DE19518804A1 - Process control - Google Patents
Process controlInfo
- Publication number
- DE19518804A1 DE19518804A1 DE19518804A DE19518804A DE19518804A1 DE 19518804 A1 DE19518804 A1 DE 19518804A1 DE 19518804 A DE19518804 A DE 19518804A DE 19518804 A DE19518804 A DE 19518804A DE 19518804 A1 DE19518804 A1 DE 19518804A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- quality
- neural network
- values
- qkm
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/768—Detecting defective moulding conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/766—Measuring, controlling or regulating the setting or resetting of moulding conditions, e.g. before starting a cycle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76929—Controlling method
- B29C2945/76979—Using a neural network
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Produktionsprozesses, bei dem eine Messung von Signalverläufen an mehreren Stellen des Prozesses durch Sensoren und eine Bewertung der erzeugten Produkte stattfindet.The invention relates to a method for monitoring a Production process in which a measurement of signal curves at several points in the process by sensors and one Evaluation of the products produced takes place.
Eine Produktionsüberwachung mit Hilfe der statistischen Prozeßregelung (SPC) basiert heute im wesentlichen auf stichprobenförmiger Produktprüfung fertiger Produkte. Die Nachprüfung der Produkte, sei es ständig, sei es nur als Stichproben, ist jedoch sehr aufwendig. Eine Regelung eines Prozesses durch Änderung der Einstellwerte ist wegen der komplexen Zusammenhänge häufig sehr schwierig und erfolgt deshalb häufig ohne fest zuordenbare Regeln, so daß sie sich nicht für eine Automatisierung eignet.Production monitoring with the help of statistical Process control (SPC) is essentially based on today random product testing of finished products. The Checking the products, be it constantly, or just as Sampling, however, is very expensive. A regulation of a Process by changing the setting values is because of complex relationships are often very difficult and happen therefore often without firmly assignable rules, so that they are not suitable for automation.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, das eine Überwachung und die zugehörige Dokumentation ohne Überprüfung der Produkte selbst ermöglicht.The object of the invention is therefore a method of to create the kind mentioned that a surveillance and the associated documentation without checking the products themselves enables.
Aus der DE 42 09 746 A1 ist ein Verfahren zur Optimierung eines technischen Neuro-Fuzzy-System bekannt geworden, bei dem die Daten, mit denen der Neuro-Fuzzy-Regler trainiert wird, durch Simulation erzeugt werden müssen. Diese Simulation ist aber ein aufwendiger Vorgang und setzt auch eine Kenntnis des Kausalzusammenhangs zwischen Prozeßablauf und den zum Training des Neuro-Fuzzy-Regelers erforderlichen Daten voraus.DE 42 09 746 A1 describes a method for optimization of a technical neuro-fuzzy system in which the data with which the neuro-fuzzy controller is trained, must be generated by simulation. This simulation is but a complex process and also requires knowledge of Causal relationship between process flow and training the data required by the neuro-fuzzy controller.
Aus der DE 44 16 317 A1 ist ein Verfahren und eine Regeleinrichtung zur Regelung eines materialverarbeitenden Prozesses bekannt geworden, bei dem unter Berücksichtung prozeßrelevanter Materialeigenschaften gewisse Prozeßparameter vorausberechnet werden, die zur Voreinstellung des Systems dienen. Auch diese Berechnung setzt die Kenntnis kausaler Zusammenhänge zwischen den Einflußgrößen auf den Prozeß und den Prozeßparametern voraus. Dies ist aber bei vielen Prozessen nicht möglich. Dasselbe gilt auch für das Verfahren und die Regeleinrichtung nach der DE 44 16 364 A1. DE 44 16 317 A1 describes one method and one Control device for controlling a material processing Process became known, taking into account process relevant material properties certain process parameters be pre-calculated to preset the system to serve. This calculation also makes knowledge causal Relationships between the factors influencing the process and ahead of the process parameters. But this is the case with many Processes not possible. The same applies to the procedure and the control device according to DE 44 16 364 A1.
Die Lösung der gestellten Aufgabe muß also die Schwierigkeit überwinden, daß der Kausalzusammenhang zwischen Einstellgrößen des Prozesses, den Prozeßparametern, den Qualitätsmerkmalen und/oder den Merkmalsklassen der erzeugten Produkte nicht bekannt ist und daß die für einen Prozeß charakteristischen Daten eine Datenfülle ergeben, die parallel zum Prozeßablauf nicht erfaßbar und verarbeitbar ist. Zur Erläuterung sei noch ergänzt. Ein Qualitätsmerkmal ist z. B. die Länge eines Produktes. Mindestens sind zwei Merkmalsklassen (i.o. oder n.i.o.) vorgesehen. Es können aber auch mehr sein, z. B. 10-11 mm, 11-12 mm, . . . , 19-20 mm, usw.The solution to the problem must be the difficulty overcome that the causal relationship between parameters the process, the process parameters, the quality characteristics and / or the feature classes of the products produced is known and that those characteristic of a process Data result in a wealth of data that runs parallel to the process flow cannot be recorded and processed. For the sake of explanation added. A quality feature is e.g. B. the length of a Product. At least two classes of characteristics (OK or n.i.o.) provided. But it can also be more, e.g. B. 10-11 mm, 11-12 mm,. . . , 19-20 mm, etc.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daßAccording to the invention the stated object is achieved in that
- (a) aus den Signalverläufen während eines für die Erzeugung eines Produktes maßgeblichen Prozeßabschnittes Prozeßkennzahlen (Pk1 . . . Pkn) ermittelt werden, die derart bestimmt sind, daß Änderungen der Prozeßkennzahlen mit einer Änderung bestimmter Qualitätsmerkmale (Qk1 . . . Qkm) der Produkte korrelieren;(a) from the waveforms during one for generation of a product relevant process section Process key figures (Pk1... Pkn) are determined that such are determined that changes in the process key figures with a change in certain quality characteristics (Qk1... Qkm) the products correlate;
- (b) die bei der Erzeugung von Produkten auftretende Prozeßkennzahlen einem neuronalen Netzwerk (NN1) als dessen Eingangsgrößen zugeordnet werden;(b) the one that occurs in the production of products Process indicators as a neural network (NN1) whose input variables are assigned;
- (c) dem neuronalen Netzwerk (NN1) in einer Bewertungsphase als den Prozeßkennzahlen zugeordnete Ausgangsgrößen Werte von Qualitätsmerkmalen (Qk1 . . . Qkm) zugeordnet werden, die bei der Erzeugung der Produkte festgestellt werden; (c) the neural network (NN1) in an evaluation phase output values assigned to the process indicators of quality characteristics (Qk1... Qkm) are assigned, which are found in the production of the products;
- (d) in einer Trainingsphase das neuronale Netzwerk (NN1) derart trainiert wird, daß es mit hoher Sicherheit jedem bei einem Prozeßabschnitt erzeugten Satz von Prozeßkennzahlen Qualitätsmerkmalsklassen (Qk1 . . . Qkm) zuordnet, die gleich denen des in dem Prozeßabschnitt erzeugten Produktes sind, und(d) the neural network (NN1) in a training phase is trained in such a way that it is safe for everyone in a process section generated set of Process key figures quality feature classes (Qk1... Qkm) assigns the same as that in the process section produced product, and
- (e) in einer Überwachungsphase aus den Prozeßkennzahlen mit Hilfe des trainierten neuronalen Netzwerkes (NN1) Qualitätsmerkmalswerte oder -klassen abgeleitet werden, die angezeigt und/oder dokumentiert und/oder zum Sortieren der erzeugten Produkte (i.o. oder n.i.o.) und/oder zur Regelung des Prozesses eingesetzt werden.(e) from the process indicators in a monitoring phase Help of the trained neural network (NN1) Quality characteristic values or classes are derived, which are displayed and / or documented and / or for Sort the generated products (OK or NOK) and / or used to control the process.
Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß neuronale Netze verwendet werden, die anhand tatsächlich ablaufender Prozeßvorgänge und der dabei interaktiv ermittelten Werte von Qualitätsmerkmalen trainiert werden, so daß anschließend - nach der Trainingsphase - mit Hilfe dieser Verfahren ohne Prüfung der erzeugten Produkte der Prozeß so überwacht und/oder geregelt werden kann, daß eine Aussage darüber, ob die Produkte in Ordnung (i.o.) oder nicht in Ordnung (n.i.o) sind, möglich wird. Die Eingangsparameter dieses neuronalen Netzes sind Prozeßkennzahlen, die aus Signalverläufen, die von Sensoren bei dem Prozeß gemessen werden, derart ermittelt werden, daß ihre Signifikanz für die Qualität der Produkte bei gleichzeitiger Datenreduktion erhalten bleibt. A special feature of the method according to the invention lies in that neural networks are used that are based on actual processes and the process interactively determined values of quality features trained so that afterwards - after the training phase - with Help these procedures without checking the products produced by the Process can be monitored and / or regulated so that a Statement about whether the products are OK or not in order (n.i.o) are possible. The input parameters of this neural network are process indicators that are made up of Waveforms measured by sensors in the process will be determined in such a way that their significance for the Quality of the products with simultaneous data reduction preserved.
Dieselbe Idee kann dann noch dahingehend verbessert werden, daßThe same idea can then be improved that
- (f) die Prozeßkennzahlen (Pk1 . . . Pkn) ferner einem zweiten neuronalen Netzwerk (NN2) als Eingangsgrößen zugeführt werden;(f) the process indicators (Pk1 ... Pkn) further a second neural network (NN2) supplied as input variables become;
- (g) in einer Bewertungsphase einer Veränderung der Prozeßkennzahlen bestimmte Änderungswerte (ΔEi) für die Einstellgrößen (Ei) des Prozesses zugeordnet werden, die eine Rückführung der Prozeßkennzahlen an die Ausgangswerte bewirken;(g) in an assessment phase of a change in Process key figures specific change values (ΔEi) for the Setting variables (Ei) of the process can be assigned to the a return of the process key figures to the Effect output values;
- (h) daß das zweite neuronale Netzwerk (NN2) in einer Trainingsphase trainiert wird; und daß(h) that the second neural network (NN2) in one Training phase is trained; and that
- (i) eine Aktivierungslogik eine Abweichung der Qualitätswerte (Qk1 . . . Qkm) von einem gewünschten Satz von Qualitätswerten feststellt und bei einer solchen Feststellung mittels der vom zweiten neuronalen Netzwerk (NN2) ermittelten Änderungswerte (ΔEi) der Einstellgrößen neue Einstellgrößen (Ei, neu) des Prozesses festlegt.(i) an activation logic a deviation of the quality values (Qk1... Qkm) from a desired set of Determines quality values and at such Determination by means of the second neural network (NN2) determined change values (ΔEi) of the setting variables defines new process parameters (egg, new).
Bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt also eine Regelung des Prozesses, so daß sowohl Überwachung als auch Regelung vollautomatisch ablaufen und nur wenige Produkte, die nicht in Ordnung (n.i.o) sind, erzeugt werden. In this development of the method according to the invention So the process is regulated so that both Monitoring and control run fully automatically and only few products that are not in order (not ok) are produced become.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described with reference to the accompanying Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens; Figure 1 is a schematic representation of the method.
Fig. 2 die Zusammenhänge der Qualität der erzeugten Produkte mit den verschiedenen Einflußgrößen; FIG. 2 shows the relationships between the quality of the products produced with the various influencing variables;
Fig. 3 verschiedene von Sensoren gemessene Signalverläufe; FIG. 3 shows various measured by sensors waveforms;
Fig. 4 verschiedene Werkzeuginnendruckverläufe für i.o.- Teile; Fig. 4 different mold pressure profiles for IO parts;
Fig. 5 verschiedene Werkzeuginnendruckverläufe für n.i.o.- Teile; Fig. 5 different mold pressure profiles for nio parts;
Fig. 6 das neuronale Netzwerk NN1 zur Überwachung des Prozesses; Fig. 6, the neural network NN1 for monitoring the process;
Fig. 7 eine weitere Darstellung des Verfahrens; Fig. 7 is a further illustration of the method;
Fig. 8 die verschiedenen Abläufe für Bewertungsphase, Trainingsphase, Überwachungsphase und Regelungsphase; Fig. 8, the various processes for the evaluation phase, the training phase, monitoring phase and a regulation phase;
Fig. 9 eine Darstellung zur Generalisierungsfähigkeit der neuronalen Netzwerke; Figure 9 is a diagram for generalization ability of the neural networks.
Fig. 10 das neuronale Netzwerk NN2 zur Regelung des Prozesses; Fig. 10, the neural network NN2 for controlling the process;
Fig. 11 die Abhängigkeit der Gesamtqualität von zwei Prozeßparametern zur Erläuterung einer evolutionsbasierten Optimierungsstrategie. Fig. 11 shows the dependence of the overall quality of two process parameters for explaining an evolution-based optimization strategy.
Fig. 1 zeigt den Ablauf der Überwachung und Regelung eines Prozesses, der durch das Rechteck "Prozeß" dargestellt ist. Als Beispiel wird im folgenden das Spritzgießen von Kunststoff betrachtet. Von dem Ablauf dieses Prozesses soll sich eine Qualitätsüberwachung ableiten lassen, die im Rechteck "Qualitätsüberwachung" angezeigt ist, und zwar ohne Untersuchung bzw. Kontrolle des Produktes selbst. Aus dem Ablauf eines Prozesses selbst, der ja kausal dafür ist, ob ein Produkt "in Ordnung" (= i.o.) oder "nicht in Ordnung" (= n.i.o.) ist, soll abgeleitet werden, ob das hergestellte Erzeugnis i.o. oder n.i.o. ist. Ferner soll auch eine Prozeßregelung einsetzen, die bei einer nicht erlaubten Abweichung des Prozesses von einem bestimmten Soll- Arbeitspunkt die Rückführung auf diesen durch Ableitung von Änderungsgrößen ΔEi (i = 1,2, . . . ) ermöglicht, durch die die Einstellgrößen des Prozesses so korrigiert werden können, daß neue Einstellgrößen Ei,neu = Ei + ΔEi erzeugt werden, die den Prozeß wieder auf den optimalen Arbeitspunkt einstellen. Fig. 1 shows the sequence of monitoring and controlling a process, which is represented by the rectangle "process". Injection molding of plastic is considered as an example below. A quality monitoring should be derived from the course of this process, which is displayed in the rectangle "quality monitoring", and without examination or control of the product itself. From the course of a process itself, which is causal for whether a product "in Order "(= OK) or" not OK "(= NOK), it should be deduced whether the manufactured product is OK or NOK. Furthermore, a process control should also be used which, if the process does not deviate from a certain desired working point, enables traceability to this by deriving change variables ΔEi (i = 1,2,...), By means of which the setting variables of the process are such can be corrected that new setting variables Ei, new = Ei + ΔEi are generated, which set the process back to the optimal working point.
Da der Kausalzusammenhang zwischen den einzelnen meßbaren Prozeßgrößen - nicht zu verwechseln mit den Einstellgrößen Ei an der Maschine oder den Maschinen - und dem Prozeßergebnis, also der Qualität der erzeugten Produkte, so komplex ist, daß eine geschlossene Darstellung - etwa in Form eines Algorithmus - nicht möglich ist, muß ohne diese Kenntnis ein Modell dieses Zusammenhangs entwickelt werden, das eine Überwachung der Qualität des erzeugten Produktes und eine daran ausgerichtete Regelung des Prozesses ermöglicht.Because the causal relationship between the individual measurable Process variables - not to be confused with the setting variables Ei on the machine or machines - and the process result, So the quality of the products produced is so complex that a closed representation - approximately in the form of a Algorithm - is not possible without this knowledge A model of this relationship can be developed Monitoring the quality of the product produced and a process control geared to this.
Beim Spritzgießen von Kunststoffen hängt die Qualität des Produktes nicht nur von der einstellbaren und eingestellten Funktion der Maschine und des Werkzeugs, die durch Einzelgrößen Ei steuerbar ist, ab, sondern auch von den Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchte, usw.) und dem Material ab. Dies ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die Eigenschaften des Materials können nicht nur bei industriell nach bestimmten Spezifikationen hergestellten Vorprodukten von Charge zu Charge schwanken; sie sind, etwa bei der zunehmenden Verarbeitung von Recyclat, oft auch kurzfristig sehr unterschiedlich, und zwar ohne daß ein schlüssiger Zusammenhang zwischen diesen Eigenschaften und der Qualität der erzeugten Produkte darstellbar ist, ja sogar ohne daß die Veränderungen der Materialeigenschaften auch nur bekannt sind. When injection molding plastics, the quality of the product depends not only on the adjustable and set function of the machine and the tool, which can be controlled by individual sizes Ei, but also on the ambient conditions (temperature, air pressure, air humidity, etc.) and the material from. This is shown schematically in FIG. 2. The properties of the material can vary not only from batch to batch in the case of intermediate products manufactured industrially according to specific specifications; they are, for example in the increasing processing of recyclate, often very different even in the short term, without a conclusive connection between these properties and the quality of the products produced being able to be represented, even without the changes in the material properties even being known.
In einem ersten Schritt sieht das erfindungsgemäße Verfahren die Ableitung von Prozeßkenngrößen Pki vor, die den Prozeßablauf selbst charakterisieren, die also zwar einerseits von den in Fig. 2 dargestellten Einflußgrößen abhängig sind, die sich aber auch bei gleichbleibenden Einstellwerten verändern können.In a first step, the method according to the invention provides for the derivation of process parameters Pki which characterize the process sequence itself and which, on the one hand, are dependent on the influencing variables shown in FIG. 2, but which can also change if the setting values remain the same.
Fig. 3 zeigt für das Beispiel des Kunststoff-Spritzgießens einige wesentliche Signalverläufe einiger wesentlicher Prozeßgrößen, die während des zu überwachenden Prozesses an einer Spritzgußmaschine auftreten, so den Hydraulikdruck pMasch, den Schneckenweg sSchn, einen bestimmten Verteilerdruck pV und ein Druckverlauf pF in einem Formnest. Selbstverständlich kann man solche Größen an mehreren Stellen messen, also etwa Werkzeuginnendrücke pF an mehreren Stellen, z. B. angußnah und angußfern. Diese Signalverläufe kennzeichnen den realen Ablauf eines Prozeßabschnitts, während ein Produkt, also etwa ein Spritzgußteil, gefertigt wird. Sie werden durch geeignete Sensoren ermittelt. Die Sensorik kann natürlich prozeßabhängig erweitert, z. B. um Düsendruck, Düsentemperatur zu messen, oder reduziert werden. Fig. 3 shows for the example of plastic injection molding some essential signal curves of some essential process variables that occur on an injection molding machine during the process to be monitored, such as the hydraulic pressure pMasch, the screw path sSchn, a certain distribution pressure pV and a pressure curve pF in a mold cavity. Of course, such quantities can be measured at several points, i.e. the internal tool pressure pF at several points, e.g. B. close to the gate and distant from the gate. These signal profiles characterize the real course of a process section while a product, for example an injection molded part, is being manufactured. They are determined by suitable sensors. The sensors can of course be extended depending on the process, e.g. B. to measure nozzle pressure, nozzle temperature, or reduced.
In den Fig. 4 und 5 sind nun, wiederum als Beispiel, zwei angußnahe Werkzeuginnendruckverläufe für i.o.-Produkte (Fig. 4) und für n.i.o.-Produkte (Fig. 5) dargestellt. Jeweils im rechten oberen Quadranten findet sich dieselbe Darstellung, jedoch nur für die Anfangsphase von wenigen Sekunden, also zeitlich gestreckt. Aus einem Vergleich der selben Werkzeuginnendruckverläufe pF1 (i.o.), pF2 (i.o.) in Fig. 4 und pF1 (n.i.o.), pF2 (n.i.o.) in Fig. 5 läßt sich deutlich erkennen, daß typische Charakteristika dieser Druckverläufe mit der Qualität der Teile (i.o. oder n.i.o.) korrelierbar sind. So erkennt man, daß bei den i.o.-Teilen das Maximum der Druckverläufe nach ca. 2,5 bis 3,5 Sekunden erreicht wird, während es bei den n.i.o.-Teilen bei 2,5 bis 5,0 Sekunden auftritt. Man erkennt auch aus den zeitlich gestreckten Abbildungen im rechten oberen Quadranten der beiden Abbildungen, daß der Druckanstieg (Gradient) bei den n.i.o.- Teilen sehr viel stärker in der Steilheit schwankt.In Figs. 4 and 5 show two angußnahe cavity pressure curves for io products are, again as an example, (Fig. 4) and nio products (FIG. 5), respectively. The same representation is found in the upper right quadrant, however, only for the initial phase of a few seconds, i.e. extended in time. A comparison of the same mold cavity pressure curves pF1 (io), pF2 (io) in Fig. 4 and pF1 (nio), pF2 (nio) in Fig. 5 clearly shows that typical characteristics of these pressure curves with the quality of the parts (io or nio) are correlated. So you can see that the maximum of the pressure curves is reached after approx. 2.5 to 3.5 seconds with the OK parts, while it occurs at 2.5 to 5.0 seconds with the OK parts. It can also be seen from the time-stretched images in the upper right quadrant of the two images that the pressure increase (gradient) fluctuates much more steeply in the nio parts.
Unter Beachtung derartiger Erkenntnisse, die aber in den Fig. 3 und 4 nur beispielhaft zu verstehen sind und die für jeden Prozeß und jede Prozeßkenngröße unterschiedlich sind und daher prozeßspezifisch analysiert werden müssen, kann man aus den Signalverläufen Prozeßkenngrößen Pki ableiten, und diese mit der Qualität der erzeugten Produkte, also im einfachsten Fall mit der Feststellung i.o. oder n.i.o. korrelieren.Taking into account such findings, which are only to be understood as examples in FIGS . 3 and 4 and which are different for each process and each process parameter and therefore have to be analyzed process-specifically, process parameters Pki can be derived from the signal profiles, and these with the quality correlate the products created, in the simplest case with the determination io or nio.
Die Ableitung von Prozeßkenngrößen anstelle einer direkten Verarbeitung der Signalverläufe dient dazu, pro Prozeßabschnitt und Meßstelle pro Signalverlauf mit sehr viel weniger Daten und sehr viel weniger Prozessor- und Speicherkapazität auszukommen, als dies ansonsten erforderlich wäre. Eine solche Ableitung von Prozeßkenngrößen Pki erlaubt es, die anfallenden Daten so zu reduzieren, daß die anschließende Verarbeitung zur Überwachung und Regelung überhaupt handhabbar wird. Ansonsten würden die Signalverläufe in digitalisierter Form je nach Abtastfrequenz und sonstigen Charakteristika zu einer zu hohen Zahl von zu verarbeitenden Daten führen.The derivation of process parameters instead of a direct one Processing the waveforms is used per Process section and measuring point per signal waveform with a lot less data and a lot less processor and Storage capacity to get along as otherwise required would. Such a derivation of process parameters Pki allows to reduce the data so that the subsequent processing for monitoring and control becomes manageable at all. Otherwise the waveforms would in digitized form depending on the sampling frequency and others Characteristics of an excessive number of to be processed Keep data.
Zur Datenreduktion müssen signifikante Größen der Signalverläufe ermittelt und dargestellt werden, z. B. die Amplitude des Maximums, der Zeitpunkt des Auftretens des Maximums, die Steilheit des Signalverlaufes an bestimmten Stellen, Integrale von Signalsegmenten, usw.To reduce the data, significant sizes of the Waveforms are determined and displayed, for. B. the Amplitude of the maximum, the time of occurrence of the Maximum, the steepness of the signal curve at certain Digits, integrals of signal segments, etc.
Die Ableitung von Prozeßkenngrößen ist in der zusammenfassenden Darstellung nach Fig. 8 in den Zeilen 1, 2, 5 und 6 jeweils im zweiten Block von links als "Prozeßkenngrößen-Berechnung" dargestellt. Beispielsweise kann man für die Überwachung eines Spritzgußprozesses 20 Prozeßkenngrößen vorsehen (i = 20).The derivation of process parameters is shown in the summary representation according to FIG. 8 in lines 1, 2, 5 and 6 in the second block from the left as a "process parameter calculation". For example, 20 process parameters can be provided for monitoring an injection molding process (i = 20).
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, zur Modellierung des Zusammenhangs zwischen Prozeßkenngrößen Pk1 . . . Pki und der Qualität der erzeugten Teile, die durch Qualitätsmerkmale Qm und der Merkmalsklassen Qk1 . . . . Qkm zu kennzeichnen ist, ein neuronales Netzwerk NN1 einzusetzen. Ein solches neurales Netzwerk NN1 ist in Fig. 6 beispielhaft dargestellt. Im einfachsten Fall (m = 2) bedeutet Qk1 = 1.0. und Qk2 = n.i.o für das überwachte Merkmal. Ein Beispiel für m = 3 ist z. B., daß ein bestimmtes Maß des Produktes etwa zu lang (Q1), zu kurz (Q2) oder zufriedenstellend (Q3) ist. Durch Verwendung mehrerer solcher neuronaler Netzwerke kann das neuronale Netzwerk NN1 modular für eine beliebige Anzahl von Qualitätsmerkmalen erweitert werden.A feature of the invention is to model the relationship between process parameters Pk1. . . Pki and the quality of the parts produced by quality features Qm and feature classes Qk1. . . . Qkm is to be marked to use a neural network NN1. Such a neural network NN1 is shown as an example in FIG. 6. In the simplest case (m = 2) Qk1 = 1.0. and Qk2 = nio for the monitored feature. An example of m = 3 is e.g. B. that a certain measure of the product is too long (Q1), too short (Q2) or satisfactory (Q3). By using several such neural networks, the neural network NN1 can be modularly expanded for any number of quality features.
Die Theorie neuronaler Netzwerke ist an sich bekannt. Ein solches neuronales Netzwerk besteht ggf. aus mehreren Schichten, im Beispiel nach Fig. 6 aus drei Schichten, über die eine gewichtete Verknüpfung der Prozeßkenngrößen Pk1 . . . . Pki mit Qualitätsmerkmalsklassen Qk1 . . . Qkm, wie sie für die Qualitätsmerkmale und somit die Qualität eines erzeugten Produktes charakteristisch sind, hergestellt wird.The theory of neural networks is known per se. Such a neural network may consist of several layers, in the example according to FIG. 6 three layers, via which a weighted linkage of the process parameters Pk1. . . . Pki with quality feature classes Qk1. . . Qkm as they are characteristic of the quality characteristics and thus the quality of a product produced.
In einer ersten "Bewertungs"-Phase (vgl. die 1. Zeile in Fig. 8) werden den aus den Signalverläufen abgeleiteten Prozeßkenngrößen Pki interaktiv bestimmte Qualitätsmerkmale Qkj (Qk1 . . . Qkm) zugeordnet, die durch visuelle Begutachtung und/oder Vermessung der erzeugten Produkte festgestellt werden. Im Beispiel des Spritzgießens kann das z. B. bedeuten, daß bei einem Produkt etwa die Dicke, die Oberflächengüte an verschiedenen Stellen, geometrische Abmessungen und ihre Abweichungen von einem Sollmaß, die Festigkeit, usw. festgestellt werden, die man Qualitätskenngrößen Qkj zuordnet. Diese Zuordnung wird nun entweder in einem "Trainingsdatenfile" erfaßt und dient dann in einem späteren - separaten - Vorgang zum "Training" des neuronalen Netzwerkes.In a first "evaluation" phase (cf. the 1st line in FIG. 8), the process parameters Pki derived from the signal profiles are assigned interactively certain quality features Qkj (Qk1... Qkm), which are assessed by visual assessment and / or measurement of the generated products can be determined. In the example of injection molding, the z. B. mean that the thickness, the surface quality at various points, geometric dimensions and their deviations from a nominal size, the strength, etc. are determined for a product, which are assigned to quality parameters Qkj. This assignment is now either recorded in a "training data file" and then serves in a later - separate - process for "training" the neural network.
Das Training eines neuronalen Netzwerkes findet anhand des Trainingsdatenfiles oder eines Teildatensatzes davon unter Anwendung eines der allgemeinen bekannten Lernalgorithmen wie z. B. dem "Back Propagation"-Algorithmus statt. Fig. 6 zeigt die Änderung der Gewichte im neuronalen Netzwerk NN1 auf Grund eines Fehlersignals, das Abweichungen in der Lernphase darstellt.The training of a neural network takes place on the basis of the training data file or a partial data record thereof using one of the generally known learning algorithms such as e.g. B. the "back propagation" algorithm instead. FIG. 6 shows the change in the weights in the neural network NN1 on the basis of an error signal which represents deviations in the learning phase.
Durch ein "Training", das etwa - im Beispiel des Spritzgießens - anhand von 60 Prozeßabschnitten (d. h. der Erzeugung von 60 Produkten) ablaufen kann, läßt sich bewirken, daß ein neuronales Netzwerk eine Klassifikationssicherheit, d. h. korrekte Zuordnung von Prozeßkenngrößen und Qualitätsmerkmalen, in der Größenordnung von mehr als 95% erreicht.Through a "training" that - in the example of the Injection Molding - using 60 process stages (i.e. the Production of 60 products) can be effected, that a neural network provides classification security, d. H. correct allocation of process parameters and Quality features, on the order of more than 95% reached.
Auf diese Weise ist es also möglich, durchSo in this way it is possible to go through
- - die Ableitung von Prozeßkenngrößen aus den Signalverläufen während eines aktuellen Prozeßabschnitts und- Deriving process parameters from the Waveforms during a current Process section and
- - Training des neuronalen Netzwerkes NN1 anhand einer Zuordnung von Qualitätskenngrößen im neuronalen Netzwerk NN1 ein Prozeßmodell zu erstellen, das den kausalen Zusammenhang zwischen den Prozeßkenngrößen Pki und den Qualitätskenngrößen Qkj nachbildet und nach Abschluß der Bewertungsphase (Fig. 8, Zeile 1) und der Trainigungsphase (Fig. 8, Zeile 3) anhand der jeweiligen Prozeßkenngrößen eine Aussage erlaubt, ob die Qualität eines Produktes einem bestimmten Satz von Qualitätsklassen entspricht (= i.o.) oder nicht (= n.i.o.), und zwar ohne Prüfung des Produktes.- Training of the neural network NN1 based on an assignment of quality parameters in the neural network NN1 to create a process model that simulates the causal relationship between the process parameters Pki and the quality parameters Qkj and after completion of the evaluation phase ( Fig. 8, line 1 ) and the training phase ( Fig. 8, line 3 ) based on the respective process parameters allows a statement as to whether the quality of a product corresponds to a certain set of quality classes (= OK) or not (= NOK), and that without checking the product.
Für jedes zur Ermittlung der Qualität herangezogenes Qualitätsmerkmal (also etwa: Aussehen der Oberfläche, Füllung der Form, Abmessungen, usw.) kann man auch jeweils ein getrenntes neuronales Netzwerk verwenden, um einen modularen Aufbau und hierarchische Modellstrukturen möglich zu machen.For everything used to determine the quality Quality feature (i.e.: appearance of the surface, filling the shape, dimensions, etc.) you can also one separate neural network to use a modular Structure and hierarchical model structures possible.
In der Trainingsphase kann also z. B. durch hierarchische Anordnung von Netzen zuerst die Überwachung attributiver Merkmale erzeugt werden und, wenn diese i.o. sind, eine quantitative Merkmalsüberwachung ausgelöst werden. In der Trainingsphase des neuronalen Netzwerks erfolgt somit die attributive Zuordnung bestimmter Prozeßkenngrößen zu einem bestimmten Prozeßvorgang oder -abschnitt.In the training phase, e.g. B. by hierarchical Arrangement of networks first monitoring attributive Characteristics are generated and if these i.o. are a quantitative feature monitoring can be triggered. In the Training phase of the neural network thus takes place Attributive assignment of certain process parameters to one specific process operation or section.
Vor dem Training des neuronalen Netzwerkes kann in einer Datenbank ein Zuordnung der Prozeßkenngrößen zu den Qualitätskenngrößen eines Produktes erfolgen, also die Erzeugung eines Trainingsvektors. Mehrere Trainingsvektoren ergeben einen Trainingssatz. Die Trainingssätze werden in der Trainingsdatenfile gespeichert.Before training the neural network, one can Database an assignment of the process parameters to the Quality parameters of a product take place, i.e. the Generation of a training vector. Multiple training vectors result in a training set. The training sets are in the Training data file saved.
In Fig. 7 ist noch einmal das gesamte System im Zusammenhang dargestellt. Von den Sensoren in der Maschine werden die Sensorsignale (= Prozeßdaten) abgeleitet. Diese lösen dann die entsprechenden Signalverläufe aus, die an die zentrale Datenverarbeitungseinheit gelangen und dort in der beschriebenen Weise weiterverarbeitet werden.In Fig. 7 the entire system is shown again in context. The sensor signals (= process data) are derived from the sensors in the machine. These then trigger the corresponding signal curves, which reach the central data processing unit and are further processed there in the manner described.
In Fig. 8 ist der Vorgang der interaktiven Bewertung in der ersten Zeile dargestellt. Dabei werden die Prozeßkenngrößen abgeleitet und dann dem Qualitätsmerkmal zugeordnet. In der dritten Zeile der Fig. 8 ist der Trainingsablauf mit Hilfe des ersten neuronalen Netzwerkes NN1 dargestellt.In Fig. 8 the process of interactive evaluation is shown in the first line. The process parameters are derived and then assigned to the quality characteristic. In the third line of FIG. 8, the training sequence is shown using the first neural network NN1.
In der 5. Zeile der Fig. 8 ist dann die Überwachungsphase dargestellt, in der - nach Abschluß der Trainingsphase - direkt aus den Signalverläufen eine Sortierung in i.o.-Teile und n.i.o-Teile bei gleichzeitiger Anzeige und Dokumentation vorgenommen wird.The fifth line of FIG. 8 then shows the monitoring phase in which - after the training phase has been completed - sorting into OK parts and NOK parts is carried out directly from the signal profiles, with simultaneous display and documentation.
Das neuronale Netzwerk NN1 sollte so trainiert sein - vgl. Fig. 9 - daß es anhand gemessener Prozeßkennzahlensätze, symbolisiert durch die Punkte P1, P2, . . . P8, einen Raum definiert, in dem die Qualitätsmerkmale sowohl für i.o.- als auch für n.i.o.-Klassen erfüllt sind, und zwar auch für Punkte Px, die nicht während der Trainingsphase erfaßt wurden. Man spricht hier von einer Generalisierungs- oder Interpolationsfähigkeit des neuronalen Netzwerks.The neural network NN1 should be trained in this way - cf. Fig. 9 - that it is based on measured process key figure sets, symbolized by the points P1, P2,. . . P8, defines a space in which the quality features are fulfilled for both io and nio classes, and also for points Px that were not recorded during the training phase. One speaks here of a generalization or interpolation ability of the neural network.
Das Netz soll nicht nur erkennen können, ob ein bestimmter eintrainierter Satz von Prozeßkenngrößen zu einem bestimmten Ergebnis (i.o. oder n.i.o.) führt. Es sollte auch einen Satz Prozeßkenngrößen als solchen erkennen, zu dem es noch nicht trainiert worden ist und der außerhalb eines definierten i.o./n.i.o.-Bereiches, wie z. B. des Quaders P1 . . . P8, liegt. Ein einfaches Beispiel soll dies verdeutlichen: Wenn man ein neuronales Netz darauf trainiert, eine Katze von einem Hund zu unterscheiden und zeigt ihm dann eine Giraffe, so soll es nicht versuchen, zu entscheiden, ob die Giraffe ein Hund oder eine Katze ist, sondern es soll erkennen, daß es die Giraffe nicht kennt. Dieses erreicht man z. B. mit Hilfe eines sog. "RBF" (= Radial Basis Function)-Netzwerkes. Etwas nicht Bekanntes oder nicht Realisierbares wird als fehlerhaft angezeigt. Die Anzeige kann ggf. zu einem Nachtraining des neuronalen Netzwerkes führen.The network should not only be able to recognize whether a certain trained set of process parameters for a specific Result (ok or not ok) leads. It should also be a sentence Recognize process parameters as such, for which there is not yet has been trained and that outside of a defined i.o./n.i.o. area, such as B. the cuboid P1. . . P8. A simple example should clarify this: If you have a neural network trains a cat from a dog too distinguish and then show him a giraffe, so it should don't try to decide whether the giraffe is a dog or is a cat, but it is supposed to recognize that it is the giraffe does not know. This is achieved e.g. B. with the help of a so-called. "RBF" (= Radial Basis Function) network. Not something Known or not realizable is considered to be faulty displayed. The display can possibly be used for a post-training session of neural network.
Ein weiterer Abschnitt des Verfahrens kann, wie bereits erwähnt, darin bestehen, eine Regelung durchzuführen. Diese soll bei Abweichung der Qualitätskenngrößen Qk von den gewünschten Werten die Einstellgrößen des Prozesses so verändern, daß die angestrebten Werte der Qualitätsmerkmale erneut erreicht werden.Another section of the process can, as already mentioned, consist in carrying out a regulation. These If the quality parameters Qk deviate from the desired values the process parameters change that the desired values of the quality characteristics be reached again.
Dies erfolgt mit Hilfe eines weiteren neuronalen Netzwerkes NN2, das in Fig. 10 dargestellt ist. Auch diesem Netzwerk werden die Prozeßkenngrößen Pk1 . . . Pki eingegeben. Sie werden bestimmten Werten zur Veränderungen der Einstellwerte ΔEk1 . . . ΔEkn zugeordnet, zunächst im Wert willkürlich und dann wiederum während einer Trainingsphase derart, daß das Fehlersignal die interne Netzwerkgewichtung der einzelnen Einflußgrößen verändert. Am Schluß nach Ablauf der Trainingsphase enthält das neuronale Netzwerk ein Modell, das bei Abweichungen (PA′) des Arbeitspunktes des Prozesses, definiert durch Prozeßkenngrößen Pki, von einem gewünschten Soll-Arbeitspunkt PA Änderungen der Einstellwerte ΔEk1 . . . ΔEkn angibt, die eine Rückführung des Prozesses auf den Arbeitspunkt PA herbeiführen. Der Weg der Abweichung ist in Fig. 9 als Pfad 1, die Rückführung als Pfad 2 angegeben.This takes place with the aid of a further neural network NN2, which is shown in FIG. 10. The process parameters Pk1. . . Pki entered. They become specific values for changing the setting values ΔEk1. . . Assigned to ΔEkn, initially arbitrarily in value and then again during a training phase in such a way that the error signal changes the internal network weighting of the individual influencing variables. At the end of the training phase, the neural network contains a model which, in the event of deviations (PA ′) in the working point of the process, defined by process parameters Pki, from a desired nominal working point PA changes the setting values ΔEk1. . . ΔEkn indicates that the process is brought back to the operating point PA. The path of the deviation is shown in FIG. 9 as path 1, the return path as path 2.
Auch dies erfolgt, dies sei nochmal betont, - nach der Trainingsphase - ohne jegliche konkrete Prüfung der erzeugten Produkte. Diese Regelungsphase (einschließlich der vorlaufenden Bewertung und des Trainings) ist in Fig. 8 in den Zeilen 2, 4 und 6 dargestellt. Die Beschriftung ist aufgrund der vorstehend gegebenen Erläuterungen selbsterklärlich. Again, this should be emphasized - after the training phase - without any specific examination of the products produced. This control phase (including the preliminary assessment and training) is shown in lines 2, 4 and 6 in FIG. 8. The labeling is self-explanatory based on the explanations given above.
Zu Fig. 10 ist noch zu ergänzen, daß, bevor eine Änderung der Einstellwerte eingeleitet wird, eine Aktivierungslogik f(Qk1 . . . Qkm), die im zweiten neuronalen Netzwerk NN2 vorgesehen ist, vom ersten neuronalen Netzwerk NN1 her aktiviert werden muß; die von den Prozeßkennzahlen Pki abgeleiteten Qualitätsmerkmale gelangen an die Aktivierungslogik vom neuronalen Netzwerk NN1. Die Aktivierungslogik kann z. B. - im einfacheren Fall - so ausgelegt sein, daß sie eine Veränderung der Einstellwerte einleitet, wenn ein Produkt n.i.o. ist.In addition to FIG. 10, it must be added that before a change in the setting values is initiated, an activation logic f (Qk1... Qkm), which is provided in the second neural network NN2, must be activated from the first neural network NN1; the quality features derived from the process key figures Pki reach the activation logic from the neural network NN1. The activation logic can e.g. B. - in the simpler case - be designed so that it initiates a change in the setting values when a product is not ok.
Andererseits sollte man die Regelung nicht erst einsetzen, wenn ein Produkt n.i.o. ist. Man möchte die Regelung schon dazu benutzen, bei Veränderungen, die noch innerhalb eines i.o.-Bereiches liegen (also etwa in einem kleineren im Quader nach Fig. 9 eingeschlossenem Bereich um den Punkt PA) eine Rückführung des Prozesses auf einen optimalen Arbeitspunkt innerhalb des i.o.-Bereiches zu bewirken. Man kann also die Aktivierungslogik auch dann schon ansprechen lassen, wenn ein Auswandern des Arbeitspunktes PA an einen Punkt PA′ erfolgt ist, der zwar selbst noch i.o. ist, aber nahe an einem n.i.o.- Bereich liegt.On the other hand, the regulation should not be used until a product is not ok. One would like to use the control to change the process to an optimal operating point within the io in the case of changes that are still within an io range (i.e. in a smaller area around the point PA enclosed in the cuboid according to FIG. 9). Area. So you can have the activation logic addressed even if the operating point PA has emigrated to a point PA ', which is still OK itself, but is close to an unsuccessful area.
Fig. 11 ist die Darstellung einer evolutionsbasierten Regelung. Mit dieser Komponente ist vorgesehen, daß, wenn die erfaßten Prozeßkenngrößen Pki den erfaßten Bereich (den Quader in Fig. 9) verlassen, schrittweise die Einstellwerte geändert werden und dann die sich dabei ergebenden Prozeßparameter feststellt und geprüft werden, ob sich die Qualitätsmerkmale in Richtung einer Verbesserung oder einer Verschlechterung der Gesamtqualität bewegen oder nicht und sich so zu einem Punkt "Max" bewegen, an den die Gesamtqualität ein Maximum ist. Fig. 11 is the view of an evolution-based control. With this component it is provided that, when the detected process parameters Pki leave the detected area (the cuboid in FIG. 9), the setting values are changed step by step and then the resulting process parameters are determined and checked whether the quality features move in the direction of a Move or not improve or deteriorate the overall quality and so move to a "Max" point where the overall quality is a maximum.
Der vom "Start" in Fig. 11 ausgehende Evolutionsverlauf kann dabei auch ergeben, daß eine Veränderung der Einstellparameter die Gesamtqualität nicht verbessert, sondern verschlechtert. Eine Evolutionsstrategie sieht dann vor, daß sich das System dann ausgehend von einem vorhergehenden Punkt eine neue Einstellung in eine andere Richtung versucht, in der wieder eine Verbesserung der Qualität an Hand der Prozeßkennzahlen feststellbar ist.The evolution course starting from the "start" in FIG. 11 can also show that a change in the setting parameters does not improve the overall quality, but rather worsens it. An evolution strategy then provides that, starting from a previous point, the system tries a new attitude in another direction, in which an improvement in quality can be determined again on the basis of the process key figures.
Claims (4)
- (a) aus den Signalverläufen während eines für die Erzeugung eines Produktes maßgeblichen Prozeßabschnittes Prozeßkennzahlen (Pk1 . . . Pkn) ermittelt werden, die derart bestimmt sind, daß Änderungen der Prozeßkennzahlen mit einer Änderung bestimmter Qualitätsmerkmale (Qk1 . . . Qkm) der Produkte korrelieren;
- (b) die bei der Erzeugung von Produkten auftretende Prozeßkennzahlen einem neuronalen Netzwerk (NN1) als dessen Eingangsgrößen zugeordnet werden;
- (c) dem neuronalen Netzwerk (NN1) in einer Bewertungsphase als den Prozeßkennzahlen zugeordnete Ausgangsgrößen Werte von Qualitätsmerkmalen (Qk1 . . . Qkm) zugeordnet werden, die bei der Erzeugung der Produkte festgestellt werden;
- (d) in einer Trainingsphase das neuronale Netzwerk (NN1) derart trainiert wird, daß es mit hoher Sicherheit jedem bei einem Prozeßabschnitt erzeugten Satz von Prozeßkennzahlen Qualitätsmerkmalsklassen (Qk1 . . . Qkm) zuordnet, die gleich denen des in dem Prozeßabschnitt erzeugten Produktes sind, und
- (e) in einer Überwachungsphase aus den Prozeßkennzahlen mit Hilfe des trainierten neuronalen Netzwerkes (NN1) Qualitätsmerkmalswerte oder -klassen abgeleitet werden, die angezeigt und/oder dokumentiert und/oder zum Sortieren der erzeugten Produkte (i.o. oder n.i.o.) und/oder zur Regelung des Prozesses eingesetzt werden.
- (a) Process key figures (Pk1... Pkn) are determined from the signal profiles during a process section relevant for the production of a product, which are determined such that changes in the process key figures correlate with a change in certain quality characteristics (Qk1... Qkm) of the products ;
- (b) the process indicators occurring during the generation of products are assigned to a neural network (NN1) as its input variables;
- (c) values of quality characteristics (Qk1... Qkm) are assigned to the neural network (NN1) in an evaluation phase as output variables assigned to the process indicators, which are determined during the production of the products;
- (d) in a training phase the neural network (NN1) is trained in such a way that it assigns with a high degree of certainty quality feature classes (Qk1... Qkm) to each set of process indicators generated in a process section, which are equal to those of the product generated in the process section, and
- (e) in a monitoring phase, quality characteristic values or classes are derived from the process key figures with the help of the trained neural network (NN1), which are displayed and / or documented and / or for sorting the products produced (OK or NOK) and / or for regulating the Process.
- (g) in einer Bewertungsphase einer Veränderung der Prozeßkennzahlen bestimmte Änderungswerte (ΔEi) für die Einstellgrößen (Ei) des Prozesses zugeordnet werden, die eine Rückführung der Prozeßkennzahlen an die Ausgangswerte bewirken;
- (h) daß das zweite neuronale Netzwerk (NN2) in einer Trainingsphase trainiert wird; und daß
- (i) eine Aktivierungslogik eine Abweichung der Qualitätswerte (Qk1 . . . Qkm) von einem gewünschten Satz von Qualitätswerten feststellt und bei einer solchen Feststellung mittels der vom zweiten neuronalen Netzwerk (NN2) ermittelten Änderungswerte (ΔEi) der Einstellgrößen neue Einstellgrößen (Ei, neu) des Prozesses festlegt.
- (g) in an evaluation phase of a change in the process key figures, specific change values (ΔEi) for the setting variables (Ei) of the process are assigned, which bring the process key figures back to the initial values;
- (h) that the second neural network (NN2) is trained in a training phase; and that
- (i) an activation logic determines a deviation of the quality values (Qk1... Qkm) from a desired set of quality values and, in the event of such a determination, using the change values (ΔEi) of the setting variables determined by the second neural network (NN2), new setting variables (Ei, new) ) of the process.
- (j) die Prozeßkennzahlen (Pki) derart verändert werden, daß sie einen trainierten Bereich (P1 . . . P8) verlassen,
- (k) die Einstellwerte (Ei) geändert und die sich dabei ergebende Prozeßkennzahlen festgestellt werden,
- (l) eine Prüfung erfolgt, ob sich die Werte der Qualitätsmerkmale (Qkm) in Richtung einer Verbesserung der Gesamtqualität bewegt, und, falls dies zutrifft, der Prozeß mit den neuen Prozeßkennzahlen als Arbeitspunkt (PA) fortgesetzt wird.
- (j) the process indicators (Pki) are changed such that they leave a trained area (P1... P8),
- (k) the setting values (Ei) are changed and the resulting process indicators are determined,
- (l) A check is made as to whether the values of the quality characteristics (Qkm) are moving in the direction of an improvement in the overall quality and, if this is the case, the process is continued with the new process key figures as the operating point (PA).
- (m) falls die nach Schritt (1) erfolgende Prüfung eine Verschlechterung der Gesamtqualität ergibt, das System auf einen vorhergehenden Arbeitspunkt zurückgeht und die weiteren Veränderungen in einer anderen Richtung sucht.
- (m) if the test carried out after step (1) results in a deterioration in the overall quality, the system goes back to a previous operating point and looks for the further changes in a different direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19518804A DE19518804A1 (en) | 1994-05-27 | 1995-05-26 | Process control |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4418532 | 1994-05-27 | ||
DE19515737 | 1995-05-03 | ||
DE19518804A DE19518804A1 (en) | 1994-05-27 | 1995-05-26 | Process control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19518804A1 true DE19518804A1 (en) | 1995-12-21 |
Family
ID=25936931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19518804A Ceased DE19518804A1 (en) | 1994-05-27 | 1995-05-26 | Process control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19518804A1 (en) |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29617200U1 (en) * | 1996-10-02 | 1997-11-06 | Siemens Ag | Device for predictive diagnosis of the current quality of the technical work result of a technical system, in particular the current quality of the welding spots of a spot welding robot |
DE19637651A1 (en) * | 1996-09-16 | 1998-03-19 | Abb Patent Gmbh | Process visualization methods |
DE19643884A1 (en) * | 1996-10-30 | 1998-05-07 | Siemens Ag | Production process setting |
DE19649633A1 (en) * | 1996-12-02 | 1998-06-04 | Abb Patent Gmbh | Process for the analysis and representation of transient process processes |
DE19743600A1 (en) * | 1997-10-02 | 1999-04-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Monitoring cyclic production process |
DE19742902A1 (en) * | 1997-09-29 | 1999-04-15 | Abb Patent Gmbh | Planning and performing tests in engineering or chemical process |
EP0952501A2 (en) * | 1998-04-20 | 1999-10-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for data-driven guidance and optimisation of technical processes |
DE19930173A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-04 | Parsytec Comp Gmbh | Method and device for the process-optimized setting of parameters of a production process |
DE102004026642A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-29 | Rehau Ag + Co. | Plastic extruding system comprises at least one extrusion unit, which can be controlled electronically using a number of process parameters, and an electronic detection unit |
DE102004026640A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-29 | Rehau Ag + Co. | Plastic extrusion moulding system, comprises at least one extrusion moulding unit which is electronically controlled using a number of process parameters |
EP2392446A1 (en) | 2010-06-07 | 2011-12-07 | battenfeld-cincinnati Germany GmbH | Cognitive technical system for producing plastic products |
DE102009007514B4 (en) * | 2008-02-08 | 2012-01-05 | Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Method and apparatus for monitoring a weld signature |
DE102009001682B4 (en) * | 2009-03-20 | 2017-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling an injection molding process |
WO2018072769A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | Reifenhauser Gmbh & Co. Kg Maschinenfabrik | Method for indirectly deriving a systematic dependency between a setting parameter and an optical property of a film web, method for adapting the quality of a film web |
DE102017104884A1 (en) | 2017-03-08 | 2018-09-27 | Mts Consulting & Engineering Gmbh | System and method for determining error images from sensor data in product validation and manufacturing processes |
EP3599070A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-29 | FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device and production system for processing a material |
CN110809510A (en) * | 2017-06-13 | 2020-02-18 | 株式会社日本制钢所 | Screw shape estimation device, screw shape estimation method, and screw shape estimation program |
DE102018214307A1 (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | System and method for quality inspection in the manufacture of individual parts |
EP4043179A4 (en) * | 2019-10-04 | 2023-11-15 | The Japan Steel Works, Ltd. | Operation amount determination device, molding device system, molding machine, computer program, operation amount determination method, and status display device |
DE102022113851A1 (en) | 2022-06-01 | 2023-12-07 | Ersa Gmbh | System for determining contamination coefficients and/or degrees of contamination, particularly when reflow soldering circuit boards, and associated evaluation unit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993025943A2 (en) * | 1992-06-10 | 1993-12-23 | Pavilion Technologies Inc. | Residual activation neural network |
US5282261A (en) * | 1990-08-03 | 1994-01-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Co., Inc. | Neural network process measurement and control |
-
1995
- 1995-05-26 DE DE19518804A patent/DE19518804A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5282261A (en) * | 1990-08-03 | 1994-01-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Co., Inc. | Neural network process measurement and control |
WO1993025943A2 (en) * | 1992-06-10 | 1993-12-23 | Pavilion Technologies Inc. | Residual activation neural network |
Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19637651A1 (en) * | 1996-09-16 | 1998-03-19 | Abb Patent Gmbh | Process visualization methods |
US6281465B1 (en) | 1996-10-02 | 2001-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for predictive diagnosis of the current quality of technical production from a technical installation, particularly of the current quality of welding points of a spot welding robot |
DE29617200U1 (en) * | 1996-10-02 | 1997-11-06 | Siemens Ag | Device for predictive diagnosis of the current quality of the technical work result of a technical system, in particular the current quality of the welding spots of a spot welding robot |
DE19643884A1 (en) * | 1996-10-30 | 1998-05-07 | Siemens Ag | Production process setting |
DE19643884C2 (en) * | 1996-10-30 | 1998-11-26 | Siemens Ag | Process for optimizing the process control of production processes |
DE19649633A1 (en) * | 1996-12-02 | 1998-06-04 | Abb Patent Gmbh | Process for the analysis and representation of transient process processes |
DE19742902A1 (en) * | 1997-09-29 | 1999-04-15 | Abb Patent Gmbh | Planning and performing tests in engineering or chemical process |
DE19743600A1 (en) * | 1997-10-02 | 1999-04-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Monitoring cyclic production process |
DE19743600B4 (en) * | 1997-10-02 | 2006-03-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for monitoring a cyclical production process |
EP0952501A2 (en) * | 1998-04-20 | 1999-10-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for data-driven guidance and optimisation of technical processes |
EP0952501A3 (en) * | 1998-04-20 | 2001-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for data-driven guidance and optimisation of technical processes |
US6842656B1 (en) | 1999-06-30 | 2005-01-11 | Parsytec Computer Gmbh | Method and device for the process-optimizing regulation of parameters in a production process |
DE19930173A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-04 | Parsytec Comp Gmbh | Method and device for the process-optimized setting of parameters of a production process |
DE102004026642A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-29 | Rehau Ag + Co. | Plastic extruding system comprises at least one extrusion unit, which can be controlled electronically using a number of process parameters, and an electronic detection unit |
DE102004026640A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-29 | Rehau Ag + Co. | Plastic extrusion moulding system, comprises at least one extrusion moulding unit which is electronically controlled using a number of process parameters |
DE102004026642B4 (en) * | 2004-06-01 | 2006-10-19 | Rehau Ag + Co. | Automation of plastic extrusion through the use of neuro-fuzzy technology |
DE102004026640B4 (en) * | 2004-06-01 | 2007-08-16 | Rehau Ag + Co. | Automation of plastic extrusion blow molding using neuro-fuzzy technology |
DE102009007514B4 (en) * | 2008-02-08 | 2012-01-05 | Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Method and apparatus for monitoring a weld signature |
DE102009001682B4 (en) * | 2009-03-20 | 2017-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling an injection molding process |
DE102010029757A1 (en) | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Battenfeld-Cincinnati Germany Gmbh | Cognitive technical system for the production of plastic products |
EP2392446A1 (en) | 2010-06-07 | 2011-12-07 | battenfeld-cincinnati Germany GmbH | Cognitive technical system for producing plastic products |
WO2018072769A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | Reifenhauser Gmbh & Co. Kg Maschinenfabrik | Method for indirectly deriving a systematic dependency between a setting parameter and an optical property of a film web, method for adapting the quality of a film web |
DE102017104884A1 (en) | 2017-03-08 | 2018-09-27 | Mts Consulting & Engineering Gmbh | System and method for determining error images from sensor data in product validation and manufacturing processes |
DE102017104884B4 (en) | 2017-03-08 | 2019-02-14 | Mts Consulting & Engineering Gmbh | System and method for determining error images from sensor data in product validation and manufacturing processes |
CN110809510A (en) * | 2017-06-13 | 2020-02-18 | 株式会社日本制钢所 | Screw shape estimation device, screw shape estimation method, and screw shape estimation program |
EP3640002A4 (en) * | 2017-06-13 | 2021-01-20 | The Japan Steel Works, Ltd. | Screw shape estimation apparatus, screw shape estimation method, and screw shape estimation program |
EP3599070A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-29 | FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device and production system for processing a material |
DE102018214307A1 (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | System and method for quality inspection in the manufacture of individual parts |
EP4043179A4 (en) * | 2019-10-04 | 2023-11-15 | The Japan Steel Works, Ltd. | Operation amount determination device, molding device system, molding machine, computer program, operation amount determination method, and status display device |
DE102022113851A1 (en) | 2022-06-01 | 2023-12-07 | Ersa Gmbh | System for determining contamination coefficients and/or degrees of contamination, particularly when reflow soldering circuit boards, and associated evaluation unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19518804A1 (en) | Process control | |
DE19743600B4 (en) | Method for monitoring a cyclical production process | |
DE112019001512T5 (en) | INJECTION MACHINE SYSTEM | |
EP3279756B1 (en) | Diagnostic device and method for monitoring the operation of a technical plant | |
DE4008510A1 (en) | CONTROL UNIT WITH OPTIMAL DECISION MAKERS | |
WO1998014300A1 (en) | Device for predictive diagnosis of the current quality of technical production from a technical installation, particularly of the current quality of welding points of a spot welding robot | |
DE102018125389A1 (en) | State determining device | |
EP3232282B1 (en) | Diagnostic device and method for monitoring the operation of a technical plant | |
DE3827285A1 (en) | CONTROL DEVICE FOR AN INJECTION MOLDING MACHINE | |
EP0756219B1 (en) | Method for supervising product properties and method for controlling a manufacturing process | |
DE10241746B4 (en) | Method for cyclic quality assessment and process monitoring in periodical production processes | |
EP3876060B1 (en) | Method and computing unit for analyzing the reason for an anomalous state of a machine | |
EP3591482A1 (en) | Monitoring of a technical facility | |
DE2446023C2 (en) | Method for operating at least one compression molding press | |
EP0784535B1 (en) | Method of influencing machine setting values and device for carrying out the method | |
AT522639B1 (en) | Device and method for visualizing or assessing a process status | |
EP3324170B1 (en) | Method and device for automatic processing and testing of gears | |
DE102020104287A1 (en) | Method and device for operating a production plant | |
DE60220327T2 (en) | Method and device for evaluating plastics using an injection molding machine | |
EP4137302B1 (en) | Method and evaluation device for monitoring a vulcanization process of a vehicle tyre in a tyre heating and pressing device | |
WO2002014967A2 (en) | Method for carrying out an automated production process | |
DE102020109858A1 (en) | Method of operating a system | |
DE10040731A1 (en) | Controling automated production process involves running virtual model with limited number of production parameters stored with real interdependencies determined from the process | |
DE102019208922A1 (en) | Method and device for controlling a production process | |
WO2024083904A1 (en) | Process characteristic number determination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G05B 13/00 |
|
8131 | Rejection |