-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Druckprozesses
einer Druckmaschine und insbesondere Verfahren, das es ermöglicht,
verschiedene Arten von Messdaten zu kombinieren. Ferner ist Gegenstand
der Erfindung ein Computerprogramm zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
Aus
dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, um Produktions- und
Maschinendaten von Druckmaschinen darzustellen. Das wird durch ein Computerprogramm
umgesetzt, das auf einem Rechner installiert ist, der über ein
Netzwerk mit einer oder mehreren Druckmaschinen verbunden ist. Mittels
dieses Computerprogramms werden Produktions- und Maschinendaten
erfasst und gespeichert, so dass Produktions- und Maschinendaten
der Druckmaschinen über
mehrere Jahre auch statistisch auswertbar sind.
-
Die
im Stand der Technik erfassten Daten betreffen so genannte Logbuchdaten,
die es dem Benutzer ermöglichen,
verschiedene Maschinenzustände
im Zeitverlauf mittels der gespeicherten Daten nachzuvollziehen.
Ein Maschinenzustand kann beispielsweise eine Störmeldung von Aggregaten im Maschinenverband
oder eine benutzerdefinierte Meldung bezüglich eines Maschinenstopps
sein. Ferner wird im Logbuch z. B. Beginn und Endzeit eines Produktionslaufs
festgehalten und die erreichte Auflagenzahl dokumentiert. Die Logbuchdaten
ermöglichen
beispielsweise, die Produktivität
einer Schicht im Nachhinein auszuwerten und eventuelle Problemhäufungen
zu erfassen.
-
Aus
der Druckschrift
DE
40 13 286 A1 ist ein Drucksaalsteuerungssystem für mehrere
Druckmaschinen bekannt, wobei diese zur Farbführungskontrolle mit Farbsteueranlagen
in Verbindung stehen und die auf den einzelnen Farbsteueranlagen
anfallenden Messdaten einem Leitrechner zuführbar sind.
-
In
der Druckschrift
DE
37 08 925 A1 eine Druckmaschine mit einem Druckwerk enthaltend eine
Anzahl von Stellglieder und Sensoren offenbart, dadurch gekennzeichnet,
dass eine zusammengefasste, der Druckmaschine zugeordnete Datenverarbeitungs-
und Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit der die Steuerung und
Signalein- und -ausgabe von Funktionen und/oder Zuständen der
Druckmaschine, sowie von den, der Druckmaschine zugeordneten Messeinrichtungen
und Aggregate durchgeführt
werden.
-
Ferner
beschreibt die Druckschrift
DE
38 29 342 A1 ein Druckereisteuerungssystem, wobei mit Hilfe
von Datensammelleitungen einmal gewonnene Daten in einem Datenspeicher
eines Leitrechners abgelegt werden und dann von allen anderen Rechnern aus
nutzbar sind.
-
Nachteilig
ist, dass die Systeme des Standes der Technik keine Möglichkeit
bieten, Aussagen über die
Qualität
des Druckprodukts zu treffen. Damit sind insbesondere Aussagen gemeint,
die unmittelbar mit Maschinenzustandsereignissen in Verbindung stehen.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Verfahren effizientes
Verfahren zur Überwachung
eines Druckprozesses einer Druckmaschine zu schaffen.
-
Die
genannte Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche der
vorliegenden Erfindung gelöst.
Abhängige
Ansprüche
sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
-
Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zur Überwachung
des Druckprozesses einer Druckmaschine bereitgestellt. Die Druckmaschine
weist eine Qualitätsdatenerfas
sungseinrichtung zum Erfassen von Messdaten auf, die in Bezug zur
Qualität
des Druckproduktes stehen. Die Messdaten werden nicht zwangsweise
direkt an der Maschine ermittelt, vielmehr können z. B. auch Qualitäts- und
Materialdaten von der Qualitätsdatenerfassungseinrichtung
erfasst werden indem diese beispielsweise über eine Schnittstelle von
einem anderen System eingelesen werden oder vom Fachpersonal eingegeben
werden. Derartige Qualitätsparameter
sind beispielsweise die Farbdichte, die Güte der verwendeten Materialien, die
Bahnspannung, das Farbregister und das Schnittregister. Das heißt die Messdaten
beziehen sich einerseits auf Parameter, die direkt an dem Druckprodukt
gemessen werden, wie z. B. die Farbdichte, aber auch auf Parameter,
die mit dem Maschinenzustand oder Material zu tun haben, aber direkte Auswirkungen
auf die Qualität
des Druckproduktes haben, wie z. B. Bahnspannung, Papierqualität.
-
Ferner
weist die Druckmaschine eine Maschinendatenerfassungseinrichtung
auf. Die Maschinendatenerfassungseinrichtung gibt durch die erfassten
Messdaten den Zustand der Druckmaschine und/oder der Teile der Druckmaschine
wieder. Die Maschinendatenerfassungseinrichtung erfasst sowohl Zustände, die
automatisch durch Sensoren an der Druckmaschine generiert werden,
als auch Zustände,
die vom Benutzer in die Maschinendatenerfassungseinrichtung eingegeben
werden. Messdaten der Maschinendatenerfassungseinrichtung sind beispielsweise
Störmeldungen
von Aggregaten im Maschinenverband, Produktionsdaten wie Umdrehungszahlen
der Zylinder oder Auflagenzahlen sowie Maschinenstoppmeldungen.
Durch die Maschinendatenerfassungseinrichtung werden Zustandsdaten erfasst,
die auch ein Ereignis, wie z. B. Gummituchwaschen repräsentieren
können.
-
Alle
im Verfahren erfassten Messdaten können allgemein als produktionsrelevante
Daten bezeichnet werden. Das umfasst auch Daten, die vor, während und
nach der Produktion anfallen. Denn vor der Produktion werden Planungs-,
Kalkulations- und Voreinstelldaten
erzeugt. Während
der Produktion sind es, wie bereits dargestellt, Daten aller Aggregate im
Produktionsablauf, d. h. Zustands-, Fehler und Informationsmeldungen,
die von den Aggregaten automatisch generiert bzw. durch einen Benutzer
manuell eingegeben werden. Die automatisch generierten Daten werden
von Messsystemen und Sensoren an der Druckmaschine geliefert. Nach
der Produktion können
ebenfalls Daten anfallen, die durch das Analysieren und Verdichten
der produktionsrelevanten Daten entstehen.
-
Die
produktionsrelevanten Daten kommen demnach teils von einem dem Produktionssystem übergeordneten
System, das Planungs-, Kalkulations- und Voreinstelldaten bereitstellt.
Daten von dem Produktionssystem vor- und nachgelagerten Produktionsmitteln,
die für
den Produktionslauf von Interesse sind, werden ebenfalls erfasst
und gespeichert. Dies sind vor allem Zeit-, Qualitäts- und
Quantitätsdaten
sowie Informationen über
verwendete Materialien. Daten von Aggregaten, Messsystemen und Sensoren,
die während
der Produktion benötigt
werden, liefern ebenfalls sequenziell Daten über Zeiten, Zustand und verwendete
Materialien.
-
Durch
die Nachbearbeitung der relevanten Daten können zusätzliche Informationen über den Produktionslauf
generiert werden, die nicht automatisch ermittelt werden können. Es
kann außerdem
die Korrektheit und Vollständigkeit
der Daten überprüft und ergänzt werden.
Dadurch sind die Voraussetzungen gegeben, dass die anschließende Analyse
richtige und konsistente Werte ermittelt.
-
Erfindungsgemäß werden
die Messdaten der Qualitätsdatenerfassungseinrichtung
und die Messdaten der Maschinendatenerfassungseinrichtung zur Überwachung
des Druckprozesses miteinander kombiniert, so dass im Rahmen des
Verfahrens Auswertdaten zur Verfügung
stehen. Allgemein gesprochen ist es durch das Sammeln der verschiedensten
produktionsrelevanten Daten möglich,
diese Daten zeitbezogen zu analysieren und zueinander in Beziehung
zu setzen. Durch diese Möglichkeit
der Verknüpfung
können
die Daten je nach Zielsetzung der Analyse unter vielerlei Gesichtspunkten
ausgewertet werden. Besonders relevant ist im Rahmen dieser Erfindung
das in Beziehung setzen von Messdaten der Qualitätsdatenerfassungseinrichtung,
wie z. B. die Farbdichte, die Bahnspannung, das Farbregister und
das Schnittregister mit allen übrigen
erfassten Daten, die der Maschinendatenerfassungseinrichtung zugeordnet
sind. Denkbar ist aber auch Messdaten der Qualitätsdatenerfassungseinrichtung oder
Messdaten der Maschinendatenerfassungseinrichtung untereinander
in Beziehung zu setzen und zu analysieren. Auf diese Weise können z.
B. Farbdichteschwankungen aufgrund von Papierqualitätsmängeln erfasst
und ausgewertet werden.
-
Durch
die Kombination der erfassten Daten wird es möglich, bestimmte Ereignisse
und Zustände während des
Druckprozesses mit Qualitätsdaten
des Druckproduktes in Verbindung zu setzen und daraus Auswertdaten
zu generieren. Aus den Auswertdaten können dann geeignete Steuer-
oder Regelvorgaben an den Druckprozess ausgegeben werden, aber auch
Statistiken erstellt werden, die es ermöglichen, den Druckprozess langfristig
zu beobachten und anzupassen.
-
Zur
Veranschaulichung sei folgendes Beispiel dargestellt. Die Maschinendatenerfassungseinrichtung
erfasst unter anderem die Bahnrisse, die sich während eines Druckprozesses
ereignen. Dies entspricht einem Ereignis während des Druckprozesses. Gleichzeitig
erfasst die Qualitätsdatenerfassungseinrichtung
die Papiersorte und damit die Papierqualität, die während des Druckprozesses verwendet
wird. Werden nun diese Messdaten miteinander in Beziehung gesetzt
und über
mehrere Produktionsläufe
gespeichert, so können
daraus Auswertstatistikdaten generiert werden, die es ermöglichen, einen
Rückschluss
auf die Ursache des Ereignisses Bahnriss zu ziehen. Überschreiten
die Auswertstatistikdaten einen bestimmten Grenzwert, so kann ein entsprechender
Steuer- bzw. Regelbefehl ausgegeben werden. Die Ausgabe des Steuer-
bzw. Regelbefehl kann beispielsweise direkt an einen Aktuator der Druckmaschine
aber auch an einen Monitor erfolgen.
-
Das
erwähnte
Beispiel hat gezeigt, dass es vorteilhaft ist, die erfassten Messdaten
zu speichern und statistisch auszuwerten. Die Daten werden zentral
und/oder dezentral gespeichert. Es wird der Produktionslauf als
Kriterium genommen, die Daten eindeutig identifizierbar zu machen.
Durch die statistische Auswertung erhält man Qualitätsstatistikdaten, Maschinenstatistikdaten
und Auswertstatistikdaten. D. h., es besteht die Möglichkeit,
nicht nur die Messdaten der Qualitätsdatenerfassungseinrichtung
und der Maschinendatenerfassungseinrichtung zu kombinieren, sondern
auch die Qualitätsstatistikdaten
und die Maschinenstatistikdaten. Die bereits erwähnten Qualitäts- und
Materialdaten, die z. B. eingelesen und nicht messtechnisch erfasst
werden, gelten im Rahmen dieser Erfindung auch als Messdaten der Qualitätsdatenerfassungseinrichtung.
Statistische Auswertungen erfolgen auch von Qualitäts- und
Materialdaten. Diese sind von den Qualitätsstatistikdaten umfasst.
-
Vorteilhaft
ist es ferner, sämtliche
Messdaten sowie Statistikdaten an eine Anzeigevorrichtung auszugeben,
die beispielsweise ein Monitor an der Maschine selbst oder, über ein
Netzwerk verbunden, ein Monitor an einem von der Druckmaschine entfernten Ort
sein kann.
-
Vorteilhafterweise
erfolgt die Ausgabe der Messdaten in grafisch aufbereiteter Form,
die dem Benutzer einen schnellen und anschaulichen Zugriff auf die
Ereignisse und die damit verbundenen Qualitätsänderungen ermöglichen.
Wird ein längerer
Zeitraum des Druckprozesses analysiert, so bietet sich die automatische
Erstellung eines Reports an. Dieser Report ist vom Benutzer konfigurierbar,
so dass alle für
den Benutzer relevanten Daten in dem Report erscheinen.
-
Durch
das hier beschriebene Verfahren wird es möglich eine eingehende Diagnose über längere Zeiträume durchzuführen, Produktionssysteme
miteinander zu vergleichen, Unternehmen und Standorte zu vergleichen,
das Produktionssystem zu beobachten, präventiv das Produktionssystem
zu warten, eingehende Produktionssystemdiagnose zu betreiben, Prozessoptimierung
durchzuführen,
Schwachpunkte in der Konstruktion zu erkennen und zu beseitigen,
aus dem Datenmaterial spezifische Kennzahlen zu bestimmen, die das
Beobachten des Produktionssys tems erleichtern, Kennzahlen zu ermitteln, welche
die Produktivität
des Produktionssystem beschreiben, den Status und den Zustand von
Aufträgen,
Produktionssystemen sowie deren Materialversorgung zu beobachten
und Aktionen auszulösen und
Qualitätsaussagen über verwendete
Materialien durchzuführen.
-
Das
dargestellte Verfahren kann durch ein Computerprogramm verwirklicht
werden.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Zur
Veranschaulichung werden Zeichnungen verwendet. Es zeigt:
-
1:
einen Screenshot eines Computerprogramms zur Darstellung des Verbrauchs
im Rahmen eines Druckprozessreports,
-
2:
einen Screenshot eines Computerprogramms zur Darstellung des Logbuchs
im Rahmen eines Druckprozessreports,
-
3:
einen Screenshot eines Computerprogramms zur Darstellung der Kennzahlen
im Rahmen eines Druckprozessreports,
-
4:
einen Screenshot eines Computerprogramms zur Darstellung des Produkts
im Rahmen eines Druckprozessreports,
-
5:
einen Screenshot eines Computerprogramms zur Darstellung des Produktionslaufs
im Rahmen eines Druckprozessreports,
-
6:
einen Screenshot zur Darstellung von Statistikauswertungen bzgl.
des Verbrauchs über
einen längeren
Zeitraum,
-
7:
einen Screenshot zur Darstellung von Statistikauswertungen bzgl.
der Exemplare über
einen längeren
Zeitraum,
-
8:
einen Screenshot zur Darstellung von Statistikauswertungen bzgl.
der Makulatur über
einen längeren
Zeitraum,
-
9:
einen Screenshot zur Darstellung von Statistikauswertungen bzgl.
des Gesamtreports über einen
längeren
Zeitraum,
-
10:
einen Screenshot zur Darstellung von Statistikauswertungen bzgl.
der Zeitaufteilung über
einen längeren
Zeitraum,
-
11:
einen Screenshot zur Darstellung von Statistikauswertungen bzgl.
der Produktionszeiten über
einen längeren
Zeitraum und
-
1 zeigt
einen Screenshot eines Computerprogramms zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Dargestellt sind hier Messdaten der Maschinendatenerfassungseinrichtung
und genauer gesagt Messdaten, die den Verbrauch der verwendeten
Materialien betreffen. Der Verbrauch gliedert sich hier in Papierverbrauch
und Farbverbrauch. Beim Papierverbrauch wird zwischen Makulatur
mit der Feingliederung Rüstmakulatur,
Weißmakulatur,
Andruckmakulatur, Fortdruckmakulatur und Klebemakulatur sowie dem
Papierverbrauch unterschieden, der für das Endprodukt verbraucht
wurde. Beim Farbverbrauch werden die einzelnen verwendeten Farben
durch die Maschinendatenerfassungseinrichtung erfasst. Die dargestellten
Daten werden in Bezug auf einen Produktionslauf erfasst, der durch
Angabe der Zeit des Produktionslaufs und der verwendeten Maschine
konkretisiert wird.
-
2 zeigt
die Darstellung des Logbuchs mittels eines Computerprogramms. Das
Logbuch stellt alle Ereignisse der Maschine dar, die z. B. sein können: Maschinenstopp,
Störmeldung
von Aggregaten im Maschinenverband, Betriebsmeldung von Aggregaten
im Maschinenverband, durch den Benutzereingegebene Stör-, Betriebs-
und Pausenmeldungen sowie Produktionsdaten und Geschwindigkeitsmeldungen.
Die erwähnten
Zustände
und Ereignisse können
graphisch aufbereitet werden, indem wie in 2 gezeigt, über die
Produktionszeit die Geschwindigkeit bzw. die Auflagenzahl aufgetragen wird.
Die Ereignisse des Logbuchs sind dann mittels Markierungen in der
Grafik sichtbar.
-
3 zeigt
einen Screenshot des Computerprogramms dieser Ausführung, auf
dem verschiedene relevante Kennzahlen des Druckprozesses gezeigt
sind. Hier ist der Makulaturverbrauch in Form von Exemplaren dargestellt,
so dass im Rahmen einer Produktionsstatistik für einen Produktionslauf auf einfache
Weise die Produktionsleistung, die Fortdruckleistung, der Nutzungsgrad
sowie der Makulaturanteil ermittelt werden kann. Durch die Verdichtung
der Daten zu Kennzahlen kann die Auswertung auf verschiedenen Ebenen
stattfinden. Die Auswertung erfolgt vom Groben ins Detail, d. h.
zuerst werden die dargestellten Kennzahlen betrachtet. Sollten diese
von Planungswerten abweichen, wird es nötig, auf die nächste, niedrigere
Auswertebene zu gehen. Die niedrigste Ebene ist dabei die Messdatenebene. Überschreiten
die Kennzahlen einen vorgegebenen und voreingestellten Grenzwert,
so werden Steuer- bzw. Regelbefehle an die Druckmaschine ausgegeben.
-
Die
Kennzahlen können über den
hier graphisch dargestellten Umfang hinaus Kennzahlen sein, die
sich aus der Kombination der Messdaten der Qualitätsdatenerfassungseinrichtung
und der Messdaten der Maschinendatenerfassungseinrichtung ergeben.
Somit können
auch diese Kenndaten, die sich aus der erfindungsgemäßen Kombination
ergeben, vorbestimmte Grenzwerte über- oder unterschreiten. Ferner
können
auch bestimmte Datenmuster von Kennzahlen erzeugt werden, die bei
ordnungsgemäßem Produktionslauf
im Wesentlichen voreingestellten Datenmustern entsprechen und für den Fall
einer Abweichung vom vorbestimmten Datenmuster eine automatische
Aktion auslösen,
so dass eine Signal an die Maschine oder an einen Beobachtungsrechner
ausgegeben wird. Dadurch wird es auch möglich, ein bestimmtes Fehlverhalten
des Produktionssystems schon präventiv
zu erkennen.
-
4 zeigt
eine Darstellung der Produktdaten eines Produktionslaufs. Dokumentiert
werden hier die Auftragsdaten zur Verwaltung des Produktionslaufs. 5 zeigt
einen Screenshot zur Darstellung des Produktionslaufs. Hier wird
insbesondere die Zeiteinteilung eines Produktionslaufs sowie die Exemplarzahl
bestimmt.
-
Alle
zuvor beschriebenen Daten, die einen einzigen Produktionslauf betreffen,
werden gespeichert und können
mittels Darstellung von Statistiken überwacht werden. 6 zeigt
die Darstellung des Verbrauchs über
mehrere Produktionsläufe
hinweg, wobei wie bei einem einzigen Produktionslauf die Art des
Verbrauchs feiner untergliedert wird in Rüstmakulatur, Weißmakulatur,
Andruckmakulatur und Fortdruckmakulatur.
-
7 zeigt
eine statistische Auswertung der Anzahl der Exemplare über einen
längeren
Zeitraum. 8 zeigt eine statistische Auswertung
der Makulaturarten, hier angegeben in Anzahl der Exemplare. 9 zeigt
einen automatisch erstell ten Report, der vom Benutzer frei konfigurierbar
sein kann. Der Report wird zu festlegbaren Zeiten erstellt, z. B.
am Ende einer Schicht und kann zur leichteren Handhabbarkeit in
ein geeignetes Format umgewandelt und ausgedruckt werden.
-
10 zeigt
eine Auswertung der Zeitaufteilung, die im Sinne der Erfindung auch
eine Kennzahl darstellt, die es dem Benutzer ermöglicht, die Überschreitung
gewisser Sollvorgaben zu überwachen. 11 ist
eine weitere Darstellung der Produktionszeiten, die ebenso als statistische
Kennzahlen im Sinne der Erfindung gelten.
-
Für alle Daten
dieser Ausführungsform
gilt, ob nun statistisch oder bezogen auf einen Produktionslauf,
dass diese zueinander in Beziehung setzbar sind. Im Rahmen der Erfindung
sind diese Daten nunmehr auch mit Daten in Beziehung setzbar, die die
Druckqualität
des Druckerzeugnisses wiedergeben oder zumindest beeinflussen. Durch
diese Möglichkeit
der Verknüpfung
können
die Daten je nach Zielsetzung der Analyse unter diversen Gesichtspunkten
ausgewertet werden. Die Auswertdaten bzw. Auswertstatistikdaten
können
dann, in verschiedene hierarchische Datenebenen unterteilt, bestimmten Sollvorgaben
gegenübergestellt
werden, so dass automatisch ein Signal generiert werden kann, wenn bestimmte
Vorgaben nicht eingehalten werden. Beispielsweise kann die Makulaturquote
aufgrund des Ereignisses Gummituchwaschen ermittelt werden. Überschreitet
die Kennzahl, die beispielsweise aus der Verknüpfung der Daten „Ereignis
Gummituchwaschen” mit
den Daten „Bildqualität” gebildet
wird, einen im Voraus festgelegten Grenzwert, so wird ein entsprechendes
Signal an die Druckmaschine und/oder eine Anzeigevorrichtung ausgegeben.