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Die Erfindung betrifft einen Wickelträger gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Anordnung zur Kennzeichnung eines Wickelträgers gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und ein Verfahren zur Kennzeichnung eines Wickelträgers gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
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In der Textilindustrie, insbesondere in Webereien und Wirkereien, kommen sogenannte Kettbäume, Teilkettbäume, Kanister und Spulen zum Einsatz. Zur Herstellung von Kettbäumen werden in einer Produktionsvorstufe auch sogenannte Zettelbäume verwendet. Gemeinsam ist all diesen Wickelträgern, dass sie zum Aufwickeln von mehreren Fäden nebeneinander verwendet werden. Es können bis zu 5000 Fäden sein. Ebenfalls gemeinsam ist diesen Wickelträgern, dass sie aus einem Rohr mit seitlichen Scheiben bestehen. Das verwendete Material ist Stahl oder Aluminium.
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In den nachfolgenden Beschreibungen wird für die oben genannten Wickelträger zur Aufnahme von mehreren Fäden nebeneinander stellvertretend der Begriff Kettbaum verwendet, wobei dadurch Teilkettbäume, Kanister, Spulen oder Zettelbäume erfasst werden.
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Exemplarisch wird nachfolgend ein Produktionsablauf in einer Weberei beschrieben: Auf einer Webmaschine sollen rechtwinklig kreuzende Fadensysteme hergestellt werden. Dazu sind parallele Kettfäden in großer Anzahl erforderlich. Hierzu werden die einzelnen Fäden von Garnspulen abgezogen und parallelisiert auf einen ersten Kettbaum gewickelt, den sogenannten Zettelbaum. Die Garnspulen werden in einem sogenannten Zettelgatter bereitgestellt. Ein Zettelgatter umfasst einige hundert Garnspulen. Das Garn mehrerer dieser Zettelbäume wird dann einer Schlichtmaschine vorgelegt, und dann auf einen gemeinsamen, fertigen Kettbaum gewickelt. Alternativ kann ein Kettbaum direkt aus einem Garnspulengitter mittels sogenannter Schärmaschinen hergestellt werden. Der fertige Kettbaum kann vor dem Weben in ein Zwischenlager gebracht werden oder direkt zur Webmaschine transportiert werden und dort weiter zu einem Gewebe weiterverarbeitet werden.
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In der Praxis werden die Wickelträger häufig mit einer Kennzeichnung versehen. Dabei kann es sich um eine fortlaufende Nummer handeln. Diese Kennzeichnung kann durch Farbe aufgetragen werden oder eingraviert sein. Es kann sich auch um eine nicht lösbare Plakette handeln, die an einer Kettbaumscheibe befestigt wird. Wenn ein Kettbaum z.B. an einem Zettelgatter befüllt worden ist, wird eine Kettbaumbegleitkarte erstellt, die der Kettbaumnummer, d. h. der Kennzeichnung des Kettbaums, zugeordnet ist und die relevanten Artikeldaten enthält. Diese Begleitkarte in Form eines Zettels oder Aufklebers kann auf dem Kettbaum angebracht werden und mit diesem dann z.B. in ein Lager oder auch direkt zu einer Webmaschine gebracht werden.
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Diese Kettbaumbegleitkarten in Form von Laufzetteln oder Aufkleber können während des Transports verloren gehen. Kopien dieser Kettbaumbegleitkarten werden meist zentral gesammelt und oft auch die Daten per EDV verwaltet, so dass auch bei verlorenen Zetteln oder Aufklebern der Kettbaum mit seinem aufgewickelten Artikel über die Kettbaumnummer identifiziert werden kann. Diese Art der Identifikation kann allerdings zu Problemen führen, denn die seitlichen Kettbaumscheiben sind mit dem Kettbaumrohr lösbar verbunden. In der Praxis kann es Beschädigungen an der Kettbaumscheibe geben, so dass diese gegen eine neue ausgetauscht werden muss. Meist werden aber zunächst mehrere defekte Kettbäume gesammelt und es wird aus den guten Kettbaumscheiben ein neuer Kettbaum gebaut. Es kann vorkommen, dass ein auf diese Weise neu zusammengestellter Kettbaum Kettbaumscheiben mit verschiedenen Kettbaumnummern hat. Dieses führt dann in der Produktion zu Verwechselungen bezüglich der Nummernzuordnung zu den Kettbaumbegleitkarten.
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Ein weiteres aus der Praxis bekanntes Problem ist, dass Kettbäume, die zwischen zwei Produktionsstätten ausgetauscht werden, identische Kettbaumnummern tragen und somit eine eindeutige Identifizierung mit dem aufgewickelten Artikel nicht mehr möglich ist.
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Auch bei EDV-unterstützter Produktion kann es vorkommen, dass eine Kettbaumnummer zwei Artikeln zugeordnet ist, zum Beispiel wenn ein leerer Kettbaum dem System nicht als leer gemeldet wurde, allerdings schon wieder mit einem neuen Artikel versehen wurde.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eindeutige Identifizierung des Wickelträgers, insbesondere eines Kettbaumes, mit dem aufgewickelten Artikel zu ermöglichen. Ferner soll eine geeignete Anordnung zum Kennzeichnen eines Wickelträgers sowie ein geeignetes Verfahren zur eindeutigen Kennzeichnung aufgezeigt werden.
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Der Anspruch 1 zeigt zur Lösung des ersten Teils der Aufgabe einen geeigneten Wickelträger auf. Eine geeignete Anordnung ist Gegenstand des Patentanspruchs 8. Ein Verfahren zur eindeutigen Kennzeichnung ist Gegenstand des Patentanspruchs 9.
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Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Erfindung betrifft in erster Linie einen Wickelträger, insbesondere einen Kettbaum. Bei dem Wickelträger kann es sich um einen Teilkettbaum, um einen Kanister oder eine Spule handeln, wie sie in einer Produktionsvorstufe auch in Form von Zettelbäumen zum Einsatz kommen. Die Erfindung betrifft die Kennzeichnung eines solchen Wickelträgers durch eine elektrische Displayeinheit, die an dem Wickelträger angeordnet ist. Die elektrische Displayeinheit besitzt eine Anzeigefläche. Die Anzeigefläche dient zum Anzeigen einer zeitlich befristeten, veränderbaren, programmierbaren Kennung des Wickelträgers.
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Der Wickelträger bzw. Kettbaum hat erfindungsgemäß keine feste Kettbaumnummer mehr. Er besitzt eine veränderliche Kennung. Die Kennung ist zeitlich befristet. Die Kennung ist programmierbar. Es ist einstellbar, wann die Kennung des Kettbaumes verändert wird. Insbesondere bekommt der Kettbaum bei jeder neuen Verwendung, d. h. beim Aufwickeln eines Produktes eine neue Identifikationsnummer. Insbesondere entspricht eine solche Kennung den Ansprüchen einer digitalisierten Produktion (Industrie 4).
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Aus der Technik sind RFID-Transponder (RFID-Tags) bekannt, die an Waren oder auch Warenträgern und Behältern angebracht sind. Die Verwendung von RFID-Tags an Kettbäumen ist allerdings problematisch, da die zum Schreiben und Lesen verwendeten elektro-magnetischen Wellen in einer Umgebung mit hohem Metallanteil gestört werden können. Ein RFID-Tag müsste außerhalb der Kettbaumscheibe in gewisser Entfernung angebracht sein, was durch die Exposition die Gefahr von Beschädigungen erhöht.
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Bei der Erfindung kommt hingegen ein digitales-Label zum Einsatz. Dieses digitale Label wird als elektrische Displayeinheit bezeichnet, das eine Anzeigefläche besitzt. Digitale Label werden auch als ESL (= Electronic Shelf Label) bezeichnet. Digitale Label werden verwendet, um an Regalen angebracht auf einem elektronischen Display den Preis der Ware anzuzeigen.
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Der Vorteil dieser elektrischen Displayeinheiten, die in Kombination mit Wickelträgern verwendet werden ist, dass sie relativ preisgünstig sind und einen geringen Energieverbrauch haben. Der Energiespeicher, insbesondere eine Batterie, wird insbesondere nur kurzzeitig zum Beschreiben der Anzeigefläche benötigt. Dadurch sind Batterielebensdauern von mehr als fünf Jahren möglich.
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Insbesondere weist die Displayeinheit bistabile Anzeigemittel auf. Hierunter sind Anzeigemittel zu verstehen, die für einen längeren Zeitraum einen stabilen Zustand einnehmen, selbst wenn keine elektrische Spannung mehr anliegt. Eine elektrische Spannung wird nur zum Umschalten einzelner Pixel von z.B. schwarz auf weiß benötigt. Es kann sich bei der Anzeigefläche um ein elektronisches Papier handeln, also um eine passive (nichtleuchtende) Anzeige.
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Die Displayeinheit besitzt neben dem Energiespeicher eine Empfangseinheit oder eine Sende- und Empfangseinheit. Beide dienen zum Empfangen von Informationen zur Anzeige auf der Anzeigefläche. Die Übertragung von Informationen zur Displayeinheit erfolgt drahtlos, insbesondere über ein optisches Übertragungsverfahren, bevorzugt über elektromagnetische Wellen, beispielsweise mittels Bluetooth, Funk oder WLAN.
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Da die erfindungsgemäßen Wickelträger während der Produktion transportiert und beim Auf- und Abwickeln gedreht werden, ist eine sichere Fixierung der Displayeinheit wichtig. Bei einem Wickelträger in Form eines Kettbaumes mit seitlichen Kettbaumscheiben ist die Displayeinheit an wenigstens einer Kettbaumscheibe angeordnet. Die Displayeinheit befindet sich an der Außenseite der Kettbaumscheibe. Aus Gewichtsgründen besitzen gegossene Kettbaumscheiben aus Aluminium oftmals Rippen zur Verstärkung. Bevorzugt ist die Displayeinheit geschützt zwischen zwei Rippen angeordnet. Sie steht insbesondere nicht über die Rippen vor. Bei glatten Kettbaumscheiben kann die Displayeinheit in einer geeigneten Vertiefung in der Kettbaumscheibe angeordnet sein. Eine Vertiefung kann auch dann vorgesehen sein, wenn die Kettbaumscheibe Rippen besitzt. Bei Kettbaumscheiben aus Aluminium lassen sich Vertiefungen zur Aufnahme der Displayeinheit besonders kostengünstig fertigen, weil der Werkstoff leicht spanbar ist.
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Bevorzugt ist die zeitliche Befristung insbesondere durch die aktuelle Verwendung des Wickelträgers bestimmt. Unter einer Verwendung des Wickelträgers ist insbesondere zu verstehen, mit welchem Artikel der Wickelträger bewickelt ist. Wie eingangs erläutert wurde, werden in einem Spulengatter Fäden von Garnspulen abgezogen und in einer Zettel- oder Schärmaschine auf einen Kettbaum gewickelt. Zum Beispiel kann die Displayeinheit mittels einer Sendeeinheit beschrieben werden, sobald der Kettbaum fertig gewickelt ist. Die auf der Anzeigefläche wiedergegebene Kennung ist insbesondere maschinenlesbar und wird insbesondere als Barcode oder QR-Code angezeigt. Gegenüber einem Barcode hat der QR-Code auf gleicher Fläche einen größeren Informationsgehalt. Daher kann bei Verwendung von QR-Codes eine kleinere Anzeigefläche verwendet werden.
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Die Displayeinheit ist zumindest menschenlesbar. Es werden vorzugsweise Informationen im Klartext angezeigt. Insbesondere wird die Artikelnummer angezeigt, sodass diese jederzeit von den Produktionsmitarbeitern gelesen werden kann.
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Mit dem Beschreiben der mit dem Wickelträger, d. h. mit dem Kettbaum fest verbundenem elektrischen Displayeinheit, kann diesem Wickelträger zugleich eine unverwechselbare, einmalige Identifikationsnummer zugewiesen werden, welche die Kennung bildet. Dadurch werden der Wickelträger und der aufgewickelte Artikel verheiratet, d. h. hinsichtlich des Informationsgehalts verknüpft.
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Über eine Datenbank können der einmaligen Identifikationsnummer die von einer Maschinensteuerung einer Produktionsmaschine, z.B. einer Zettelmaschine erfassten Produktions- und Qualitätsdaten zugeordnet werden, die dann über eine Schnittstelle auch einem kundenseitigen Programm zu Unternehmensresourcenplanung ERP (ERP = Enterprise Resource Planning) oder einem Produktionsmanagementsystem MES (MES = Manufacturing Execution System) bereitgestellt werden. Damit ist eine spätere Rückverfolgbarkeit der Produktionsdaten des Endprodukts bis zur Garnspule realisierbar. Die Rückverfolgbarkeit ist zur Qualitätssicherung sehr wichtig.
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Nach der Herstellung wird der bewickelte Kettbaum oftmals zunächst in ein Lager gebracht. Beim Einbringen in das Lager kann die Kennung von einer übergeordneten Steuereinheit einem Lagerplatz zugeordnet werden. Hierzu kann der QR-Code bei Bedarf automatisiert gelesen und der Wickelträger mit dem aufgewickelten Artikel einem Lagerplatz zugeordnet werden. Die Kennung des Wickelträgers wird mit einem Lagerplatz verknüpft. Diese Daten können dann wieder dem ERP/MES-System gemeldet werden.
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Neben den visuell im Klartext lesbaren Informationen kann unter Verwendung eines mobilen Lesegeräts - das kann z.B. auch ein Smartphone sein - auch der maschinenlesbare Teil, z. B. ein QR-Code, ausgelesen werden, der dann weitere Informationen zu dem Kettbaum und zu dem Artikel enthält.
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In der Webmaschine wird der Kettbaum zu einer Stoffbahn gewebt. Bei dem Einlegen eines neuen bewickelten Kettbaums kann die Webmaschine mittels eines automatischen Lesegeräts die Kennung, insbesondere einen QR-Code, lesen und kann damit unter Einbindung der Webmaschinensteuerung und ggf. des ERP/MES-Systems die notwendigen Maschinenparameter einstellen.
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Die Verwendung des digitalen Labels in Form eine Displayeinheit am Kettbaum ersetzt die früher verwendeten Begleitkarten oder Etiketten. Die Erfindung erlaubt es jedem produzierten Kettbaum, eine unverwechselbare Identität zu geben und die Produktions- und Qualitätsdaten zu verwalten, was eine einfache Rückverfolgbarkeit ermöglicht. Ändert sich die Verwendung des Wickelträgers z.B. durch die Informationen, dass der Wickelträger leer ist, kann auch die Kennung verändert werden. Insbesondere wird die zeitlich befristete Kennung verändert, wenn der Wickelträger mit einem anderen Artikel gewickelt wird.
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Die Erfindung basiert auf dem Zusammenwirken eines Wickelträgers mit einer elektrischen Displayeinheit. Eine erfindungsgemäße Anordnungen zum Kennzeichnen eines Wickelträgers besitzt daher wenigstens einen Wickelträger mit einer geeigneten Displayeinheit sowie eine Steuereinheit zu Erzeugung und zum Aussenden eines Signals an die Displayeinheit zum Einstellen der Kennung des Wickelträgers. Die menschenlesbare Displayeinheit ist insbesondere auch zum berührungslosen Auslesen ausgebildet. Das Auslesen erfolgt insbesondere im Zusammenhang mit der Handhabung oder Verwendung des Wickelträgers. Unter der Handhabung des Wickelträgers ist das örtliche verlagern des Wickelträgers zu verstehen. Unter der Verwendung des Wickelträgers ist beispielsweise das Bewickeln oder Abwickeln des Wickelträgers zu verstehen.
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Die Programmierung der einzelnen elektrischen Displayeinheiten erfolgt über eine übergeordnete Steuereinheit. Hier bewirkt eine Steuersoftware die Übermittlung zu einen oder mehreren Gateways. Dies können Sendestationen sein, die im Produktionsbereich verteilt angeordnet sind, sodass alle in Frage kommenden Displayeinheiten zuverlässig erreicht werden können. Es ist möglich, dass die Displayeinheiten das empfangene Signal zusätzlich quittieren, um sicherzustellen, dass die Kennung geändert wurde. In diesem Fall besitzt das elektronische Display nicht nur eine Empfangseinheit, sondern eine Sende- und Empfangseinheit. Über die Sende- und Empfangseinheit der Displayeinheit können auch weitere Informationen an eine zentrale Steuereinheit weitergegeben werden, z.B. Statusinformationen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Wickelträger einer Seitenansicht;
- 2 den Wickelträger der 1 in einer Stirnansicht;
- 3 das Detail II aus 2 in vergrößerter Darstellung;
- 4 eine Zettelmaschine mit einem Spulengatter beim Bewickeln eines Wickelträgers;
- 5 den Wickelträger der 5 in bewickelten Zustand und
- 6 den bewickelten Wickelträger in einer Webmaschine.
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Die 1 zeigt in einer Seitenansicht einen Wickelträger 1 in Form eines Kettbaumes. Der Wickelträger 1 weist seitliche Kettbaumscheiben 3, die über ein Kettbaumrohr 2 miteinander verbunden sind. Die Kettbaumscheiben 3 bestehen aus einem gegossenen Aluminiumwerkstoff. In der Seitenansicht der 2 ist zu erkennen, dass die Kettbaumscheiben 3 Rippen aufweisen, um die Kettbaumscheiben 3 zu verstärken und um das Gewicht zu reduzieren. Zwischen den Rippen ist eine Displayeinheit 4 angeordnet.
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Aus der Vergrößerung (3) ist zu erkennen, dass die zwischen den Rippen 5 angeordnete elektrische Displayeinheit 4 im Wesentlichen rechteckig ist. Sie weist eine Anzeigefläche 17 auf. Auf der Anzeigefläche 17 befinden sich menschen- und maschinenlesbare Informationen. Es handelt sich um eine zeitlich befristete, veränderbare, programmierbare Kennung 18. Der maschinenlesbare Teil der Kennung 18 wird bei diesem Ausführungsbeispiel von einem Barcode gebildet. der menschenlesbar Teil der Kennung 18 besteht aus Angaben im Klartext.
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Die Displayeinheit 4 besitzt einen Energiespeicher sowie eine Empfangseinheit oder eine Sende- und Empfangseinheit zum Empfangen und Senden von drahtlos übertragenen Informationen. Die übertragenen Informationen können eine Änderung der Kennung 18, die an der Anzeigefläche 17 angezeigt wird, bewirken. Die Kennung 18 wird von einem übergeordneten Steuerungssystem bestimmt.
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Die 4 zeigt ein Spulengatter 6 mit einer Vielzahl von Garnspulen 7. Von den einzelnen Garnspulen 7 wird Garn abgewickelt und auf den Wickelträger 1 in Form des Kettbaums gewickelt. Das Aufwickeln erfolgt in einer Produktionsmaschine 8 in Form einer Zettelmaschine oder Schärmaschine. Eine Maschinensteuerung 9 der Zettelmaschine ist mit einem ERP/MES-System 11 verbunden. Hierbei handelt es sich um Programme zur Unternehmensresourcenplanung bzw. um eine Produktionsmanagementsystem. Die 4 zeigt ferner einen Sender 10, der über einen Client 19 einer übergeordneten Steuereinheit verbunden ist. Der Sender 10 erhält Informationen aus der Maschinensteuerung 9 der Zettelmaschine und überträgt eine geänderte individuelle Kennung 18 auf die Displayeinheit 4 an den Wickelträger 1. Die Kennung 18 ist einmalig und wird bei anderweitiger Verwendung des Wickelträgers 1 geändert, so dass eine eindeutige Zuordnung des aufgewickelten Garns, d.h. des Artikels zu dem Wickelträger 1, nachvollziehbar bleibt.
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Der so bewickelte Wickelträger 1 ist in 5 dargestellt. Er trägt den sogenannten Artikel 12. Informationen über den Artikel 12 werden auf der digitalen Displayeinheit 4 wiedergegeben. Sie können mittels einer mobilen Leseeinheit 13 von einem Benutzer ausgelesen werden. Das Auslesen erfolgt berührungslos.
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Die 6 zeigt eine Webmaschine 14 in stark vereinfachter Darstellung. Der bewickelte Wickelträger 1 aus 5 ist in diese Webmaschine 14 eingelegt worden. Ein automatisches Lesegerät 15 liest die derzeitige Kennung 18 von der Displayeinheit 4 an diesem Wickelträger 1 aus. Die Informationen werden an eine Maschinensteuerung 16 der Webmaschine 14 übertragen, um auf Basis dieser Informationen und gegebenenfalls auf Basis weiterer Steuerungsinformationen aus dem ERP/MES-System 11 die Webmaschine 14 einzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Kettbaum
- 2 -
- Kettbaum rohr
- 3 -
- Kettbaumscheibe
- 4 -
- elektrische Displayeinheit
- 5 -
- Rippe an 3
- 6 -
- Spulengatter (Zettelgatter)
- 7 -
- Garnspule
- 8 -
- Produktionsmaschine (Zettelmaschine oder Schärmaschine)
- 9 -
- Maschinensteuerung von 8
- 10 -
- Sender an 19
- 11 -
- ERP / MES-System
- 12 -
- Artikel auf 1
- 13 -
- Mobile Leseeinheit
- 14 -
- Webmaschine
- 15 -
- Automatische Leseeinheit
- 16 -
- Maschinensteuerung von 14
- 17 -
- Anzeigefläche von 4
- 18 -
- Kennung
- 19 -
- Client
