilhaft der Bedienstation 6 zu geführt, um durch einen Tastenbildschirm 6.1 visualisiert zu werden. Aus der Sequenz von Systemmeldungen kann somit der erfahrende Operator bereits Rückschlüsse auf mögliche Ereignisse innerhalb der Maschinenanlage ableiten. So könnten beispielsweise in einer Sequenz von Druckmeldungen eines Schmelzedruckes und Fadenbrüchen ein Hinweis enthalten sein, dass beispielsweise in einer der Spinnpositionen ein Schaben der Spinndüsen erforderlich wird. Die Erfahrungen der Operatoren lässt sich über den Tastenbildschirm 6.1 auch unmittelbar mit den Analyseergebnissen korrelieren und speichern, um somit das Expertenwissen der Operatoren zu digitalisieren.The log data in the log memory PD are read out by the data analysis unit 9 and continuously analyzed with the aid of statistical analysis methods and machine learning methods. An analysis algorithm is preferably used first to search for frequent sequences of system messages. In this way, the conspicuous sequences can be determined in an initial analysis of the log data. This already achieves a considerable compression of the data information in order to have it evaluated by an operator, for example. The sequences are in 3 marked with the letter MS. In order to use the expert knowledge of an operator, these sequences or other analysis results are advantageously fed to the operator station 6 in order to be visualized on a key screen 6.1. The experienced operator can thus draw conclusions about possible events within the machine system from the sequence of system messages. For example, a sequence of pressure reports of a melt pressure and thread breaks could contain an indication that, for example, scraping of the spinneret is required in one of the spinning positions. The experiences of the operators can also be directly correlated with the analysis results and stored via the key screen 6.1, in order to thus digitize the expert knowledge of the operators.

In Systemen, in denen derartiges Expertenwissen der Operatoren bereits durch Methoden des maschinellen Lernens nachgebildet werden kann, lässt sich in einem weiteren Schritt eine vertiefende Analyse mit Hilfe von Rückmeldungen von Operatoren durchführen. Das Datenanalyseprogramm der Datenanalyseeinheit 9 kann somit mehrere Algorithmen zur vertiefenden Analyse aufweisen. Hierbei werden beispielsweise bestimmten Sequenzen mögliche „systemische“ oder „operative“ Ereignisse zugeordnet. Insbesondere bei den Ereignissen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit bereits aufgetreten sind oder auftreten werden, können diese unmittelbar an die Maschinensteuereinheit 5 übertragen werden.In systems in which such expert knowledge of the operators can already be simulated using machine learning methods, an in-depth analysis can be carried out in a further step with the help of feedback from operators. The data analysis program of the data analysis unit 9 can thus have a number of algorithms for in-depth analysis. For example, possible "systemic" or "operative" events are assigned to certain sequences. In particular, in the case of events that have already occurred or will occur with a high degree of probability, these can occur immediately be transmitted to the machine control unit 5 in cash.

Wie in der 1 dargestellt ist, weist die Maschinensteuereinheit 5 hierzu ein Datenumwandungsmodul 5.1 auf, in welchem die von der Datenanalyseeinheit 9 übermittelten Systemereignisse in entsprechende Steuerbefehle umgewandelt werden. Somit lässt sich ein automatisierter Eingriff in den Prozess durchführen, um beispielsweise eine Wartung an einer der Maschinenkomponenten beispielsweise einer Aufspulmaschine in den Spinnpositionen vornehmen zu können. So ist es bekannt, dass die Aufspulmaschinen in Abhängigkeit von ihrem Lebenszyklus regelmäßige Wartungen erhalten.Like in the 1 is shown, the machine control unit 5 has a data conversion module 5.1 for this purpose, in which the system events transmitted by the data analysis unit 9 are converted into corresponding control commands. An automated intervention in the process can thus be carried out, for example in order to be able to carry out maintenance on one of the machine components, for example a winding machine in the spinning positions. So it is known that the winding machines receive regular maintenance depending on their life cycle.

Wie aus der Darstellung in 3 hervorgeht, besteht jedoch auch die Möglichkeit, die durch die weitergehende Datenanalyse ermittelte Systemereignis zur Beurteilung einem Operator anzuzeigen. Insbesondere bei den Analyseergebnissen, bei welchem die Systemereignisse mit geringerer Wahrscheinlichkeit vorliegen, ist eine Übermittlung an die Bedienstation 6 zu Visualisierung des Systemereignisses vorteilhaft.As shown in the illustration in 3 However, there is also the possibility of displaying the system event determined by the further data analysis to an operator for assessment. Transmission to the operator station 6 for visualization of the system event is advantageous, particularly in the case of the analysis results, in which the system events are present with a lower probability.

Um mögliche Sequenzen von Systemmeldungen einzelner Spinnpositionen oder den vorgeordneten Maschinenkomponenten zur Schmelzeerzeugung aufdecken zu können, ist des Weiteren vorteilhaft, den Systemmeldungen ein Hierarchieindex zuzuordnen. Mit Hilfe des Hierarchieindexes und des Zeitindexes, die den Systemmeldungen zugefügt werden, können somit durch einfache Datenfilterung Sequenzen gefunden werden, die den Spinnpositionen oder der Schmelzeerzeugung zuzuordnen sind. Damit können die Systemmeldungen komplexer Maschinenanlagen sowohl in der Gesamtheit des Prozesses als auch in Teilprozessen analysiert werden.In order to be able to uncover possible sequences of system messages from individual spinning positions or the upstream machine components for melt production, it is also advantageous to assign a hierarchy index to the system messages. With the help of the hierarchy index and the time index, which are added to the system messages, sequences that can be assigned to the spinning positions or the melt production can be found by simple data filtering. This means that the system messages from complex machine systems can be analyzed both in the entire process and in sub-processes.

Bei dem in 1 und 2 dargestellten Maschinenanlage wird ein Herstellungsprozess von Fäden als Beispiel herangezogen. Grundsätzlich können in einem Schmelzspinnprozess Fasern erzeugt werden, die zu Stapelfasern geschnitten oder zu Vliesen abgelegt werden. Neben der Herstellung der synthetischen Fasern sind jedoch auch Maschinenanlagen bekannt, die eine Behandlung der Fasern wie beispielsweise eine Behandlung der Fäden oder eines Fasertows ausführen. In den 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung einer Maschinenanlage am Beispiel einer Texturiermaschine gezeigt. In 4 ist hierzu eine Querschnittsansicht und in 5 eine Draufsicht der Texturier Maschine gezeigt.At the in 1 and 2 In the machine system shown, a manufacturing process for threads is used as an example. In principle, fibers can be produced in a melt spinning process, which are cut into staple fibers or laid down to form nonwovens. In addition to the production of synthetic fibers, however, machine systems are also known which treat the fibers such as, for example, treat the threads or a fiber tow. In the 4 and 5 an exemplary embodiment of the device according to the invention for monitoring a machine system is shown using the example of a texturing machine. In 4 is a cross-sectional view and in 5 a top view of the texturing machine is shown.

Die zum Texturieren von Fäden vorgesehen Maschinenanlage umfasst eine Vielzahl von Bearbeitungsstellen pro Faden, wobei innerhalb der Maschinenanlage hunderte von Fäden gleichzeitig behandelt werden. Die Bearbeitungsstationen sind innerhalb der Maschinenanlage identisch ausgeführt und weisen jeweils mehrere Maschinenkomponenten zur Steuerung des Behandlungsprozesses auf.The machine system provided for texturing threads includes a large number of processing points per thread, with hundreds of threads being treated simultaneously within the machine system. The processing stations are identical within the machine system and each have several machine components for controlling the treatment process.

In 4 sind die Maschinenkomponenten 1.1 bis 1.8 einer der Bearbeitungsstationen dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Maschinenkomponenten 1.1 bis 1.8 durch mehrere Lieferwerke 23, einer Heizeinrichtung 24, einem Texturieraggregat 27, einer Set-Heizeinrichtung 28, einer Spulvorrichtung 29 und einer Changiervorrichtung 30 gebildet.In 4 the machine components 1.1 to 1.8 of one of the processing stations are shown. In this exemplary embodiment, the machine components 1.1 to 1.8 are formed by a plurality of delivery mechanisms 23, a heating device 24, a texturing unit 27, a set heating device 28, a winding device 29 and a traversing device 30.

Die Maschinenkomponenten 1.1 bis 1.8 sind innerhalb eines Maschinengestells 26 zu einem Fadenlauf hintereinander angeordnet, um einen Texturierprozess auszuführen. Hierzu wird ein Faden durch eine Vorlagespule 22 in einem Gattergestell 21 bereitgehalten. Der Faden wird von dem ersten Lieferwerk 23 abgezogen und innerhalb einer Texturierzone durch die Heizeinrichtung 24 erhitzt und anschließend durch die Kühlvorrichtung 25 abgekühlt. Im weiteren Verlauf folgt eine Texturierung und Nachbehandlung des Fadens, um anschließend in der Spulvorrichtung 29 zu einer Spule gewickelt zu werden.The machine components 1.1 to 1.8 are arranged one behind the other within a machine frame 26 to form a yarn path in order to carry out a texturing process. For this purpose, a thread is kept ready by a feed spool 22 in a creel frame 21 . The thread is withdrawn from the first delivery system 23 and heated by the heating device 24 within a texturing zone and then cooled by the cooling device 25 . A texturing and post-treatment of the thread then follows in order to then be wound in the winding device 29 to form a coil.

Da die Spulvorrichtung 29 eine größere Maschinenbreite beansprucht im Verhältnis zu den vorgeordneten Maschinenkomponenten 1.1 bis 1.6 sind mehrere Spulvorrichtungen 29 etagenförmig in dem Maschinengestell 26 angeordnet. Den in den Bearbeitungsstationen vorgesehenen Maschinenkomponenten 1.1 bis 1.8 sind jeweils separate Steuerkomponenten 2.1 bis 2.8 zugeordnet, um die jeweiligen Maschinenkomponenten 1.1 bis 1.8 mit den zugeordneten Aktoren und Sensoren zu steuern. Die Steuerkomponenten 2.1 bis 2.8 sind über ein Maschinennetzwerk 4 mit einer Feldsteuerstation 31.1 verbunden.Since the winding device 29 requires a larger machine width in relation to the upstream machine components 1.1 to 1.6, several winding devices 29 are arranged in tiers in the machine frame 26. The machine components 1.1 to 1.8 provided in the processing stations are each assigned separate control components 2.1 to 2.8 in order to control the respective machine components 1.1 to 1.8 with the assigned actuators and sensors. The control components 2.1 to 2.8 are connected via a machine network 4 to a field control station 31.1.

Wie aus der Darstellung in 5 hervorgeht, sind die Maschinenkomponenten von insgesamt 12 Bearbeitungsstationen zu einem Maschinenfeld 3.1 zusammengefasst. Die innerhalb des Maschinenfeldes 3.1 vorgesehenen Steuerkomponenten 2.1 bis 2.8 der Maschinenkomponenten 1.1 bis 1.8 sind alle in dem Maschinennetzwerk 4 eingebunden und mit der Feldsteuerstation 31.1 verbunden.As shown in the illustration in 5 shows, the machine components from a total of 12 processing stations are combined into a machine field 3.1. The control components 2.1 to 2.8 of the machine components 1.1 to 1.8 provided within the machine field 3.1 are all integrated into the machine network 4 and connected to the field control station 31.1.

In der Maschinenanlage sind eine Mehrzahl von Maschinenfeldern vorgesehen, wobei in diesem Ausführungsbeispiel nur zwei der Maschinenfelder gezeigt sind. Die den Maschinenfeldern 3.1 und 3.2 zugeordneten Feldsteuerstationen 31.1 und 31.2 sind in dem Maschinennetzwerk 4 eingebunden und mit einer zentralen Maschinensteuereinheit 5 gekoppelt. Die Funktion zur Kommunikation und Datentransfer erfolgt hierbei analog zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel der Maschinenanlage, so dass alle Systemmeldungen der Maschinenkomponenten 1.1 bis 1.8 und Steuerkomponenten 2.1 bis 2.8 aller Maschinenfelder 3.1 und 3.2 über das Maschinennetzwerk 4 letztendlich der Maschinensteuereinheit 5 zugeführt werden. Die Maschinensteuereinheit 5 ist mit einer Bedienungsstation 6 verbunden, durch welche der Prozess und die Maschinenanlage kontrollierbar und steuerbar ist.A plurality of machine fields are provided in the machine system, only two of the machine fields being shown in this exemplary embodiment. The field control stations 31.1 and 31.2 assigned to the machine fields 3.1 and 3.2 are integrated into the machine network 4 and are coupled to a central machine control unit 5 pelt. The function for communication and data transfer is analogous to the aforementioned embodiment of the machine system, so that all system messages from machine components 1.1 to 1.8 and control components 2.1 to 2.8 of all machine fields 3.1 and 3.2 are ultimately fed to machine control unit 5 via machine network 4. The machine control unit 5 is connected to an operator station 6, through which the process and the machine system can be monitored and controlled.

Um die Vielzahl der Systemmeldungen zur Steuerung des Behandlungsprozesses nutzen zu können, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung neben der Maschinensteuereinheit 5 zumindest einen Datenrecorder 7, einen Protokollspeicher 8 und eine Datenanalyseeinheit 9 auf. Die Datenanalyseeinheit 9 ist dabei mit der Bedienungsstation 6 gekoppelt, um Ergebnisse aus der Datenanalyse an einem Tastenbildschirm 6.1 zu visualisieren und um Operator-Eingaben zu empfangen. Die Systemmeldungen enthalten hierbei ebenfalls Warnmeldungen, Fehlermeldungen, Prozessstörungen und Textinformationen. Auch hierbei lassen sich durch Identifizierung von Sequenzen oft mögliche „systemische“ oder „operative“ Ereignisse folgern. So lässt sich beispielsweise durch Hinzufügen eines Hierarchieindexes feststellen, in welchem Maschinenfeld ein mögliches Systemereignis beispielsweise eine Verschmutzung der Kühlvorrichtung oder eine Verschleißerscheinung des Fadenführers kurz bevorsteht. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung der Maschinenanlage ist hierzu im Wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, so dass auch das in 3 dargestellte Ablaufdiagramm hierzu gültig ist.In order to be able to use the large number of system messages for controlling the treatment process, the device according to the invention has at least one data recorder 7 , a log memory 8 and a data analysis unit 9 in addition to the machine control unit 5 . The data analysis unit 9 is coupled to the operator station 6 in order to visualize results from the data analysis on a key screen 6.1 and to receive operator inputs. The system messages also contain warning messages, error messages, process errors and text information. Here, too, possible "systemic" or "operative" events can often be deduced by identifying sequences. For example, by adding a hierarchy index, it is possible to determine in which machine field a possible system event is imminent, for example a contamination of the cooling device or signs of wear on the thread guide. The exemplary embodiment of the device according to the invention for monitoring the machine system is essentially identical to the aforementioned exemplary embodiment, so that the 3 shown flowchart is valid for this.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018004773 A1 [0002]DE 102018004773 A1 [0002]

Claims (12)

Verfahren zur Überwachung einer Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung synthetischer Fasern in folgenden Schritten: 1.1. Fortlaufendes Generieren und Erfassen von Systemmeldungen von Maschinenkomponenten und Steuerkomponenten; 1.2. Kontinuierliches Speichern der Systemmeldungen zu Protokolldaten in einem Protokollspeicherspeicher und 1.3. Auslesen, Vorverarbeiten und Analysieren der Protokolldaten mit Hilfe von statistischen Analyseverfahren sowie Methoden des maschinellen Lernens zur Identifikation von häufigen Sequenzen von Systemmeldungen oder Anomalien.Method for monitoring a machine plant for the production or treatment of synthetic fibers in the following steps: 1.1. Continuous generation and recording of system messages from machine components and control components; 1.2. continuously storing the system messages related to log data in a log storage memory and 1.3. Reading out, pre-processing and analyzing the log data using statistical analysis methods and machine learning methods to identify frequent sequences of system messages or anomalies. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenzen von Systemmeldungen gegenüber einem Operator angezeigt und vom Operator aus- und bewertet werden.procedure after claim 1 , characterized in that the sequences of system messages are displayed to an operator and evaluated and evaluated by the operator. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Rückmeldungen des Operators zu Analyseergebnissen dem System des maschinellen Lernens zugeführt und gespeichert werden.procedure after claim 2 , characterized in that the operator's feedback on analysis results is fed to the machine learning system and stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseergebnisse, insbesondere häufig auftretende Sequenzen von Systemmeldungen, mit den Rückmeldungen der Operatoren korreliert werden, um „systemische“ und „operative“ Ereignisse in den Meldungssequenzen zu identifizieren, Ereignisse zu prognostizieren und fortlaufende Verbesserungen der Identifizierungen und Prognosen zu erhalten.Procedure according to one of claims 3 , characterized in that the analysis results, in particular frequently occurring sequences of system messages, are correlated with the feedback from the operators in order to identify "systemic" and "operative" events in the message sequences, to forecast events and to obtain continuous improvements in the identifications and forecasts . Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Systemereignis gegenüber einem Operator angezeigt wird.procedure after claim 4 , characterized in that the system event is displayed to an operator. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Analyseergebnisse einer Steuereinrichtung zugeführt wird und in ein Steuersignal zu einer Prozessänderung und/oder zu einem Prozesseingriff umgewandelt wird.procedure after claim 4 , characterized in that at least one of the analysis results is supplied to a control device and is converted into a control signal for a process change and/or for a process intervention. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemmeldungen mit einem Zeitindex in den Protokolldaten erfasst und in dem Protokollspeicher gespeichert werden.Procedure according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the system messages are recorded with a time index in the log data and stored in the log memory. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemmeldungen mit einem Hierarchieindex in den Protokolldaten erfasst und in dem Protokollspeichergespeichert werden.Procedure according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the system messages are recorded with a hierarchy index in the log data and stored in the log memory. Vorrichtung zur Überwachung einer Maschinenanlage zur Herstellung oder Behandlung synthetische Fasern mit einer Maschinensteuereinrichtung (5), die mit Maschinenkomponenten (1.1 - 1.8) und Steuerkomponenten (2.1 - 2.8) zum Empfang von Systemmeldungen verbunden ist, gekennzeichnet durch: einen Datenrecorder (7) zur kontinuierlichen Erfassung der Systemmeldungen, einen mit dem Datenrecorder (7) verbundenen Protokollspeicher (8) zur Speicherung der Systemmeldungen zu Protokolldaten und einer Datenanalyseeinheit (9), die mit dem Protokollspeicher (8) verbunden ist und die zumindest ein Datenanalyseprogramm aufweist, durch welches statistische Analyseverfahren und Methoden des maschinellen Lernens auf die Protokolldaten anwendbar sind.Device for monitoring a machine system for the production or treatment of synthetic fibers with a machine control device (5) which is connected to machine components (1.1 - 1.8) and control components (2.1 - 2.8) for receiving system messages, characterized by a data recorder (7) for continuous recording of the system messages, a log memory (8) connected to the data recorder (7) for storing the system messages for log data, and a data analysis unit (9) which is connected to the log memory (8) and which has at least one data analysis program by means of which statistical analysis methods and Machine learning methods are applicable to the log data. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenanalyseeinheit (9) mit einem Tastenbildschirm (6.1) in einer Bedienungsstation (6) verbunden ist.device after claim 9 , characterized in that the data analysis unit (9) is connected to a touch screen (6.1) in an operator station (6). Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenanalyseeinheit (9) zumindest einen Algorithmus des maschinellen Lernens aufweist, durch welchen Analyseergebnisse und Rückmeldungen der Operatoren korrelierbar sind.device after claim 9 or 10 , characterized in that the data analysis unit (9) has at least one machine learning algorithm, by which analysis results and feedback from the operators can be correlated. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenanalyseeinheit (9) mit der Maschinensteuereinrichtung (5) zur Übertragung von maschinenlesbaren Daten verbunden ist, wobei die Maschinensteuereinrichtung (5) ein Datenumwandlungsmodul (5.1) zur Erzeugung von Steuerbefehlen aufweist.device after claim 11 , characterized in that the data analysis unit (9) is connected to the machine control device (5) for the transmission of machine-readable data, the machine control device (5) having a data conversion module (5.1) for generating control commands.
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Citations (1)

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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018004773A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Bb Engineering Gmbh Method for controlling a melt spinning process and a melt spinning device

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