EA031192B1

EA031192B1 - Способ и система итеративного управления производством

Info

Publication number: EA031192B1
Application number: EA201300029A
Authority: EA
Inventors: Харалд Хербст
Original assignee: Бореалис Аг
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2018-11-30
Also published as: EP2400358A1; WO2011161112A1; CA2803692A1; CA2803692C; CN103109243B; EP2400358B1; KR101522110B1; KR20130044305A; US20130245807A1; BR112012032826A2; US10324442B2; JP5701981B2; JP2013535064A; EA201300029A1; CN103109243A

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу управления и оптимизации процессом производства по меньшей мере одного материала и продукта, полученного из композиционного материала. Следовательно, устройство управления производством обеспечивается тремя различными группами параметров, а именно повторно определенные измеряемые параметры, номинальные параметры и корректирующие параметры, где измеряемый и номинальный параметры могут быть выбраны из группы, включающей параметры процесса, параметры состава материала и параметры свойств продукта. Корректирующие параметры могут быть выбраны из группы, включающей параметры процесса и параметры состава. В качестве эталонных значений устройство управления производством обеспечивается номинальным параметром. Во время первой стадии производства измеряют по меньшей мере один измеряемый параметр, и устройство управления производством обеспечивается измеренными значениями. Если есть значительное отклонение значений от номинальных параметров, устройство устанавливает по меньшей мере один корректирующий параметр на основе измеряемого параметра и на основе номинального параметра, таким образом рассматривается любое взаимодействие между различными параметрами, вызванное изменениями любого параметра.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к итеративному управлению процессом производства. В частности, настоящее изобретение относится к итеративному способу управления процессом производства, устройству управления производством для итеративного управления процессом производства, устройству для промышленного производства, применению устройства управления производством, элементу компьютерной программы и машиночитаемому носителю.

Предшествующий уровень

Эксплуатационные свойства изделий из пластика являются объектом инжиниринга. В целом инжиниринг может быть разделен на три различных вида деятельности, которые, как правило, осуществляются по отдельности в различных организациях или компаниях. Обычно поставщики материала оптимизируют материал и поставляют материал с адаптированным к нуждам получателя составом. При качественном инжиниринге оптимизированные материалы получают при оптимизированных условиях производства. Производители оригинального оборудования (OEM) ответственны за качество продукта и функциональность полученной части. Используемый инжиниринг определяет эксплуатационные свойства продукта.

Пластик является общим термином для широкого ряда продуктов синтетической и полусинтетической полимеризации. Как правило, такие продукты получают проведением реакций полимеризации, а именно, дополнительной полимеризации или конденсационной полимеризации, и они могут содержать другие вещества для повышения производительности или снижения стоимости.

Таким образом, полимер представляет вещество, состоящее из молекул, состоящих из повторяющихся структурных единиц или так называемых мономеров, соединенных ковалентными химическими связями. Хорошо известные примеры полимеров включают пластики, ДНК и белки. Простыми и известными примерами дополнительно могут быть полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), полистирол, поливинилхлорид (PVC), политетрафторэтилен (PTFE), полиметилметакрилат (РММА), полиамид (РА), поликарбонат (PC), полиэтилентерефталат (PET). В зависимости от нужд применения, материал пластика адаптируют за счет различных составляющих и подобранных пропорций этих составляющих. Часто полимер получают с одним или более дополнительным веществом или добавкой. Эти вещества могут быть использованы в качестве растворенных или нерастворенных (чистых) добавок в полимере. В случае растворенных добавок, растворитель называется мастербатчем. Также эти мастербатчи определяют и влияют на свойства получаемого материала. Эти мастербатчи сами могут представлять полимер и могут быть в любом состоянии, таком как твердое, жидкое или газообразное, в процессе промышленного получения пластика. Дополнительно, конечный состав мастербатча может определяться более чем одним мастербатчем.

Краткое описание

Объект настоящего изобретения позволяет обеспечить улучшенное управление процессом производства.

Этот объект может быть реализован признаками, приведенными в независимых пунктах формулы изобретения. Преимущественные варианты воплощения настоящего изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Описанные варианты воплощения настоящего изобретения также относятся к итеративному способу управления процессом производства, устройству управления производством для итеративного управления процессом производства, устройству для промышленного производства, применению устройства управления производством, элементу компьютерной программы и машиночитаемому носителю. Синергетический эффект может быть достигнут в результате различных комбинаций вариантов воплощения, хотя они могут быть и не описаны детально.

Дополнительно, следует отметить, что все варианты воплощения настоящего изобретения, относящиеся к способу, могут быть осуществлены в описанной последовательности стадий, тем не менее, это не является исключительной и единственной последовательностью стадий способа. Здесь описаны все отличающиеся последовательности и комбинации стадий способа.

Следовательно, в первом, приведенном в качестве примера варианте воплощения настоящее изобретение относится к итеративному способу управления процессом производства по меньшей мере одного композиционного материала и продукту, полученному из композиционного материала. Следовательно, способ включает стадии обеспечения устройства управления производством по меньшей мере одним номинальным параметром от первого производства, который определяет необходимость настройки по меньшей мере одного корректирующего параметра для последующих циклов процесса. Решение базируется на анализе измеряемого параметра и номинального параметра. Следовательно, измеряемый параметр и номинальный параметр выбирают из группы, состоящей из параметров процесса, параметров состава материала и параметров свойств продукта. Соответственно корректирующий параметр выбирают из группы, состоящей из параметров процесса и параметров состава материала.

В этой связи, два или три измеряемых параметра и два или три номинальных параметра могут быть использованы одновременно, где эти параметры включают по меньшей мере один параметр процесса, один параметр состава материала и один параметр свойств продукта.

- 1 031192

Следует отметить, что используемые в описании настоящей патентной заявки термины обеспечение параметра, выбор параметра и настройка параметра включают выбор параметра из ряда параметров наряду с определением значения выбранного параметра. Например, обеспечение, выбор или настройка параметра процесса давление: р=500 бар в качестве корректирующего параметра включает выбор, при котором давление должно быть корректирующим параметром наряду с определением значения 500 бар.

Дополнительно, следует отметить, что используемый в описании настоящей патентной заявки термин устройство управления производством следует понимать, как устройство контроля продукта, которое нацелено на оптимизацию свойств части и материала согласно заданным требованиям (номинальный параметр). Фактически это устройство позволяет управлять процессом производства или процессом превращения части, композиции материала (или состава) или их обоих одновременно.

Следовательно, устройство управления производством может представлять интегральную схему, например, в компьютере с сохраненной на ней компьютерной программой. Также это может быть элементом компьютерной программы, которая запускается на компьютере, используемом для общих целей. Дополнительно, устройство управления производством может включать дисплей для отражения настроек номинальных параметров, текущих процессов, расчетов и результатов для пользователя. Устройство управления производством может работать автоматически, но также при вмешательстве пользователя и ручном управлении пользователем.

Устройство управления производством может быть дополнительно соединено или взаимодействовать с моделирующими программами, которые могут выдавать прогноз в течение короткого периода времени, то есть он-лайн, последствия варьирования любого типа параметра процесса и/или варьирования составляющих и пропорций составляющих композиции материала (параметры состава материала) на конечные характеристики полученного продукта. Таким образом, последствия варьирования любого типа параметров процесса определяются выполнением моделирования, последствия варьирования составляющих и пропорций составляющих композиции материала определяются моделированием свойств материала, и конечные характеристики, полученные при этих параметрах процесса, и свойства составляющих/составляющего определяются моделированием применения. Дополнительно, устройство управления производством может быть непосредственно соединено с более профессиональной информационной системой или базой данных (стохастической), например, поставщика материала, что позволяет провести профессиональный анализ (оптимизацию) установки, применяемой на производстве в текущий момент. Это соответствует профессиональному анализу параметров процесса и соответствующих составов, что позволяет обеспечить улучшенную поддержку потребителя поставщиком материала.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин процесс производства может включать все типы процессов превращения, например, процессов превращения различных материалов, таких как полимеры и мастербатчи, и добавки, например, в пластиковые продукты (например, облицовка бампера). Поскольку качество пластиковых частей зависит от настроек процесса получения наряду с конечной композицией материала (состава), термин процесс производства включает оба релевантных параметра: процесс производства пластиковых частей и производство конечного состава материала.

Дополнительно, используемый в описании настоящей патентной заявки термин номинальный параметр может быть заданным или желательным параметром со значением, которое определяется целью или требованием. Следовательно, номинальный параметр может быть использован как контроль. Номинальный параметр может быть определен или заранее определен автоматически или вручную. Таким образом, свойство обрабатываемого материала, любое свойство процесса производства или процесса превращения и любое свойство конечного продукта (пластиковая часть) может быть номинальным параметром.

Дополнительно, любой номинальный параметр контролируется в диапазоне, включая, минимальное и максимальное значение. Объектом такого механизма контроля является достижение целевого показателя для каждого определенного номинального параметра. Если это невозможно осуществить за счет параметров состава материала и/или параметров процесса, компьютер дает подсказку - сигнал предупреждения, и дает дополнительные предложения (пределы). Номинальные параметры дополнительно могут быть классифицированы в порядке важности.

Примерами свойств материала/продукта, которые главным образом могут быть определены параметрами процесса производства, являются масса, усадка (размеры), деформация, воздействие на внешний вид поверхности продукта такое, как утяжина, блеск и тигровые полосы. Примеры свойств материала/продукта, которые главным образом могут быть определены параметрами состава материала, представляют цвет, плотность, механические и термомеханические свойства, такие как модуль упругости, свойства произведенного продукта, деформация при разрушении, ударная вязкость, вязкоэластичные характеристики (ползучесть) и коэффициент термического расширения. Дополнительно, реология материала, усадка материала, внешний вид поверхности и параметры эмиссии являются преимущественными для определения состава материала. В качестве примеров свойств конечного продукта могут быть указаны жесткость продукта, ударопрочность продукта, размеры продукта и деформация продукта. Это все примеры номинальных параметров. Дополнительно, обеспечение по меньшей мере одного номи

- 2 031192 нального параметра может быть осуществлено вручную пользователем или автоматически компьютерной программой, которая получает информацию из базы данных на основе конкретной заранее определенной информации, такой как предыдущие данные производства.

Дополнительно, используемый в описании настоящей патентной заявки термин измеряемый параметр относится к измерению или анализу параметра, который может включать параметры, касающиеся процесса производства, параметры, касающиеся состава композиционного материала, параметры, касающиеся свойств полученного продукта (конечный продукт), и параметры, касающиеся условий процесса производства (например, температура).

Примерами параметров процесса могут быть температура плавления, температура средства производства, скорость впрыска и/или профиль, точка ветвления, давление и профиль упаковки, время упаковки, время охлаждения, время обработки или любой другой параметр процесса, подходяще контролируемый обработкой сообщений по умолчанию от датчиков промышленного устройства (например, машина для литья под давлением). Дополнительно, фактические параметры процесса могут непрерывно отслеживаться устройством управления производством, что означает постадийно в процессе производства в случае, например, литья под давлением, или непрерывно в случае, например, экструзионной обработки. Следовательно, устройство управления производством, например, может быть устройством управления машиной для литья под давлением.

Измеряемый параметр дополнительно включает параметры состава материала. Примеры параметров состава материала могут представлять любой тип функционального мастербатча и соответствующую пропорцию мастербатча наряду с любыми другими контролируемыми параметрами дозирующей системы. Определенный функциональный мастербатч содержит концентрированные вещества, которые будучи диспергированными в конечном материале, влияют на специфические свойства материала и, следовательно, полученного продукта. Например, содержание частиц, усиливающих полимерный композит, может быть параметром состава материала. Композиция состава, составляющие и соответствующие пропорции отслеживаются и контролируются постадийно устройством управления дозировкой. Эти измеряемые параметры или значения измеряемого параметра также передаются на устройство управления производством постадийно или непрерывно.

Примеры измеряемых параметров конечного продукта могут быть измеренными значениями, например, цвет, масса, размеры, жесткость, ударопрочность, внешний вид поверхности, эмиссии, запах, которые измеряются автоматически или вручную, независимо от количества измерений.

Дополнительно, следует отметить, что все три типа измеряемых параметра, такие как параметры процесса, параметры состава материала и параметры продукта, отслеживаются во время или после цикла и автоматически/вручную подаются на устройство управления производством. В качестве альтернативы, устройство управления производством может функционировать только на основе измеряемых параметров процесса или измеряемых параметров состава материала.

Следовательно, по меньшей мере один измеряемый параметр может быть обеспечен автоматическим измерением или анализом и может быть обеспечен он-лайн. Но также возможна ручная настройка измеряемого параметра пользователем (в случае иного заданного пользователем значения).

Это может быть сделано на первом цикле производства, который является началом, или первой стадии итеративного способа, которая приводит к улучшению процесса производства во время процесса со множеством циклов. Следовательно, достигается контроль качества полученного материала или продукта.

Дополнительно, используемый в описании настоящей патентной заявки термин корректирующий параметр может включать параметры процесса и параметры состава материала. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин параметры состава материала, например, может быть любым типом используемого функционального мастербатча, любой используемой пропорцией любого мастербатча, и в объем термина параметр состава материала может входить любой другой параметр, контролируемый системой дозировки. Оба ряда корректирующих параметров отслеживаются непрерывно (например, экструзия) или постадийно (например, литье под давлением) устройством управления производством. Это позволяет следить за качеством и позволяет получить самообучающуюся систему, которая способна быстро получить продукт, сделанный из композиционного материала, который отвечает заданному значению номинальных параметров.

Дополнительно, корректирующие параметры определяют на базе логического анализа устройства управления производством. Они могут быть повторно определены только в зависимости от эффективности, параметров процесса или параметров состава материала. В некоторых случаях оба ряда параметров повторно определяют одновременно. В случае, когда номинальный параметр не может быть получен определением корректирующего параметра, устройство управления производством может послать сигнал-подсказку пользователю. Другими словами, поскольку устройство управления производством обеспечено информацией о составе материала, используемого для получения композиционного материала, или продукте, полученном из композиционного материала, и информацией об устройстве для промышленного производства или о процессе производства, устройство управления производством рассчитывает при использовании логических и арифметических зависимостей эффективный путь производства компо

- 3 031192 зиционного материала и/или продукта (настройки процесса). На основе анализа (моделирование) самую эффективную настройку параметра определяют для достижения целевого показателя номинального параметра полученного продукта. Таким образом, устройство управления производством влияет на другие параметры за счет изменения параметра.

Другими словами, устройство управления производством нацелено на качество конечного продукта (номинальный параметр) за счет контроля свойств полученного композиционного материала и/или за счет контроля параметров процесса устройством управления производством. Устройство управления производством перманентно отслеживает соответствие номинальным параметрам. Если это не так, устройство управления производством выбирает корректирующий параметр и значения этого корректирующего параметра для последующего цикла процесса для улучшения состава материала и/или параметра процесса, таким образом, чтобы достичь заданных свойств конечного продукта.

Следует отметить, что параметры состава материала и параметры процесса могут влиять друг на друга различным образом. В таком случае устройство управления производством может рассчитать силу и воздействие этих взаимодействий на свойства полученной части, благодаря по меньшей мере одной базе данных и/или алгоритмам и моделированию, которые могут быть обеспечены устройством. Эта база данных может включать информацию об используемых материалах, составах и факты, касающиеся процесса обработки. Дополнительно, числовое моделирование может происходить интерактивно и обеспечивает устройство управления производством детальной информацией о влиянии параметров процесса и/или параметров состава материала на определенные параметры, связанные с качеством конечного продукта.

Следовательно, используемый в описании настоящей патентной заявки термин композиционный материал включает любой материал, который используется в процессе производства по меньшей мере из двух различных сырьевых материалов. Например, превращение полимерного материала по меньшей мере с одним дополнительным мастербатчем в пластиковый материал любого типа может быть осуществлено при использовании итеративного способа по настоящему изобретению. Например, матричный полимер и один или несколько функциональных мастербатчей, которые смешивают вместе непосредственно в машине для литья под давлением, при использовании устройства управления дозировкой может формировать процесс производства, который контролируется итеративным способом по настоящему изобретению.

Дополнительно, следует отметить, что этот пример любого типа процесса производства пластикового материала не ограничивается итеративным способом процесса производства в такой отрасли промышленности или процессе производства.

Оба, и настройки процесса и состав материала являются очень сложными системами, которые вдобавок зависят друг от друга. Например, состав материала А и состав материала В реагируют различным образом на определенные аналогичные условия технологической обработки. Фактически состав материала А реагирует различным образом на два разных средства производства при аналогичных условиях технологической обработки, если, например, толщина стенки или длина потока продукта отличается. Таким образом, условия технологической обработки влияют различным образом на свойства продукта, и параметры процесса не могут варьировать произвольно. Настройки процесса и все их взаимозависимости являются ноу-хау, которое обеспечивается устройством управления производством. Дополнительно, оптимальный состав материала и все воздействия различных веществ мастребатчей на характеристики материала при заданных условиях технологической обработки являются ноу-хау итеративного метода по настоящему изобретению и обеспечиваются устройством управления производством, например, за счет интерактивного числового моделирования.

Следовательно, преимуществами способа по настоящему изобретению могут быть дешевое и эффективное производство материала и продуктов, например, пластиковых материалов и пластиковых продуктов. Дополнительно, способ позволяет избежать работы с готовыми к использованию материалами и итеративно находить, какой композиционный материал является самым лучшим для рассматриваемых желаемых и заданных значений. Другими словами, способ делает процесс самообучающимся процессом производства. Это позволяет не только оптимизировать настройки процесса, но также оптимизировать состав материала согласно требуемым свойствам продукта, определенным рядом номинальных параметров. Соответственно небольшие адаптации средства производства (то есть усадка) могут быть разрешены рядом оптимизированных взаимосвязанных параметров состава материала и процесса. По сравнению с традиционными промышленными процессами могут быть реализованы более быстрые и более дешевые настройки для средства производства.

Эти преимущества способа можно рассматривать как влияние одновременной и итеративной комбинации информации о материале, составе, процессе и конструкции изделия.

Дополнительно, благодаря способу по настоящему изобретению может быть гарантирована стабильность происходящего процесса в отношении свойств продукта. Одновременно может быть осуществлен контроль качества. Уменьшение числа логистических решений и снижение числа тестируемых соединений в настройках средства производства может оказать положительное влияние на способ по настоящему изобретению и, следовательно, позволяет снизить стоимость производства. Еще одним пре

- 4 031192 имуществом способа по настоящему изобретению является большая свобода для работы с различными материалами и процессами. Дополнительным признаком настоящего изобретения может быть поддержка профессионалами или профессиональными аналитическими системами и/или системами числового моделирования.

Помимо этих преимуществ настоящего изобретения также имеют место экономические эффекты и дополнительные преимущества, такие как снижение комплексности соединения, которая оказывает негативное воздействие на производство, логистические решения и транспортировку. Также способ по настоящему изобретению позволяет получить стандартизованные характеристики при крупномасштабном производстве. Также здесь описана новая бизнес-модель для поставщика материалов для торговли специфическими матричными материалами. Например, ноу-хау использования может быть лизинговая бизнес-модель для различных клиентов. Таким образом, возможен открытый стиль производства соединений, при котором материальная ответственность не ложится на клиента. В целом, комплексность соединения может быть снижена и в то же самое время улучшена стабильность производства продукта.

Другими словами, устройство управления производством совокупно применяется в традиционном производстве пластика, областях применения инжиниринга, включая материалы и конфигурируемые компоненты, и области качества инжиниринга, включая технологическую обработку, оснастку средствами производства и компонентами материала.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения способ включает стадию настройки по меньшей мере одного корректирующего параметра для последующего цикла процесса на основе измеряемого параметра и номинального параметра.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения способ включает стадии расчета первой эффективности первого возможного корректирующего параметра и второй эффективности второго возможного корректирующего параметра в отношении по меньшей мере одного номинального параметра и выбор корректирующего параметра из первого и второго корректирующих параметров, в зависимости от того, какой обладает более высокой эффективностью.

В любом варианте воплощения настоящего изобретения устройство управления производством определяет самое эффективное изменение корректирующих параметров. Возможна система с прямым управлением переменным параметром настроек за счет использования рассчитанных переменных параметров. Таким образом, полностью автоматизированный контроль, учитывающий параметры процесса, параметры свойств продукта и параметры материала, обеспечивается за счет, например, уравнений и/или баз данных, и/или числового моделирования. Также возможен ручной контроль оператором, что соответствует частичной автоматизации. Дополнительно, использование искусственного интеллекта приводит к самообучающемуся логическому управлению. Устройство управления дополнительно может управляться вручную, что означает, что используются результаты экспериментов, проведенных пользователем.

Другими словами, устройство управления производством рассчитывает различные возможности с различными корректирующими параметрами для достижения заданных значений номинальных параметров. Это делается путем комбинирования информации о материале, процессе производства и физической форме продукта. Обеспечение устройства управления производством информацией о сырьевых материалах, которые проходят обработку, с получением из них композиционного материала и обеспечение информацией о процессе производства и устройстве, используемом для промышленного производства, позволяет устройству управления производством быстро, эффективно и дешево комбинировать эту информацию для получения номинальных параметров. Все возможные последствия и взаимодействия ряда параметров могут быть учтены устройством управления производством.

Следовательно, приведенный в качестве примера вариант воплощения настоящего изобретения выбирает корректирующий параметр в отношении эффективности осуществления номинального параметра. В случае, когда измеренное отклонение от номинально параметра слишком велико, используют по меньшей мере один корректирующий параметр. Если требуется, могут быть одновременно использованы несколько корректирующих параметров. Процесс оптимизации позволяет выбрать самые эффективные корректирующие параметры или самую эффективную комбинацию различных корректирующих параметров независимо от того, принадлежат они к группе параметров процесса или параметров состава материала.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин возможно означает, что корректирующий параметр из комбинации различных корректирующих параметров может быть выбран после расчета или не выбран, в зависимости от рассчитанной эффективности.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения способ включает стадию обеспечения данными для расчета элемента из группы, включающей эффективность корректирующих параметров и влияния корректирующих параметров за счет базы данных и/или рутинного моделирования.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин влияние означает, что в процессе расчета принимаются во внимание взаимодействия изменений корректирующих параметров с другими параметрами. Отдельно следует отметить, что параметры процесса и параметры материала могут взаимодействовать.

- 5 031192

Таким образом, база данных может быть включена в устройство управления производством, но также возможно внешнее обеспечение, такое как он-лайн подключение базы данных к устройству управления производством. Таким образом, в базу данных могут быть введена информация обо всех используемых в процессе сырьевых материалах и то, как они реагируют друг с другом, и информация о процессе и устройстве для промышленного производства. Следовательно, может быть вычислено любое изменение между материалом, процессом или между ними обоими.

Таким образом, при использовании устройства управления производством возможно осуществление замкнутой системы управления свойствами части, включающей проверку параметров процесса и параметров состава материала. При использовании устройства управления усиливается концепция открытого получения соединения благодаря принятию к рассмотрению обоих рядов параметров наряду с рассмотрением свойств части. Исходя из фактически отслеживаемых параметров процесса и параметров состава материала, устройство управления производством предлагает самые эффективные настройки обоих систем (параметры процесса и параметры состава материала). Только за счет использования устройства управления производством могут быть достигнуты стабильные свойства продукта, даже если рассчитывают более чем один процесс производства или процесс превращения.

Согласно другому варианту воплощения настоящего изобретения параметр состава материала включает параметры различных составляющих сырьевого материала и параметры пропорций составляющих.

Например, в области инжиниринга пластика обрабатываемый материал оптимизируют путем адаптации состава материала к потребностям применения. Эти потребности могут быть описаны или переведены в номинальные параметры. Примерами параметров состава материала являются различные типы полимерных матриц, дополнительные вещества, такие как каучук, второе вещество, такое как тальк, мастербатч красителя и множество добавок. Эти вещества могут быть использованы, как растворенные или как не растворенные (чистые) добавки к полимеру. Также эти мастербатчи (растворители) могут определять и влиять на свойства получаемого пластикового материала. Эти мастербатчи сами могут являться полимерами и могут быть в любом состоянии, таком как твердое состояние, жидкое состояние или газообразное состояние, используемом в процессе производства пластика. Дополнительно, конечный состав мастербатча может быть определен даже более чем одним мастербатчем.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения настройка по меньшей мере одного корректирующего параметра при использовании устройства управления производством включает инициирование различных процессов производства для достижения по меньшей мере одного номинального параметра.

Таким образом, устройство управления производством может инициировать изменение процесса производства, если это необходимо для достижения номинальных параметров, быстрым, дешевым и эффективным способом. Это может быть реализовано при использовании того же самого устройства для промышленного производства, но также может относиться к другому устройству для промышленного производства при использовании устройства управления производством. Следовательно, любое соединение с устройством управления производством, которое необходимо для активации различных устройств для промышленного производства, может быть включено в устройство управления производством. Но также возможно переключение одного и того же устройство для промышленного производства на различные процессы производства.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения способ включает дополнительно следующие стадии: анализ по меньшей мере одного материала и продукта по меньшей мере по одному номинальному параметру, обеспечивающий, по меньшей мере одно новое значение измеряемого параметра для последующего цикла производства на основе анализа и на основе по меньшей мере одного номинального параметра и, обеспечивающий новое значение измеряемого параметра для устройства управления производством.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин анализ материала и продукта включает анализ свойств материала и продукта или свойств части. Следует отметить, что используемые в описании настоящей патентной заявки термины измерение и анализ взаимозаменяемы. Также это относится ко всем формам слова анализировать и измерять.

После определения номинальных параметров на первой стадии, получаемый на последующих стадиях материал или продукт анализируют или измеряют. Определяют его соответствие заданному значению, представленному номинальным параметром. Анализ или измерение позволяет понять, есть ли необходимость в получении нового значения или нескольких значений корректирующих параметров ряда измеряемых параметров, которые используют на следующем цикле процесса производства. Это является проверкой информации устройством управления производством или устройством контроля продукта, которое, исходя из этого, может принять решение и которое может определить или повторно определить новые корректирующие параметры. Другими словами, производство, измерение в отношение заранее определенных номинальных параметров, подбор новых (скорректированных) значений измеряемого параметра и последующее обеспечение новыми значениями устройства управления производством, которое повторно определяет следующий цикл производства для улучшения свойств, которые были проана

- 6 031192 лизированы или измерены и которые еще не достигли заданного значения, могут быть стадиями способа по приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения анализ и обеспечение по меньшей мере одного нового значения из ряда измеряемых параметров происходит автоматически и/или пользователем.

Это включает использование базы данных, использование рассчитанных параметров взаимосвязей или использование результатов моделирующих программ, которые при использовании компьютера вычисляют виртуально свойства материала, детали процессов превращения или свойства (тест на применение) конечного продукта (части).

Если свойства материала или продукта, которые должны быть проанализированы, подбирают при использовании измеряющего устройства, новые значения измеряемых параметров обрабатываются автоматически и могут быть посланы на устройство управления производством через устройство связи. Это устройство связи может быть проводным или беспроводным. Например, возможно обеспечить он-лайн соединение устройства, проводящего анализ, измерения или моделирование и создающего значения измеряемого параметра, с устройством управления производством, но также можно через пользовательский интерфейс обеспечиться пользователем вручную введением новых значений измеряемых параметров и полностью нового ряда измеряемых параметров. Это позволяет иметь ручную обратную связь пользователя после проверки свойств полученного материала или продукта (части).

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения способ включает стадию обеспечения замкнутой системы управления параметрами свойств продукта, включающей проверку параметров процесса и/или параметров состава материала. Поскольку замкнутая система управления в процессе производства пластика проводит управление обеими группами параметров, и параметрами процесса и параметрами материала, это управление следует рассматривать, как входящее в объем описанного здесь способа.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения процесс выбирают из группы, состоящей из литья под давлением, формования прессованием, экструзии, раздувного формования, прядения, любого непрерывного или периодического процесса производства и любого процесса производства, в котором параметры материала состава и параметры процесса влияют на свойства конечного продукта.

Следовательно, любой непрерывный и любой периодический процесс превращения пластика может быть входить в объем используемого в описании настоящей патентной заявки термина процесс производства. Во время этих процессов контроль времени дозирования и контроль различных мест расположения дозирования является выборочной. Дополнительно, количество контролируемых дозировок выборочно в случае производства пластика, в полимерную матрицу необходимо добавлять минимум один дополнительный сырьевой материал.

Примерами полученных материалов и продуктов могут быть любые пластиковые части, полученные для автомобильной промышленности, такие как покровные листы, панели, пластиковые корпуса сидений, дисплеи, рамки для дисплеев, структурные компоненты, внешние интерфейсы, вентиляторы, компоненты системы вентиляции, руль и приборы, амортизаторы, демпфер, фендеры, брызговики, крылья, части задней двери, панели корпуса и декоративные планки. Дополнительно корпуса или кожухи стиральных машин, баки стиральных машин, основание стиральной машины, корпуса пылесосов, холодильников или любые другие пластиковые части, используемые в бытовых электроприборах или в транспорте, или логистике. Также могут быть включены части трубопроводных систем, такие как водопроводные системы или системы канализации. Дополнительно, могут быть включены пленочные продукты, профили или детали-полуфабрикаты независимо от того, получены эти продукты при периодическом или непрерывном процессе производства.

Поскольку способ применяют во множестве различных процессов производства, возможен общий и эффективны способ производства высокого качества и составляющих материалов и продуктов, рассчитывающий заданные значения в течение короткого периода времени.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения процесс производства позволяет превратить по меньшей мере один полимер и по меньшей мере один мастербатч в конечный композиционный материал (соединение) продукта/части.

Следовательно, используемый в описании настоящей патентной заявки термин мастербатч может включать, например, мастербатч красителя или любого другого добавляемого вещества, которое смешивают вместе с любой полимерной матрицей, с получением пластикового материала с определенными свойствами. Пластиковый материал описан, как материал соединения, который получен по меньшей мере из двух различных сырьевых материалов, таких как полимерная матрица и мастербатч.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения материал представляет любой тип пластикового материала.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения материал выбирают из группы, состоящей полипропилена, полиамида, полиметилакрилата, меламиновой смолы, каучуковоподобных материалов, любых других термопластичных и термоотверждающихся по

- 7 031192 лимеров, неармированных композитов, армированных композитов и частично армированных композитов.

Следовательно, этот приведенный в качестве примера вариант воплощения настоящего изобретения включает любую возможную смесь этих материалов. Неармированные композиты могут состоять из одного или более гомогенного полимера, который может быть перемешан. Также возможно добавление добавок. Армированные композиты могут быть определены гетерогенной структурой материала (морфологическая фаза), которая может существовать в наномасштабе, микромасштабе и макромасштабе. Дополнительно, армированный композит может состоять из одной или более полимерной матрицы, нескольких систем наполнителей и/или добавок. По существу армированные композиты могут состоять из твердых и мягких частиц или любой их комбинации. Дополнительно, возможна любая пропорция описанных здесь смесей, добавок, частиц и красящих пигментов.

Дополнительно, вещества составов, используемых в описанном процессе производства, могут быть как растворенными в другом материале, где растворитель называется мастербатчем, так и в чистой форме (частицы чистого талька). Дополнительно, мастербатчи могут быть разведены или не разведены другим материалом. Далее компоненты концентрированных веществ выборочно могут дозироваться отдельно, другими словами, возможно содержание чистых частиц наряду с любыми частицами функционального мастербатча. Дополнительно, возможна смесь растворенных веществ. Таким образом, число и количество веществ, которые будут дозироваться, может быть неограниченным. Дополнительно, различные дозирующие системы могут работать в процессе производства одновременно. Число и количество веществ, дозируемых различными дозирующими системами, может быть неограниченно. Дополнительно, число или вещества, определяющие состав, могут быть неограниченны. Дополнительно, материал мастербатча может быть выборочным. Например, материал мастербатча может представлять полимер, твердое вещество, жидкость или газ. Дополнительно, число веществ мастербатча, растворенных в одной матрице мастербатча может быть неограниченно. Дополнительно, носитель мастербатча может представлять тот же самый материал, что и состав материала продукта (большая часть объема) или также может быть веществом, которое само влияет на характеристики состава материала. Носитель матрицы также может представлять такой же материал, как и конечный состав матрицы. Следовательно, материал матрицы является основным материалом носителя конечного состава, вещества носителя матрицы всех матриц могут быть такими же или отличающимися. Следовательно, возможны вариации мастербатча. Дополнительно, число матриц, определяющих один носитель мастербатча, может быть не ограничено. Число односоставных мастербатчей, контролируемых в различных дозирующих устройствах, может быть не ограничено. Некоторые вещества представляют чистые и, следовательно, не растворены, некоторые растворены в мастербатчах. Число односоставных веществ, определяющих состав, может быть не ограниченным, при этом минимум одно дополнительное вещество, которое может быть растворено или не растворено, дозируется контролируемым образом, как это было предложено. Контролируемо дозируемое вещество может влиять на одно единственное конечное свойство или на несколько различных свойств. Число свойств, на которые оказывается влияние, и число веществ, которые дозируются, может быть выборочным. Следует отметить, что односоставное вещество, как правило, различным образом влияет на различные свойства. Дополнительно, одно вещество может взаимодействовать с другими веществами и оказывать воздействие, отличающееся от заданного. Минимально одно дополнительное вещество может быть контролируемо дозированно в процессе превращения.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения представлено устройство управления производством для итеративного управления процессом производства по меньшей мере одного материала и продукта, полученного из материала. Это устройство управления производством включает устройство для проведения расчетов и интерфейс для ввода, где интерфейс для ввода адаптирован для приема по меньшей мере одного номинального параметра, где интерфейс для ввода дополнительно адаптирован для приема по меньшей мере одного измеряемого параметра на первом цикле производства. Дополнительно, устройство для проведения расчетов адаптировано для расчетов по меньшей мере одного корректирующего параметра для последующих циклов процесса (или времени) на основе измеряемого параметра и на основе номинального параметра, при этом измеряемый параметр и номинальный параметр выбирают из группы, состоящей из параметров процесса, параметров состава материала и параметров свойств продукта. Дополнительно, корректирующий параметр выбирают из группы, состоящей из параметров процесса и параметров состава материала.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин процесс производства обычно представляет периодический процесс, в котором устройство управления производством периодически принимает значения измеряемого параметра. В качестве альтернативы, в случае непрерывного процесса производства, устройство управления производством принимает информацию по измеряемым параметрам в процессе производства.

При применении такого устройства управления производством при любом типе процесса производства, в частности при производстве пластика и пластиковых продуктов, описана замкнутая система управления свойствами продукта, включающая проверку параметров процесса и параметров состава материала. Только рассмотрение обоих рядов параметров, параметров процесса и параметров состава мате

- 8 031192 риала, реализует замкнутую систему управления, которая определяет свойства полученного продукта. Исходя из фактически отслеживаемых параметров процесса и параметров состава материала, устройство управления производством предлагает самые эффективные настройки обеих систем. Это делается проведением расчета и применением самого эффективного корректирующего параметра или ряда параметров для следующем цикле производства или времени производства для получения фактического ряда номинальных параметров (требований) свойств продукта.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения устройство управления производством включает интерфейс для выводы, где интерфейс для вывода адаптирован для инициирования контроля устройства для промышленного производства на основе корректирующего параметра.

Другими словами, устройство управления производством может установить новые параметры процесса и состава материала или устройства для промышленного производства, или одно из устройств для превращения и/или устройство для дозирования, или любое другое релевантное устройство, необходимое для производства продукта.

После проведения анализа или измерения измеряемых параметров или значений измеряемых параметров и после расчета отклонения номинальных параметров процесса сигналы посылаются из устройства управления производством через или при использовании интерфейса для вывода на устройство для промышленного производства, которое таким образом, контролируется устройством управления производством. Это осуществляется, исходя из рассчитанного корректирующего параметра, который гарантирует, что информация об используемых материалах в комбинации с информацией о соответствующем процессе превращения применяется наилучшим образом.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения устройство управления производством включает по меньшей мере одно измеряющее устройство для проведения анализа свойства по меньшей мере одного материала и/или одного продукта в отношении по меньшей мере одного определенного номинального параметра.

Для проверки свойств и характеристик полученного материала или полученной части, могут быть проведены различные анализы, тесты и измерения при использовании измеряющего устройства в отношении свойств, которые должны быть достигнуты. Измеряемые свойства (номинальный параметр) представляют или заранее определенные перед началом процесса производства, или они могут быть определены даже в процессе производства.

Например, если номинальный параметр представляет определенный модуль Юнга, характеризующийся OEM (параметром чистого вещества), проводят механический тест продукта для сбора данных о фактической жесткости продукта, которая фактически является функцией модуля Юнга материала. Если полученные данные по жесткости и, следовательно, по модулю Юнга не подходят, рассчитывается и определяется самое эффективное значение корректирующего параметра для улучшения последующего цикла производства. Параметр материала (модуль Юнга), например, может быть заранее определен по справочнику OEM и проверку осуществляют, например, проведением тестирования стандартов (образцов) или, если возможно, непосредственно на продукте (части), что позволяет получить фактическое значение, например, измеряемого параметра Модуль Юнга (жесткость материала).

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения измеряющее устройство выбирают из группы, состоящей из устройства, измеряющего размеры, устройства, измеряющего плотность и массу, оптического измеряющего устройства, механического измеряющего устройства, магнитного измеряющего устройства, устройства, измеряющего температуру, электрического измеряющего устройства, устройства, измеряющего цвет, и любого сенсора, позволяющего измерить свойства материала продукта, полученной части (например, размеры) или процесса.

Свойства материла также могут быть измерены на образце, взятом из продукта, при использовании стандартного тестирования. Следовательно, может быть обеспечен пользовательский интерфейс для ввода измеренных значений измеряемых параметров.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения устройство управления производством включает устройство дистанционного управления, где пользователь при использовании устройства дистанционного управления управляет устройством управления производством с устройства дистанционного управления.

Этот приведенный в качестве примера вариант воплощения настоящего изобретения имеет преимущество, состоящее в том, что, например, человек или система поставщика материала или поставщика устройства для промышленного производства позволяет осуществлять удаленный контроль процесса производства, который может происходить на расстоянии.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения устройство управления производством дополнительно включает по меньшей мере два различных устройства для моделирования, определяющих эффективность корректирующих параметров и/или воздействие корректирующих параметров.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения устройство управления производством включает по меньшей мере две различные базы данных, храня

- 9 031192 щих данные по меньшей мере одного отличающегося процесса производства и/или отличающихся сырьевых материалов для процесса производства, где каждая база данных соединена с устройством управления производством, где устройством управления производством пользуются различные пользователи через подключение для различных процессов производства.

Следует отметить, что в другом варианте воплощения настоящего изобретения две базы данных равнозначны друг другу и есть только одна база данных, в которой сохраняются свойства и все взаимосвязи.

Другими словами, представлена система управления для итеративного контроля процесса производства по меньшей мере одного материала или продукта для множества пользователей. Как показано, например, на фиг. 5, различные пользователи с их собственными различными базами данных по специфическим материалам и/или специфическим процессам могут иметь доступ к устройству управления производством. Следовательно, различные пользователи в различных местах могут пользоваться преимуществами устройства управления производством. Для каждого из них есть свое собственное применение устройства управления производством, которое может быть специфическим для их материала и процесса производства. Это, например, может быть применено в ситуации, где поставщик материла, обладая информацией о материале и составе материала, предоставляет возможность различным клиентам, каждый из которых производит разные продукты при использовании различных материалов, поставляемых поставщиком материала. Совместное использование информации о материале с каждым конкретным клиентом в комбинации со специфическими знаниями клиента о процессе производства дает преимущества для каждого клиента в процессе его собственного производства. Это стало возможным благодаря использованию устройства управления производством, которое эффективно и быстро контролирует и оптимизирует каждый специфический и отличающийся процесс производства.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения присутствует устройство управления производством для итеративного управления процессом производства по меньшей мере одного композиционного материала и продукта, полученного из композиционного материала. Следовательно, устройство для промышленного производства включает устройство управления производством, как описано здесь выше или ниже.

Дополнительно, устройство для промышленного производства может представлять любое устройство, которое способно работать по меньшей мере в одном из следующих процессов: литья под давлением, формования прессованием, экструзии, раздувного формования, прядения, любого непрерывного или периодического процесса производства и любого процесса производства, в котором параметры состава материала и параметры процесса влияют на свойства конечного продукта.

Согласно другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения устройство для промышленного производства дополнительно включает устройство контроля материала и устройство контроля процесса, где устройство контроля материала в комбинации с устройством управления производством адаптировано для управления выбором различных составляющих сырьевого материала и пропорций составляющих, где устройство контроля процесса в комбинации с устройством управления производством адаптировано для управления параметрами процесса.

Другими словами, устройство контроля материала выбирает композиционного материала и дозировок вместо устройства управления производством, при этом устройство контроля процесса, например, устройство для промышленного превращения контролирует параметров процесса вместо устройства управления производством. Следует отметить, что это делается в комбинации с устройством управления производством, что означает, что измеряемые параметры, например, измеряют или анализируют при использовании устройства контроля процесса, но они подаются на устройство управления производством для расчета правильных корректирующих параметров. Дополнительно, корректирующие параметры посылаются от устройства управления производством на устройство контроля материала и устройство контроля процесса. Затем устройство контроля материала изменяет настройку дозирующей системы, исходя из новых корректирующих параметров. Далее устройство контроля процесса устанавливает корректирующие параметры, относящиеся к процессу производства или процессу превращения или любому параметру, относящемуся к устройству для промышленного производства.

Дополнительно, устройство для промышленного производства может включать любой тип дозирующей системы, управляемой устройством управления производством, и систему производства, контролируемую устройством, где устройство комбинирует обе системы открытого производства соединения.

В другом приведенном в качестве примера варианте воплощения настоящее изобретение относится к применению устройства управления производством для превращения любых материалов в пластиковый материал, образующий продукт.

В другом приведенном в качестве примера варианте воплощения настоящее изобретение относится к элементу компьютерной программы, где элемент характеризуется адаптацией при использовании на компьютере, используемом для общих целей для реализации компьютером стадий и способа.

В другом приведенном в качестве примера варианте воплощения настоящее изобретение относится к машиночитаемому носителю, на котором хранится элемент компьютерной программы.

- 10 031192

Следовательно, элемент компьютерной программы может быть сохранен на вычислительном устройстве, которое также может быть частью варианта воплощения настоящего изобретения. Это вычислительное устройство может быть адаптировано для выполнения или индуцирования выполнения стадий описанного выше способа. Дополнительно, оно может быть адаптировано для работы с компонентами описанного выше устройства. Вычислительное устройство может быть адаптировано для автоматической работы и/или выполнения запросов пользователя или может работать удаленно. Дополнительно, вычислительное устройство может запрашивать выбор пользователя для обработки вводных данных пользователя.

Этот варианта воплощения настоящего изобретения включает оба, и компьютерную программу, которая использует настоящее изобретение с самого начала, и компьютерную программу, которая за счет обновления преобразовывает существующую программу в программу на основе настоящего изобретения.

Дополнительно, в другом приведенном в качестве примера варианте воплощения настоящее изобретение относится к машиночитаемому носителю для формирования элемента компьютерной программы, доступного для загрузки, где элемент компьютерной программы адаптирован для выполнения способа по одному из описанных выше вариантов воплощения настоящего изобретения.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к комбинированию информации о материале, информации о технологической обработке и информации о взаимосвязанном влиянии обоих на формирование специфических свойств продуктов, таким образом, чтобы осуществлять многостадийное производство пластика по меньшей мере из двух материалов быстро, эффективно, стабильно, дешево. Дополнительно, это может управляться удаленно, что позволяет контролировать множество производств при использовании одного единственного устройства управления производством (многозадачность).

В другом аспекте настоящее изобретение относится к моделирующим программам, рассчитывающим измеряемый параметр композиционного материала и/или параметр технологической обработки для определения номинальных параметров свойств продукта, который состоит по меньшей мере из одного полимера и по меньшей мере одного мастербатча, превращенных в композиционный материал. Таким образом, для поиска, или наилучших начальных настроек измеряемых параметров или самых эффективных коррекций любого измеряемого параметра может быть применен любой расчетный метод или любая: комбинация расчетных методов, введенные эмпирические сведения, стохастический анализ (база данных), физические параметры на основе расчетных моделей или подробного числового моделирования. Дополнительно, методы моделирования (программы) на следующей стадии затем могут быть связанны с методом численного расчета для оптимизации и/или обратного инжиниринга. Все эти компьютерные программы могут непосредственно взаимодействовать с устройством управления производством или компьютерная программа также может работать удаленно.

Может быть рассмотрено как сущность изобретения, что информацию о материалах, информацию о процессе производства или устройствах для промышленного производства комбинируют для достижения быстрого, эффективного, стабильного, адаптированного или дешевого управления процессом производства.

Определенные выше аспекты и дополнительные аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения также могут быть понятны из примеров вариантов воплощения настоящего изобретения, описанных здесь далее. Далее настоящее изобретение будет описано более детально со ссылкой на не ограничивающие примеры вариантов воплощения настоящего изобретения.

Краткое описание фигур

Фиг. 1 - схематическое изображение устройства управления производством по приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения;

фиг. 2 - схематическое изображение другого устройства управления производством по другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения;

фиг. 3 - схематическое изображение другого устройства управления производством по другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения;

фиг. 4 - технологическая схема способа;

фиг. 5 - схематическое изображение другого устройства управления производством по другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения;

Фиг. 6 - схематическое изображение другого устройства управления производством по другому приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения; и

Фиг. 7 - схематическое изображение устройства для промышленного производства по приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения.

Детальное описание фигур

Аналогичные или связанные компоненты на нескольких фигурах приведены под одними и теми же номерами позиций. Фигуры приведены схематически, а не полномасштабно.

На фиг. 1 приведено устройство управления производством 1 по приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения. Оно может включать устройство для проведения расчета 5, интерфейс для ввода 6 и один или несколько интерфейсов для вывода 15. Номинальные параметры 7

- 11 031192 могут быть заранее определены пользователем или могут быть выданы базой данных на интерфейс для ввода 6. Также они могут быть изменены в процессе производства 2. Дополнительно, ручная настройка измеряемых параметров 8а может быть проведена пользователем при использовании, например, дисплея. Но также возможна автоматическая или он-лайн настройка измеряемых параметров 8b. Обе настройки обеспечиваются через интефейс для ввода 6. Автоматически полученные измеряемые параметры 8b могут быть генерированы после проверки свойств полученного материала 3 или продукта 4 измеряющим устройством 17. Это может быть сделано, как показано на фиг. 1, после получения материала 3 или продукта 4 при использовании устройства для промышленного производства 16 на первом цикле производства.

При этом дополнительные измеряемые параметры 8 могут быть посланы на интрефейс для ввода 6 устройства управления производством 1 с устройства контроля процесса 26 наряду с устройством контроля материала 25 наряду с устройством контроля составляющих состава 27. Этот контроль составляющих состава также может быть частью устройства контроля материала. Это обеспечение измеряемыми параметрами приведено под номером 8. Все эти вводы измеряемого параметра 8, 8а и 8b, обеспеченные на интефейсе для ввода, затем могут быть использованы устройством для проведения расчета 5 для поиска быстрого и эффективного решения для улучшения процесса производства за счет использования поиска самых эффективных корректирующих параметров 10 для второго цикла. Затем эти корректирующие параметры 10 могут быть посланы через интерфейс для вывода 15 на устройство контроля материала 25 и на устройство контроля процесса 26. Также контроль составляющих состава 27 может быть обеспечен корректирующими параметрами 10. Как показано стрелкой 37, обеспечена передача между устройствами контроля и частями, которые контролируются.

Следовательно, на фиг. 1 приведен процесс производства 2, контролируемый и оптимизируемый устройством управления производством 1 благодаря информации о материале, поведении материала при определенных условиях технологической обработки и информации о технологической обработке, скомбинированной устройством управления производством. Возможные взаимодействия из-за изменений параметров между параметрами состава материала, параметрами технологической обработки и параметрами свойств продукта, учитываются для оптимизации устройством управления производством.

Если применить устройство управления производством 1, например, для инжиниринга пластика, то оно может скомбинировать информацию о материале от поставщика материала, что в норме оптимизирует материал и адаптирует состав материала к нуждам применения с информацией поставщика устройства для промышленного производства. Дополнительно, информация о конструкции продукта может быть включена в функциональное наполнение устройства управления производством. Это означает, что корректирующий параметр может быть, например, толщиной конкретной части продукта для достижения определенной упругости. Анализируя наилучшую стратегию для достижения цели благодаря скорректированному процессу и настройкам дозировки, устройство управления производством в комбинации с сигналами обратной связи измеряемых параметров действует как система замкнутого управления свойствами продукта или материала.

Другими словами, устройство управления производством 1 координирует и определяет за счет отслеженных переменных измеряемых параметров 8 и за счет ряда переменных номинальных параметров 7 (целевые свойства продукта) корректирующие переменные параметры 10 времени последующего процесса (например, экструзия) или последующем цикле процесса (например, литье под давлением).

Корректирующие переменные параметры 10 установлены на основе достоверных и определенных зависимостей (логических, арифметических). Таким образом, реализуется замкнутая система управления свойствами части благодаря учету любого параметра, который определяет свойства конечного продукта и/или материала (процесс, состав, условия процесса). Логическая часть принимает решение об эффективности корректирующих переменных параметров. В некоторых случаях более эффективно адаптировать настройки процесса вместо пропорций состава и наоборот. При этом коррекция любого параметра может проводиться устройством одновременно. Поставщиком материала тестируется влияние зависимости (логические) любого рассмотренного состава мастербатча (например, тальковый мастербатч) на свойства материала при рассмотрении варьирования параметров процесса и условий. Эта информация тесно связанна с конкретным мастербатчем и, следовательно, поставщик материала обеспечивает устройство управления производством 1 этой информацией.

На фиг. 2 приведен приведенный в качестве примера другой вариант воплощения настоящего изобретения. Устройство управления производством 1 приведено с различными сырьевыми материалами 20. Следовательно, эта иллюстрация может быть интерпретирована, как пример производства пластика, где под 31 указан полимер, а под 32 указаны различные мастербатчи или добавки, которые могут быть дозированы в различных количествах. Этот контроль устройством управления производством 1 может быть, например, проведен устройством контроля материала 25 (здесь не показано). Поскольку устройство управления производством 1 позволяет инициировать различные процессы производства, например, устройством управления производством инициируются первый процесс 29 и второй процесс 30. Учет при оптимизации различных процессов производства позволяет очень быстро достичь отрегулированных свойств продукта 33.

- 12 031192

На фиг. 2 видно, что способ по настоящему изобретению может быть применен для открытых систем получения соединения. В этих системы присутствует, например, по меньшей мере один полимер и по меньшей мере один дополнительный мастербатч. Дополнительно, в различных процессах производства может быть использована оптимизация всех настроек.

На фиг. 3 приведен приведенный в качестве примера другой вариант воплощения настоящего изобретения. Следовательно, устройство управления производством 1 обеспечивается различными параметрами процесса 12, приведено слева, и рядом различных параметров состава материала 13, приведено справа. Комбинируя информацию двух различных рядов параметров, устройство управления производством инициирует контроль и повторное определение процесса производства 2. Дополнительно, устройство управления производством 1 может принять во внимание изменения условий процесса 28. После каждого цикла производства материал 3 или продукт 4 может быть проверен измерением или проведением анализа параметра свойств продукта 14, что позволяет получить измеряемый параметр 8. Этот измеряемый параметр 8 затем посылается обратно на устройство управления производством в качестве обратной связь, где с учетом обратной связи устройство управления производством повторно определяет весь процесс определением корректирующих параметров. Это выполняется на основе измеряемого параметра 8 и заданного значения, которое представлено номинальными параметрами 7.

На фиг. 4 приведена технологическая схема итеративного способа управления процессом производства 2 по меньшей мере одного композиционного материала 3 и продукта 4, полученного из композиционного материала 3 по приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения. На первой стадии S1 обеспечено устройство управления производством 1. Затем на второй стадии S2 устройство управления производством 1 обеспечивается по меньшей мере одним номинальным параметром 7, а на стадии S3 устройство управления производством 1 обеспечивается по меньшей мере одним измеряемым параметром 8 на первом цикле производства. На стадии S4a устройство управления производством 1 принимает решение о необходимости настройки по меньшей мере одного корректирующего параметра 10 для последующего цикла процесса. На стадии S4 устройство управления производством 1 устанавливает по меньшей мере один корректирующий параметр 10 для последующего цикла процесса производства на основе измеряемого параметра 8 и номинального параметра 7. Дополнительно, проводят расчет первой эффективности первого корректирующего параметра 10 и второй эффективности второго корректирующего параметра 10 в отношении по меньшей мере одного номинального параметра 7. На стадии S6 выбирают корректирующий параметр 10 из первого и второго корректирующего параметра в зависимости от более высокой эффективности. На стадии S7 данные для расчета эффективности обеспечиваются базой данных или рутинным моделированием. На стадии S8 проводят анализ по меньшей мере одного материала 3 и продукта 4 в отношение по меньшей мере одного номинального параметра 7. Затем на стадии S9 обеспечивают по меньшей мере один новый измеряемый параметр 8 для последующего цикла производства на основе анализа и на основе по меньшей мере одного номинального параметра 7. На стадии S10 устройство управления производством 1 обеспечивает новый измеряемый параметр 8. На стадии S11 обеспечивают замкнутую систему управления параметрами свойств продукта Исключающую проверку параметров процесса и состава материала.

На фиг. 5 приведен приведенный в качестве примера другой вариант воплощения настоящего изобретения. Следовательно, под 36 указано многопользовательское устройство управления производством 1 и несколько баз данных различных пользователей 19b, и пользовательские интерфейсы 35. Через различные подключения 21 конкретные пользовательские интерфейсы и базы данных 35 и 19b соединены с устройством управления производством 1. Это позволяет, например, реализовать преимуществ для поставщика материала, обладающего информацией о составах материала, составляющих различных составов и поведения материала во время различных процессов производства. Разные пользователи, которые хотят реализовать и оптимизировать различные процессы производства с различными устройствами для промышленного производства могут извлечь выгоду из комбинированной информации по контролю устройства управления производством 1. Следовательно, поставщик материала может использовать устройство управления производством 1 со своей базой данных 19а, содержащей информацию об используемых сырьевых материалах и составах, таким образом, что каждый присоединенный и авторизованный пользователь может использовать способ по настоящему изобретению и устройство управления производством по настоящему изобретению 1 в комбинации со своей конкретной базой данных 19b, содержащей информацию о его специфическом процессе производства или его специфическом устройстве для промышленного производства. Дополнительно, компьютер 23 показан в виде пользовательского интерфейса, включающего дисплей 34 и различные другие пользовательские интерфейсы 35. Также на этом компьютере может храниться элемент компьютерной программы 22, но при этом элемент компьютерной программы 22 также может храниться на машиночитаемом носителе 24, таком как приведенный флэшнакопитель USB.

На фиг. 6 приведен приведенный в качестве примера другой вариант воплощения настоящего изобретения. Следовательно, показано как измеряемый параметр 8 позволяет получить два различных корректирующих параметра 10а и 10b для второго цикла. Таким образом, измеряемый параметр первого цикла 8 применяют или обеспечивают им устройство управления производством 1, включающее устрой

- 13 031192 ство для расчета 5. Дополнительно, обеспечены две различные базы данных, первая база данных 19а содержит информацию о материале и составах, а вторая база данных 19b содержит информацию о производстве или устройстве для промышленного производства. Также может быть обеспечена третья база данных, включающая информацию о конструкции части, но она здесь не показана. После получения измеряемого параметра первого цикла 8 устройство для проведения расчета 5 повторно определяет корректирующие параметры 10а и 10b. Если, например, определяют первый корректирующий параметр для второго цикла из параметров состава материала, указанных как 10а, то устройство для проведения расчета 5 проводит контроль 38, выявляя влияние настроек процесса, сконфигурированных на данный момент. Если параметр процесса должен быть повторно определен для достижения максимальной эффективности, повторно определяют второй корректирующий параметр для второго цикла из параметров процесса при использовании устройства для проведения расчета, указанного как 10. После этого устройство для проведения расчета проводит другой контроль 39, выявляя последующее влияние фактических настроек параметров состава материала. Возможно проведение другого повторного определения, однако оно не показано. Весь описанный здесь процесс может быть рассмотрен, как стадия установки настроек по меньшей мере одного корректирующего параметра устройством управления производством для последующего цикла обеспечения устройства управления производством новым значением измеряемого параметра процесса на основе измеряемого параметра и на основе номинального параметра S4.

В качестве альтернативы, базы данных или дополнительно к ним предпочтительно могут быть обеспечены двумя устройствами моделирования вместо баз данных 19а и 19b или дополнительно к ним (например, для обеспечения данных базы данных). Первое устройство моделирования выполняет моделирование материала для получения информации о материале и составах. Втрое устройство моделирование выполняет моделирование процесса для получения информации о производстве или устройстве для промышленного производства. Третье устройство для моделирования может быть обеспечено вместо третьей базы данных или дополнительно к ней, где устройство для моделирования выполняет моделирование теста на применение, например, моделирование разрушения, для получения информации о конструкции части. В соответствии с выше описанным, после получения измеряемого параметра первого цикла 8 устройство для проведения расчета 5 повторно определяет два различных корректирующих параметра 10а и 10b на основе эффективности или влияния корректирующих параметров.

Например, измеряемый параметр первого цикла может быть значением измеренной или проанализированной толщины продукта при определенной площади продукта. Имея доступ к базе данных или рутинному моделированию (моделирование теста на применение, например, жесткость из-за различной толщиной), касающемуся конструкции продукта и свойств продукта, устройство для проведения расчета 5 получает соответствующее значение модуля Юнга продукта с такой площадью. После сравнения с номинальным параметром определяется максимальное значения модуля Юнга и устройство управления производством 1 принимает решение о регулировании пропорций составляющих материала для получения другого адаптированного или оптимизированного модуля Юнга. Эти новые пропорции или настройки дозировки соответствуют первому корректирующему параметру 10а. Поскольку новые настройки пропорций могут влиять, например, на прозрачность продукта, прозрачность которого фактически легко регулируется, устройство управления производством проводит проверку 38, выявляя возможность эффективного повторного регулирования за счет параметров процесса. Например, повышение температуры процесса может привести к заданной прозрачности, используя при этом новые настройки дозировки. Следовательно, новые настройки температуры соответствуют второму корректирующему параметру 10b. Дополнительная проверка 39 может быть проведена устройством управления производством повторно и, в свою очередь, на влияние других параметров процесса, других параметров состава материала или других свойств продукта.

Если нет, то последующий цикл производства начинается с новых корректирующих параметров 10а и 10b для оптимизированного модуля Юнга и оптимизированной прозрачности.

На фиг. 7 приведено устройство для промышленного производства по приведенному в качестве примера варианту воплощения настоящего изобретения. Следовательно, устройство для промышленного производства включает устройство управления производством 1 с устройством для проведения расчета 5, интерфейсом для ввода 6, интерфейсами для вывода 15. Устройство для промышленного производства дополнительно включает устройство контроля материала 25 и устройство контроля способа 26. Также приведен механизм контроля за счет измеряемых параметров 8 и корректирующих параметров 10. Следовательно, устройство для промышленного производства 16 показано как независимое устройство для процесса и для производства различных материалов, таких как, например, пластики контролируемым образом, как описано здесь.

Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение следует понимать, что описанные варианты воплощения настоящего изобретения могут быть реализованы с внесением изменений, что понятно из Фигур, описания и приложенной формулы изобретения. Используемые в описании настоящего изобретения термин содержащий не исключает других элементов или стадий, и формы единственного числа включают и множественное число. Единственный процессор или другое устройство может выполнять функции нескольких элементов или стадий, приведенных в формуле изобретения. Сам

- 14 031192 по себе тот факт, что определенные показатели приведены в различных зависимых пунктах формулы не указывает на то, что комбинация этих показателей не может быть использована с получением заявленных преимуществ. Компьютерная программа может храниться на подходящем машиночитаемом носителе, таком как оптическое устройство хранения данных или твердотельный накопитель, поставляемый вместе с или как часть другой аппаратуры, но также может распределяться в других формах, таких как через интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы. Любые номера позиций, приведенные в формуле изобретения, не ограничивают объем притязаний настоящего изобретения, изложенный в формуле изобретения.

Номера позиций обеспечение устройства управления производством обеспечение устройства управления производством по меньшей мере одним номинальным параметром обеспечение устройства управления производством по меньшей мере одним измеряемым параметром на первом цикле производства

S4a принятие решения устройством управления производством о необходимости настройки по меньшей мере одного корректирующего параметра для последующего цикла процесса настройка по меньшей мере одного корректирующего параметра для последующего цикла процесса на основе измеряемого параметра и номинального параметра расчет первой эффективности первого возможного корректирующего параметра и второй эффективности второго возможного корректирующего параметра в отношении по меньшей мере одного номинального параметра выбор корректирующего параметра из первого и второго корректирующих параметров, в зависимости от того, какой обладает более высокой эффективностью обеспечение данных для расчета эффективности проведение анализа по меньшей мере одного материала и продукта в отношении по меньшей мере одного номинального параметра;

обеспечение по меньшей мере одного нового значения измеряемого параметра для последующего цикла производства на основе анализа и на основе по меньшей мере одного номинального параметра

510 обеспечение устройства управления производством новым значением измеряемого параметра

511 обеспечение замкнутой системы управления параметрами свойств продукта, включающей проверку параметров процесса и параметров состава материала

Устройство управления производством

Процесс производства

Материал

Продукт

Устройство для проведения расчета

Интерфейс для ввода

Номинальный параметр

Измеряемый параметр

8а Ручная настройка измеряемого параметра

8b Автоматическая/он-лайн настройка измеряемого параметра

Корректирующий параметр

10а Корректирующий параметр для второго цикла из параметров состава материала

10b Корректирующий параметр для второго цикла из параметров процесса

Параметр процесса

Параметр состава материала

Параметр свойства продукта

Интерфейс для вывода

Устройство для промышленного производства

Измеряющее устройство

19а База данных, содержащая информацию об используемых сырьевых материалах и составах

19b База данных, содержащая информацию о процессе производства/превращения или устройстве для промышленного производства

Сырьевой материал

Соединение

Элемент компьютерной программы

Компьютер

Машиночитаемый носитель

Устройство контроля материала

Устройство контроля процесса

Контроль составляющих состава

Условия

- 15 031192

Первый процесс

Второй процесс

Полимер

Мастербатч/добавка

Отрегулированные свойства продукта

Дисплей

Пользовательский интерфейс

Многопользовательское устройство управления производством

Передача между устройствами контроля и устройством для промышленного производства.

Проверка влияния настроек параметра состава материала на параметры процесса

Проверка влияния настроек параметра процесса на параметры состава материала

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Итеративный способ управления производством (2) по меньшей мере одного композиционного материала (3) и продукта (4), полученного из композиционного материала (3), включающий следующие операции:

A) ввод в замкнутую систему управления производством (1) по меньшей мере одного номинального параметра для каждой из групп номинальных параметров, состоящих из параметров технологического процесса (12), параметров состава материала (13) и параметров свойств продукта (14);

Б) получение замкнутой системой управления производством (1) по меньшей мере одного измеренного параметра для каждой из групп измеренных параметров, состоящих из параметров технологического процесса (12), параметров состава материала (13) и параметров свойств продукта (14);

B) принятие решения замкнутой системой управления производством (1) о необходимости замены и применения по меньшей мере одного корректирующего параметра для любого измеренного в следующем цикле управления параметра из группы корректирующих параметров (10), включающих параметры технологического процесса производства и корректирующие параметры состава материала, которое основано на сравнении номинальных параметров технологического процесса производства (14), номинальных параметров состава материала (13), номинальных параметров свойств продукта (14) и измеренных параметров технологического процесса производства (12), параметров состава материала (13), параметров свойств продукта (14);

Г) определение по меньшей мере одного корректирующего параметра для каждой из групп корректирующих параметров, включающих корректирующие параметры технологического процесса производства и параметры состава материала, включающее стадии:

Г1) расчет первой эффективности по меньшей мере одного предполагаемого первого корректирующего параметра для каждой из групп корректирующих параметров, состоящих из параметров технологического процесса производства и параметров состава материала;

Г2) расчет второй эффективности по меньшей мере одного второго предполагаемого корректирующего параметра для каждой из групп корректирующих параметров, состоящих из параметров технологического процесса производства и параметров состава материала;

Г3) выбор по меньшей мере одного корректирующего параметра для каждой из групп корректирующих параметров из предполагаемых корректирующих параметров на основе рассчитанной более высокой эффективности одного из предполагаемых корректирующих параметров;

Д) повтор операций по пп.Б-Г.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию обеспечения рутинного моделирования для определения эффективности корректирующих параметров и/или влияния корректирующих параметров (S7).
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий стадию обеспечения базой данных с данными для расчета элемента из группы, включающей эффективность корректирующих параметров и влияния корректирующих параметров (S7).
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, где:

(a) параметры состава материала включают параметры различных составляющих сырьевого материала и параметры пропорций составляющих и/или (b) настройка по меньшей мере одного корректирующего параметра при использовании системы управления производством включает инициирование различных процессов производства для достижения по меньшей мере одного номинального параметра.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий стадии анализа по меньшей мере одного материала и продукта в отношении по меньшей мере одного номинального параметра (S8);

обеспечения по меньшей мере одного нового значения измеряемого параметра для последующего цикла производства на основе анализа и на основе по меньшей мере одного номинального параметра (S9);

- 16 031192 обеспечения системы управления производством новым значением измеряемого параметра (S10).
6. Способ по п.5, где анализ и обеспечение по меньшей мере одного нового значения измеряемого параметра проводится автоматически или пользователем.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий стадию обеспечения замкнутой системы управления параметрами свойств продукта, включающей проверку параметров процесса и параметров состава материала (S11).
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, где процесс производства:

(a) выбирают из группы, состоящей из литья под давлением, формования прессованием, экструзии, раздувного формования, прядения, любого непрерывного или периодического процесса производства и любого процесса производства, в котором параметры состава материала и параметры процесса влияют на свойства конечного продукта, и/или (b) превращает по меньшей мере один полимер (31) и по меньшей мере один мастербатч (32) в композиционный материал.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, где материал, представляющий любой тип пластикового материала, предпочтительно выбирают из группы, состоящей из полипропилена, полиамида, полиметилметакрилата, меламиновой смолы, каучукоподобных материалов, любых других термопластичных и термоотверждающихся полимеров, неармированных композитов, армированных композитов и частично армированных композитов.
10. Замкнутая система управления производством (1) для итеративного управления процессом производства (2) по меньшей мере одного материала (3) и продукта (4), полученного из материала, где замкнутая система управления производством включает устройство для проведения расчета (5) и интерфейс для ввода (6);

где интерфейс для ввода (6) адаптирован для:

А1) приема по меньшей мере одного номинального параметра для каждой из групп номинальных параметров, состоящих из параметров технологического процесса (12), параметров состава материала (13) и параметров свойств продукта (14); и

А2) для приема по меньшей мере одного измеренного параметра для каждой из групп измеренных параметров, состоящих из параметров технологического процесса (12), параметров состава материала (13) и параметров свойств продукта (14);

где устройство для проведения расчетов (5) адаптировано для:

Б) расчета по меньшей мере одного корректирующего параметра (10) для последующего цикла процесса на основе измеренного параметра для каждой из групп измеренных параметров, состоящих из параметров технологического процесса (12), параметров состава материала (13) и параметров свойств продукта (14), и номинального параметра для каждой из групп номинальных параметров, состоящих из параметров технологического процесса (12), параметров состава материала (13) и параметров свойств продукта (14); и при этом замкнутая система управления производством адаптирована для:

B1) принятия решения о необходимости замены и применения по меньшей мере одного корректирующего параметра для любого измеренного в следующем цикле управления параметра из группы корректирующих параметров (10), включающих параметры технологического процесса производства и корректирующие параметры состава материала, которое основано на сравнении номинальных параметров технологического процесса производства (14), номинальных параметров состава материала (13), номинальных параметров свойств продукта (14) и измеренных параметров технологического процесса производства (12), параметров состава материала (13), параметров свойств продукта (14);

B2) расчета первой эффективности по меньшей мере одного предполагаемого первого корректирующего параметра для каждой из групп корректирующих параметров, состоящих из параметров технологического процесса производства и параметров состава материала, и расчета второй эффективности по меньшей мере одного второго предполагаемого корректирующего параметра для каждой из групп корректирующих параметров, состоящих из параметров технологического процесса производства и параметров состава материала; и

B3) выбора по меньшей мере одного корректирующего параметра для каждой из групп корректирующих параметров из предполагаемых корректирующих параметров на основе рассчитанной более высокой эффективности одного из предполагаемых корректирующих параметров.
11. Замкнутая система управления производством (1) по п.10, дополнительно включающая:

(a) интерфейс для вывода (15);

где интерфейс для вывода адаптирован для инициирования контроля устройства для промышленного производства (16) на основе корректирующего параметра (10), и/или (b) по меньшей мере одно измеряющее устройство (17) для анализа по меньшей мере одного материала (3) и продукта (4) в отношении по меньшей мере одного номинального параметра (7).
12. Замкнутая система управления производством (1) по п.11, где измеряющее устройство (17) выбирают из группы, включающей оптическое измеряющее устройство, устройство, измеряющее плотность и массу, механическое измеряющее устройство, магнитное измеряющее устройство, устройство,

- 17 031192 измеряющее температуру, электрическое измеряющее устройство, устройство, измеряющее цвет, и любой сенсор, позволяющий измерить свойства продукта, материала или процесса.
13. Замкнутая система управления производством (1) по пп.10-12, дополнительно включающая:

(a) устройство дистанционного управления (23);

где пользователь при использовании устройства дистанционного управления (23) может управлять системой управления производством с любой удаленной позиции, и/или (b) по меньшей мере два различных устройства для моделирования, определяющих эффективность корректирующих параметров и/или воздействие корректирующих параметров; и/или (c) по меньшей мере две различные базы данных (19а, 19b), хранящие данные по меньшей мере одного отличающегося процесса производства (29, 30) и различных сырьевых материалов (20) для процесса производства;

где каждая база данных соединена с системой управления производством (1);

где замкнутой системой управления производством (1) пользуются различные пользователи через подключение (21) для различных процессов производства.