DE102022112313A1 - FIBER PROCESSING DEVICE FOR USE IN A FIBER PROCESSING PLANT, FIBER PROCESSING PLANT AND METHOD FOR CONTROLLING A FIBER PROCESSING PLANT - Google Patents
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Abstract
Es werden eine Faserverarbeitungseinrichtung zum Einsatz in einer Faserverarbeitungsanlage (100), eine Faserverarbeitungsanlage (100) mit mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen und ein Verfahren zum Steuern einer Faserverarbeitungsanlage (100) beschrieben, wobei die Faserverarbeitungseinrichtungen jeweils mindestens eine Verarbeitungsstation zur Behandlung eines faserhaltigen Materials, eine Steuereinrichtung und mindestens eine Schnittstelle aufweisen, welche für eine bidirektionale Kommunikation der mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen untereinander ausgebildet und eingerichtet sind, so dass mindestens eine Verarbeitungsstation der mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen zur Behandlung eines faserhaltigen Materials nach Maßgabe von spezifischen Informationen gesteuert wird, die über die Schnittstellen der mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen ausgetauscht werden, wobei die spezifischen Informationen Informationen zu der jeweils verarbeitenden Faserverarbeitungseinrichtung und mit der Herstellung von Erzeugnissen in Verbindung stehende weitere Informationen dieser Faserverarbeitungseinrichtung umfassen.A fiber processing device for use in a fiber processing system (100), a fiber processing system (100) with at least two fiber processing devices and a method for controlling a fiber processing system (100) are described, wherein the fiber processing devices each have at least one processing station for treating a fiber-containing material, a control device and have at least one interface, which is designed and set up for bidirectional communication between the at least two fiber processing devices with one another, so that at least one processing station of the at least two fiber processing devices for treating a fiber-containing material is controlled in accordance with specific information provided via the interfaces of the at least two fiber processing devices are exchanged, the specific information comprising information about the respective fiber processing device and further information of this fiber processing device related to the production of products.
Description
Technisches GebietTechnical area
Es werden eine Faserverarbeitungseinrichtung zum Einsatz in einer Faserverarbeitungsanlage, eine Faserverarbeitungsanlage mit mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen und ein Verfahren zum Steuern einer Faserverarbeitungsanlage beschrieben.A fiber processing device for use in a fiber processing system, a fiber processing system with at least two fiber processing devices and a method for controlling a fiber processing system are described.
Faserhaltige Materialen werden vermehrt zur Herstellung von recyclefähigen, aus Naturprodukten bestehenden Erzeugnissen eingesetzt, um bspw. Verpackungen für Lebensmittel (bspw. Schalen, Kapseln, Boxen, Deckel etc.) und Konsumgüter (bspw. elektronische Geräte etc.) sowie Getränkebehälter herzustellen. Die faserhaltigen Materialien weisen dabei in der Regel Naturfasern auf, die bspw. aus nachwachsenden Rohstoffen oder Altpapier gewonnen werden. Die Naturfasern werden in einer sogenannten Pulpe mit Wasser und ggf. weiteren Zusätzen, wie z.B. Stärke, vermischt. Zusätze können zudem Auswirkungen auf die Farbe, die Barriereeigenschaften und mechanische Eigenschaften haben. Diese Pulpe kann einen Anteil von Naturfasern von bspw. 0,5 bis 10 Gew.-% aufweisen. Der Anteil an Naturfasern variiert in Abhängigkeit des Verfahrens, welches zur Herstellung von Verpackungen etc. angewandt wird, und der Produkteigenschaften des herzustellenden Produkts.Fiber-containing materials are increasingly being used to produce recyclable products made from natural products, for example packaging for food (e.g. trays, capsules, boxes, lids, etc.) and consumer goods (e.g. electronic devices, etc.) as well as beverage containers. The fiber-containing materials usually contain natural fibers, which are obtained, for example, from renewable raw materials or waste paper. The natural fibers are mixed in a so-called pulp with water and possibly other additives, such as starch. Additives can also have an impact on color, barrier properties and mechanical properties. This pulp can have a proportion of natural fibers of, for example, 0.5 to 10% by weight. The proportion of natural fibers varies depending on the process used to produce packaging etc. and the product properties of the product to be manufactured.
Hintergrundbackground
Die Herstellung von faserhaltigen Erzeugnissen erfolgt häufig in Faserverarbeitungsanlagen, die mehrere Faserformeinrichtungen und/oder Faseraufbereitungseinrichtungen aufweisen. In einer Faseraufbereitungseinrichtung kann bspw. eine flüssige Pulpe bereitgestellt werden, die dann mindestens einer, in der Regel aber mehreren Faserformeinrichtungen zugeführt wird, um aus der flüssigen Pulpe in den Faserformeinrichtungen jeweils in mehreren Arbeitsschritten fertige, faserhaltige Erzeugnisse herzustellen. Es existieren auch Faserverarbeitungsanlagen mit mehreren Faseraufbereitungseinrichtungen, wobei hierbei jeder Faseraufbereitungseinrichtung eine feste Anzahl an Faserformeinrichtungen zugeordnet ist, die jeweils nur von der den Faserformeinrichtungen zugeordneten Faseraufbereitungseinrichtung mit Pulpe versorgt werden.The production of fiber-containing products often takes place in fiber processing plants that have several fiber forming devices and/or fiber processing devices. In a fiber processing device, for example, a liquid pulp can be provided, which is then fed to at least one, but usually several, fiber molding devices in order to produce finished, fiber-containing products from the liquid pulp in the fiber molding devices in several work steps. There are also fiber processing systems with several fiber processing devices, with each fiber processing device being assigned a fixed number of fiber shaping devices, each of which is only supplied with pulp by the fiber processing device assigned to the fiber shaping devices.
In voneinander unabhängigen Faseraufbereitungseinrichtungen können verschiedene Zusätze der Pulpe zugeführt werden, um bspw. für die nachgeordneten Faserformeinrichtungen eine spezielle Pulpe bereitzustellen, die dann für die Herstellung von Erzeugnissen dient, die sich von den Erzeugnissen anderer Faserformeinrichtungen neben der Gestalt auch bspw. hinsichtlich Materialeigenschaften, Barrierewirkung und/oder Farbgebung unterscheiden können.In fiber processing devices that are independent of one another, various additives can be added to the pulp in order, for example, to provide a special pulp for the downstream fiber forming devices, which is then used for the production of products that differ from the products of other fiber forming devices in addition to the shape and, for example, in terms of material properties and barrier effect and/or coloring can differ.
Ein System mit zwei Faserformeinrichtungen, die von einer gemeinsamen Faseraufbereitungseinrichtung mit flüssiger Pulpe versorgt werden, wird bspw. in
Nachteile bestehen bei den aus dem Stand der Technik bekannten Faserverarbeitungsanlagen darin, dass bspw. beim Ausfall oder bei einer Unterbrechung für eine Faserformeinrichtung der Vorrat in einer Faseraufbereitungseinrichtung nicht vollständig verbraucht werden kann, weil die bereitgestellte Pulpe aufgrund ihrer Zusammensetzung beispielsweise in einem definierten Zeitraum verarbeitet werden muss. Ungeachtet dessen kann es beim Ausfall einer Faseraufbereitungseinrichtung zu einem Produktionsausfall für alle nachgelagerten Faserformeinrichtungen kommen. Je nach Störung bei einer der Einrichtungen besteht bei den bekannten Faserverarbeitungsanlagen ein hohes Ausfallrisiko und die Gefahr von Folgeschäden und negativen Auswirkungen auf den Herstellungsprozess sowie den Output.Disadvantages of the fiber processing systems known from the prior art are that, for example, in the event of a failure or an interruption in a fiber forming device, the supply in a fiber processing device cannot be completely used up because the pulp provided can be processed, for example, in a defined period of time due to its composition must. Regardless of this, the failure of one fiber processing device can lead to a loss of production for all downstream fiber forming devices. Depending on the malfunction in one of the facilities, there is a high risk of failure in known fiber processing plants and the risk of consequential damage and negative effects on the manufacturing process and output.
AufgabeTask
Es besteht daher die Aufgabe darin eine Lösung für die Verarbeitung von faserhaltigem Material anzugeben, wobei insbesondere in einem System (Faserverarbeitungsanlage) mit mehreren Faserverarbeitungseinrichtungen (Faserformeinrichtungen und/oder Faseraufbereitungseinrichtungen) eine Optimierung im Hinblick auf eingesetzte Ressourcen, wie z.B. Material (z.B. Pulpe, Wasser, Zusätze, etc.), Energie und Einrichtungen, und im Hinblick auf Output (Qualität und Quantität), Verarbeitungsgeschwindigkeit, Prozess- und Produktqualität sowie Flexibilität erreicht werden kann, wobei die Nachteile des Stands der Technik behoben werden.The task is therefore to provide a solution for the processing of fiber-containing material, with optimization in terms of resources used, such as material (e.g. pulp, water), particularly in a system (fiber processing plant) with several fiber processing devices (fiber forming devices and/or fiber processing devices). , additives, etc.), energy and facilities, and in terms of output (quality and quantity), processing speed, process and product quality and flexibility can be achieved, eliminating the disadvantages of the prior art.
LösungSolution
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Faserverarbeitungseinrichtung zum Einsatz in einer Faserverarbeitungsanlage zur Herstellung von Erzeugnissen aus einem faserhaltigen Material gelöst, mindestens aufweisend mindestens eine Verarbeitungsstation zur Behandlung und/oder Verarbeitung eines faserhaltigen Materials, eine Steuereinrichtung und mindestens eine Schnittstelle, welche für eine bidirektionale Kommunikation der Steuereinrichtung mit einer Steuereinrichtung mindestens einer weiteren Faserverarbeitungseinrichtung über deren mindestens eine Schnittstelle ausgebildet und eingerichtet ist, wobei über die mindestens eine Schnittstelle spezifische Informationen zu mindestens einer weiteren Faserverarbeitungseinrichtung über deren Schnittstelle übertragbar und empfangbar sind, wobei die spezifischen Informationen Informationen zu der jeweils verarbeitenden Faserverarbeitungseinrichtung und mit der Herstellung von Erzeugnissen in Verbindung stehende weitere Informationen dieser Faserverarbeitungseinrichtung umfassen, und wobei die Faserverarbeitungseinrichtung mindestens nach Maßgabe der untereinander austauschbaren spezifischen Informationen steuerbar ist.The above-mentioned object is achieved by a fiber processing device for use in a fiber processing plant for producing products from a fiber-containing material, at least having at least one processing station for treating and / or processing a fiber-containing material, a control device and at least one interface which is for bidirectional communication the control device is designed and set up with a control device at least one further fiber processing device via its at least one interface, with specific information about at least one further fiber processing via the at least one interface processing device can be transmitted and received via its interface, wherein the specific information includes information about the respective processing fiber processing device and further information of this fiber processing device related to the production of products, and wherein the fiber processing device can be controlled at least in accordance with the specific information that can be exchanged with one another.
Die Faserverarbeitungseinrichtung kann bspw. eine Faserformeinrichtung oder eine Faseraufbereitungseinrichtung sein. Bei einer Verarbeitungsstation kann es sich somit um eine Verarbeitungsstation handeln, die zur Herstellung eines Erzeugnisses aus faserhaltigem Material dient, wie z.B. ein Saugwerkzeug, eine Vorpressstation, eine Heißpressstation, eine Beschichtungsstation, eine Befüllstation, eine Versiegelungsstation, etc., oder die zur Aufbereitung einer Pulpe dient, wie z.B. eine Regel- und/oder Fördereinrichtung (Ventil, Pumpe, etc.) zur Zufuhr von Wasser, faserhaltigem Material oder Zusätzen, eine Mischeinrichtung (z.B. Rührer), ein Heizelement usw.The fiber processing device can be, for example, a fiber shaping device or a fiber processing device. A processing station can therefore be a processing station that is used to produce a product made of fibrous material, such as a suction tool, a pre-pressing station, a hot-pressing station, a coating station, a filling station, a sealing station, etc., or that is used to prepare a Pulp serves, for example, a control and/or conveying device (valve, pump, etc.) for supplying water, fibrous material or additives, a mixing device (e.g. stirrer), a heating element, etc.
Die Faserverarbeitungseinrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch gegenüber anderen bekannten Einrichtungen aus dem Stand der Technik aus, dass über die Schnittstelle spezifische Informationen mit mindestens einer weiteren Faserverarbeitungseinrichtung über deren Schnittstelle austauschbar sind, wobei die jeweilige Faserverarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit der spezifischen Informationen einer anderen Faserverarbeitungseinrichtung steuerbar ist, wobei diese Faserverarbeitungseinrichtungen direkt miteinander kommunizieren.The fiber processing device is distinguished in particular from other known devices from the prior art in that specific information can be exchanged via the interface with at least one further fiber processing device via its interface, the respective fiber processing device being controllable depending on the specific information of another fiber processing device, whereby these fiber processing devices communicate directly with each other.
So kann bspw. eine Taktzeit für die Herstellung von Erzeugnissen aus einer Pulpe in einer Faserverarbeitungseinrichtung erhöht werden, wenn diese Faserverarbeitungseinrichtung die spezifische Information von einer anderen Faserverarbeitungseinrichtung erhält, dass wiederum diese Faserverarbeitungseinrichtung aufgrund weiterer Parameter längere Taktzeiten für die Herstellung des gleichen Erzeugnisses aufweist, um den Gesamtdurchsatz über einen definierbaren Zeitraum auf dem gleichen Level zu halten, d.h. die Menge an gefertigten Erzeugnissen gleich zu halten. Somit kann bspw. für eine Anordnung von Faserverarbeitungseinrichtungen eine Vorgabe für eine Herstellmenge an Erzeugnissen vorgegeben werden, wobei die Aufteilung/Verteilung von Pulpe oder eines trockenen Fasermaterials bei entsprechenden Anlagen zur Herstellung von Erzeugnissen aus trockenem Fasermaterial unter den Faserverarbeitungseinrichtungen dieser Anordnung selbst anhand der untereinander ausgetauschten spezifischen Informationen erfolgt. Jede der Faserverarbeitungseinrichtungen weist für sich spezifische Informationen in Bezug auf ihr Fertigungs-/Produktionsvermögen und ihrer Leistungsdaten sowie aktuell vorliegende Parameter auf. Diese spezifischen Informationen können dann innerhalb eines Systems oder einer Anordnung ausgetauscht werden, um zur Erreichung definierbarer Vorgaben, die eigene Faserverarbeitungseinrichtungsleistung nach Maßgabe der Leistung oder dem Vermögen anderer Faserverarbeitungseinrichtungen zu steuern. In dem vorstehend genannten Beispiel kann eine Faserverarbeitungseinrichtung mindestens eine Einheit oder Station aufweisen, die einen geringen Durchsatz erlaubt oder bspw. kurz vor einem Wartungsintervall steht oder dieses überschritten hat und daher nur noch mit einer geringeren Leistung betrieben werden kann. Demgemäß muss dann zur Erreichung einer Fertigungsvorgabe (Stückzahl pro Zeiteinheit) für eine Anordnung von Faserverarbeitungseinrichtungen mit einer derartig leistungsmäßig reduzierten Faserverarbeitungseinrichtung die Leistung der anderen Faserverarbeitungseinrichtungen in dieser Anordnung angepasst werden.For example, a cycle time for the production of products from a pulp in a fiber processing device can be increased if this fiber processing device receives the specific information from another fiber processing device that this fiber processing device in turn has longer cycle times for the production of the same product due to additional parameters to keep the overall throughput at the same level over a definable period of time, i.e. to keep the amount of manufactured products the same. Thus, for example, a specification for a production quantity of products can be specified for an arrangement of fiber processing devices, with the division/distribution of pulp or a dry fiber material in corresponding systems for the production of products from dry fiber material among the fiber processing devices of this arrangement itself being determined on the basis of those exchanged with one another specific information is provided. Each of the fiber processing facilities has specific information regarding its manufacturing/production capabilities and performance data as well as current parameters. This specific information can then be exchanged within a system or arrangement to achieve definable objectives of controlling its own fiber processing equipment performance in accordance with the performance or capabilities of other fiber processing equipment. In the example mentioned above, a fiber processing device can have at least one unit or station that allows a low throughput or, for example, is about to reach a maintenance interval or has exceeded it and can therefore only be operated with a lower power. Accordingly, in order to achieve a production specification (number of pieces per unit of time) for an arrangement of fiber processing devices with such a reduced performance fiber processing device, the performance of the other fiber processing devices in this arrangement must be adjusted.
Weiterhin kann bspw. in einem System mit mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen, die als Faseraufbereitungseinrichtungen zur Bereitstellung einer Pulpe ausgebildet sind, und diesen zugeordneten als Faserformeinrichtungen ausgebildeten Faserverarbeitungseinrichtungen beim Ausfall einer der mindestens zwei Faseraufbereitungseinrichtungen die mindestens eine andere Faseraufbereitungseinrichtung automatisch eine Zufuhr von Pulpe zu den der anderen Faseraufbereitungseinrichtung zugeordneten Faserformeinrichtungen erfolgen. Hierbei ist maßgebend, dass die mindestens zwei Faseraufbereitungseinrichtungen vorzugsweise kontinuierlich und permanent spezifische Informationen untereinander austauschen. Alternativ könnte auch ein solcher Austausch diskontinuierlich und/oder in definierbaren und veränderlichen Intervallen erfolgen. Darüber hinaus können die mindestens zwei Faseraufbereitungseinrichtungen auch mit den Faserformeinrichtungen spezifische Informationen austauschen. Dabei kann bspw. Rücksicht darauf genommen werden, welche Zusammensetzung der Pulpe für die Faserformeinrichtungen der unterschiedlichen Subsysteme erforderlich sind. Bspw. kann dann in einem System mit mehreren Faseraufbereitungseinrichtungen diejenige Faseraufbereitungseinrichtung die Zufuhr von Pulpe zu zwei Subsystemen bereitstellen, die mengenmäßig dafür am besten ausgerüstet ist, sofern eine entsprechende Zusammensetzung bereitstellbar ist, wobei dann entsprechend eine andere Faseraufbereitungseinrichtung die Bereitstellung für das Subsystem übernehmen muss, welches zuvor von der mengenmäßig größten Faseraufbereitungseinrichtung versorgt wurde. Hierzu können entsprechende Zusätze und Fluide, Materialien etc. in ihrer Zufuhr über Pumpen, Ventile etc. geregelt werden, welche wiederum als Bestandteile der Faserverarbeitungseinrichtungen bidirektional über entsprechende Schnittstellen und Steuereinrichtungen spezifische Informationen austauschen.Furthermore, for example, in a system with at least two fiber processing devices, which are designed as fiber processing devices for providing a pulp, and fiber processing devices designed as fiber shaping devices assigned to them, if one of the at least two fiber processing devices fails, the at least one other fiber processing device can automatically supply pulp to those of the others Fiber shaping devices assigned to the fiber processing device take place. What is important here is that the at least two fiber processing devices preferably exchange specific information with one another continuously and permanently. Alternatively, such an exchange could also take place discontinuously and/or at definable and variable intervals. In addition, the at least two fiber processing devices can also exchange specific information with the fiber shaping devices. For example, consideration can be given to the composition of the pulp required for the fiber forming devices of the different subsystems. For example, in a system with several fiber processing devices, the fiber processing device that is best equipped for this in terms of quantity can then provide the supply of pulp to two subsystems, provided that a corresponding composition can be provided, in which case another fiber processing device must then take over the provision for the subsystem, which was previously supplied by the largest fiber processing facility in terms of quantity. Appropriate additives can be used for this purpose and fluids, materials, etc. are regulated in their supply via pumps, valves, etc., which in turn exchange specific information bidirectionally as components of the fiber processing devices via appropriate interfaces and control devices.
Somit lässt sich durch eine hierin beschriebene Faserverarbeitungseinrichtung im Betrieb im Hinblick auf aktuelle Zustände, Veränderungen und Anforderungen immer entsprechend diesen betreiben.A fiber processing device described herein can therefore always be operated in accordance with current conditions, changes and requirements.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Faserverarbeitungsanlage gelöst, mindestens aufweisend zwei Faserverarbeitungseinrichtungen gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungen, wobei die miteinander in Verbindung stehenden mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen über deren Schnittstellen nach Maßgabe von untereinander austauschbaren spezifischen Informationen steuerbar sind.The object is further achieved by a fiber processing system, having at least two fiber processing devices according to the embodiments described above, the at least two fiber processing devices that are connected to one another being controllable via their interfaces in accordance with specific information that can be exchanged with one another.
Hierbei ergeben sich die Vorteile, wie sie vorstehend für verschiedene Ausbildungen eines Systems (Faserverarbeitungsanlage) mit insbesondere mehreren Subsystemen (Anzahl an Faserverarbeitungseinrichtungen) beschrieben sind. In einer derartigen Faserverarbeitungsanlage kann somit ein definierbares Ergebnis unabhängig davon sichergestellt werden, ob bspw. Ausfälle vorliegen oder eine Faserverarbeitungseinrichtung unterhalb ihres eigentlichen Leistungsvermögens bleibt, weil in der Faserverarbeitungsanlage alle Faserverarbeitungseinrichtungen untereinander bidirektional spezifische Informationen austauschen und die Faserverarbeitungseinrichtungen neben weiteren Steuerbefehlen nach Maßgabe der untereinander ausgetauschten spezifischen Informationen gesteuert werden.This results in the advantages as described above for various designs of a system (fiber processing system) with in particular several subsystems (number of fiber processing devices). In such a fiber processing system, a definable result can be ensured regardless of whether, for example, there are failures or a fiber processing device remains below its actual performance capacity, because in the fiber processing system all fiber processing devices exchange specific information with one another bidirectionally and the fiber processing devices, in addition to other control commands, in accordance with the information exchanged with one another specific information can be controlled.
In weiteren Ausführungen kann die Faserverarbeitungsanlage ferner mindestens eine Steuereinheit aufweisen, welche mindestens eine Messeinrichtung zur Erfassung von Parametern aufweist, die mindestens einen Füllstand, eine Durchflussmenge, einen Zeitabschnitt, ein Gewicht und/oder eine Anzahl von durchgeführten Verarbeitungsschritten mindestens einer Verarbeitungsstation umfassen, wobei durch die Steuereinheit nach Maßgabe der erfassten Parameter Regeleinrichtungen zur Verteilung von faserhaltigem Material steuerbar und/oder überwachbar sind. Solche Regeleinrichtungen können bspw. Pumpen, Ventile, Blenden etc. sein, welche dazu dienen die Menge eines Mediums oder Materials, das zu- und/oder abgeführt wird, zu regeln. Eine Messeinrichtung kann bspw. ein Füllstandssensor, ein Durchflusssensor, eine Zeitmesseinrichtung, eine Gewichtsmesseinrichtung, eine Zähleinrichtung zum Zählen der durchgeführten Prozessschritte, etc. sein. Steuereinheiten können in einer Faserverarbeitungsanlage zentral oder dezentral vorgesehen sein. Auch können solche Steuereinheiten, wie die zu steuernden Regeleinrichtungen, selbst Schnittstellen für eine bidirektionale Kommunikation zur Übertragung und zum Austausch von spezifischen Informationen der Steuereinheiten und/oder Regeleinrichtungen aufweisen. In weiteren Ausführungen können solche Steuereinheiten Bestandteil von Faserverarbeitungseinrichtungen sein. Über eine Steuereinheit kann damit die Zu- und Abfuhr von bspw. einer Pulpe, deren Zusammensetzung sowie Menge geregelt werden.In further embodiments, the fiber processing system can further have at least one control unit, which has at least one measuring device for detecting parameters that include at least a fill level, a flow rate, a time period, a weight and / or a number of processing steps carried out at at least one processing station, whereby the control unit can be controlled and/or monitored in accordance with the recorded parameters. Control devices for the distribution of fibrous material can be controlled and/or monitored. Such control devices can be, for example, pumps, valves, orifices, etc., which serve to regulate the amount of a medium or material that is supplied and/or removed. A measuring device can be, for example, a level sensor, a flow sensor, a time measuring device, a weight measuring device, a counting device for counting the process steps carried out, etc. Control units can be provided centrally or decentrally in a fiber processing plant. Such control units, like the control devices to be controlled, can themselves have interfaces for bidirectional communication for the transmission and exchange of specific information from the control units and/or control devices. In further embodiments, such control units can be part of fiber processing devices. The supply and removal of, for example, pulp, its composition and quantity can be regulated via a control unit.
In weiteren Ausführungen kann die Faserverarbeitungseinrichtung mindestens einen Vorratsbehälter aufweisen, der vor einer Faserverarbeitungseinrichtung angeordnet ist und einen Vorrat an vorbehandeltem faserhaltigen Material aufweist. Damit lassen sich bspw. Faserformeinrichtungen von Faseraufbereitungseinrichtungen entkoppeln und Ausfälle weiter kompensieren. In weiteren Ausführungen kann dabei aus den Vorratsbehältern ein Speisen von anderen Faserformeinrichtungen und/oder von Faseraufbereitungseinrichtungen erfolgen. Letzteres kann bspw. dann vorgenommen werden, um einen großen Vorrat einer Pulpe bspw. in einem Silo einer Faserverarbeitungseinrichtung zwischenzulagern, welche nicht betrieben wird.In further embodiments, the fiber processing device can have at least one storage container which is arranged in front of a fiber processing device and has a supply of pretreated fiber-containing material. This allows, for example, fiber forming devices to be decoupled from fiber processing devices and failures to be further compensated for. In further embodiments, other fiber forming devices and/or fiber processing devices can be fed from the storage containers. The latter can be done, for example, in order to temporarily store a large supply of pulp, for example in a silo of a fiber processing device that is not being operated.
Darüber hinaus wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Steuern einer Faserverarbeitungsanlage gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungen gelöst, wobei die Faserverarbeitungseinrichtungen jeweils mindestens eine Verarbeitungsstation zur Behandlung eines faserhaltigen Materials, eine Steuereinrichtung und mindestens eine Schnittstelle aufweisen, welche für eine bidirektionale Kommunikation der mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen untereinander ausgebildet und eingerichtet sind, so dass mindestens eine Verarbeitungsstation der mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen zur Behandlung eines faserhaltigen Materials nach Maßgabe von spezifischen Informationen gesteuert wird, die über die Schnittstellen der mindestens zwei Faserverarbeitungseinrichtungen ausgetauscht werden, wobei die spezifischen Informationen Informationen zu der jeweils verarbeitenden Faserverarbeitungseinrichtung und mit der Herstellung von Erzeugnissen in Verbindung stehende weitere Informationen dieser Faserverarbeitungseinrichtung umfassen.In addition, the above-mentioned object is achieved by a method for controlling a fiber processing system according to the embodiments described above, the fiber processing devices each having at least one processing station for treating a fiber-containing material, a control device and at least one interface, which is for bidirectional communication of the at least two Fiber processing devices are designed and set up with one another, so that at least one processing station of the at least two fiber processing devices for treating a fiber-containing material is controlled in accordance with specific information that is exchanged via the interfaces of the at least two fiber processing devices, the specific information being information about the respective processing fiber processing device and further information related to the production of products of this fiber processing facility.
Die Steuerung einer Faserverarbeitungseinrichtung in einer Faserverarbeitungsanlage erfolgt demgemäß stets unter Berücksichtigung und nach Maßgabe der spezifischen Informationen mindestens einer weiteren Faserverarbeitungseinrichtung. Somit erfolgt eine Regelung und Anpassung einzelner Faserverarbeitungseinrichtungen auch direkt unter den Faserverarbeitungseinrichtungen, ohne dass eine zentrale Steuerung in einem aufwendigen Regelkreis Anpassungen vornehmen muss, wobei die Anpassung in der Regel nach Maßgabe eines erfassten Parameters erfolgt. Das vorstehende Verfahren reduziert den Steuerungsaufwand erheblich. Durch die spezifischen Informationen wird den miteinander verbundenen Faserverarbeitungseinrichtungen nicht nur eine spezielle Information, bspw. hinsichtlich der Temperatur eines Heizelements übermittelt, sondern ein Set an Informationen, die bspw. sämtliche messbaren Parameter der Faserverarbeitungseinrichtung, der mindestens einen Verarbeitungsstation sowie des herzustellenden Erzeugnisses und der Pulpe oder eines faserhaltigen Materials umfassen kann. Das Set kann zusätzlich Steuerbefehle und Signale umfassen. Weiterhin kann ein Set auch Umgebungsparameter (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, etc.) und Wartungsintervalle etc. umfassen. Sämtliche Angaben eines Sets definieren dabei die speziellen Informationen einer Faserverarbeitungseinrichtung.The control of a fiber processing device in a fiber processing plant is therefore always carried out taking into account and in accordance with the specific information of at least one further fiber processing device. This means that regulation and adjustment are carried out individually ner fiber processing devices also directly under the fiber processing devices, without a central control having to make adjustments in a complex control loop, the adjustment usually taking place in accordance with a recorded parameter. The above method significantly reduces the control effort. The specific information means that not only specific information, for example regarding the temperature of a heating element, is transmitted to the interconnected fiber processing devices, but also a set of information, for example all measurable parameters of the fiber processing device, the at least one processing station as well as the product to be produced and the pulp or a fibrous material. The set can also include control commands and signals. Furthermore, a set can also include environmental parameters (temperature, humidity, etc.) and maintenance intervals, etc. All information in a set defines the specific information of a fiber processing device.
Der Austausch von speziellen Informationen ermöglicht dabei weitergehende Rückschlüsse auf das Leistungsvermögen anderer Faserverarbeitungseinrichtungen und damit eine Bestimmung des eigenen Leistungsvermögens für eine Faserverarbeitungseinrichtung. Damit lässt sich die Verarbeitung hinsichtlich der aktuellen und aufgrund der aktuellen Informationen sich ergebenden zukünftigen Zustände die Verarbeitung/Bearbeitung im Vorfeld anpassen und optimieren. Ggf. kann dabei auch erkannt werden, dass bspw. eine Verarbeitungsstation einer Faserverarbeitungseinrichtung einen Leistungsabfall aufweisen wird, wenn bspw. die Zykluszeit zur Herstellung eines Erzeugnisses für die Faserverarbeitungseinrichtung beibehalten wird. Um den Leistungsabfall zu verhindern oder abzuschwächen können vorab andere Faserverarbeitungseinrichtungen entsprechend in ihrem Durchsatz an Erzeugnissen erhöht werden, um die potentiell gefährdete Faserverarbeitungseinrichtung zu entlasten und den Betrieb über einen längeren Zeitraum sicherzustellen. Insbesondere kann bei dem vorstehenden Beispiel mindestens eine Faserverarbeitungseinrichtung identifiziert werden, die unterhalb ihres Leistungsvermögens arbeitet und damit prädestiniert für die zusätzliche Übernahme der Leistungsdifferenz der gefährdeten Faserverarbeitungseinrichtung ist.The exchange of special information enables further conclusions to be drawn about the performance of other fiber processing devices and thus a determination of the own performance of a fiber processing device. This allows the processing to be adapted and optimized in advance with regard to the current and future states resulting from the current information. If necessary, it can also be recognized that, for example, a processing station of a fiber processing device will have a drop in performance if, for example, the cycle time for producing a product for the fiber processing device is maintained. In order to prevent or mitigate the drop in performance, other fiber processing devices can be increased in advance in their throughput of products in order to relieve the potentially endangered fiber processing device and to ensure operation over a longer period of time. In particular, in the above example, at least one fiber processing device can be identified that is operating below its performance capacity and is therefore predestined to additionally take over the performance difference of the fiber processing device at risk.
Es kann bspw. bereits vorab in einer Faserverarbeitungsanlage berücksichtigt werden, dass eine Wartung oder eine Reinigung bspw. eines Formwerkzeugs erforderlich ist, so dass der Betrieb der entsprechenden Faserverarbeitungseinrichtung und der anderen an der Verarbeitung beteiligten Faserverarbeitungseinrichtungen angepasst oder für eine Anpassung vorbereitet wird.For example, it can be taken into account in advance in a fiber processing plant that maintenance or cleaning, for example of a molding tool, is required, so that the operation of the corresponding fiber processing device and the other fiber processing devices involved in the processing is adjusted or prepared for an adjustment.
In weiteren Ausführungen können die spezifischen Informationen in festlegbaren Abständen oder kontinuierlich ausgetauscht werden. Die festlegbaren Abstände können beispielsweise Intervalle im Bereich von wenigen Sekunden oder Minuten, je nach Maßgabe der Ausbildung der Faserverarbeitungseinrichtung, betragen. Vorzugsweise werden die spezifischen Informationen jedoch permanent ausgetauscht, so dass sofort eine Reaktion in einer Faserverarbeitungsanlage mit mehreren Faserverarbeitungseinrichtungen vorgenommen werden kann.In further versions, the specific information can be exchanged at definable intervals or continuously. The definable distances can be, for example, intervals in the range of a few seconds or minutes, depending on the design of the fiber processing device. However, the specific information is preferably exchanged permanently, so that a reaction can be carried out immediately in a fiber processing plant with several fiber processing devices.
In weiteren Ausführungen kann anhand der spezifischen Informationen mindestens eine Vorhersage für
- - Anforderungen von beteiligten Medien am Verarbeitungsprozess der mindestens einen Verarbeitungsstation, und/oder
- - den Betriebszustand der mindestens einen Verarbeitungsstation getroffen werden.
- - Requirements from media involved in the processing process of the at least one processing station, and/or
- - the operating state of the at least one processing station can be taken.
Es kann bspw. anhand von getätigten Herstellungsschritten und weiteren Informationen zu Parametern, wie bspw. Temperatur etc., eine Vorhersage getroffen werden, wann bspw. ein interner Vorrat eines Mediums (z.B. Pulpe, Wasser, Zusatzstoff, etc.) verbraucht sein wird. Weiterhin kann bspw. anhand der Temperatur eines Werkzeugs, der Leistungsaufnahme (z.B. elektrisch) und eines Output-Ergebnisses ein Rückschluss gezogen werden, dass das betreffende Werkzeug ausfallen kann bzw. wird. Als Folge dessen ergeben sich verschiedene Maßnahmen, wie bspw. Reduzierung der Ausgabeleistung, Verteilung auf andere Faserverarbeitungseinrichtungen und/oder Verringerung der über eine Faseraufbereitungseinrichtung bereitgestellten Pulpe.For example, based on completed manufacturing steps and further information on parameters such as temperature, etc., a prediction can be made as to when, for example, an internal supply of a medium (e.g. pulp, water, additive, etc.) will be used up. Furthermore, based on the temperature of a tool, the power consumption (e.g. electrical) and an output result, a conclusion can be drawn that the tool in question can or will fail. As a result, various measures arise, such as reducing the output power, distributing it to other fiber processing devices and/or reducing the pulp provided via a fiber processing device.
In weiteren Ausführungen kann die mindestens eine Verarbeitungsstation nach Maßgabe der mindestens einen getroffenen Vorhersage gesteuert werden. Eine anhand der übermittelten spezifischen Informationen getroffene Vorhersage kann dazu verwendet werden, um zumindest eine Faserverarbeitungseinrichtung entsprechend angepasst zu steuern. Dabei können die getroffene Vorhersage und eine von einer Faserverarbeitungseinrichtung aufgrund der Vorhersage (zukünftig) vorgesehene Maßnahme wiederum spezifische Informationen sein, die mit anderen Faserverarbeitungseinrichtungen geteilt werden und diese beeinflussen.In further embodiments, the at least one processing station can be controlled in accordance with the at least one prediction made. A prediction made based on the specific information transmitted can be used to control at least one fiber processing device accordingly. The prediction made and a measure provided by a fiber processing device based on the prediction (in the future) can in turn be specific information that is shared with other fiber processing devices and influences them.
In weiteren Ausführungen können die spezifischen Informationen Informationen hinsichtlich des Drucks, der Temperatur, der elektrischen Leitfähigkeit, des Volumens, der thermischen Leitfähigkeit, des Betriebszustands und/oder der Verarbeitungsgeschwindigkeit mindestens einer Komponente der mindestens einen Verarbeitungsstation, eines herzustellenden Erzeugnisses oder eines Vorproduktes und/oder eines an der Herstellung beteiligten Mediums umfassen. Wie vorstehend bereits ausgeführt können spezifische Informationen weitere Informationen, bspw. eines Sets an Parametern, Messergebnissen, Steuersignalen, Umgebungsbedingungen etc. umfassen. In weiteren Ausführungen kann eine Unterteilung der spezifischen Informationen in Sets verschiedener Parameter und/oder Kategorien erfolgen, die eine Gewichtung erhalten, wobei die Gewichtung für die Sets oder die einzelnen den Sets zugehörigen Werte vorgesehen sein können. Anhand der Gewichtung kann bei unterschiedlichen, eventuell gegensätzlichen Informationen für die angepasste Steuerung einer Faserverarbeitungseinrichtung durch die übermittelten spezifischen Informationen einer weiteren Faserverarbeitungseinrichtung entschieden werden, welche Maßnahme zu ergreifen ist oder in welchem Verhältnis Maßnahmen zu ergreifen sind. Dabei können für verschiedene Arten von Faserverarbeitungseinrichtungen spezifische Informationen unterschiedlich relevant sein, so dass bspw. anhand der Gewichtung eine Zuordnung erfolgen kann.In further embodiments, the specific information may include information regarding pressure, temperature, electrical conductivity, volume, thermal conductivity, the operating state and/or the processing speed of at least one component of the at least one processing station, a product to be manufactured or a preliminary product and/or a medium involved in the production. As already stated above, specific information can include further information, for example a set of parameters, measurement results, control signals, environmental conditions, etc. In further embodiments, the specific information can be divided into sets of different parameters and/or categories that receive a weighting, whereby the weighting can be provided for the sets or the individual values associated with the sets. Based on the weighting, in the case of different, possibly conflicting information for the adapted control of a fiber processing device, a decision can be made as to which measure should be taken or in what proportion measures should be taken using the transmitted specific information from another fiber processing device. Specific information can be differently relevant for different types of fiber processing devices, so that, for example, an assignment can be made based on the weighting.
In weiteren Ausführungen kann anhand der spezifischen Informationen der Nachschub an faserhaltigem Material und/oder die Beschaffenheit des faserhaltigen Materials geregelt und eine Anfrage gesendet werden.In further embodiments, the specific information can be used to regulate the supply of fibrous material and/or the nature of the fibrous material and to send a request.
Dabei kann in weiteren Ausführungen nach Maßgabe der gesendeten Anfrage die Bereitstellung eines faserhaltigen Materials und/oder dessen Beschaffenheit durch mindestens eine Faserverarbeitungseinrichtung verändert werden. Bspw. kann für eine Faseraufbereitungseinrichtung nach Maßgabe der gesendeten Anfrage die Zufuhr von Zusätzen, eines faserhaltigen Materials und/oder Wasser geregelt werden. Dadurch wird die zukünftige Bereitstellung einer Pulpe nach Maßgabe der gesendeten Anfrage bereits im Vorfeld angepasst beziehungsweise vorbereitet.In further embodiments, the provision of a fiber-containing material and/or its properties can be changed by at least one fiber processing device in accordance with the request sent. For example, the supply of additives, a fiber-containing material and/or water can be regulated for a fiber processing device in accordance with the request sent. This means that the future provision of pulp is adjusted or prepared in advance in accordance with the request sent.
In weiteren Ausführungen kann in einem Netzwerk mit mehreren Faserverarbeitungseinrichtungen, die mindestens Vorformlinge von faserhaltigen Erzeugnissen durch jeweils mindestens eine Verarbeitungsstation herstellen, die Zufuhr von faserhaltigem Material und dessen Beschaffenheit zu jeder der Faserverarbeitungseinrichtungen nach Maßgabe von spezifischen Informationen jeder einzelnen Faserverarbeitungseinrichtung, welche mindestens zur Herstellung von Vorformlingen dienen, geregelt werden.In further embodiments, in a network with several fiber processing devices that produce at least preforms of fiber-containing products through at least one processing station each, the supply of fiber-containing material and its nature to each of the fiber processing devices can be determined in accordance with specific information of each individual fiber processing device, which is at least for the production of Preforms serve to be regulated.
In weiteren Ausführungen kann nach Maßgabe des Füllstands eines Vorrats an faserhaltigem Material die Reihenfolge der Abschaltung und/oder Aktivierung von Faserverarbeitungseinrichtungen zur Herstellung von Erzeugnissen oder Vorformlingen geregelt werden. So kann bspw. ein stufenweises Abschalten mehrerer Faserverarbeitungseinrichtungen oder Faserformeinrichtungen erfolgen, wenn der Vorrat einer Pulpe in einer Faseraufbereitungsanlage sich dem Ende neigt, wobei anhand der verbleibenden Restmenge eine Vorhersage getroffen werden kann, für welchen Zeitraum welche Faserformeinrichtungen noch betrieben werden können. Da die Faserformeinrichtungen ihrerseits auch spezifische Informationen ihres eigenen Leistungsvermögens etc. bidirektional untereinander und mit der Faseraufbereitungseinrichtung austauschen, können die Verteilung und der Betrieb der einzelnen Faserverarbeitungseinrichtungen optimiert werden.In further embodiments, the order of switching off and/or activating fiber processing devices for producing products or preforms can be regulated depending on the fill level of a supply of fiber-containing material. For example, several fiber processing devices or fiber forming devices can be switched off gradually when the supply of pulp in a fiber processing plant is running out, with the remaining amount being able to be used to predict the period of time for which which fiber forming devices can still be operated. Since the fiber forming devices in turn also exchange specific information about their own performance, etc. bidirectionally with each other and with the fiber processing device, the distribution and operation of the individual fiber processing devices can be optimized.
In weiteren Ausführungen kann die Reihenfolge der Abschaltung und/oder Aktivierung von Faserverarbeitungseinrichtungen nach Maßgabe des Leistungsvermögens der an der Herstellung von faserhaltigen Materialien beteiligten Faserverarbeitungseinrichtungen erfolgen.In further embodiments, the order of switching off and/or activating fiber processing devices can take place depending on the performance of the fiber processing devices involved in the production of fiber-containing materials.
In weiteren Ausführungen kann das Leistungsvermögen den Durchsatz, Druck, Temperatur, elektrische Leitfähigkeit, thermische Leitfähigkeit und/oder die Verarbeitungsgeschwindigkeit mindestens einer Komponente mindestens einer Verarbeitungsstation, eines herzustellenden Erzeugnisses oder eines Vorproduktes und/oder eines an der Herstellung beteiligten Mediums betreffen.In further embodiments, the performance can relate to the throughput, pressure, temperature, electrical conductivity, thermal conductivity and/or the processing speed of at least one component of at least one processing station, a product to be manufactured or a preliminary product and/or a medium involved in the production.
In weiteren Ausführungen kann einem herzustellenden Erzeugnis und/oder einem Vorprodukt und/oder dem faserhaltigen Material mindestens ein Zusatz in einem beliebigen Verfahrensschritt zur Herstellung von faserhaltigen Erzeugnissen zugeführt werden, wobei die Menge und Art des mindestens einen Zusatzes nach Maßgabe der spezifischen Informationen geregelt wird.In further embodiments, at least one additive can be added to a product to be produced and/or a precursor and/or the fiber-containing material in any process step for the production of fiber-containing products, the amount and type of the at least one additive being regulated in accordance with the specific information.
In weiteren Ausführungen können die Menge und Art des mindestens einen Zusatzes nach Maßgabe der Stellung oder des Zustands von mindestens einer Regeleinrichtung überwacht werden, wobei Regeleinrichtungen in weiteren Ausführungen selbst Schnittstellen aufweisen können, um bidirektional Daten bzw. spezifische Informationen auszutauschen. Bspw. kann die Stellung von Ventilen etc. überwacht werden, um eine Falschdosierung zu vermeiden. Ein Überwachungsergebnis kann selbst als spezifische Information dienen, die mit anderen Regeleinrichtungen und/oder Faserverarbeitungseinrichtungen ausgetauscht wird.In further embodiments, the amount and type of the at least one additive can be monitored in accordance with the position or state of at least one control device, with control devices themselves in further embodiments being able to have interfaces in order to exchange data or specific information bidirectionally. For example, the position of valves etc. can be monitored to avoid incorrect dosing. A monitoring result may itself serve as specific information that is exchanged with other control devices and/or fiber processing devices.
In weiteren Ausführungen können Faserverarbeitungseinrichtungen über Rohrleitungen miteinander verbunden sein, in welchen bspw. eine Pulpe als Medium ausgewählten Faserverarbeitungseinrichtungen zugeführt wird. Ein solches Leitungssystem mit Rohrleitungen kann zudem Regeleinrichtungen, wie bspw. Ventile, Blenden, Pumpen etc., aufweisen, welche die Bereitstellung sowie die Zu- und/oder Abfuhr eines Mediums regeln. So kann in weiteren Ausführungen auch zwischen zwei Faseraufbereitungseinrichtungen ein Austausch von Pulpe untereinander erfolgen, um bspw. für eine Anordnung mit mehreren Faserformeinrichtungen einen ausreichenden Vorrat an Pulpe zur Verfügung zu stellen, wenn die dieser Anordnung zugeordnete Faseraufbereitungseinrichtung einen Fehler aufweist oder der Vorrat an Pulpe aufgebraucht ist.In further embodiments, fiber processing devices can be connected to one another via pipelines, in which, for example, a pulp is fed as a medium to selected fiber processing devices. Such a line system with pipelines can also have control devices, such as valves, diaphragms, pumps, etc., which regulate the provision and the supply and/or removal of a medium. In further embodiments, pulp can also be exchanged between two fiber processing devices in order, for example, to provide a sufficient supply of pulp for an arrangement with several fiber shaping devices if the fiber processing device assigned to this arrangement has a fault or the supply of pulp has been used up is.
Bei der Steuerung verschiedener Faseraufbereitungseinrichtungen können Maßnahmen in Reaktion auf die untereinander ausgetauschten spezifischen Informationen mit einem zeitlichen Versatz erfolgen.When controlling various fiber processing devices, measures can be taken in response to the specific information exchanged with one another with a time delay.
In weiteren Ausführungen kann in einer Faserverarbeitungsanlage mit mindestens zwei Faseraufbereitungseinrichtungen und diesen jeweils zugeordneten Faserformeinrichtungen, wenn eine der mindestens zwei Faseraufbereitungseinrichtungen ausfällt und die andere Faseraufbereitungseinrichtung auch die Versorgung der Faserformeinrichtungen, die der ausgefallenen Faseraufbereitungseinrichtung zugeordnet sind, übernimmt, als zusätzlicher Schritt zwischen dem Start der Versorgung der zusätzlichen Faserformeinrichtungen und dem Ende der Versorgung durch die ausgefallene Faseraufbereitungseinrichtung ein Spülen der Zuleitung zu den neu zu versorgenden Faserformeinrichtungen erfolgen.In further embodiments, in a fiber processing plant with at least two fiber processing devices and fiber shaping devices assigned to them, if one of the at least two fiber processing devices fails and the other fiber processing device also takes over the supply of the fiber shaping devices that are assigned to the failed fiber processing device, as an additional step between the start of the Supply of the additional fiber forming devices and at the end of the supply by the failed fiber processing device, the supply line to the fiber forming devices to be newly supplied is flushed.
In weiteren Ausführungen kann eine spezielle Struktur zwischen verschiedenen Faserverarbeitungseinrichtungen, bspw. Faseraufbereitungseinrichtungen und Faserformeinrichtungen, bestehen, wobei eine Art von Faserverarbeitungseinrichtungen (Faserformeinrichtung oder Faseraufbereitungseinrichtung) als Master und die andere Art als Client fungiert. Die Art der Übertragung von Steuerbefehlen kann dabei kabellos oder elektrisch, beispielsweise kabelgebunden (z.B. über ein Netzwerk, ein Bussystem oder eine direkte Verdrahtung, etc.) erfolgen.In further embodiments, a specific structure may exist between different fiber processing devices, for example fiber processing devices and fiber shaping devices, with one type of fiber processing device (fiber shaping device or fiber processing device) acting as a master and the other type as a client. The type of transmission of control commands can be wireless or electrical, for example wired (e.g. via a network, a bus system or direct wiring, etc.).
Bei einer Master-Client-Struktur kann mindestens eine Faseraufbereitungseinrichtung als Master dienen und den zugehörigen Faserformeinrichtungen (Clients) die benötigte Pulpe zuteilen und diese steuern. In weiteren Ausführungen können auch Faserformeinrichtungen als Master fungieren und benötigte Pulpe-Mengen von zugeordneten Faseraufbereitungseinrichtungen (Clients) anfordern. In weiteren Ausführungen kann eine externe Steuereinheit, die Bestandteil einer Faserverarbeitungsanlage aber keine Faserverarbeitungseinrichtung ist, eine optimale Verteilung der Pulpe-Mengen zwischen den verschiedenen Faserverarbeitungseinrichtungen berechnen. In weiteren Ausführungen kann durch einen Anwender die Verteilung von Pulpe zwischen Faseraufbereitungseinrichtungen und Faserformeinrichtungen festgelegt und Steuerbefehle elektronisch übermittelt werden. In weiteren Ausführungen können Steuerbefehle von einer Steuereinheit in Textform an Faserverarbeitungseinrichtungen übermittelt und über eine Anzeige dargestellt werden, wobei ein Bediener die angegebenen Befehle (bspw. Umstellung von Ventilen etc.) vornimmt. Dabei werden jedoch spezifische Informationen zwischen den Faserverarbeitungseinrichtungen ausgetauscht, welche die Grundlage für die Steuerung darstellen.In a master-client structure, at least one fiber processing device can serve as a master and allocate the required pulp to the associated fiber forming devices (clients) and control them. In further embodiments, fiber forming devices can also act as masters and request required pulp quantities from assigned fiber processing devices (clients). In further embodiments, an external control unit, which is part of a fiber processing system but not a fiber processing device, can calculate an optimal distribution of the pulp quantities between the different fiber processing devices. In further embodiments, a user can determine the distribution of pulp between fiber processing devices and fiber forming devices and control commands can be transmitted electronically. In further embodiments, control commands can be transmitted from a control unit in text form to fiber processing devices and displayed via a display, with an operator carrying out the specified commands (e.g. changing valves, etc.). However, specific information is exchanged between the fiber processing devices, which forms the basis for the control.
Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Darstellung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren.Further features, refinements and advantages result from the following presentation of exemplary embodiments with reference to the figures.
Kurzbeschreibung der FigurenShort description of the characters
In den Zeichnungen zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Anlagensystems mit mehreren Faserformeinrichtungen und Aufbereitungseinrichtungen in einer Ausführung gemäß dem Stand der Technik; -
2 eine schematische Darstellung einer Faserverarbeitungsanlage gemäß der hierin beschriebenen technischen Lehre; -
3 eine schematische Darstellung einer weiteren Faserverarbeitungsanlage gemäß der hierin beschriebenen technischen Lehre; -
4 ein Verfahren zum Steuern einer Faserverarbeitungsanlage gemäß der hierin beschriebenen technischen Lehre; und -
5 eine schematische Darstellung einer noch weiteren Faserverarbeitungsanlage gemäß der hierin beschriebenen technischen Lehre.
-
1 a schematic representation of a plant system with several fiber forming devices and processing devices in an embodiment according to the prior art; -
2 a schematic representation of a fiber processing system according to the technical teaching described herein; -
3 a schematic representation of another fiber processing system according to the technical teaching described herein; -
4 a method for controlling a fiber processing plant in accordance with the technical teachings described herein; and -
5 a schematic representation of yet another fiber processing system according to the technical teaching described herein.
FigurenbeschreibungCharacter description
In den Figuren und der Figurenbeschreibung werden für gleiche Komponenten, Teile und Abläufe gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei für die hierin offenbarte technische Lehre unwesentliche oder für einen Fachmann sich erschließende Komponenten, Teile und Abläufe nicht explizit wiedergegeben, wiederholt oder angegeben werden. Im Singular angegebene Merkmale sind auch im Plural mitumfasst, sofern nicht explizit etwas anderes ausgeführt ist. Dies betrifft insbesondere Angaben wie „ein“ oder „eine“.In the figures and the description of the figures, the same reference numerals are used for the same components, parts and processes, with components, parts and processes which are not essential to the technical teaching disclosed herein or which are obvious to a person skilled in the art not being explicitly reproduced, repeated or specified. Features specified in the singular are also included in the plural unless explicitly stated otherwise is. This particularly applies to information such as “a” or “an”.
Stand der TechnikState of the art
In
Das Anlagensystem 50 umfasst eine erste Anordnung mit einer ersten Aufbereitungseinrichtung 10 und dieser direkt zugeordneten Faserformeinrichtungen 21, 22, 23 sowie eine zweite Anordnung mit einer zweiten Aufbereitungseinrichtung 12 und dieser direkt zugeordneten Faserformeinrichtungen 24, 25, 26. Die erste Aufbereitungseinrichtung 10 und die Faserformeinrichtungen 21, 22, 23 stehen über Steuer -und Versorgungsleitungen 30 miteinander in Verbindung. Die zweite Aufbereitungseinrichtung 12 und die Faserformeinrichtungen 24, 25, 26 stehen ebenso über Steuer -und Versorgungsleitungen 30 miteinander in Verbindung.The
Die Aufbereitungseinrichtungen 10, 12 dienen zur Bereitstellung einer Pulpe für die ihnen zugeordneten Faserformeinrichtungen 21-23 bzw. 24-26 über die entsprechenden Steuer- und Versorgungsleitungen 30. Die Steuerung in den beiden Anordnungen des Anlagensystems 50 erfolgt ausgehend von den Aufbereitungseinrichtungen 10, 12. Tritt in den Anordnungen eine Störung auf oder es kommt zum Ausfall einer der Einrichtungen, kann keine Anpassung vorgenommen werden. Konkret bedeutet das, dass bspw. beim Ausfall der Aufbereitungseinrichtung 10 oder 12 die nachgeordneten Faserformeinrichtungen 21-23 bzw. 24-26 ebenfalls nicht betrieben werden können, weil keine Pulpe nachgeliefert wird. Ferner hat der Ausfall mindestens einer Faserformeinrichtung 21-24 bzw. 24-26 zur Folge, dass die Menge an in den Aufbereitungseinrichtungen 10, 12 bereitgestellter Pulpe nicht angepasst wird, was zur Folge haben kann, dass Pulpe in einer der Aufbereitungseinrichtungen 10, 12 verbleibt, die nicht mehr verarbeitet werden kann und daher entsorgt werden muss. Gleichzeitig ist dabei die Menge an hergestellten Erzeugnissen um den Durchsatz der ausgefallenen Faserformeinrichtung für die ausgefallene Zeit reduziert.The
Es ist ersichtlich, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen und Anlagen im Hinblick auf die Aufrechterhaltung von Herstellungsvorgaben (Durchsatz) sowie die Verwendung von Ressourcen nachteilig und daher nicht geeignet sind, insbesondere bei der Herstellung von Erzeugnissen aus faserhaltigem Material, eingesetzt zu werden, da eine ressourcenschonende, nachhaltige Herstellung von umweltfreundlichen Erzeugnissen eben nicht erreicht werden kann.It can be seen that the devices and systems known from the prior art are disadvantageous with regard to maintaining manufacturing specifications (throughput) and the use of resources and are therefore not suitable for use, in particular in the production of products made from fibrous material , because resource-saving, sustainable production of environmentally friendly products cannot be achieved.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of exemplary embodiments
Nachfolgend werden mit Bezug auf die
Die Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 dienen zur Bereitstellung einer Pulpe. Als Pulpe wird eine wässrige Lösung bezeichnet, die Fasern aufweist, wobei der Fasergehalt an der wässrigen Lösung in einem Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-% vorliegen kann. Zusätzlich können Zusätze, wie bspw. Stärke, chemische Zusätze, Wachs, etc. und/oder Farbstoffe enthalten sein. Bei den Fasern kann es sich bspw. um natürliche Fasern, wie Cellulosefasern, oder Fasern aus einem faserhaltigen Ursprungsmaterial (z.B. Altpapier) handeln.The
Die Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 bieten die Möglichkeit Pulpe in großer Menge aufzubereiten und mehreren Faserformeinrichtungen 310, 320, 330, 340, 350, 360 zur Verfügung zu stellen. Die mindestens zwei Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 weisen hierzu mindestens einen Silo oder Tank auf, in dem die Pulpe bereitgestellt wird. In den Silos oder Tanks können sich mindestens ein Rührer befinden. Rührer dienen zum Umwälzen der aufgenommenen flüssigen Pulpe und zum Vermischen, bspw. mit zugeführten Zusätzen. Es können Zuführöffnungen vorgesehen sein, die über Ventile, Blenden oder andere Regeleinrichtungen die Zufuhr von Wasser, faserhaltigem Material, Farbstoffen und anderer Zusätze steuern. Weiterhin kann die aufgenommene Flüssigkeit/Pulpe erwärmt werden, um eine bessere Vermischung und Sättigung zu erreichen. Hierzu können Heizeinrichtungen vorgesehen sein, die von der Steuereinrichtung der jeweiligen Faseraufbereitungseinrichtung 210, 220 geregelt werden. In weiteren Ausführungen können auch ein Gas oder Gasgemisch in die flüssige Pulpe eingebracht werden.The
Die Faserformeinrichtungen 310-360 dienen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zur Herstellung von Erzeugnissen aus einem faserhaltigen Material, wobei als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Erzeugnisse die von den Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 bereitgestellte Pulpe dient. Über die Faserformeinrichtungen 310-360 lassen sich bspw. biologisch abbaubare Becher, Kapseln, Schalen, Teller und weitere Form- und/oder Verpackungsteile (bspw. als Halter-/Stützstrukturen für elektronische Geräte) herstellen. Da als Ausgangsmaterial für die Erzeugnisse eine faserhaltige Pulpe mit natürlichen Fasern verwendet wird, können die so hergestellten Erzeugnisse nach ihrer Verwendung selbst wieder als Ausgangsmaterial für die Herstellung von derartigen Erzeugnissen dienen oder kompostiert werden, weil diese in der Regel vollständig zersetzt werden können und keine bedenklichen, umweltgefährdenden Stoffe enthalten.In the exemplary embodiment shown, the fiber forming devices 310-360 serve to produce products from a fiber-containing material, with the pulp provided by the
Die Faserformeinrichtungen 310-360 weisen hierzu bspw. Formeinrichtungen zum Heißpressen auf, die unter Wärme und Druck die gewünschten Erzeugnisse herstellen. Bspw. können Fasern aus einer flüssigen Pulpe, die in den Faserformeinrichtungen 310-360 in einem Pulpebecken bereitgestellt wird, über ein Saugwerkzeug angesaugt und danach über ein Vorpresswerkzeug zu Vorformlingen verpresst werden. Die vorgepressten Vorformlingen werden dann in eine Heißpresse übergeben und dort zu fertigen Erzeugnissen verpresst. Nach dem Heißpressen können die Erzeugnisse befüllt, bedruckt, beschichtet und/oder verschlossen werden.For this purpose, the fiber molding devices 310-360 have, for example, molding devices for hot pressing, which produce the desired products under heat and pressure. For example, fibers from a liquid pulp, which is provided in a pulp basin in the fiber molding devices 310-360, can be sucked in via a suction tool and then pressed into preforms via a pre-pressing tool. The pre-pressed preforms are then transferred to a hot press and pressed into finished products. After hot pressing, the products can be filled, printed, coated and/or sealed.
Über Versorgungsleitungen wird die in den Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 bereitgestellte Pulpe zu einem Vorratsbehälter oder einem Pulpebecken der Faserformeinrichtungen 310-360 bspw. kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt. Hierzu weist die Faserverarbeitungsanlage 100 Steuer- und Versorgungsleitungen 120 auf. Die Versorgungsleitungen können bspw. Rohre sein. Die Zufuhr in den Rohren wird über Regel- und Fördereinrichtungen, wie Pumpen, Ventile, Schieber etc. geregelt. Die Steuerleitung 122 zwischen den Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 und die Steuerleitungen bei den Steuer- und Versorgungsleitungen 120 zwischen den Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 sowie den Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 und den einzelnen Faserformeinrichtungen 310-360 dienen zum bidirektionalen Informationsaustausch und zur Übertragung von Steuerbefehlen zwischen allen Einrichtungen 210, 220 und 310-360. Hierzu weisen diese jeweils mindestens eine entsprechende Schnittstelle auf. Die Schnittstellen sind im Hinblick auf die Kommunikationsstrecke zwischen den Einheiten 210, 220 und 310-360 sowie dem Format der übertragenen spezifischen Informationen und Steuerbefehle ausgebildet. Beispielsweise können die Schnittstellen für eine drahtlose oder eine drahtgebundene Kommunikation untereinander ausgebildet sein. Eine Kommunikation zwischen den Schnittstellen kann bspw. über einen Steuer-BUS oder eine direkte Verdrahtung erfolgen. In weiteren Ausführungen kann auch eine WLAN- oder NFC-Verbindung zwischen den Einheiten 210, 220 und 310-360 vorliegen. Das Format, in dem die spezifischen Informationen und Steuerbefehle übertragen werden, kann dabei gemäß einem für die gewählte Verbindung ausgebildeten Protokoll erfolgen.The pulp provided in the
In weiteren Ausführungen kann bei dem in
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Faseraufbereitungseinrichtung 210 in erster Linie zur Bereitstellung einer Pulpe für die Faserformeinrichtungen 310, 320, 330 und die zweite Faseraufbereitungseinrichtung 220 dient zur Bereitstellung einer Pulpe, die sich gegenüber der Pulpe aus der Faseraufbereitungseinrichtung 210 im Hinblick auf Zusammensetzung, Zusätze und weitere Eigenschaften unterscheiden kann, zu den Faserformeinrichtungen 340, 350, 360. Die Faseraufbereitungseinrichtung 210 und die Faserformeinrichtungen 310, 320, 330 bilden damit ein erstes Set (Subsystem) und die Faseraufbereitungseinrichtung 220 und die Faserformeinrichtungen 340, 350, 360 bilden damit ein zweites Set (Subsystem) der Faserverarbeitungsanlage 100. Der Ausdruck „Set“ wird sowohl für solche Subsysteme als auch für eine Menge an spezifischen Informationen verwendet, wobei aus der Beschreibung die Unterscheidung ersichtlich ist.In the exemplary embodiment shown, the
Wie in
In einem regulären Betrieb der Faserverarbeitungsanlage 100 stellt die Faseraufbereitungsanlage 210 den Faserformeinrichtungen 310, 320, 330 eine erste Pulpe und die Faseraufbereitungsanlage 220 den Faserformeinrichtungen 340, 350, 360 eine zweite Pulpe bereit.During regular operation of the
Über die Schnittstellen der Einrichtungen 210, 220 und 310-360 werden entweder in definierbaren Abständen oder permanent spezifische Informationen untereinander ausgetauscht. Die spezifischen Informationen umfassen Betriebsdaten der jeweiligen Einrichtungen 210, 220 und 310-360, Daten und Informationen zu den verarbeiteten Erzeugnissen sowie deren Vorstufen, Daten und Informationen zur bereitgestellten und verarbeiteten Pulpe sowie Ausgangsstoffen und Zusätzen hierfür, Steuerbefehle, Rückmeldungen von Steuereinrichtungen der jeweiligen Einrichtungen 210, 220 und 310-360 sowie erfasste Umgebungsparameter in unmittelbarer Umgebung der Einrichtungen 210, 220 und 310-360 oder innerhalb der Einrichtungen 210, 220 und 310-360. Die spezifischen Informationen können bspw. Temperaturen, Drücke, Volumina, Gewichte, Spannungen, Ströme, Widerstände, thermische Leitfähigkeiten, Zählstände, etc. umfassen. Wesentlich ist, dass jede Einrichtung 210, 220 und 310-360 ihre jeweils eigenen spezifischen Informationen über ihre Schnittstelle an andere Einrichtungen 210, 220 und 310-360 über deren Schnittstellen sendet. Die empfangenen spezifischen Informationen werden von den Steuereinrichtungen der jeweils empfangenen Einrichtungen 210, 220 und 310-360 dazu herangezogen, um den eigenen Betrieb und die Be- oder Verarbeitung von Pulpe bzw. Erzeugnissen anzupassen und zu steuern.Specific information is exchanged with one another either at definable intervals or permanently via the interfaces of the
In dem Ausführungsbeispiel von
Das Ausführungsbeispiel von
In der Faserverarbeitungsanlage 100 sind alle gezeigten Einrichtungen (Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220; Faserformeinrichtungen 310-360; Regeleinrichtungen 410-460) über entsprechende Steuerleitungen 500 für eine bidirektionale Kommunikation und zum Austausch von spezifischen Informationen miteinander verbunden. In the
Die Steuerleitungen 500 sind in
In einem ersten Verfahrensschritt 810 erfolgt der Beginn der Verarbeitung in der Faserverarbeitungsanlage 100. Zunächst wird dabei die Bereitstellung einer Pulpe in den Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 begonnen. Hierbei werden Fasermaterial, Wasser und ggf. Zusätze in einen Silo eingebracht und dort vermischt. Die Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 können zudem bspw. vorgelagerte Mittel zum Zerkleinern von Altpapier, Fasern odergleichen aufweisen. Es können ferner Vorratsbehälter für die Zusätze vorgesehen sein. Sämtliche Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 weisen Anschlüsse für die Versorgung sowie Zu- und Abfuhr entsprechender Medien und Materialien auf.In a
Nachdem in den Silos der Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 Pulpe mit den benötigten Eigenschaften hinsichtlich Zusammensetzung sowie chemischer und physikalischer Eigenschaften bereitgestellt ist, kann die Zufuhr zu den Faserformeinrichtungen 310-360 beginnen. Danach kann die Verarbeitung der entsprechenden Pulpe in den jeweiligen Faserformeinrichtungen 310-360 beginnen.After pulp with the required properties in terms of composition and chemical and physical properties is provided in the silos of the
In einem Verfahrensschritt 820 werden permanent spezifische Informationen von den Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 erfasst. Die Erfassung kann bspw. das Messen über Sensoren, das Speichern von Steuersignalen (Steuerbefehle, Steuerspannungen, etc.), die Erfassung von Rückmeldungen etc. umfassen. Dabei kann in einem Verfahrensschritt 830, der optional sein kann, ein Erfassen von Parametern erfolgen. Wie schematisch angedeutet können die Parameter nicht abschließend eine Anzahl (n) an durchgeführten Herstellungsschritten der Faserformeinrichtungen 310-360 oder deren Verarbeitungsstationen, eine gemessene Spannung (U) an einer Verarbeitungsstation, eine Stromstärke (I), ein elektrischer Widerstand (Ω), ein Massestrom eines Mediums (ṁ), ein Volumenstrom (V) eines Mediums, die Zeit (t) für einen definierbaren Vorgang, und weitere sein. Grundsätzlich können alle erfassbaren, speicherbaren, messbaren oder anderweitig gewinnbaren Informationen zu den Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460, deren Abläufen und Erzeugnissen oder Produkten erfasst werden und für die Erzeugung von spezifischen Informationen verwendet werden.In a
In einem Verfahrensschritt 840 erfolgt dann ein Senden und Empfangen der jeweiligen einrichtungsspezifischen Informationen zwischen allen Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460. Das Senden kann dabei permanent oder in weiteren Ausführungen des Verfahrens 800 in regelmäßigen oder unregelmäßigen, wählbaren Zeitabständen erfolgen, wobei die Zeitabstände bspw. nach Maßgabe von weiteren Kriterien ermittelt werden und anpassbar sein können. So können bspw. beim Unterschreiten oder Überschreiten wählbarer Parameter oder Informationen Störungen, Fehler, Ausfälle oder andere Beeinträchtigungen wahrscheinlich sein oder werden, so dass in Vorbereitung auf eine entsprechende Reaktion oder Maßnahme das Senden von spezifischen Informationen begonnen wird. Hierbei kann es auch zweckmäßig sein, beim Erkennen von solchen Zuständen von einem abschnittsweisen Senden zu einem permanenten Senden umzuschalten, sofern die dafür maßgeblichen Zustände vorliegen.In a
In einem Verfahrensschritt 850 erfolgt ein Regeln/Steuern der Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 nach Maßgabe der empfangenen spezifischen Informationen. Hierbei kann eine Regelung/Steuerung von einer der Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 für zumindest einen Teil eines Sets oder aller Sets bzw. Komponenten der Faserverarbeitungsanlage 100 vorgenommen werden, wobei dann auf das Vorliegen bestimmter Zustände geschlossen wird und die entsprechenden Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 von einer Master-Einrichtung 210, 220, 310-360, 410-460 gesteuert werden.In a
In einem Verfahrensschritt 860, der optional vorgesehen sein kann, kann anhand der gesendeten und empfangenen spezifischen Informationen ein Überwachen des gesamten Verarbeitungsprozesses oder von Teilprozessen in der Faserverarbeitungsanlage 100 erfolgen. So kann bspw. die Stellung von Ventilen und/oder die Förderleistung von Pumpen überwacht werden, um hierüber zu ermitteln, ob eine Zufuhrmenge, Mischverhältnis etc. einer Vorgabe entsprechen.In a
In einem Verfahrensschritt 870 können nach Maßgabe der vorab empfangenen spezifischen Informationen und der Überwachungsergebnisse, die selbst spezifische Informationen oder Teil spezifischer Informationen sein können, Maßnahmen ergriffen werden.In a
Eine Maßnahme 871 beinhaltet das Regeln von Ventilen zur Zufuhr von Pulpe zu den Faserformeinrichtungen 310-360 und zwischen den Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220, je nach Rückmeldung des jeweiligen Zustands der Faserformeinrichtungen 310-360 bzw. der gesendeten und empfangenen spezifischen Informationen.A
Eine Maßnahme 872 beinhaltet eine Anpassung der Förderung von Pulpe oder Zusätzen, um einen angepassten Masse- oder Volumenstrom bereitzustellen. Dies kann bspw. in Reaktion auf eine zusätzliche Versorgung mehrerer Faserformeinrichtungen 310-360 erfolgen.A
Eine Maßnahme 873 beinhaltet eine Anpassung der bereitgestellten oder zugeführten Energie. Es kann bspw. die benötigte elektrische Energie für mindestens eine der Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 in Folge einer Änderung eines Betriebszustands mindestens einer Verarbeitungsstation einer Faseraufbereitungseinrichtung 210, 220 oder einer Faserformeinrichtung 310-360 durchgeführt werden, wobei die Änderung als spezifische Information übermittelt wurde.A
Eine Maßnahme 874 kann eine Veränderung des Betriebszustands (AN/AUS) mindestens einer Verarbeitungsstation einer Faseraufbereitungseinrichtung 210, 220 oder einer Faserformeinrichtung 310-360 in Folge von übermittelten spezifischen Informationen durchgeführt werden, wenn bspw. eine verbleibende Restmenge an Pulpe nur noch für eine Faserformeinrichtung 310-360 ausreicht.A
Eine Maßnahme 875 kann eine Veränderung der einer Pulpe zugeführten Zusätze bewirken, wenn bspw. anhand der übertragenen spezifischen Informationen von einer Faserformeinrichtung 310-360 festgestellt worden ist, dass bspw. ein Vorformling oder ein fertiges Erzeugnis nicht die gewünschten Eigenschaften aufweist oder aus einem Toleranzbereich fällt.A
Es können ferner weitere Maßnahmen 876 ergriffen werden, die bereits vorstehend in Bezug auf die hierin beschriebenen Verfahren und Faserverarbeitungsanlagen 100 vorgebracht wurden und in einer Faserverarbeitungsanlage gemäß
Die spezifischen Informationen können in weiteren Ausführungen dadurch definiert sein, dass diese mehrere Informationen zu den Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 und/oder Erzeugnissen/Vorformlingen und/oder Umgebungsparametern umfassen. In noch weitern Ausführungen können dabei je Art (Informationen zu den Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460; Informationen zu Erzeugnissen/Vorformlingen; Informationen zu Umgebungsparametern) mindestens zwei unterschiedliche Informationen erfasst werden und es können in weiteren Ausführungen auch mindestens Informationen zu zwei der vorstehend genannten drei Arten an Informationen vorliegen müssen, um spezifische Informationen zu bilden.The specific information can be defined in further embodiments by comprising multiple pieces of information about the
Aufgrund der vorliegenden spezifischen Informationen können auch Vorhersagen getroffen werden, welche wahrscheinlich eintretende Zustände vorhersagen. Damit lassen sich bereits im Vorfeld Anpassungen in der Ansteuerung der beteiligten Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 vornehmen.Based on the specific information available, predictions can also be made which predict conditions that are likely to occur. This means that adjustments can be made in advance to the control of the devices involved 210, 220, 310-360, 410-460.
Insgesamt ist es bei der Ausbildung der Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 und dem Austausch von spezifischen Informationen möglich, eine Anpassung der Ansteuerung von Komponenten einer Faserverarbeitungsanlage 100 vorzunehmen, die direkt auf Zuständen, Messwerten bzw. spezifischen Informationen anderer Komponenten bzw. Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 beruht.Overall, when designing the
So kann in einer Faserverarbeitungsanlage 100 in weiteren Ausführungen eine Steuereinrichtung als zentrale Steuereinheit vorgesehen sein, welche den Betrieb der einzelnen Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 steuert. In einer solchen Faserverarbeitungsanlage können eine oder mehrere Faserformeinrichtungen 310-360 an mindestens zwei Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220, wie in den
In weiteren Ausführungen dienen Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 oder Faserformeinrichtungen 310-360 als MASTER und steuern die jeweils anderen Einrichtungen 210, 220, 310-360 (CLIENTS) und regeln die Pulpe-Zuteilung oder die Pulpe-Abforderung. 6.In further embodiments,
In weiteren Ausführungen kann ein externes System oder eine Recheneinheit die optimale Verteilung von Pulpe-Mengen zwischen Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 und den Faserformeinrichtungen 310-360 berechnen, die aufgrund der ausgetauschten spezifischen Informationen ermittelt wurden.In further embodiments, an external system or a computing unit can calculate the optimal distribution of pulp quantities between
In weiteren Ausführungen kann anstelle eines externen Systems oder Recheneinheit ein Anwender die Verteilung von Pulpe zwischen den Faseraufbereitungseinrichtungen 210, 220 und den Faserformeinrichtungen 310-360 vorgeben, wobei die hierzu erforderlichen Steuerbefehle elektronisch an die Steuereinrichtungen der Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 übermittelt werden. Auch in einer solchen Faserverarbeitungsanlage werden nach Erhalt der Steuerbefehle spezifische Informationen ausgetauscht, die dann zu einer automatischen Anpassung der einzelnen Einheiten 210, 220, 310-360, 410-460 durch die Steuereinrichtungen der Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 führen, wie in den anderen zuvor und nachfolgend beschriebenen Verfahren 800 und Faserverarbeitungsanlagen 100.In further embodiments, instead of an external system or computing unit, a user can specify the distribution of pulp between the
Die Übertragung von einer zentralen Steuereinheit kann wie die Übertragung zwischen den Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 auch kabellos, bspw. über ein Funknetz, erfolgen. Alternativ können die Steuerbefehle von einer zentralen Steuereinheit in Textform an die Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 geleitet werden und dort von Bedienern die Umstellung von Ventilen, Pumpen etc. vorgenommen werden.The transmission from a central control unit, like the transmission between the
In einer Weiterbildung einer der vorstehenden Verfahren 800 kann zwischen dem Start der Versorgung von einer neuen Faseraufbereitungseinrichtung 210, 220 und dem Ende der Versorgung mit der alten Faseraufbereitungseinrichtung 210, 220 ein Spülen der Zuleitung von der neuen Faseraufbereitungseinrichtung 210, 220 zu den entsprechenden Faserformeinrichtungen 310-360 erfolgen. Die entsprechenden Mittel zum Spülen (Spülflüssigkeit, bspw. Wasser) können bspw. vorab angefordert werden, weil der Ausfall der Faseraufbereitungseinrichtung 210, 220 durch permanente Überwachung der untereinander bereitgestellten spezifischen Informationen zulässt. Insbesondere kann in weiteren Ausführungen auch ein Lernen erfolgen, indem Muster von einer zentralen Steuereinheit oder mindestens einer der in der Faserverarbeitungsanlage 100 beteiligten Steuereinrichtung der Einrichtungen 210, 220, 310-360, 410-460 erkannt werden, wobei die Muster bspw. einen Anstieg und/oder Abfall bestimmter Werte und Parameter oder eine Häufung bestimmter Ereignisse beinhalten können, die dann in einem ebenfalls erlernbaren Zeitabstand zu weiteren Folgen geführt haben. Dementsprechend können dann, wenn solche Zustände auftreten, schon frühzeitig entsprechende Maßnahmen 871-876 eingeleitet werden. Es kann dabei auch das Ergebnis der in der Vergangenheit ausgeführten Maßnahmen 871-876 berücksichtigt werden, so dass zukünftig nur Maßnahmen 871-876 ausgewählt werden, die ein entsprechendes bzw. erfolgreiches Ergebnis liefern werden.In a further development of one of the
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel von
Die beschriebenen Verfahren 800 und Faserverarbeitungsanlagen 100 bieten die Möglichkeit sofort auf Ausfälle, Störungen etc. zu reagieren, um einen ressourcenschonenden Betrieb gewährleisten zu können und ein vorgegebenes Ergebnis zu erreichen.The described
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- erste Aufbereitungseinrichtungfirst processing facility
- 1212
- zweite Aufbereitungseinrichtungsecond processing facility
- 21-2621-26
- FaserformeinrichtungFiber molding device
- 3030
- Steuer- und VersorgungsleitungenControl and supply lines
- 5050
- AnlagensystemPlant system
- 100100
- FaserverarbeitungsanlageFiber processing plant
- 120120
- Steuer- und VersorgungsleitungenControl and supply lines
- 122122
- SteuerleitungControl line
- 210210
- erste Faseraufbereitungseinrichtungfirst fiber processing device
- 220220
- zweite Faseraufbereitungseinrichtungsecond fiber processing device
- 230230
- Pulpeleitungpulp line
- 240240
- Pulpeleitungpulp line
- 310-360310-360
- FaserformeinrichtungFiber molding device
- 410-460410-460
- RegeleinrichtungControl device
- 500500
- SteuerleitungControl line
- 710-760710-760
- Vorratsbehälterstorage container
- 800800
- VerfahrenProceedings
- 810-870810-870
- VerfahrensschritteProcedural steps
- 871-876871-876
- MaßnahmenMeasures
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Claims (17)
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10230895A1 (en) | 2001-07-10 | 2003-03-06 | Fisher Rosemount Systems Inc | Transaction data communication for process control systems |
DE102019127557A1 (en) | 2019-10-14 | 2021-04-15 | Kiefel Gmbh | PROCESS FOR MANUFACTURING MOLDED PARTS FROM ENVIRONMENTALLY COMPATIBLE DEGRADABLE FIBER MATERIAL |
DE102019127559A1 (en) | 2019-10-14 | 2021-04-15 | Kiefel Gmbh | FIBER MOLDING LINE FOR THE PRODUCTION OF MOLDED PARTS FROM ENVIRONMENTALLY COMPATIBLE DEGRADABLE FIBER MATERIAL |
Family Cites Families (3)
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WO1992013121A1 (en) * | 1991-01-23 | 1992-08-06 | Maschinenfabrik Rieter Ag | Process control in the textile field |
WO2018072775A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | Reifenhäuser GmbH & Co. KG Maschinenfabrik | Method and data detection device for providing, retrieving and using a data element in a process for producing plastic sheet materiall |
CN113009891A (en) * | 2021-02-03 | 2021-06-22 | 浙江富安莱科技有限公司 | Production line data acquisition system |
-
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-
2023
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10230895A1 (en) | 2001-07-10 | 2003-03-06 | Fisher Rosemount Systems Inc | Transaction data communication for process control systems |
DE102019127557A1 (en) | 2019-10-14 | 2021-04-15 | Kiefel Gmbh | PROCESS FOR MANUFACTURING MOLDED PARTS FROM ENVIRONMENTALLY COMPATIBLE DEGRADABLE FIBER MATERIAL |
DE102019127559A1 (en) | 2019-10-14 | 2021-04-15 | Kiefel Gmbh | FIBER MOLDING LINE FOR THE PRODUCTION OF MOLDED PARTS FROM ENVIRONMENTALLY COMPATIBLE DEGRADABLE FIBER MATERIAL |
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