DE102004024737A1

DE102004024737A1 - Produktionsoptimierung

Info

Publication number: DE102004024737A1
Application number: DE102004024737A
Authority: DE
Inventors: Karl-Josef BÖCK
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-12-15
Also published as: EP1753913A1; US20070169060A1; WO2005113893A1; US7873433B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Optimierung der Prozessleistung einer bahnverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue, mit folgenden Schritten, DOLLAR A - Speichern von spezifischen Daten eines Bauteils auf einer am Bauteil angebrachten Datenspeichereinheit und/oder DOLLAR A - Messen von relevanten Eigenschaften des Bauteils mittels einer am Bauteil angebrachten Sensoreinheit, DOLLAR A - Ausgeben der spezifischen Daten und/oder der gemessenen relevanten Eigenschaften an eine Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit, DOLLAR A - Optimierung der Prozessleistung mittels der Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit unter Verwendung spezifischen Daten und/oder der gemessenen Eigenschaften des Bauteils.

Description

Die Erfindung betrifft ein Produktionsoptimierungssystem für eine bahnverarbeitende Maschine, insbesondere ein Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Bauteil, insbesondere ein Verschleiß behaftetes Bauteil einer bahnverarbeitenden Maschine, welches in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Produktionsoptimierungssystem einsetzbar ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Optimierung der Produktionsleistung einer bahnverarbeitenden Maschine.

In einer Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue kommen unterschiedlichste Arten von zum teil sehr stark Verschleiß behafteten Bauteilen zum Einsatz. So werden bspw. in den verschiedenen Bereichen einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschine unterschiedlichste Bespannungen mit z. T. sehr unterschiedlichen Aufgaben verwendet.

So finden bspw. in der Formierpartie einer Papiermaschine Formiersiebe Verwendung. Die Aufgabe von Formiersieben ist u.a. die auf diese aufgebrachte Fasersuspension zu entwässern und die Fasern in ihrer endgültigen Lage zu fixieren.

In der Pressenpartie kommen bspw. Pressfilze, Pressbänder und Transportbänder mit z.T. glatten oder offenen Oberflächen zum Einsatz. Diese Arten von Bespannungen sind z.T. sehr hohen Drücken ausgesetzt.

In der Trockenpartie kommen sog. Trockensiebe mit offenen Oberflächen zum Einsatz. Trockensiebe sind aufgrund der in einer Trockenpartie vorherrschenden sehr hohen Temperaturen, die gekoppelt sind, mit hoher Feuchte verstärkt Degradationserscheinungen ausgesetzt.

Darüber hinaus sind Walzen z.B. Glättwalzen oder Kalanderwalzen mit Walzenbezügen aus Kunststoff bezogen. Die Walzenbezüge weisen hierbei unterschiedlichste funktionale Oberflächen auf.

Abhängig von deren Einsatzzweck und deren spezifischen Einsatzbedingungen weisen die o.g. Bauteile ein unterschiedliches Verschleißverhalten auf. Das unterschiedliche Verschleißverhalten führt zu z.T. stark unterschiedlichen Laufzeiten der betreffenden Bauteile. Im Betrieb der Papiermaschine müssen daher bspw. Bespannungen in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden, was zu Stillständen der Papiermachine und somit zu Produktionsausfällen führt.

Die Laufzeit der betreffenden Bauteile wird hierbei dadurch festgelegt, dass die einzelnen Bauteile verschlissen und daher ungebrachbar sind. Die Laufzeit der Bauteile wird aber auch dadurch begrenzt, dass diese ab einem gewissen Grad der Abnutzung den höheren Anforderungen zur Produktion bestimmter Papiersorten nicht mehr genügen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin ein Produktionsoptimierungssystem, ein Bauteil und ein Verfahren für bahnverarbeitende Maschinen vorzuschlagen, durch welche es möglich ist, die Produktivität der bahnverarbeitenden Maschine bei höchstmöglicher Qualität der Materialbahn zu erhöhen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 2, 23 und 29 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einer ersten Idee der Erfindung ist vorgesehen, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit und zumindest eine an zumindest einem Bauteil der bahnverarbeitenden Maschine angebrachte Datenspeichereinheit aufweist. Des weiteren ist vorgesehen, dass auf der zumindest einen Datenspeichereinheit spezifische Daten des Bauteils gespeichert sind oder speicherbar sind und dass durch die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit unter Verwendung der spezifischen Daten eine Optimierung der Produktionsleistung durchführbar ist.

Bei dem Bauteil handelt es sich ganz allgemein um ein prozessbeeinflusstes und/oder um ein prozessbeeinflussendes Bauteil.

Gemäß der ersten Idee der Erfindung werden also spezifische Daten von Bauteilen, die für die Produktionsplanung relevant sind, bspw. Verschleiß behafteten Bauteilen, auf einer Datenspeichereinheit gespeichert, die jeweils auf den Bauteilen angebracht ist. Bei der Datenspeichereinheit kann es sich sowohl um eine Datenspeichereinheit handeln, die die Daten in elektronischer Form speichert als auch um eine, auf der die Daten in visueller Form bspw. in Form eines Strichcodes gespeichert sind.

Bei den spezifischen Daten handelt es hierbei vorteilhafterweise um Daten, die Auskunft über Bauart und/oder Material und/oder Produktionsdatum und/oder Einbaudatum des Bauteils geben.

Unter Bauartdaten soll hierbei bspw. verstanden werden;

Siebe:	Webmuster Papier- und Maschinenseite; Eigenschaften wie Dicke des Siebs, Permeabilität des Siebs, usw.
Filze:	Aufbau und Reihenfolge der verschiedenen Lagen, Gewicht der einzelnen Lagen, usw.
Walzenbezüge:	Aufbau, Härte, Struktur der Oberfläche, usw.

Die spezifischen Daten der relevanten Bauteile werden der Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit direkt oder indirekt, d.h. bspw. ausgewertet, zugeführt. Die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit ermittelt unter Verwendung der spezifischen Daten der verschiedenen relevanten Bauteile ein Optimum an Produktivität. Hierbei werden bei der Optimierung durch die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit bspw. empirische Prozessmodelle zugrunde gelegt, durch welche die einzelnen spezifischen Daten der einzelnen relevanten Bauteile zueinander in Beziehung gesetzt werden.

Gemäß einer zweiten Idee der Erfindung ist vorgesehen, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit und zumindest eine an zumindest einem Bauteil der bahnverarbeitenden Maschine angebrachte Sensoreinheit aufweist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass durch die zumindest eine Sensoreinheit relevante Eigenschaften des Bauteils messbar sind und dass durch die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit unter Verwendung der gemessenen Eigenschaften eine Optimierung der Produktionsleistung durchführbar ist.

Gemäß der zweiten Idee der Erfindung werden also relevante Eigenschaften von Bauteilen, die für die Produktionsplanung relevantsind, bspw. von Verschleiß behafteten Bauteilen, mittels einer jeweils auf den Bauteilen angebrachten Sensoreinheit gemessen. Bei der Sensoreinheit kann es sich bspw. um einen piezoelektrischen oder um einen optischen Sensor handeln.

Bei den gemessenen relevanten Eigenschaften handelt es sich vorteilhafterweise um solche Eigenschaften, die Auskunft über Verschleiß und/oder Zustand und/oder Restlebensdauer des Bauteils geben. So sind bspw. bei Walzenbezügen, Pressfilzen und Press-Belts Druckmessungen vorteilhaft, da Druckmessungen Rückschlüsse auf Dicke, Kompressibilität und Härte und somit Restlebensdauer und Prozeßverhalten dieser Bauteile geben.

Die gemessenen relevanten Eigenschaften der relevanten Bauteile werden der Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit direkt oder indirekt, d.h. bspw. ausgewertet, zugeführt. Die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit ermittelt unter Verwendung der relevanten Eigenschaften der verschiedenen relevanten Bauteile eine Optimum an Produktivität. Hierbei werden bei der Optimierung durch die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit bspw. empirische Prozessmodelle zugrunde gelegt, durch welche die einzelnen relevanten Eigenschaften der einzelnen relevanten Bauteile zueinander in Beziehung gesetzt werden.

Es gibt unterschiedliche Einflussfaktoren, die die Produktivität einer bahnverarbeitenden Maschine bestimmen. Ein erster Einflussfaktor sind Stillstandszeiten bedingt durch Wartungs- oder Austausch- oder Reparaturarbeiten. Aus diesem Grund sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Optimierung der Produktivität durch Ermittlung von Stillstandszeiten unter Verwendung der spezifischen Daten der relevanten Bauteilen und/oder unter Verwendung der gemessenen relevanten Eigenschaften der relevanten Bauteilen erfolgt.

Dies bedeutet bspw., dass abhängig von der Kombination der auf der bahnverarbeitenden Maschine befindlichen Bespannungen eine variable Ermittlung von Stillstandszeiten vorgenommen werden kann.

Des Weiteren kann ein Produktionszyklus dadurch verlängert werden, indem die richtige Reihenfolge der herzustellenden Papiersorten eingehalten wird. So ist es bspw. sinnvoll, wenn eine hochwertige Papiersorte nicht am Ende eines Produktionszyklus hergestellt wird, wenn bspw. einige der Verschleiß behafteten Bauteile merkliche Abweichungen in ihren Eigenschaften zum Normalzustand zeigen. Des Weiteren ist es aber auch nicht sinnvoll am Anfang eines Produktionszyklus hochwertige Papiersorten herzustellen, da bspw. die Verschleiß behafteten Bauteile zuerst noch eingefahren werden müssen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht somit vor, dass ein Ergebnis der Optimierung der Produktivität die Ermittlung und Koordination der Reihenfolge der zu produzierenden Materialbahnsorten ist.

Des Weiteren ist die Produktivität einer bahnverarbeitenden Maschine durch Anpassung von Prozessparametern der bahnverarbeitenden Maschine optimierbar. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht deshalb vor, dass die Optimierung der Produktivität durch die Anpassung von Prozessparametern der bahnverarbeitenden Maschine erfolgt.

Erfindungsgemäß wird eine Optimierung der Produktivität unter Verwendung von spezifischen Daten und/oder relevanter Eigenschaften relevanter Bauteile der bahnverarbeitenden Maschine erzielt. Für die Optimierung können weitere Informationen herangezogen werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Optimierung der Produktivität unter Verwendung von Informationen über Zeitpunkt und Sorte der bisher produzierten Materialbahnen und/oder unter Verwendung von Prozessparameter der bahnverarbeitenden Maschine erfolgt.

Werden bspw. fertig gestellte Papierbahnen einer Papiermaschine zusätzlich zu den Chargennummern mit spezifischen Daten und/oder den gemessenen relevanten Eigenschaften relevanter Bauteile bspw. den verschiedenen Bespannungen gekennzeichnet, so lassen sich Korrelationen zwischen der Qualität der jeweils produzierten Papiersorte und den jeweiligen Bespannungskombinationen in gewissen Stadien eines Produktionszyklus herstellen, wodurch eine Rückkopplung für die Optimierung der Produktivität erreicht wird.

Wie bereits ausgeführt wird die Dauer von Produktionszyklen wesentlich von der Lebensdauer der Verschleiß behafteten Bauteile beeinflusst. Somit gehen als wesentliche Einflussgrößen bei der Optimierung der Produktivität einer bahnverarbeitenden Maschine spezifische Daten und/oder relevante Eigenschaften von Verschleiß behafteten Bauteilen ein. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht deshalb vor, dass das Bauteil ein Verschleißteil der bahnverarbeitenden Maschine ist.

Grundsätzlich unterliegen nahezu alle Bauteile einer bahnverarbeitenden Maschine gewissen Verschleißerscheinungen. Besonders starkem Verschleiß sind aber insbesondere Bespannungen, Press-Belts und Walzenbezüge ausgesetzt. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht deshalb vor, dass es sich bei dem Verschleißteil um eine Bespannung oder um einen Press-Belt oder um einen Walzenbezug handelt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Auswerteeinheit umfasst, wobei die spezifischen Daten und/oder die gemessenen relevanten Eigenschaften von der zumindest einen Datenspeichereinheit bzw. der zumindest einen Sensoreinheit an die Auswerteeinheit ausgebbar sind und wobei von der Auswerteeinheit auf Basis der empfangenen spezifischen Daten und/oder gemessenen relevanten Eigenschaften Auswertedaten an die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit ausgebbar sind. Gemäß dieser Ausführungsform werden die spezifischen Daten und/oder die gemessenen relevanten Eigenschaften zuerst in einer Auswerteeinheit weiterverarbeitet, bevor die weiterverarbeiteten spezifischen Daten und/oder relevanten Eigenschaften in Form von Auswertedaten an die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit ausgegeben werden.

Nach einer weiteren besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit eine zur bahnverarbeitenden Maschine externe Einheit.

Des Weiteren sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Auswerteeinheit und die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit eine integrale Einheit bilden.

Um den Verkabelungsaufwand bei der Installation des erfindungsgemäßen Produktionsoptimierungssystems zu reduzieren und um freie Wahl bei der relativen Anordnung zwischen der Auswerteeinheit und der zumindest einen Datenspeichereinheit und/oder der zumindest einen Sensoreinheit zu haben, ist es sinnvoll, wenn die Auswerteeinheit mit der zumindest einen Datenspeichereinheit und/oder der zumindest einen Sensoreinheit drahtlos kommunizieren kann. Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist deshalb das Produktionsoptimierungssystem zumindest eine erste Sende-Empfangseinheit und eine zweite Sende-Empfangseinheit auf, wobei die zumindest eine erste Sende-Empfangseinheit mit einer Datenspeichereinheit und/oder einer Sensoreinheit verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit mit der zweiten Sende-Empfangseinheit verbunden ist und wobei die beiden Sende-Empfangseinheiten miteinander drahtlos kommunizieren.

Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, wie die drahtlose Kommunikation zwischen den beiden Sende-Empfangseinheiten von statten gehen kann. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die drahtlose Kommunikation durch RFID-Technik oder nach dem Bluetooth Standard erfolgt.

Um das relevante Bauteil, dessen spezifischen Daten und/oder dessen gemessenen relevanten Eigenschaften für die Optimierung der Produktivität herangezogen werden möglichst unempfindlich gegen Umwelteinflüsse auszugestalten, ist es sinnvoll, wenn die erste Sende-Empfangseinheit und/oder wenn die zumindest eine Datenspeichereinheit in das Bauteil integriert ist. Unter integriert soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass das relevante Bauteil und die erste Sende-Empfangseinheit und/oder die zumindest eine Datenspeichereinheit eine integrale Einheit bilden, d.h. dass die Einheiten bspw. in das relevante Bauteil eingearbeitet sind. So ist bspw. denkbar dass die Einheiten in den Polymerverbund eines Walzenbezugs eingebettet sind.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zumindest eine Datenspeichereinheit und die erste Sende-Empfangseinheit integraler Bestandteil eines Chip. Bei der RFID(Radio Frequency Identification)-Technik handelt es sich bspw. um eine Hochfrequenz-Funk-Technik mit einem wieder programmierbaren Transponderchip.

Der Transponderchip bildet hierbei eine integrale Einheit aus einer ersten Sende-Empfangseinheit und einer Datenspeichereinheit in Form eines in eine geschlossene kompakte Geometrie eingebetteten Mikrochips mit Antenne. Der Transponder ist besonders unempfindlich gegenüber Hitze, Feuchte und Verschmutzung und daher ideal zum Einsatz in bahnverarbeitenden Maschinen wie Papiermaschinen geeignet.

Um Markierungen der herzustellenden Materialbahn und oder Störungen beim Transport der Materialbahn zu vermeiden, ist es sinnvoll, wenn der Chip am Rand der Bespannung oder des Press-Belts oder des Walzenbezugs angeordnet ist.

Um das relevante Bauteil, dessen spezifischen Daten und/oder dessen gemessenen relevanten Eigenschaften für die Optimierung der Produktivität herangezogen werden, möglichst unempfindlich gegen Umwelteinflüsse zu gestalten, ist es sinnvoll, wenn die zumindest eine Sensoreinheit in das Bauteil integriert ist. Unter integriert soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass das relevante Bauteil und die Sensoreinheit eine integrale Einheit bilden, d.h. dass die Einheiten bspw. in das relevante Bauteil eingearbeitet sind. So ist bspw. denkbar dass die Sensoreinheit in Form von piezoelektrischen Fäden ausgebildet ist, die in die Webstruktur eines Siebs mit eingewebt sind. Die piezoelektrischen Fäden können sich hierbei zumindest abschnittweise oder vollständig über die Breite und/oder die Länge des Siebs erstrecken.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein stationäres oder ein mobiles Umgebungsgerät mit Eingabeeinheit vorgesehen ist, und dass die zweite Sende-Empfangseinheit und die Auswerteeinheit integraler Bestandteil des Umgebungsgeräts sind. Ein mobiles Umgebungsgerät kann allgemein als tragbarer Computer mit Sende-Empfangseinheit und mit Auswerteinheit bspw. in Form eines Handhelds ausgebildet sein. Ein stationäres Umgebungsgerät kann ganz allgemein als stationärer Computer mit Sende-Empfangseinheit und mit Auswerteinheit ausgebildet sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine Datenspeicher mittels der Eingabeeinheit programmierbar. Somit ist es möglich den Datenspeicher wiederholt neu zu programmieren. Dies kann sinnvoll sein, wenn die Datenspeichereinheit bspw. wieder verwendet werden soll und bspw. an einem neuen Verschleißteil wie einer Bespannung angebracht werden soll.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Bauteil einer bahnverarbeitende Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung von Papier, Karton oder Tissue vorgeschlagen, wobei das Bauteil eine Sendeeinheit zum Senden von Daten, zumindest eine Datenspeichereinheit zur Speicherung von spezifischen Daten des Bauteils und/oder zumindest eine Sensoreinheit zur Messung von relevanten Eigenschaften des Bauteils als integralen Bestandteil aufweist.

Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Bauteil eine Bespannung oder ein Press-Belt oder ein Walzenbezug, wobei es sich bei der Bespannung um ein Formiersieb oder ein Pressfilz oder ein Trockensieb oder ein Transfer-Belt handeln kann.

Wie bereit erwähnt ist es zur Vermeidung von Markierungen und Störungen in der Führung der Materialbahn sinnvoll, wenn die Sendeeinheit und/oder die zumindest eine Datenspeichereinheit im Randbereich der Bespannung oder des Press-Belts oder des Walzenbezugs angeordnet ist.

Vorteilhafterweise ist die Sensoreinheit als eine piezoelektrische Sensoreinheit ausgebildet.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Optimierung der Prozessleistung eine bahnverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue sind folgende Schritte vorgesehen,

– Speichern von spezifischen Daten eines Bauteils auf einer am Bauteil angebrachten Datenspeichereinheit und/oder
– Messen von relevanten Eigenschaften des Bauteils mittels einer am Bauteil angebrachten Sensoreinheit,
– Ausgeben der spezifischen Daten und/oder der gemessenen relevanten Eigenschaften an eine Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit,
– Optimierung der Prozessleistung mittels der Steuerungseinheit und/oder

Regelungseinheit unter Verwendung der spezifischen Daten und/oder der gemessenen Eigenschaften des Bauteils.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der folgenden Zeichnungen weiter erläutert werden. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Bespannung einer bahnverarbeitenden Maschine,
2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Produktionsoptimierungssystems.
Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bespannung in Form eines Transfer-Belts 1 in abschnittweiser perspektivischer Darstellung. Das Transfer-Belt 1 weist eine aus Kett- 3 und Schussfäden 4 gewobene Tragstruktur 2 auf, welche in eine thermoplastische Hüllstruktur 5 eingebettet und mit dieser fest verbunden ist.
In die Hüllstruktur 5 ist ebenfalls ein Transponderchip 6 eingebettet. Der Transponderchip 6 umfasst eine Datenspeichereinheit 7 und eine erste Sende-Empfangseinheit 8. Die Datenspeichereinheit 7 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als elektronisches Speichermedium ausgebildet. In der Datenspeichereinheit 7 werden spezifische Daten 11 des Transfer-Belts 1 gespeichert, die bspw. Auskunft über Bauart und/oder Material und/oder Produktionsdatum und/oder Einbaudatum des Transfer-Belts 1 geben. Wie aus der 1 zu entnehmen ist, ist der Transponderchip 6 im Randbereich 10 des Transfer-Belts 1 angeordnet.
Des Weiteren ist in die Hüllstruktur 5 eine Sensoreinheit 9 in Form einer piezoelektrischen Faser 9 eingebettet, durch welche Messwerte relevanter Eigenschaften 12, hier in Form von Druckmessungen, des Transfer-Belts 1 erzeugt werden können.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kommunizieren die Sensoreinheit 9 und die Datenspeichereinheit 7 jeweils mit der ersten Sende-Empfangseinheit 8.
Die erste Sende-Empfangseinheit 8 gibt dann die in der Datenspeichereinheit 7 gespeicherten spezifischen Daten 11 sowie die Messwerte von relevanten Eigenschaften 12 an eine externe Auswerteeinheit 13 (dargestellt in 2) aus.
Die 2 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Produktionsoptimierungssystems (POS) 17.
Das POS 17 wird in der vorliegenden Ausführungsform durch folgende Komponenten gebildet:
Ein Transfer-Belt 1 mit integriertem Transponder 6 mit Datenspeichereinheit 7 und erster Sende-Empfangseinheit 8 sowie einer im Transfer-Belt 1 integrierten Sensoreinheit 9;
ein Walzenbezug 18 mit einer integrierten Sensoreinheit 19 und einem integrierten Transponder 20 mit Datenspeichereinheit 22 und erster Sende-Empfangseinheit 21;
ein mobiles Umgebungsgerät 14 mit integrierter zweiten Sende-Empfangseinheit 13, Eingabeeinheit 15 und Auswerteeinheit 16;
eine Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit 24.
Die erste Sende-Empfangseinheit 8 kommuniziert mit der Datenspeichereinheit 7 und der Sensoreinheit 9 bidirektional, d.h. es ist ein Datenaustausch in beide Richtungen möglich.
Des Weiteren kommuniziert die erste Sende-Empfangseinheit 21 mit der Datenspeichereinheit 22 und der Sensoreinheit 19 bidirektional, d.h. es ist ein Datenaustausch in beide Richtungen möglich.
Die erste Sende-Empfangseinheit 8 übermittelt per Funk spezifische Daten 11 und Messwerte relevanter Eigenschaften 12 des Transfer-Belts 1 an die zweite Sende-Empfangseinheit 13 des mobilen Umgebungsgeräts 14.
Des Weiteren übermittelt die erste Sende-Empfangseinheit 21 per Funk spezifische Daten 11' und Messwerte relevanter Eigenschaften 12' des Walzenbezugs 18 an die zweite Sende-Empfangseinheit 13 des mobilen Umgebungsgeräts 14.
Die Sende-Empfangseinheit 13 übermittelt die empfangenen Daten 11, 11' und Messwerte 12, 12' an die Auswerteeinheit 16. Die Auswerteeinheit 16 erzeugt aus den empfangenen Daten 11, 11' und Messwerten 12, 12' ein Auswertesignal 27 und übermittelt das Auswertesignal 27 an die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit 24, welche eine Optimierung der Prozessleistung/Produktivität unter Verwendung spezifischen Daten 11, 11' und/oder der Messwerte 12, 12' des Transfer-Belts 1 und des Walzenbezugs 18 vornimmt und entsprechende Steuersignale 28 ausgibt.
Die Produktivität kann hierbei durch exakte und bedarfsgerechte Ermittlung von Stillstandszeiten 28 und/oder durch Ermittlung und Koordination der Reihenfolge der zu produzierenden Papiersorten gesteigert werden. Ebenso kann die die Produktivität durch Optimierung von Prozessparametern gesteigert werden.
Für die Optimierung der Produktivität durch die Steuereinheit 24 können zusätzlich Informationen 25 über Zeitpunkt und Sorte der bisher produzierten Materialbahnen und/ oder Prozessparameter 26 der bahnverarbeitenden Maschine herangezogen werden.
Bei den beiden Datenspeichereinheiten 7 und 22 handelt es sich um wieder programmierbare Datenspeicher. dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Transponder 6 und 20 bspw. nach Wechsel des Transfer-Belts oder des Walzenmantels wieder verwendet werden solle. Die neuen spezifischen Daten 23, 23' können dann bspw. über die Eingabeeinrichtung 15 des Umgebungsgeräts 14 eingegeben werden und per Funk an die jeweiligen Datenspeichereinrichtungen 7 und 22 übermittelt werden.

1: Bespannung (Transfer-Belt)
2: Webstruktur
3: Kettfaden
4: Schussfaden
5: Hüllstruktur
6: Transponderchip
7: Datenspeichereinheit
8: erste Sende-Empfangseinheit
9: Sensoreinheit
10: Randbereich
11: spezifische Daten
12: Messwerte
13: zweite Sende-Empfangseinheit
14: Umgebungsgerät
15: Eingabeeinheit
16: Auswerteeinheit
17: Produktionsoptimierungssystem
18: Walzenbezug
19: Sensoreinheit
20: Transponder
21: erste Sende-Empfangseinheit
22: Datenspeichereinheit
23: spezifische Daten
24: Steuereinheit
25: Informationen
26: Prozessparameter
27: Auswertesignal
28: Steuersignal (Optimierungssignal)

Claims

Produktionsoptimierungssystem für eine bahnverarbeitende Maschine, insbesondere eine Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit und zumindest eine an zumindest einem Bauteil der bahnverarbeitenden Maschine angebrachte Datenspeichereinheit aufweist, wobei auf der zumindest einen Datenspeichereinheit spezifischen Daten des Bauteils gespeichert oder speicherbar sind und wobei durch die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit unter Verwendung der spezifischen Daten eine Optimierung der Produktionsleistung durchführbar ist.
Produktionsoptimierungssystem für eine bahnverarbeitende Maschine, insbesondere eine Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit und zumindest eine an zumindest einem Bauteil der bahnverarbeitenden Maschine angebrachte Sensoreinheit aufweist, wobei durch die zumindest eine Sensoreinheit relevante Eigenschaften des Bauteils messbar sind und wobei durch die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit unter Verwendung der gemessenen Eigenschaften eine Optimierung der Produktionsleistung durchführbar ist.
Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung der Produktivität durch Ermittlung von Stillstandszeiten und/oder durch die Ermittlung und Koordination der Reihenfolge der zu produzierenden Materialbahnsorten unter Verwendung der spezifischen Daten und/oder unter Verwendung der gemessenen relevanten Eigenschaftenteilen erfolgt.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung der Produktivität durch die Anpassung von Prozessparametern der bahnverarbeitenden Maschine erfolgt.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung der Produktionsleistung unter Verwendung von Informationen über Zeitpunkt und/oder Sorte und/oder Eigenschaften und/oder Qualität der produzierten Materialbahnen und/oder unter Verwendung von Prozessparameter der bahnverarbeitenden Maschine erfolgt.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Auswerteeinheit umfasst, wobei die spezifischen Daten und/oder die gemessenen relevanten Eigenschaften von der zumindest einen Datenspeichereinheit bzw. der zumindest einen Sensoreinheit an die Auswerteeinheit ausgebbar sind und wobei von der Auswerteeinheit auf Basis der empfangenen spezifischen Daten und/oder gemessenen relevanten Eigenschaften Auswertedaten an die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit ausgebbar sind.
Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit eine zur bahnverarbeitenden Maschine externe Einheit ist.
Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit und die Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit eine integrale Einheit bilden.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Verschleißteil der bahnverarbeitenden Maschine ist.
Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Verschleißteil um eine Bespannung oder um einen Press-Belt oder um einen Walzenbezug handelt.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifischen Daten Auskunft über Bauart und/oder Material und/oder Produktionsdatum und/oder Einbaudatum des Bauteils geben.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen Eigenschaften Auskunft über Verschleiß und/oder Zustand und/oder Restlebensdauer des Bauteils geben.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktionsoptimierungssystem zumindest eine erste Sende-Empfangseinheit und eine zweite Sende-Empfangseinheit aufweist, wobei die zumindest eine Datenspeichereinheit und/oder die zumindest eine Sensoreinheit mit der ersten Sende-Empfangseinheit, die Auswerteeinheit mit der zweiten Sende-Empfangseinheit und die beiden Sende-Empfangseinheiten miteinander kommunizieren.
Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die beiden Sende-Empfangseinheiten miteinander drahtlos kommunizieren.
Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Kommunikation durch RFID-Technik oder durch den Bluetooth Standard erfolgt.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sende-Empfangseinheit in das Bauteil integriert ist.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Datenspeichereinheit in das Bauteil integriert ist.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Datenspeichereinheit und die erste Sende-Empfangseinheit integraler Bestandteil eines Chip sind.
Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip am Rand der Bespannung oder des Press-Belts oder des Walzenbezugs angeordnet ist.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinheit in das Bauteil integriert ist.
Produktionsoptimierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein stationäres oder ein mobiles Umgebungsgerät mit Eingabeeinheit vorgesehen ist, und dass die zweite Sende-Empfangseinheit und die Auswerteeinheit integraler Bestandteil des Umgebungsgeräts sind.
Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Datenspeicher mittels der Eingabeeinheit programmierbar ist.
Bauteil einer bahnverarbeitende Maschine, insbesondere ein Maschine zur Herstellung von Papier, Karton oder Tissue, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Sendeeinheit zum Senden von Daten, zumindest eine Datenspeichereinheit zur Speicherung von spezifischen Daten des Bauteils und/ oder zumindest eine Sensoreinheit zur Messung von relevanten Eigenschaften des Bauteils als integralen Bestandteil aufweist.
Bauteil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Bespannung oder ein Press-Belt oder ein Walzenbezug ist.
Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung ein Formiersieb oder ein Pressfilz oder ein Trockensieb oder ein Transfer-Belt ist.
Bauteil nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit im Randbereich der Bespannung oder des Press-Belts oder des Walzenbezugs angeordnet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Datenspeichereinheit im Randbereich der Bespannung oder des Press-Belts oder des Walzenbezugs angeordnet ist.
Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinheit eine piezoelektrische Sensoreinheit ist.
Verfahren zur Optimierung der Prozessleistung eine bahnverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue mit folgenden Schritten, – Speichern von spezifischen Daten eines Bauteils auf einer am Bauteil angebrachten Datenspeichereinheit und/oder – Messen von relevanten Eigenschaften des Bauteils mittels einer am Bauteil angebrachten Sensoreinheit, – Ausgeben der spezifischen Daten und/oder der gemessenen relevanten Eigenschaften an eine Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit, – Optimierung der Prozessleistung mittels der Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit unter Verwendung spezifischen Daten und/oder der gemessenen Eigenschaften des Bauteils.