EP0512442A1 - Produktionsplanung und -steuerung für eine Spinnereianlage - Google Patents

Produktionsplanung und -steuerung für eine Spinnereianlage Download PDF

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Publication number
EP0512442A1
EP0512442A1 EP92107474A EP92107474A EP0512442A1 EP 0512442 A1 EP0512442 A1 EP 0512442A1 EP 92107474 A EP92107474 A EP 92107474A EP 92107474 A EP92107474 A EP 92107474A EP 0512442 A1 EP0512442 A1 EP 0512442A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine
production
spinning
machines
yarn
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.)
Withdrawn
Application number
EP92107474A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Biber
Hermann Fritschi
Ernst Stäheli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP0512442A1 publication Critical patent/EP0512442A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32—Counting, measuring, recording or registering devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2551/00—Means for control to be used by operator; User interfaces
    • B65H2551/20—Display means; Information output means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2551/00—Means for control to be used by operator; User interfaces
    • B65H2551/20—Display means; Information output means
    • B65H2551/21—Monitors; Displays

Definitions

  • the invention relates to devices, methods and systems for supporting the head of a plant which consists of textile machines (in particular spinning machines).
  • This invention is intended to support the work of people who still do the basic work of production planning and control of a spinning plant.
  • An entire spinning mill should not necessarily be taken into account here - the help of the system is also useful if, for example, only the production planning for the final spinning stage is supported.
  • an auxiliary device for use in production planning in a spinning mill.
  • the auxiliary device comprises means for establishing a production plan which provides for the distribution of a specific production quantity of a given yarn over machines of the final spinning stage of the spinning mill.
  • Means are also available for estimating the amount of production per unit of time per machine, depending on the yarn to be produced, on the machine settings provided and on the environment of the machine in question. The impact of the machine environment can be taken into account in the form of an empirically verifiable benefit.
  • the information required for the production of a particular yarn can be summarized in at least one "operating data record" ("recipe"), and a separate recipe can be provided for each machine for this yarn.
  • the production quantity per unit of time for a specific machine can then be determined using the corresponding recipe.
  • the auxiliary device can be provided as an element of a production planning and production control system ("PPS system”), means being provided to selectively transfer the recipes to their respective machines (after production planning).
  • PPS system production planning and production control system
  • the invention sees a process control system in a second aspect for at least the final spinning stage of a spinning plant.
  • the system is provided with means for establishing recipes for the manufacture of various yarn products ("articles") by the various machines of the controlled final spinning stage, each recipe comprising a compilation of at least the essential operating data of a particular machine for the manufacture of a particular type of yarn.
  • the system also has means for establishing a production schedule consisting of production orders, each order providing at least a predetermined amount of a particular yarn product and determining the distribution of the required amount over a plurality of the production sites of the controlled final spinning stage, only for the fulfillment of a given order those machines can be taken into account for which a recipe for the production of the corresponding yarn type already exists.
  • the system also includes means for causing the recipe for fulfilling an order determined according to the plan to be or can be made effective on a machine defined according to the plan at a time determined according to the production plan.
  • the type of "effectiveness" of the recipe on the appropriate machine must at least be adapted to the nature of the machine itself. Insofar as the machine is designed and programmed to adjust itself according to control commands of the process control system, the "effectiveness" of the recipe can provide for such a readjustment of the machine (without human intervention). If, however, the machine cannot readily respond to a control command from the process control computer, the appropriate intervention by the operator must be provided, for which the recipe can be made effective by the relevant values to be set by the operator on the machine (or at least nearby) of the machine) of the controls.
  • Means can be provided to transfer the production schedule to the machines, e.g. by transferring the recipes determined by the plan to the corresponding machines in an order specified by the plan.
  • a communication system for use in transmission has been described both in our Swiss patent application No. 189/91 from January 23, 1991 and in our Swiss patent application No. 1025/91 from April 5, 1991.
  • the machines and the system can be coordinated with one another in such a way that only a small number of recipes are stored in one machine at the same time. For example, only two recipes can be present in the machine at a given time, namely the currently active recipe and its successor recipe.
  • the schedule preferably defines the order rather than the times for the transfer of the recipes to the machine.
  • the invention provides a production planning and control system ("PPS system") having means for defining an article and means for establishing a recipe for manufacturing the article on a particular machine.
  • PPS system production planning and control system
  • the system is arranged in such a way that the setting of the article together with the setting of the recipe gives an empirically verifiable estimate of the production of this machine when the article is produced according to this recipe.
  • This estimate can appear in a suitable form at an output from the PPS system, for example on a display device on a user interface, or as a data signal for transmission to, for example, an operations control computer.
  • the empirically verifiable estimate of the production consists e.g. from a mathematically determinable maximum production and an empirically verifiable utility value.
  • the maximum production that can be calculated arises from the machine configuration and the machine settings.
  • the means for specifying an article can consist of a means for specifying a name that uniquely identifies the article and a corresponding recipe.
  • all information about the properties of the corresponding product is in the recipe, which therefore includes both information about the product and information about the necessary machine settings.
  • the recipe preferably also contains information on the machine configuration which, together with the settings, enables a calculation of the maximum production of the product.
  • the information regarding the empirically verifiable efficiency can also be included in the recipe.
  • the ring spinning machine (as an example for spinning machines) will first be explained, after which certain aspects of the production of a yarn on a ring spinning machine will be explained.
  • a spinning plant with a process control system is then explained with reference to FIGS. 4 to 8.
  • the use of the process control system as an aid in production planning according to this invention is then further explained with reference to FIGS. 9 to 12.
  • the ring spinning machine serves as an example of a "slitting machine".
  • Other slitting machines are flyers, the spinning machines of the new spinning processes (Rotor spinning machines, jet spinning machines), winding machines, twisting machines (eg double-wire twisting machines) and false-wire texturing machines for processing continuous filaments.
  • FIG. 1 is a copy of FIG. 15 of our European patent application No. 419968.
  • the machine 220 of FIG. 1 comprises a double-sided frame 226 which stands on the floor 224 above foot parts 222.
  • the stable frame 226 carries two rows of spinning stations, which are each arranged on one side of a central plane CP of the machine. In a modern machine, each such row of spinning positions contains between 500 and 600 closely spaced spinning positions.
  • Each spinning station comprises a drafting system 228, thread guide elements 232 and a bobbin-forming unit 230.
  • the unit 230 contains individual working elements, e.g. Spindle 231, ring and runner, which are carried on an up and down movable ring bench 229, but do not play a role in this invention and are not shown individually. These elements are known to the person skilled in the art and are e.g. can be seen from EP-A 382943.
  • a doffing machine is provided for each row of spinning stations, which serves all spinning stations of the spinning station row assigned to it at the same time. The doffing machine for the left row of spinning stations is indicated schematically in FIG. 1 by reference number 237. The doffing machine for the right row of spinning positions is not shown. These machines are not described in detail here, details of which can be found from EP-A 303877.
  • the machine is also assigned at least one operating device 239, which can be moved along the respective row or the rows of spinning stations and can perform operating operations at the individual spinning stations. Details of a such operating device can be found, for example, in EP-A 388938.
  • the frame 226 carries a gate 236 which is formed from vertical rods 238 and cross members 240.
  • each cross member 240 can be provided with an extension 258, so that rails 256 can be mounted on the outer ends of the cross members 34.
  • the rails 256 extend in the longitudinal direction of the machine and each rail serves as a guideway for a trolley train which leads new spools 254 to the gate 236. Details of such a trolley train can be found in CH 3779/89.
  • the transport system for the supply spools is not an essential aspect of this invention.
  • the dashed parts of FIG. 1, which are all directly related to the coil transport, are not described in detail here. This applies both to the new introduction of supply spools from the trolley train into gate 236 and to the further transport of the used spools 252 into a "conveying space" 250 on the central plane CP.
  • An alternative solution for the transport task can be found in our Swiss patent applications 4113/90 from December 21, 1990 and 3795/90 from November 30, 1990.
  • the present invention can also be used if there is no automated transport system for the supply spools. The rest of the description therefore deals primarily with the parts of the machine which are shown in full and which are present in all cases.
  • the carriers 240 are provided with hanging pins 242 for supply spools 244, 246, which supply the individual spinning stations with roving.
  • This term refers in particular to machine parameters, whereby different individual machines can differ, but are specified in a specific machine because they are fixed during the construction of this machine and can only be changed afterwards by means of a major modification.
  • machine parameters are: the number of spinning positions (spindles), the ring diameter, the tube length (i.e. the length of the thread carrier that can be used to form a bobbin in this machine). These parameters have a significant influence, among other things, on the yarn production of the machine per unit of time.
  • spindle pitch i.e. the distance between adjacent spindles in a row
  • whorl diameter i.e. the diameter of the drive whorl on the spindles of a machine with a central drive
  • the machine's actuators include both the installed and attached elements and units.
  • the actuators for the built-in elements comprise at least drives for the spindles 231, the drafting systems 228 and ring bench 229.
  • a modernly designed system (single drive) for driving the spindles, ring bench and drafting systems of a ring spinning machine is shown in EP 349831 and 392255, after which for each spindle and a separate drive motor is also provided for individual drafting system rows.
  • the most used today Drive system (central drive) for the ring spinning machine comprises a main motor in the drive head 235 of the machine and transmission means (for example longitudinal shafts, belts or gear wheels) in order to transmit the drive forces from the main motor to the drive elements.
  • the actuators for the built-in elements also include the drives for the transport devices for cops (e.g. according to DOS 3610838) or for empty sleeves in the attachment (e.g. according to EP 419968).
  • the attached auxiliary units naturally include both robots e.g. Robot 239 as well as transport trolleys for supply spools 254, which are temporarily positioned on the machine.
  • Other examples of such units are cleaning devices or other mobile machines e.g. for the runner change.
  • Some of these units have their own drives (mobile automatic controls). Others may not have their own drive but are dependent on a drive installed or installed on the machine (see, for example, the trolley drive according to FIGS. 16 to 18 of WO 90/12133) or a drive according to European patent application No. 90117808.7 from September 15. 1990.
  • the drives of these auxiliary units are also to be regarded as the actuators of the spinning machine, provided that they can be influenced by the machine control.
  • Important actuator elements are those which serve to "shut down” a spinning station, with “shutdown” here being understood as “effectively spinning station producing”. In most cases, when a single spinning station is shut down, not all the working elements of this spinning station are brought to a standstill, but spinning becomes interrupted in this spinning station. This can happen, for example, by cutting off the material supply and / or by deliberately creating a thread break.
  • a largely automated machine e.g. the rotor spinning machine
  • this can easily be done from a central machine control using one or the other option.
  • the drive to the feed roller can be interrupted in order to prevent the material supply to the opening roller or the rotor of the spinning station.
  • a so-called quality cut can also be carried out in the quality monitoring of the spinning station in order to interrupt the thread run.
  • a spinning station can be shut down by a mobile auxiliary unit, e.g. according to the system of Swiss patent application No. 697/91 dated March 7, 1991, i.e. by operating a match clamp to prevent the material supply.
  • the ring spinning machine (with central drive), which is conventional today, normally has a central microprocessor control which generates suitable control signals for the central drive system (usually by controlling a frequency converter).
  • a single drive system can e.g. a "distributed” control according to EPO 389849.
  • Newer spinning machines (rotor or air spinning machines) are definitely provided with distributed controls - see e.g. EP 295406 or the article "Microelectronics - Current and Future Areas of Use in Spinning Mills" in Melliand Textile Reports 6/1985, pages 401 to 407, but the distributed control units are usefully subordinate to a central machine control unit.
  • the mobile auxiliary units each have their own autonomous control - see e.g. EP 295406, EP 394671 or EP 394708. Although these controls work autonomously, each is hierarchically subordinate to the machine control. With an upcoming doffing e.g. the robot 239 is commanded by the coordinating machine control from the work areas of the doffing machines 237 (e.g. according to DOS 2455495).
  • the rotor spinning machine for example, has long been provided with a sensor system which reflects both the condition of the individual spinning position and the quality of the yarn produced therein (see EP 156153 and the prior art mentioned therein. For modern monitoring - see ITB yarn production 1/91 , Pages 23 to 32.4). Similar systems are also for that Filament processing has been developed in the false twist texturing machine - see, for example, DOS 3005746.
  • the winding machine which processes the cops of the ring spinning machine into cross-wound bobbins, is already equipped with a sophisticated sensor system - see, for example, DOS 3928831, EP 365901 or EP 415222.
  • the ring spinning machine will probably not receive an internal communication system in the near future.
  • Information about the states of the individual spinning stations will therefore not have to be collected from individual sensors at the respective spinning stations, but rather by means of mobile monitoring devices.
  • Further sensors of the ring spinning machine which are important for the loading of the attachment, can be found, for example, in WO 90/12133 (Obj. 907). Additional sensors are necessary for the operation of the cop or empty-sleeve transport device, such sensors being known today and therefore not described in detail here.
  • sensors of the spinning machine can be attached instead of being installed.
  • An example of such a system is in the article “Monitoring the Quality of OE rotor yarns "can be found in ITB Garnfertigung 1/91, pages 23 to 32.
  • the uniformity of the yarn is e.g. significantly influenced by the condition (precision) of the drafting system.
  • the spinning tension (and therefore the thread break rate) is influenced by the accuracy of the spindle centering or the rest / unrest of the run by the runner on the ring.
  • spinning machines can only be “configured” and set to the intended application to a very limited extent. There are only a few machine parameters that can be selectively adjusted to take into account a large number of possible influencing factors. The success or failure of a given adaptation of the machine can be printed out as a "benefit". This represents the effective (usable for the desired purpose) production in relation to the theoretical maximum production with the predetermined machine configuration and machine settings.
  • the useful effect therefore represents the effect of lost production time.
  • Such time losses arise partly due to malfunctions (eg thread breaks, defective spinning positions) and partly due to necessary production interruptions (eg doffing processes, rotor change, reel change in the creel, etc.). They are therefore related both to the configuration (e.g. ring diameter, pitch - hence coil size or running time between interruptions) and to the settings (e.g. spindle speed).
  • malfunctions eg thread breaks, defective spinning positions
  • necessary production interruptions eg doffing processes, rotor change, reel change in the creel, etc.
  • They are therefore related both to the configuration (e.g. ring diameter, pitch - hence coil size or running time between interruptions) and to the settings (e.g. spindle speed).
  • the settings e.g. spindle speed
  • the benefit is not affected by any production losses due to inferiority of the product. It is assumed in a benefit calculation that the entire effective production can be used for the purpose. This cannot be predicted in advance for a specific product, so that a benefit can never be calculated theoretically.
  • the benefit must rather be determined empirically, by collecting and evaluating empirical values over a sufficient test period.
  • the given machine (with its given configuration) must be set in such a way that the quality losses (rejects, inferior goods) are kept at an acceptable level.
  • certain spinning positions have to be switched off for a certain product, because for temporarily insurmountable reasons they are unable to produce an acceptable yarn under the given spinning conditions. This is reflected in the benefit for this product on this machine.
  • the spindle speed is preferably not kept constant at a predetermined level during the formation of a cop, but is varied according to a predetermined course (the “speed curve”). This allows the different Spinning conditions are taken into account in the course of the bobbin formation, which enables a reduction in the number of thread breaks (see, for example, the article "Thread break detection, minimization and elimination on ring spinning machines" by H. Herdtle in Melliand Textile Reports, 6/1984, pages 379 to 383). An example of such a curve is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.
  • Fig. 3 shows schematically half of a horizontal cop, the reference symbol C indicating the longitudinal axis of the cop, H the sleeve and G the yarn turns.
  • HF is the sleeve base that forms the lower end of the sleeve attached to the vertical spindle during operation.
  • the "bobbin structure" of the yarn package results in a lug A, a cylindrical part ZT and a cone K, the lug A being built as the first part of the bobbin.
  • Distances from the lowest end of the cop are entered on the horizontal axis of FIG. 3.
  • the total length of the cop results from the sum of the axial length HUB from the cone K and the distance C3 between this cone K and the lower end of the cop.
  • Fig. 2 shows diagrammatically the speed curve from the beginning of the formation of the cops to the end. The time is entered on the horizontal axis.
  • the spindle speed can be increased continuously during a first section I of the speed curve if approach A is built until a "lower operating speed" Bu (Fig. 2) is reached when approach A is finished.
  • the spindle speed can then be further increased slightly (up to an "upper operating speed” Bo) during a second section II, when the cylindrical part ZT is completed, because the distance between the winding point and the drafting device during this phase of the cop assembly in Average is reduced, which results in a decrease in yarn tension.
  • the spindle speed should be reduced again in the third section III until a "unwinding speed" Ab is reached when the cylindrical part ZT is ready.
  • the speed curve can be defined by the speed values An, Bu, Bo and Ab (Fig. 2) and the distances 11, 12 and 13 (Fig. 3), the change from section I to section II or from section II to section III takes place after covering the distance 11 or 12.
  • a speed curve is preferably set. This curve can also differ from product to product.
  • the spinning mill has to adapt its production to its customer orders "as optimally as possible”. Only in the rarest of cases can the machines be set up for the production of a single yarn type and then operated continuously for the production of this yarn. Since customers require different types of yarn, "lot changes" have to be carried out occasionally or more often, with a machine being set up to produce another type of yarn after the production of a first type of yarn. This often requires both the readjustment of the machine and the provision of a different original material.
  • production plans of which each production plan provides for the production of a given quantity of yarn of a given type by a machine or “machine group” (multiple machines) defined according to the plan.
  • the spinning mill shown in FIG. 4 comprises a bale opener 120, a coarse cleaning machine 122, a mixing machine 124, two fine cleaning machines 126, twelve cards 128, two draw frames 130 (first draw frame passage), two combing preparation machines 132, ten combing machines 136, four draw frames 138 ( second route passage), five flyers 140 and forty ring spinning machines 142.
  • This is a conventional arrangement today for the production of a so-called combed ring yarn.
  • the ring spinning process can be replaced by a newer spinning process (eg rotor spinning), in which case the flyers are then superfluous.
  • the spinning mill according to FIG. 4 is again shown schematically in FIG. 5, in the latter case the machines having been combined into “processing stages”.
  • the bale opener 120 and the coarse cleaning machine 122, mixing machine 124 and fine cleaning machines 126 together form a so-called cleaning shop 42, which supplies the carding machine 44 with largely opened and cleaned fiber material.
  • the fiber material is transported from machine to machine in a pneumatic transport system (air flow), which system is completed in the carding machine.
  • the cards 128 each provide a strip as an intermediate product which has to be placed in a suitable container (a so-called "can") and transported further.
  • the first route passage (through the routes 130) and the second route passage (through the routes 136) each form a processing stage 46 or 52 (FIG. 5).
  • the combing preparation machines 132 form a processing stage 48 (FIG. 5) and the combing machines 134 form a processing stage 50 (FIG. 5).
  • the flyers 138 form a spinning preparation stage 54 (FIG. 5) and the ring spinning machines 140 form a final spinning stage 56 (FIG. 5).
  • Material flow tracking therefore plays an important role for the spinning mill. 4 shows the complexity of this task - imagine the number of possible “paths" between bale storage (for raw cotton) to the final spinning stage. This task was solved in the past by the manager and his teams.
  • FIG. 6 An example of such a system is shown schematically in FIG. 6, the system comprising three areas B1, B2 and B3 and each area being assigned its own process control computer R1, R2, R3. Each computer R1, R2, R3 is connected for signal exchange (indicated schematically in FIG. 6 by connections 86). It will be clear to the person skilled in the art that the representation of FIG. 6 is purely schematic. Of course, a single process control computer can be provided, which is connected to all areas of the spinning plant and carries out the desired signal exchange between these areas. The version shown with a process computer R per area B but represents a reasonable execution, which is adopted for this explanation.
  • the area B1 comprises the blowroom 42 and the carding machine 44 (FIG. 5).
  • the area B2 comprises the two route passages 146, 152 (FIG. 5) as well as the comb preparation stage 148 and the comb 150.
  • the area B3 comprises the flyer 154 and the final spinning stage 156 (FIG. 5), possibly also a winder.
  • the low-manpower spinning mill can of course only be achieved by automating the functions previously performed by the teams. These functions include, in particular, the transport of the material between the processing stages and the introduction of the material into the machine, which it should process.
  • the staff is also responsible for monitoring the system and troubleshooting. The assumption of part of this task by the automation and the control system is explained in more detail below with reference to FIG. 7.
  • the area B3 (FIG. 6) serves as an example here.
  • Each processing stage 300, 320, 330 comprises a plurality of main work units (machines), each of which is provided with its own control. This control is not shown in FIG. 7, but is explained in more detail below. Attached to the respective machine control are robotics units (automatic controls) that are directly assigned to this machine. A separate doffer is provided for each flyer of level 300 in FIG. 7 - the function "flyer opening" is indicated in FIG. 7 with the box 302. One possible version is e.g. shown in EP 360149 and DE-0S 3702265.
  • an automatic control unit per row of spinning stations for operating the spinning stations and a push-on operation for the roving feed are also provided for each ring spinning machine of stage 320.
  • the "spinning station control" function is indicated by boxes 322, 324 (one box per row of spinning stations) and the "roving feed” function is indicated by boxes 326.
  • One possible version is e.g. shown in EP 394708 and 392482.
  • the roving transport system 310 is also provided with its own control system, which will not be explained in more detail here.
  • System 310 includes a roving bobbin cleaning unit before being returned to flyer stage 300.
  • Fig. 7 the function "roving bobbin cleaner" indicated by box 312.
  • a possible embodiment of this plant part is shown in part in EP 392482.
  • the ring spinning machines of stage 320 and winding machines of stage 330 together form a "machine network", which ensures the transport of the cops to the winding machines. This assembly is controlled by the winding machine.
  • a network 350 is provided, whereby all machines of stages 300, 320, 330 and system 310 for signal exchange (data transmission) are connected to a process control computer 340.
  • the computer 340 directly operates an alarm system 342 and an operator 344 e.g. in a control center or in a master's office.
  • a very important function of the rewinding of ring spun yarn is the so-called yarn cleaning, which is indicated by the box 360.
  • the yarn cleaner is connected to the process control computer 340 via the network 350. Yarn defects are eliminated by this device and at the same time information (data) is obtained which enables conclusions to be drawn about the preceding process stages.
  • the thread cleaning function is carried out on the winding machine.
  • Each machine is also provided with a "user interface" which is connected to the respective control and enables human-machine (or even robot-machine) communication.
  • the "user interface” can also be referred to as an "operator console”.
  • An example of such a user interface is shown in DE-0S 3734277, but not for a ring spinning machine, but for a draw frame. The principle is the same for all such controls.
  • the system is programmed and designed in such a way that the host computer 340 can provide operating support via the user interface of the respective machine, i.e. the master computer can send control commands over the network 350 and the machine controls can receive and follow such control commands, so that the state of the user interface is determined by the master computer 340 over the respective controller.
  • the machine can of course be provided with more than one "user interface". It is important that the or each such user interface is connected to the machine control so that signals can be exchanged between the user interface and the machine control. Where e.g. If an auxiliary device on a machine is provided with its own user interface, but the device is subordinate to the machine control system, then the user interface of the device must be assigned to the machine.
  • FIG. 8 shows a possible variant of the architecture for a process control according to FIG. 7.
  • FIG. 8 again shows the control computer 340 and the network 350 together with a computer 390 of a machine control of the system (for example the roving transport system 310, which is used to explain the Computer science can be equated to a "machine").
  • Each computer 340, 390 has memories 343, 345 and 391 and drivers 347, 349 and 393, 394, 395, 396 assigned to it.
  • the drivers 349 and 394 determine the necessary interfaces for the communication of the computers 340, 390 with their respective user interfaces, indicated here as a display, operator and printer.
  • the driver 347 determines the interface between the host computer 340 and the network 350 and the driver 393 the interface between the network 350 and the machine controller 390.
  • the driver 395 determines the interfaces between the machine control 390 and the drives (actuators) controlled thereby.
  • the driver 396 determines the interface between the machine control 390 and the sensor system assigned to it.
  • the invention is implemented in a system according to FIGS. 7 and 8, i.e. in a system, in which at least one machine control has a user interface and the process control computer can use this user interface to communicate with a person on this machine.
  • This arrangement makes it relatively easy to ensure that a definite meaning is assigned to a certain signal in the entire system controlled by the computer.
  • This can be compared to a system, according to which the operator support is provided via a system independent of the machine controls, e.g. according to US 4194349.
  • the advantages of the preferred combination are particularly pronounced when a process control computer influences both the operating support and the control of the machines, e.g. in a doff management system for ring spinning machines, similar to a system according to US 4665686.
  • the operator support via the operator interface on the appropriate machine naturally also ensures that the help is offered where it is necessary.
  • the alarm or call system must of course still ensure that operation via the Urgency or the priority of the operator call is informed or that the correct operator or operator (doffing aid, maintenance, thread break repair, etc.) is called to the affected machine.
  • An instruction can be given to the operator via the user interface to take an action which cannot be carried out by the machine control itself, e.g. because the necessary actuators are not available in the relevant machine or are not under the control of the machine control.
  • An example of such an action is the decommissioning of a poorly working spinning station, where the machine control cannot intervene directly in the spinning stations.
  • the operator is also preferably able (or even "forced") to cause the generation of a signal which represents the execution of the instruction and communicates this to the machine control or the process control computer.
  • the process control according to FIGS. 7 and 8 is to be equipped according to this invention as a production planning and control aid. It is assumed that the "display" and “operation”, which are assigned to the computer 340 in FIG. 8, are in the form of a screen or a keyboard. 9 and 10 show "screen masks" of a process control computer 340 programmed according to this invention.
  • Fig. 9 shows a mask for the creation of recipes for the production of a certain type of yarn.
  • This mask includes four “windows” 400, 402, 404, 406, with windows 404 (accessibility) and 406 (recipes created) being of minor importance for this invention.
  • windows 404 accessibility
  • 406 recipes created
  • a "recipe" for one defined “article” can be determined.
  • the window 400 accordingly serves to define the article and the window 402 serves to define the corresponding machine-related parameters of the recipe.
  • the window 402 comprises five fields 410, which each define a machine by means of a machine number.
  • Each field 400 is assigned a "column" 412, 414, 416, 418, 420 of fields, the fields of a particular column specifying both the configuration of the corresponding machine and the machine settings according to this recipe and the resulting effect.
  • V rotor the desired rotor speed
  • the delivery speed of the drawn fiber material at the exit of the drafting system results from the rotation and the speed. Two of these parameters are sufficient to automatically calculate the third parameter.
  • the window 400 shows a list of the recipes that have already been created and the window 404 shows input aids in the form of predefined information which can be transferred from the window 404 to the window 400 or 402.
  • the 10 shows a mask for the creation of production plans based on the recipes created.
  • the mask comprises three windows 422, 424 and 426, of which window 424 is to be described as the most important window for the time being.
  • a field name (article name) must be entered in field 430 of window 424.
  • the production plan to be created is then based on the data of this recipe. Those machines for which this recipe has already been defined then appear as machine numbers in the input help window 422.
  • Field 436 lists the machines that should work on this job.
  • the list can be created by transferring information from the input window 422. In any case, only one machine can be listed, for which the relevant recipe has already been defined.
  • the details of a machine include at least the identification of the machine (its number) and the expected benefit. From the available data, the computer calculates the hourly production and the average value of the machine use effects and displays this data in field 438. Accordingly, the expected production can be compared by the user with the order to be fulfilled.
  • the plan can be confirmed as valid using the keyboard and is then placed in the window 426 at the bottom of the list of production plans already created.
  • the plans are processed in sequence via the process control system (as will be described below), with the plan appearing at the top of the list being the next one by the Process control system is brought to bear. If, therefore, the new plan is actually given a higher priority than is shown by its position at the bottom, it can be moved up using the keyboard and thus come earlier than the previously created plans.
  • a recipe includes not only a spindle speed, but also a speed curve (Fig. 2 and 3). This is created using a separate mask (Fig. 11). In window 440 of this mask, the essential features (operating speed above, operating speed below, tightening speed and unwinding speed, as well as the corresponding distances 11, 12 and 13) according to FIGS. 2 and 3 are entered.
  • the speed curve is identified by a number and can be called up via this number for use in a recipe.
  • the speed curves created are displayed in window 442.
  • the spinning process can be accessed directly via the mask according to FIG. 12, despite the fact that the corresponding machine works according to a predetermined plan. This means that the personnel are free to adapt an ongoing plan with regard to new experiences with the process control system.
  • the mask of Figure 12 includes a window 444 listing all the machines controlled by the system. A machine can be selected from this list using a cursor, the relevant data appearing in window 446 and being able to be changed there.
  • Fig. 12 shows an example of a mask for changing the upper speed (operating speed above - speed curve), the already valid speed appearing in field 448 and can be changed using the keyboard.
  • the change can be made by Change in absolute speed or by a percentage change.
  • Fig. 12 shows another example of the direct control intervention in the form of a spin-off command. This command can be answered in the negative (field 450) or with a doff (field 452) or without a doff (field 454).
  • the transmission could take place "on demand", i.e. when the operator sends a corresponding call signal to the process control computer.
  • the process control computer ensures that each machine is "supplied” with two recipes, namely the current recipe and the next recipe after the production plans have been listed. Recipes are preferably not stored in the machines for a longer period of time, but are always re-transmitted from the process control computer.

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Abstract

Eine Hilfsvorrichtung zur Verwendung bei der Produktionsplanung in einer Spinnerei umfasst Mittel zum Festlegen eines Produktionsplans, der die Verteilung einer bestimmten produktionsmenge eines vorgegebenen Garnes über Maschinen der Endspinnstufe der Spinnerei vorsieht. Es sind auch Mittel vorhanden, um die Produktionsmenge pro Zeiteinheit pro Maschine zu schätzen, und zwar in Abhängigkeit von herzustellendem Garn, von den vorgesehenen Maschineneinstellungen und von der Umgebung der zutreffenden Maschine. Die Auswirkung der Maschinenumgebung kann in der Form eines empirisch nachprüfbaren Nutzeffektes berücksichtigt werden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung befasst sich mit Geräten, Verfahren und Systemen zur Unterstützung des Leiters einer Anlage, die aus Textilmaschinen besteht (insbesondere aus Spinnereimaschinen).
    • Stand der Technik
  • Die "Automatisierung" der Produktionsplanung und -steuerung mittels eines Computers ist in US 3922642 vorgeschlagen worden. Ein System nach dieser US-Patentschrift wäre in der Lage, anhand von Angaben bezüglich der erforderlichen Gesamtproduktion für jeden Garntyp über einen Monat (Spalte 11, Zeilen 35 bis 40) die entsprechende Maschinenzuteilung der garnherstellenden Maschinen festzulegen, die Endspinnmaschinen entsprechend zu steuern und die Vorbereitungsmaschinen derart zu betreiben, dass die Endspinnmaschinen kontinuierlich nach dem Produktionsplan mit Vorlagematerial versorgt werden. Von einer derartigen Anlage sind wir aber heute noch weit entfernt.
  • Es ist auch bekannt, Sätze von Betriebsdaten ("Rezepte") zu speichern und bei Bedarf von der Maschine aus abzurufen (DE-C-3438962 bzw. DE-A-3928831). Weiter ist schon vorgeschlagen worden, für die Ringspinnmaschine eine "Drehzahlkurve" zu definieren, um die Spindeldrehzahl nach einem vorgestimmten Programm während der Kopsbildung zu ändern, z.B. nach US 4944143 oder EP 49013 oder DOS 3928755.
    • Die Erfindung
  • Diese Erfindung soll die Arbeiten der Menschen unterstützen, die heute noch die Grundarbeit der Produktionsplanung und -steuerung einer Spinnereianlage ausführen müssen. Dabei soll nicht unbedingt eine ganze Spinnerei berücksichtigt werden - die Hilfe des Systems ist auch dann nützlich, wenn z.B. nur die Produktionsplanung für die Endspinnstufe unterstützt wird.
  • Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Hilfsvorrichtung zur Verwendung bei der Produktionsplanung in einer Spinnerei vorgesehen. Die Hilfsvorrichtung umfasst Mittel zum Festlegen eines Produktionsplans, der die Verteilung einer bestimmten Produktionsmenge eines vorgegebenen Garnes über Maschinen der Endspinnstufe der Spinnerei vorsieht. Es sind auch Mittel vorhanden, um die Produktionsmenge pro Zeiteinheit pro Maschine zu schätzen, und zwar in Abhängigkeit von herzustellendem Garn, von den vorgesehenen Maschineneinstellungen und von der Umgebung der zutreffenden Maschine. Die Auswirkung der Maschinenumgebung kann in der Form eines empirisch nachprüfbaren Nutzeffektes berücksichtigt werden.
  • Die Angaben, die für die Herstellung eines bestimmten Garnes nötig sind, können in mindestens einem "Betriebsdatensatz" ("Rezept") zusammengefasst werden, und für dieses Garn kann für jede Maschine ein eigenes Rezept vorgesehen werden. Die Produktionsmenge pro Zeiteinheit für eine bestimmte Maschine kann dann anhand des entsprechenden Rezeptes ermittelt werden.
  • Die Hilfsvorrichtung kann als Element eines Produktionsplanungs- und Produktionssteuerungs-Systems ("PPS-System") vorgesehen werden, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Rezepte an ihre jeweiligen Maschinen selektiv (nach der Produktionsplanung) zu übertragen.
  • Die Erfindung sieht in einem zweiten Aspekt ein Prozessleitsystem für mindestens die Endspinnstufe einer Spinnereianlage vor. Das System ist mit Mitteln zum Festlegen von Rezepten zur Herstellung von verschiedenen Garnprodukten ("Artikeln") durch die verschiedenen Maschinen der gesteuerten Endspinnstufe versehen, wobei jedes Rezept eine Zusammenstellung mindestens der wesentlichen Betriebsdaten einer bestimmten Maschine zur Herstellung eines bestimmten Garntypes umfasst. Das System hat auch Mittel zum Festlegen eines Produktionsplanes, der aus Produktionsaufträgen besteht, wovon jeder Auftrag mindestens eine vorgegebene Menge eines bestimmten Garnproduktes vorsieht und die Verteilung der erforderlichen Menge über eine Mehrzahl der Produktionsstellen der gesteuerten Endspinnstufe bestimmt, wobei für die Erfüllung eines gegebenen Auftrages nur diejenigen Maschinen berücksichtigt werden können, wofür ein Rezept zur Herstellung des entsprechenden Garntypes schon vorhanden ist. Das System umfasst auch Mittel zu bewirken, dass zu einem nach dem Produktionsplan bestimmten Zeitpunkt das Rezept zur Erfüllung eines nach dem Plan bestimmten Auftrages auf einer gemäss dem Plan festgelegten Maschine wirksam gemacht wird bzw. wirksam gemacht werden kann.
  • Die Art der "Wirksamkeit" des Rezeptes auf der zutreffenden Maschine muss zumindest der Beschaffenheit der Maschine selbst angepasst werden. Soweit die Maschine dafür konstruiert und programmiert ist, sich nach Steuerbefehlen des Prozessleitsystems einzustellen, kann die "Wirksamkeit" des Rezeptes eine solche Neueinstellung der Maschine (ohne Eingriff von Menschen) vorsehen. Sofern aber die Maschine nicht ohne weiteres auf einen Steuerbefehl vom Prozessleitrechner reagieren kann, muss der entsprechende Eingriff der Bedienung vorgesehen werden, wozu das Rezept dadurch wirksam gemacht werden kann, dass die zutreffenden von der Bedienung einzustellenden Werte auf der Maschine (oder zumindest in der Nähe der Maschine) der Bedienung angezeigt werden.
  • Es können Mittel vorgesehen werden, um den Produktionsplan auf die Maschinen zu übertragen, z.B. dadurch, dass die vom Plan bestimmten Rezepte in einer vom Plan festgelegten Reihenfolge auf die entsprechenden Maschinen übertragen werden. Ein Kommunikationssystem zur Verwendung bei der Uebertragung ist sowohl in unserer schweizerischen Patentanmeldung Nr. 189/91 vom 23.1.1991 als auch in unserer schweizerischen Patentanmeldung Nr. 1025/91 vom 5.4.1991 beschrieben worden.
  • Die Maschinen und das System können derart aufeinander abgestimmt sein, dass nur eine kleinere Anzahl der Rezepte gleichzeitig in einer Maschine gespeichert sind. Es können beispielsweise zu einem gegebenen Zeitpunkt nur zwei Rezepte gleichzeitig in der Maschine vorhanden sein, nämlich das momentan wirksame Rezept und sein Nachfolge-Rezept.
  • Der Plan legt vorzugsweise die Reihenfolge eher als die Zeitpunkte für die Uebertragung der Rezepte auf die Maschine fest.
  • In einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein Produktionsplanungs- und Produktionssteuerung-System ("PPS-System") mit Mitteln zum Festlegen eines Artikels und Mitteln zum Festlegen eines Rezeptes zur Herstellung des Artikels auf einer bestimmten Maschine vor. Das System ist derart angeordnet, dass das Festlegen des Artikels zusammen mit dem Festlegen des Rezeptes eine empirisch nachprüfbare Schätzung der Produktion dieser Maschine bei der Herstellung des Artikels nach diesem Rezept ergibt. Diese Schätzung kann in einer geeigneten Form an einem Ausgang vom PPS-System erscheinen, z.B. an einem Anzeigegerät einer Bedienungsoberfläche oder als ein Datensignal zur Uebertragung z.B. an einen Betriebsleitrechner.
  • Die empirisch nachprüfbare Schätzung der Produktion besteht z.B. aus einer rechnerisch ermittelbaren Maximalproduktion und einem empirisch nachprüfbaren Nutzwert. Die rechnerisch ermittelbare Maximalproduktion ergibt sich aus der Maschinenkonfiguration und den Maschineneinstellungen.
  • Das Mittel zum Festlegen eines Artikels kann aus einem Mittel zum Festlegen einer Bezeichnung bestehen, die der Artikel und ein entsprechendes Rezept eindeutig identifiziert. In diesem Fall befinden sich alle Angaben zu den Eigenschaften des entsprechenden Produktes in dem Rezept, das deswegen sowohl Angaben zum Produkt als auch Angaben zu den notwendigen Maschineneinstellungen umfasst. Das Rezept enthält vorzugsweise auch Angaben zu der Maschinenkonfiguration, welche zusammen mit den Einstellungen eine rechnerische Ermittlung der Maximalproduktion des Produktes ermöglicht. Die Angaben bezüglich dem empirisch nachprüfbaren Nutzeffekt können auch im Rezept vorhanden sein.
  • Die Erfindung wird nun anhand von beispielhaften Ausführungen und den Figuren näher erklärt werden. Es zeigt:
    • Fig. 1
    schematisch einen Querschnitt durch eine Ringspinnmaschine als Beispiel der Maschinentypen, die zur Anwendung der Erfindung besonders geeignet sind;
    Fig. 2
    eine "Drehzahlkurve" für den Betrieb einer Maschine nach Fig. 1;
    Fig. 3
    einen Kops, der durch die Maschine nach Fig. 1 mittels einer Drehzahlkurve nach Fig. 2 hergestellt werden kann;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung vom Layout einer Spinnereianlage mit Spinnmaschinen nach Fig. 1 und Vorbereitungsmaschinen zur Belieferung der Spinnmaschinen mit zu verspinnendem Vorlagematerial;
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung der Anlage nach Fig. 4, wobei die Einzelmaschinen zu "Prozessstufen" zusammengefasst werden;
    Fig. 6
    eine mögliche Zuordnung der Prozessstufen nach Fig. 5 zu Prozessleitrechnern;
    Fig. 7
    eine schematische Darstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen einem Prozessleitrechner und den von ihr gesteuerten Maschinen;
    Fig. 8
    weitere Einzelheiten der Kommunikationsverbindung nach Fig. 7.
    Fig. 9
    bis 12 zeigen Masken eines Systems nach dieser Erfindung.
  • Anhand der Fig. 1 bis 3 soll vorerst die Ringspinnmaschine (als Beispiel für Spinnereimaschinen) erklärt werden, wonach gewisse Aspekte der Herstellung eines Garnes an einer Ringspinnmaschine erläutert werden. Danach wird anhand der Fig. 4 bis 8 eine Spinnereianlage mit einem Prozessleitsystem erklärt. Weiter wird dann anhand der Fig. 9 bis 12 die Verwendung des Prozessleitsystems als Hilfsmittel bei der Produktionsplanung nach dieser Erfindung dargelegt.
    • Die Ringspinnmaschine
  • Die Ringspinnmaschine dient in dieser Anmeldung als Beispiel einer "Längsteilmaschine". Andere Längsteilmaschinen sind Flyer, die Spinnmaschinen der neuen Spinnverfahren (Rotorspinnmaschinen, Düsenspinnmaschinen), Spulmaschinen, Zwirnmaschinen (z.B. Doppeldrahtzwirnmaschinen) und Falschdrahttexturiermaschinen zur Verarbeitung von Endlosfilamenten.
  • Fig. 1 ist eine Kopie der Fig. 15 unserer europäischen Patentanmeldung Nr. 419968. Die Maschine 220 nach Fig. 1 umfasst ein doppelseitiges Gestell 226, das über Fussteile 222 auf dem Boden 224 steht. Das stabile Gestell 226 trägt zwei Spinnstellenreihen, die je zu einer Seite einer Mittelebenen CP der Maschine angeordnet sind. In einer modernen Maschine enthält jede solche Spinnstellenreihe zwischen 500 und 600 dicht aneinandergereihte Spinnstellen.
  • Jede Spinnstelle umfasst ein Streckwerk 228, Fadenführungselemente 232 und eine kopsbildende Einheit 230. Die Einheit 230 enthält einzelne Arbeitselemente, wie z.B. Spindel 231, Ring und Läufer, die auf einem auf- und abbewegbaren Ringbank 229 getragen sind, aber für diese Erfindung keine Rolle spielen und nicht einzeln gezeigt sind. Diese Elemente sind dem Fachmann bekannt und sind z.B. aus EP-A 382943 ersichtlich. Für jede Spinnstellenreihe ist ein Doffautomat vorgesehen, welcher alle Spinnstellen der ihm zugeordneten Spinnstellenreihe gleichzeitig bedient. Der Doffautomat für die linke Spinnstellenreihe ist schematisch in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 237 angedeutet. Der Doffautomat für die rechte Spinnstellenreihe ist nicht gezeigt. Diese Automaten werden hier nicht näher beschrieben, wobei Einzelheiten aus EP-A 303877 gefunden werden können.
  • Der Maschine ist auch mindestens ein Bedienungsgerät 239 zugeordnet, welches der jeweiligen Reihe bzw. den Spinnstellenreihen entlang fahrbar ist und Bedienungsoperationen an den einzelnen Spinnstellen ausführen kann. Einzelheiten eines solchen Bedienungsgerätes sind z.B. aus EP-A 388938 zu entnehmen.
  • Das Gestell 226 trägt ein Gatter 236, das aus senkrechten Stangen 238 und Querträgern 240 gebildet ist. In einem System nach EP 419968 kann jeder Querträger 240 mit einer Verlängerung 258 versehen werden, so dass Schiene 256 an den äusseren Enden der Querträger 34 montiert werden können. Die Schienen 256 erstrecken sich in Längsrichtung der Maschine und jede Schiene dient als eine Führungsbahn für einen Trolleyzug, der neue Spulen 254 an das Gatter 236 heranführt. Einzelheiten eines solchen Trolleyzuges sind aus CH 3779/89 zu entnehmen.
  • Das Transportsystem für die Vorlagespulen ist kein wesentlicher Aspekt dieser Erfindung. Die gestrichelten Teile der Fig. 1, die alle direkt mit dem Spulentransport zu tun haben, werden hier nicht näher beschrieben. Dies gilt sowohl für die Neueinfuhr von Vorlagespulen aus dem Trolleyzug ins Gatter 236 als auch für das Weiterbefördern der verbrauchten Spulen 252 in einen "Förderraum" 250 an der Mittelebene CP. Eine Alternativlösung für die Transportaufgabe ist unseren schweizerischen Patentanmeldungen 4113/90 vom 21.12.1990 und 3795/90 vom 30.11.1990 zu entnehmen. Die nun vorliegende Erfindung ist aber genauso anwendbar, wenn kein automatisiertes Transportsystem für die Vorlagespulen vorhanden ist. Die weitere Beschreibung behandelt daher vorwiegend die mit voll ausgezeichneten hinein dargestellten Teile der Maschine, die in allen Fällen vorhanden sind.
  • Die Träger 240 sind mit Hängezapfen 242 für Vorlagespulen 244, 246 versehen, welche die einzelnen Spinnstellen mit Vorgarn beliefern.
    • Die Maschinenkonfiguration
  • Dieser Begriff bezieht sich insbesondere auf Maschinenparameter, wodurch sich verschiedene Einzelmaschinen unterscheiden können, aber in einer bestimmten Maschine vorgegeben sind, weil sie beim Bau dieser Maschine festgelegt und nachher nur mittels eines grösseren Umbaus verändert werden können. Beispiele solcher Parameter sind: die Anzahl Spinnstellen (Spindeln), der Ringdurchmesser, die Hülsenlänge (d.h. die Länge des Garnträgers, die zur Bildung eines Kops in dieser Maschine verwendet werden kann). Diese Parameter üben einen wesentlichen Einfluss unter anderem auf die Garnproduktion der Maschine pro Zeiteinheit aus.
  • Weitere Beispiele solcher Parameter sind die (Spindel-)Teilung (d.h. der Abstand zwischen benachbarten Spindeln in einer Reihe) und der Wirteldurchmesser (d.h. der Durchmesser des Antriebswirtels auf den Spindeln einer Maschine mit Zentralantrieb). Diese Parameter haben keinen direkten Einfluss auf die Garnproduktion pro Zeiteinheit aber doch auf die Wirtschaftlichkeit des Garnherstellungsverfahrens, z.B. über den Energieverbrauch bzw. die erreichbare Platzausnutzung im Spinnsaal.
    • Die Aktorik der (Ring-) Spinnmaschine
  • Die Aktorik der Maschine umfasst sowohl die ein- wie auch die angebauten Elemente und Aggregate. Die Aktorik für die eingebauten Elemente umfasst mindestens Antriebe für die Spindeln 231, die Streckwerke 228 und Ringbank 229. Ein modern konzipiertes System (Einzelantrieb) zum Antreiben der Spindeln, Ringbank und Streckwerke einer Ringspinnmaschine ist in EP 349831 und 392255 gezeigt, wonach für jede Spindel und auch für einzelne Streckwerkreihen je ein eigener Antriebsmotor vorgesehen ist. Das heute noch am meisten gebrauchte Antriebssystem (Zentralantrieb) für die Ringspinnmaschine umfasst einen Hauptmotor im Antriebskopf 235 der Maschine und Uebertragungsmittel (z.B. Längswellen, Riemen bzw. Zahnräder), um die Antriebskräfte vom Hauptmotor auf die Antriebselemente zu übertragen.
  • In einer Maschine nach Fig. 1 muss auf jeden Fall je ein Zusatzmotor für die Doffvorrichtungen 237 vorgesehen werden. Die Aktorik für die eingebauten Elemente umfasst auch die Antriebe der Transporteinrichtungen für Kopse (z.B. nach DOS 3610838) oder für Leerhülsen in der Aufsteckung (z.B. nach EP 419968).
  • Die angebauten Hilfsaggregate umfassen natürlich sowohl Roboter z.B. Robot 239 als auch Transporttrolleys für Vorlagespulen 254, die vorläufig an der Maschine positioniert sind. Weitere Beispiele solcher Aggregate sind Reinigungsgeräte oder andere fahrbare Automaten z.B. für den Läuferwechsel.
  • Einige dieser Aggregate haben eigene Antriebe (fahrbare Bedienungsautomaten). Andere haben möglicherweise keinen eigenen Antrieb sondern sind von einem der Maschine an- bzw. eingebauten Antrieb abhängig (siehe z.B. den Trolleyantrieb gemäss Fig. 16 bis 18 von WO 90/12133) bzw. einem Antrieb nach der europäischen Patentanmeldung Nr. 90117808.7 vom 15.09.1990. Die Antriebe dieser Hilfsaggregate sind auch als die Aktorik der Spinnmaschine zu betrachten, sofern sie von der Maschinensteuerung beeinflussbar sind.
  • Wichtige Aktorikelemente sind diejenigen, welche zum "Stilllegen" einer Spinnstelle dienen, wobei "Stillegen" hier "als effektiv produzierende Spinnstelle stillegen" zu verstehen ist. In den meisten Fällen werden nämlich beim Stillegen einer einzelnen Spinnstelle nicht alle Arbeitselemente dieser Spinnstelle zum Stillstand gebracht, sondern das Spinnen wird in dieser Spinnstelle unterbrochen. Dies kann zum Beispiel durch Abbrechen der Materialzufuhr und/oder durch die absichtliche Erzeugung eines Fadenbruches geschehen.
  • In einer weitgehend automatisierten Maschine (z.B. der Rotorspinnmaschine) kann dies problemlos von einer zentralen Maschinensteuerung aus durch die eine oder die andere Möglichkeit bewerkstelligt werden. Es kann z.B. der Antrieb an die Speisewalze unterbrochen werden, um die Materialzufuhr an die Auflösewalze bzw. den Rotor der Spinnstelle zu unterbinden. Es kann aber auch ein sogenannter Qualitätsschnitt in der Qualitätsüberwachung der Spinnstelle durchgeführt werden, um den Fadenlauf zu unterbrechen.
  • In der heutigen konventionellen Ringspinnmaschine sind solche Möglichkeiten nicht vorhanden, da die Aktorik der einzelnen Spinnstellen nicht unter der direkten Kontrolle der zentralen Maschinensteuerung steht. In solchen Maschinen kann aber die Stillegung einer Spinnstelle durch ein fahrbares Hilfsaggregat bewerkstelligt werden, z.B. nach dem System der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 697/91 vom 07.03.1991, d.h. durch die Betätigung einer Luntenklemme, um die Materialzufuhr zu unterbinden.
  • Die Ausnützung einer Luntenklemme zum Unterbrechen der Materialzufuhr wird bei allen Maschinentypen wichtig sein, wo das Vorlagematerial über ein Streckwerk an die Spinnelemente geliefert wird, weil normalerweise das Abstellen einer einzelnen Position eines Streckwerks unmöglich ist. Den Luntenklemmen der einzelnen Spinnstellen können natürlich auch je eine Betätigungsvorrichtung zugeordnet werden. Diese sind dann auch von einer zentralen Maschinensteuerung aus betätigbar. Beispiele solcher Luntenklemmen sind in EP 322636 und EP 353575 zu finden.
    • Die Steuerung der Spinnmaschine und ihre Hilfsaggregate
  • Die heute konventionelle Ringspinnmaschine (mit Zentralantrieb) hat normalerweise eine zentrale Mikroprozessorsteuerung, die geeignete Steuersignale für das Zentralantriebssystem (normalerweise durch Ansteuerung eines Frequenzumrichters) erzeugt. Ein Einzelantriebssystem kann z.B. eine "verteilte" Steuerung nach EPO 389849 umfassen. Neuere Spinnmaschinen (Rotor- bzw. Luftspinnmaschinen) sind auf jeden Fall mit verteilten Steuerungen versehen - siehe z.B. EP 295406 oder den Artikel "Mikroelektronik - heutige und zukünftige Einsatzgebiete in Spinnereibetrieben" in Melliand Textilberichte 6/1985, Seite 401 bis 407, wobei aber die verteilten Steuerungseinheiten sinnvollerweise einer zentralen Maschinensteuerungseinheit untergeordnet werden.
  • Die fahrbaren Hilfsaggregate haben je eine eigene autonome Steuerung - siehe z.B. EP 295406, EP 394671 oder EP 394708. Obwohl diese Steuerungen autonom arbeiten, ist jede der Maschinensteuerung hierarchisch unterstellt. Bei einem bevorstehenden Doffvorgang z.B. wird der Roboter 239 durch die koordinierende Maschinensteuerung aus den Arbeitsbereichen der Doffautomaten 237 wegbefohlen (z.B. gemäss DOS 2455495).
    • Die Sensorik der (Ring-) Spinnmaschine
  • Im Vergleich zu den Maschinen für neue Spinnverfahren (z.B. der Rotor- bzw. der Düsenspinnmaschine) ist die Sensorik der heutigen Ringspinnmaschine ausgesprochen dürftig. Die Rotorspinnmaschine z.B. ist schon lang mit einer Sensorik versehen, welche sowohl den Zustand der einzelnen Spinnstelle als auch die Qualität des darin hergestellten Garnes wiedergibt (siehe EP 156153 und den darin erwähnten Stand der Technik. Für eine moderne Ueberwachung - siehe ITB Garnherstellung 1/91, Seite 23 bis 32.4). Aehnliche Systeme sind auch für die Filamentverarbeitung in der Falschdralltexturiermaschine entwickelt worden - siehe z.B. DOS 3005746. Die Spulmaschine, welche die Kopse der Ringspinnmaschine zu Kreuzspulen verarbeitet, ist bereits heute mit einer hochgezüchteten Sensorik versehen - siehe z.B. DOS 3928831, EP 365901 oder EP 415222.
  • Es sind Vorschläge bekannt, wonach die Ringspinnmaschine ebenfalls mit einem hochentwickelten internen Kommunikationssystem und einer entsprechenden Sensorik zu versehen wäre - siehe z.B. EP 322698 und EP 389849 (= DOS 3910181). Solche Vorschläge erfordern (für ihre Realisierung) die Ueberarbeitung der gesamten Ringspinnmaschine, was wegen der damit verbundenen Kosten - und den entsprechenden Auswirkungen auf die Wettbewerbsfähigkeit des Verfahrens - nicht schlagartig, sondern nur schrittweise vor sich gehen kann.
  • In der nächsten Zukunft wird die Ringspinnmaschine wohl deswegen kein internes Kommunikationssystem erhalten. Informationen über die Zustände der einzelnen Spinnstellen werden deswegen nicht aus einzelnen Sensoren an den jeweiligen Spinnstellen, sondern durch fahrbare Ueberwachungsgeräte gesammelt werden müssen. Solche Geräte sind schon lang bekannt (z.B. aus DOS 2731019) - eine neuere Variante, wonach die Ueberwachung in einem Fadenbruchbehebungsautomat integriert wird, ist in EP 39467 (= DOS 3909746) gezeigt worden. Weitere Sensoren der Ringspinnmaschine, welche für die Beschickung der Aufsteckung wichtig sind, kann man beispielsweise aus WO 90/12133 (Obj. 907) entnehmen. Weitere Sensoren sind für den Betrieb der Kops- bzw. Leerhülsen-Transporteinrichtung notwendig, wobei solche Sensoren heute bekannt sind und deswegen hier nicht im Detail beschrieben werden.
  • Es ist zu bemerken, dass die Sensorik der Spinnmaschine angebaut statt eingebaut werden kann. Ein Beispiel eines solchen Systems ist im Artikel "Ueberwachung der Qualität von OE-Rotorgarnen" in ITB Garnherstellung 1/91, Seite 23 bis 32 zu finden.
    • Produkt, Maschineneinstellungen, Nutzeffekt
  • Das Produkt einer Spinnstelle ist ein Garn einer feststellbaren Beschaffenheit, d.h. mit einem Satz von nachprüfbaren Eigenschaften. Gewisse Eigenschaften eines Garnes werden für eine vorgegebene Vorlagefeinheit unmittelbar durch das Einstellen der Maschine (Spinnstelle) bestimmt. Die Haupteigenschaften, die auf diese Weise in der Spinnstelle festgelegt werden, sind die Garnfeinheit (die "Garnnummern") und die Drehung (Drehungen pro Meter bzw. pro Zoll). Die Maschineneinstellungen, die auf diesen Eigenschaften einen Einfluss ausüben, sind:
    • die Liefergeschwindigkeit des Streckwerkes
    • der Verzug, und
    • die Spindeldrehzahl.
    Die Drehrichtung des Garnes ("S" oder "Z"-Drehung) wird auch in der Spinnstelle in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Spindel bestimmt.
  • Andere Eigenschaften des fertig gesponnenen Garnes sind durch die Maschineneinstellungen nicht beeinflussbar, meistens weil sie während der Vorbereitung des Vorlagematerials bestimmt und innerhalb der Spinnstelle im wesentlichen nicht mehr veränderbar sind. Beispiele solcher Eigenschaften sind diejenige des Fasermaterials (z.B. Baumwolle, Synthetik oder Mischung), woraus das Garn entsteht.
  • Noch weitere Garneigenschaften sind mittelbar durch komplexe Wechselwirkungen zwischen den Maschineneinstellungen und weiteren Faktoren beeinflusst. Beispielsweise wird die Anzahl Fadenbrüche pro Zeiteinheit (ein Qualitätsmerkmal) durch die Wechselwirkung zwischen der Spindeldrehzahl und der Maschinenumgebung (insbesondere das Klima) stark beeinflusst.
  • Andere Garneigenschaften werden vom Zustand der Spinnstelle unabhängig von der Maschineneinstellung beeinflusst. Die Gleichmässigkeit des Garnes wird z.B. vom Zustand (der Präzision) des Streckwerkes massgebend beeinflusst. Die Spinnspannung (und daher die Fadenbruchrate) wird durch die Genauigkeit der Spindelzentrierung bzw. die Ruhe/Unruhe des Laufes vom Läufer auf dem Ring beeinflusst.
  • Die Anzahl der Faktoren, die einen Einfluss auf die eine oder die andere Garneigenschaft ausüben, ist sehr gross, und die Auswirkungen der einzelnen Faktoren sind nur empirisch festlegbar. Wenn der Läufertyp als Beispiel genommen wird, kann man die folgenden groben Wirkungen aufführen:
    • Ueber sein Gewicht übt der Läufer einen Einfluss auf die Spinnspannung und daher auf die Fadenbruchrate aus; innerhalb gewisser Grenzen ist dies durch die Auswahl des Läufers einstellbar.
    • Der Läufer (und der Ring, worauf er läuft) ist ein Verschleissteil und sein Zustand übt auch einen Einfluss auf die Spinnspannung aus; dies ist nur insofern "einstellbar", als man allenfalls einen vorbestimmten Läuferwechselintervall bestimmt und einhält.
    • Der Läufer ist aber auch ein Fadenführungselement, so dass seine Oberfläche, die in Berührung mit dem Garn eintritt, einen Einfluss auf das Aussehen des Garns (z.B. seine Haarigkeit) ausüben kann. Dies wäre z.B. durch die Auswahl vom Querschnitt des Läuferdrahtes einstellbar, aber in den meisten Fällen wird diese "Auswahl" durch andere Faktoren derart eingeschränkt sein, dass sie praktisch vernachlässigt werden kann.
  • Alle diese Auswirkungen des Läufers sind von der Spindeldrehzahl abhängig, aber auch vom zu verarbeitenden Material.
  • Inwiefern alle diese verschiedenen Einflüsse von Bedeutung sind, ist keine Frage der Spinntechnologie als solche, sondern des vorgesehenen Endverbrauches für das Garn. Die Anforderungen an ein feines Garn zur Verwendung für Kleider sind anders als die Anforderungen an ein grobes Garn zur Verwendung für Putzlappen.
  • Aus dem Vorhergesagten wird aber wohl klar sein, dass Spinnmaschinen nur zu einem sehr beschränkten Grad auf die vorgesehene Anwendung "konfiguriert" und eingestellt werden können. Es sind nur wenige Maschinenparameter, die selektiv angepasst werden können, um eine grosse Vielzahl von möglichen Einflussfaktoren zu berücksichtigen. Der Erfolg bzw. Misserfolg einer gegebenen Anpassung der Maschine kann als ein "Nutzeffekt" ausgedruckt werden. Dies stellt die effektive (für den gewünschten Zweck brauchbare) Produktion im Verhältnis zur theoretisch maximalen Produktion mit der vorbestimmten Maschinenkonfiguration und Maschineneinstellungen dar.
  • Der Nutzeffekt stellt daher die Auswirkung von verlorener Produktionszeit dar. Solche Zeitverluste entstehen zum Teil wegen Störungen (z.B. Fadenbrüche, defekte Spinnstellen) und zum Teil wegen notwendigen Produktionsunterbrüchen (z.B. Doffvorgänge, Läuferwechsel, Spulenwechsel im Gatter usw.). Sie hängen somit sowohl mit der Konfiguration (z.B. Ringdurchmesser, Teilung - daher Spulengrösse bzw. Laufzeit zwischen Unterbrüchen) als auch mit den Einstellungen (z.B. Spindeldrehzahl) zusammen. Sie werden aber auch durch die Maschinenumgebung, insbesondere Klima, beeinflusst.
  • Der Nutzeffekt wird von allfälligen Produktionsverlusten durch Minderwertigkeit des Produktes nicht beeinflusst. Es wird bei einer Nutzeffektrechnung angenommen, die ganze effektive Produktion sei für den Zweck brauchbar. Dies ist für ein bestimmtes Produkt nicht im voraus vorhersehbar, so dass ein Nutzeffekt nie theoretisch berechenbar ist.
  • Der Nutzeffekt muss vielmehr empirisch, durch das Sammeln und Auswerten von Erfahrungswerten über eine ausreichende Versuchsperiode, ermittelt werden. Dabei muss die gegebene Maschine (mit ihrer gegebenen Konfiguration) derart eingestellt werden, dass die Qualitätsverluste (Ausschuss, minderwertige Ware) auf einem akzeptablen Niveau gehalten werden. Dazu müssen allenfalls für ein bestimmtes Produkt gewisse Spinnstellen abgestellt werden, da sie aus vorläufig unüberwindbaren Gründen nicht in der Lage sind, ein akzeptables Garn unter den gegebenen Spinnverhältnissen zu produzieren. Dies schlägt sich im Nutzeffekt für dieses Produkt auf dieser Maschine nieder.
  • Wie gerade angedeutet, der Nutzeffekt für ein bestimmtes Produkt ist nicht einmal von Maschine zu Maschine ohne weiteres übertragbar. Da jede Maschine (sogar bei der gleichen Konfiguration und Einstellung) gegenüber jeder anderen Maschine kleine "Idiosynkrasien" aufweist, werden die gleichen und gleich eingestellten Maschinen untereinander kleinere oder grössere Unterschiede in ihren Nutzeffekten für das gleiche Produkt hergeben.
    • Drehzahlkurve
  • Die Spindeldrehzahl wird vorzugsweise während der Bildung eines Kops nicht konstant auf einem vorbestimmten Niveau gehalten, sondern nach einem vorbestimmten Verlauf (die "Drehzahlkurve") variiert. Dadurch können die unterschiedlichen Spinnverhältnisse im Lauf der Kopsbildung berücksichtigt werden, was eine Verminderung der Anzahl Fadenbrüche ermöglicht (siehe z.B. der Artikel "Fadenbrucherfassung, Minimierung und Behebung an Ringspinnmaschinen" von H. Herdtle in Melliand Textilberichte, 6/1984, Seite 379 bis 383). Ein Beispiel einer solchen Kurve wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert.
  • Fig. 3 zeigt schematisch die Hälfte eines waagrechten Kops, wobei das Bezugszeichen C die Längsachse des Kops, H die Hülse und G die Garnwindungen anzeigen. HF ist der Hülsenfuss, der im Betrieb das untere Ende der auf der senkrechten Spindel aufgesteckten Hülse bildet. Der "Kopsaufbau" der Garnspule ergibt einen Ansatz A, einen zylindrischen Teil ZT und einen Konus K, wobei der Ansatz A als erster Teil vom Kops gebaut wird. Auf der horizontalen Achse der Fig. 3 sind Distanzen vom untersten Ende des Kops eingetragen. Die Gesamtlänge des Kops ergibt sich aus der Summe der axialen Länge HUB vom Konus K und die Distanz C3 zwischen diesem Konus K und dem unteren Ende des Kops.
  • Fig. 2 stellt diagrammatisch den Drehzahlverlauf vom Anfang der Kopsbildung bis zum Ende dar. Die Zeit ist auf der horizontalen Achse eingetragen.
  • Beim Anspinnen, am Anfang des neuen Kops, muss Garn direkt auf der Hülse H aufgewickelt werden, und zwar in der Nähe vom Hülsenfuss HF, d.h. am weitesten vom Streckwerk entfernt. Wegen der daraus entstehenden hohen Garnspannung und der entsprechenden Risiken von Fadenbrüchen, wird nicht mit der "Betriebsdrehzahl" gearbeitet, sondern mit einer relativ niedrigen Anspinndrehzahl An (Fig. 2).
  • Die Spindeldrehzahl kann während einem ersten Abschnitt I der Drehzahlkurve stetig erhöht werden, wenn der Ansatz A gebaut wird, bis eine "untere Betriebsdrehzahl" Bu (Fig. 2) erreicht wird, wenn der Ansatz A fertig ist. Die Spindeldrehzahl kann dann während eines zweiten Abschnittes II noch weiter, leicht (bis auf eine "obere Betriebsdrehzahl" Bo) erhöht werden, wenn der zylindrische Teil ZT fertiggestellt wird, weil sich der Abstand zwischen dem Aufwindepunkt und dem Streckwerk während dieser Phase des Kopsaufbaus im Durchschnitt reduziert wird, was eine Abnahme der Garnspannung zur Folge hat. Kurz bevor der zylindrische Teil fertig ist, sollte die Spindeldrehzahl nochmals im dritten Abschnitt III reduziert werden, bis eine "Abspinndrehzahl" Ab erreicht wird, wenn der zylindrische Teil ZT bereit ist.
  • Die Drehzahlkurve kann durch die Drehzahlwerte An, Bu, Bo und Ab (Fig. 2) und die Distanzen 1₁, 1₂ und 1₃ (Fig. 3) definiert werden, wobei der Wechsel vom Abschnitt I zum Abschnitt II bzw. vom Abschnitt II zum Abschnitt III nach dem Zurücklegen der Distanz 1₁ bzw. 1₂ stattfindet.
  • Es wird dementsprechend vorzugsweise nicht bloss eine Betriebsdrehzahl, sondern eine Drehzahlkurve eingestellt. Diese Kurve kann auch von Produkt zu Produkt anders sein.
    • Produktionsplanung, Partiewechsel
  • Die Spinnerei muss ihre Produktion an ihre Kundenaufträge "möglichst optimal" anpassen. Nur in den seltensten Fällen können die Maschinen einmal auf die Produktion eines einzigen Garntypes eingerichtet und nachher kontinuierlich zur Herstellung dieses Garnes betrieben werden. Da die Kunden verschiedene Garntypen verlangen, müssen gelegentlich bzw. öfters "Partiewechsel" durchgeführt werden, wobei eine Maschine nach der Herstellung eines ersten Garntypes zur Herstellung eines anderen Garntypes eingerichtet wird. Dies erfordert oft sowohl das Neueinstellen der Maschine als auch das Vorsehen eines anderen Vorlagematerials.
  • Ein Partiewechsel bedeutet unproduktive Zeit für die Spinnerei. Es gilt daher, die verschiedenen Produktionsaufträge in Einklang mit der Geschäftsstrategie der einzelnen Spinnerei aufeinander abzustimmen, insbesondere was die Reihenfolge der Abarbeitung anbelangt. Dies ist die Aufgabe der Produktionsplanung, die nach wie vor von Menschen durchgeführt werden muss.
  • Das Resultat dieser Aktivität ist eine bestimmte Reihenfolge von "Produktionsplänen", wovon jeder Produktionsplan die Produktion von einer vorgegebenen Menge Garn eines vorgegebenen Typs durch eine nach dem Plan festgelegte Maschine bzw. "Maschinengruppe" (Mehrzahl von Maschinen) vorsieht.
    • Rezept, Artikel
  • Die Erstellung eines Produktionsplanes (Produktionsauftrages) setzt eine eindeutige "Definition" (Bestimmung, Beschreibung, Identifikation) der dazu notwendigen Produktionsverhältnisse voraus. Diese umfassen:
    • das gewünschte Produkt
    • die vorgesehene Vorlage
    • die Konfiguration und Einstellungen der Maschine
    • die Umgebung.
  • Es ist vernünftig, aber nicht zwingend notwendig, die materialbezogenen Parameter der Definition zusammenzufassen. Die Zusammenfassung dieser Parameter kann als ein "Artikel" bezeichnet werden. Die weiteren Definitionsparameter bilden mit den Artikelparametern zusammen ein "Rezept", das für die Herstellung des im Artikel definierten Produktes in einer gegebenen Maschine die erforderlichen Betriebsdaten angibt. Für die Produktionsplanung, die nachfolgend anhand der Fig. 9 und 10 beschrieben wird, ist es vorteilhaft, den Nutzeffekt auch im Rezept anzugeben oder zumindest dem Rezept zuzuordnen.
    • Die Spinnereianlage
  • Die Bedeutung eines Prozessleitrechners für die zukünftigen personalarmen Spinnereien kann kaum überbewertet werden. Während in der Vergangenheit ganze Mannschaften für die verschiedenen Bedienungs- und Wartungsarbeiten in der Spinnerei zur Verfügung standen, werden zukünftig nur Einzelpersonen vorhanden sein, um die ganze Spinnerei in Betrieb zu halten. Anhand der Fig. 4 soll nun die Bedeutung dieses Wandels verdeutlicht werden. Danach werden anhand der weiteren Figuren vorerst ein mögliches Organisationsschema für den Aufbau eines Prozessleitsystems und dann Einzelheiten der Kommunikationsverbindungen innerhalb eines solchen Systems erläutert.
  • Die in Fig. 4 dargestellte Spinnerei umfasst einen Ballenöffner 120, eine Grobreinigungsmaschine 122, eine Mischmaschine 124, zwei Feinreinigungsmaschinen 126, zwölf Karden 128, zwei Strecken 130 (erste Streckenpassage), zwei Kämmereivorbereitungs-Maschinen 132, zehn Kämmaschinen 136, vier Strecken 138 (zweite Streckenpassage), fünf Flyer 140 und vierzig Ringspinnmaschinen 142. Dies ist eine heute konventionelle Anordnung zur Herstellung von einem sogenannten gekämmten Ringgarn. Das Ringspinnverfahren kann durch ein neueres Spinnverfahren (z.B. das Rotorspinnen) ersetzt werden, wobei die Flyer dann überflüssig werden. Da aber die Prinzipien dieser Erfindung unabhängig von der Art der Endspinnstufe anwendbar ist, reicht die Erklärung in Zusammenhang mit dem konventionellen Ringspinnen auch für die Anwendung der Erfindung in Zusammenhang mit neuen Spinnverfahren. Nicht gezeigt in Fig. 4 ist die Spulerei, die für neue Spinnverfahren (z.B. Rotorspinnen) ohnehin wegfällt.
  • Die Spinnerei nach Fig. 4 ist nochmals in Fig. 5 schematisch dargestellt, wobei im letzteren Fall die Maschinen zu "Verarbeitungsstufen" zusammengefasst worden sind. Gemäss dieser Betrachtungsweise bilden der Ballenöffner 120 und die Grobreinigungsmaschine 122, Mischmaschine 124 und Feinreinigungsmaschinen 126 zusammen eine sogenannte Putzerei 42, welche die Karderie 44 mit weitgehend geöffnetem und gereinigtem Fasermaterial beliefert. Innerhalb der Putzerei wird das Fasermaterial in einem pneumatischen Transportsystem (Luftstrom) von Maschine zu Maschine befördert, welches System in der Karderie einen Abschluss findet. Die Karden 128 liefern je ein Band als Zwischenprodukt, welches in einem geeigneten Behälter (einer sogenannten "Kanne") abgelegt und weiterbefördert werden muss.
  • Die erste Streckenpassage (durch die Strecken 130) und die zweite Streckenpassage (durch die Strecken 136) bilden je eine Verarbeitungsstufe 46 bzw. 52 (Fig. 5). Dazwischen bilden die Kämmereivorbereitungsmaschinen 132 eine Verarbeitungsstufe 48 (Fig. 5) und die Kämmaschinen 134 eine Verarbeitungsstufe 50 (Fig. 5). Schliesslich bilden die Flyer 138 eine Spinnvorbereitungsstufe 54 (Fig. 5) und die Ringspinnmaschinen 140 eine Endspinnstufe 56 (Fig. 5).
  • Das Endergebnis des schematisch dargestellten Spinnprozesses wird von sehr vielen Faktoren beeinflusst, die hier nicht einzeln behandelt werden sollen. Ein wichtiger Faktor ist der zu verarbeitende Rohstoff, welcher als eine Gruppe von einzelnen feststellbaren Fasereigenschaften (z.B. Faserfeinheit, Fasertyp, Faserfestigkeit usw.) dargestellt werden kann. Bei der Verarbeitung von Naturfasern (insbesondere von Baumwollfasern) ist es nicht möglich einen Rohstoff mit einem vorbestimmten Stapeldiagramm "zu bestellen". Vielmehr muss durch geeignete Verarbeitung von Fasern aus verschiedenen Herkünften ("Provenienzen") das gewünschte Diagramm erzeugt werden. Es sind insbesondere drei Verarbeitungsstufen, welche das Stapeldiagramm des zu verspinnenden Materials beeinflussen können, nämlich:
    • die Putzerei,
    • die Karderie,
    • die Kämmerei.
  • Die Materialflussverfolgung spielt daher für die Spinnerei eine wesentliche Rolle. Aus Fig. 4 wird die Komplexität dieser Aufgabe ersichtlich - man stelle sich die Anzahl der möglichen "Pfade" zwischen Ballenlager (für Rohbaumwolle) bis zur Endspinnstufe vor. Diese Aufgabe wurde in der Vergangenheit durch den Betriebsleiter und seine Mannschaften gelöst.
  • In unserer deutschen Patentanmeldung Nr. 3924779 vom 26.06.1989 beschreiben wir ein Prozessleitsystem, wonach eine Spinnerei in "Bereichen" organisiert ist und Signale aus einem Bereich zur Steuerung bzw. Regelung von vorangehenden Bereichen ausgenützt werden können. Ein Beispiel für eine solche Anlage ist in Fig. 6 schematisch gezeigt, wobei die Anlage drei Bereiche B1, B2 und B3 umfasst und jeder Bereich einen eigenen Prozessleitrechner R1, R2, R3 zugeordnet ist. Jeder Rechner R1, R2, R3 ist zum Signalaustausch verbunden (in Fig. 6 schematisch durch die Verbindungen 86 angedeutet). Es wird dem Fachmann klar sein, dass die Darstellung der Fig. 6 rein schematisch ist. Es kann natürlich ein einziger Prozessleitrechner vorgesehen werden, welcher mit allen Bereichen der Spinnereianlage verbunden ist und den gewünschten Signalaustausch zwischen diesen Bereichen durchführt. Die gezeigte Ausführung mit einem Prozessrechner R pro Bereich B stellt aber eine sinnvolle Ausführung dar, welche für diese Erklärung angenommen wird.
  • Der Bereich B1 umfasst die Putzerei 42 und die Karderie 44 (Fig. 5).
  • Der Bereich B2 umfasst sowohl die beiden Streckenpassagen 146, 152 (Fig. 5) als auch die Kämmereivorbereitungsstufe 148 und die Kämmerei 150.
  • Der Bereich B3 umfasst die Flyer 154 und die Endspinnstufe 156 (Fig. 5), allenfalls auch eine Spulerei.
  • Die personalarme Spinnerei kann natürlich nur durch Automatisierung der Funktionen erzielt werden, die vorher durch die Mannschaften ausgeübt wurden. Diese Funktionen umfassen insbesondere den Transport des Materials zwischen den Verarbeitungsstufen und die Einführung des Materials in die Maschine, die es weiterverarbeiten sollte. Weiter ist das Personal für die Ueberwachung der Anlage und die Behebung von Störungen zuständig. Die Uebernahme eines Teils dieser Aufgabe durch die Automatisation und des Leitsystems wird nachfolgend anhand der Fig. 7 näher erklärt. Der Bereich B3 (Fig. 6) dient hier als Beispiel.
  • Eine praktische Ausführung des Bereiches B3 für eine automatisierte Anlage ist in Fig. 7 gezeigt, allerdings immer noch schematisch, um die Informatik-Aspekte des Systems darzustellen. Der dargestellte Anlageteil umfasst (in der Reihenfolge der Prozessstufen, d.h. der "Verkettung" der Maschinen):
    • a) die Flyerstufe 300,
    • b) eine Endspinnstufe 320, in diesem Fall durch Ringspinnmaschinen gebildet,
    • c) ein Vorgarntransportsystem 310, um Flyerspulen von der Flyerstufe 300 an die Endspinnstufe 320 und leere Hülsen von der Endspinnstufe 320 zurück an die Flyerstufe 300 zu tragen, und
    • d) eine Umspulstufe 330, um die an den Ringspinnmaschinen gebildeten Kopse in grösseren (zylindrischen oder konischen) Packungen umzuwandeln.
  • Jede Verarbeitungsstufe 300, 320, 330 umfasst eine Mehrzahl von Hauptarbeitseinheiten (Maschinen), die je mit einer eigenen Steuerung versehen sind. Diese Steuerung ist in Fig. 7 nicht gezeigt, wird aber nachfolgend etwas näher erläutert. An der jeweiligen Maschinensteuerung angehängt, sind Robotikeinheiten (Bedienungsautomaten), die dieser Maschine direkt zugeteilt werden. In Fig. 7 ist für jeden Flyer der Stufe 300 ein eigener Doffer vorgesehen - die Funktion "Flyerdoffen" ist in Fig. 7 mit den Kasten 302 angedeutet. Eine mögliche Ausführung ist z.B. in EP 360149 bzw. in DE-0S 3702265 gezeigt.
  • In Fig. 7 sind auch für jede Ringspinnmaschine der Stufe 320 ein Bedienungsautomat pro Spinnstellenreihe zur Bedienung der Spinnstellen und eine Aufsteckungsbedienung für die Vorgarnzufuhr vorgesehen. Die Funktion "Spinnstellenbedienung" ist mit den Kasten 322, 324 (ein Kasten pro Spinnstellenreihe) und die Funktion "Vorgarnzufuhr" mit den Kasten 326 angedeutet. Eine mögliche Ausführung ist z.B. in EP 394708 und 392482 gezeigt.
  • Das Vorgarntransportsystem 310 ist auch mit einer eigenen Steuerung versehen, die hier nicht näher erläutert werden soll. Das System 310 umfasst eine Einheit zum Reinigen von Vorgarnspulen, bevor sie an die Flyerstufe 300 zurückgegeben werden. In Fig. 7 ist die Funktion "Vorgarnspulenreiniger" durch den Kasten 312 angedeutet. Eine mögliche Ausführung dieses Anlageteiles ist zum Teil in EP 392482 gezeigt.
  • Die Ringspinnmaschinen der Stufe 320 und Spulmaschinen der Stufe 330 bilden zusammen einen "Maschinenverbund", wodurch der Transport er Kopse an die Spulmaschinen gewährleistet ist. Die Steuerung dieses Verbundes erfolgt von der Spulmaschine.
  • Ein Netz 350 ist vorgesehen, wodurch alle Maschinen der Stufen 300, 320, 330 und das System 310 für den Signalaustausch (Datenübermittlung) mit einem Prozessleitrechner 340 verbunden sind. Der Rechner 340 bedient direkt ein Alarmsystem 342 und eine Bedienung 344 z.B. in einer Leitstelle bzw. in einem Meisterbüro.
  • Eine sehr wichtige Funktion des Umspulens von Ringspinngarn ist die sogenannte Garnreinigung, die mit dem Kasten 360 angedeutet ist. Der Garnreiniger ist über dem Netz 350 mit dem Prozessleitrechner 340 verbunden. Durch diese Vorrichtung werden Garndefekte eliminiert und gleichzeitig Informationen (Daten) gewonnen, die Rückschlüsse auf die vorangehenden Verfahrensstufen ermöglichen. Die Garnreinigungsfunktion wird an der Spulmaschine ausgeübt.
  • Jede Maschine ist auch mit einer "Bedienungsoberfläche" versehen, die mit der jeweiligen Steuerung verbunden ist und Mensch-Maschine (oder sogar Robot-Maschine) Kommunikation ermöglicht. Die "Bedienungsoberfläche" kann auch als "Bedienungskonsol" bezeichnet werden. Ein Beispiel einer solchen Bedienungsoberfläche ist in DE-0S 3734277 gezeigt, allerdings nicht für eine Ringspinnmaschine, sondern für eine Strecke. Das Prinzip ist für alle solchen Bedienungsmittel gleich.
  • Nach einer schweizerischen Patentanmeldung Nr. 189/91 vom 23.1.1991 ist die Anlage derart programmiert und ausgelegt, dass der Leitrechner 340 Bedienungsunterstützung über die Bedienungsoberfläche der jeweiligen Maschine leisten kann, d.h. der Leitrechner kann Steuerbefehle über dem Netz 350 senden und die Maschinensteuerungen können derartige Steuerbefehle empfangen und befolgen, so dass der Zustand der Bedienungsoberfläche vom Leitrechner 340 über der jeweiligen Steuerung bestimmt wird.
  • Die Maschine kann natürlich mit mehr als eine "Bedieneroberfläche" versehen werden. Wichtig dabei ist, dass die bzw. jede solche Bedieneroberfläche mit der Maschinensteuerung verbunden ist, so dass Signale zwischen der Bedieneroberfläche und der Maschinensteuerung ausgetauscht werden können. Wo z.B. ein Hilfsgerät an einer Maschine mit einer eigenen Bedieneroberfläche versehen ist, das Gerät aber der Maschinensteuerung untergeordnet ist, dann ist die Bedienungsoberfläche des Gerätes der Maschine zuzuordnen.
  • Fig. 8 zeigt eine mögliche Variante der Architektur für eine Prozess-Steuerung nach Fig. 7. Fig. 8 zeigt nochmals den Leitrechner 340 und das Netzwerk 350 zusammen mit einem Rechner 390 einer Maschinensteuerung der Anlage (z.B. des Vorgarntransportsystems 310, das zur Erläuterung der Informatik einer "Maschine" gleichgesetzt werden kann). Jeder Rechner 340, 390 hat ihm zugeordnete Speicher 343, 345 bzw. 391 und Treiber 347, 349 bzw. 393, 394, 395, 396.
  • Die Treiber 349 bzw. 394 bestimmen die notwendigen Schnittstellen für die Kommunikation der Rechner 340, 390 mit ihren jeweiligen Bedienungsoberflächen, hier als Anzeige, Bedienung und Drucker angedeutet. Der Treiber 347 bestimmt die Schnittstelle zwischen dem Leitrechner 340 und dem Netzwerk 350 und der Treiber 393 die Schnittstelle zwischen dem Netzwerk 350 und der Maschinensteuerung 390.
  • Der Treiber 395 bestimmt die Schnittstellen zwischen der Maschinensteuerung 390 und den dadurch gesteuerten Antriebe (Aktorik). Der Treiber 396 bestimmt die Schnittstelle zwischen der Maschinensteuerung 390 den ihr zugeordneten Sensorik.
  • In der bevorzugten Ausführung wird die Erfindung in einer Anlage nach Fig. 7 und 8 realisiert, d.h. in einer Anlage, worin mindestens eine Maschinensteuerung eine Bedienungsoberfläche aufweist und der Prozessleitrechner diese Bedienungsoberfläche zur Kommunikation mit einem Menschen an dieser Maschine verwenden kann. Durch diese Anordnung kann relativ leicht sichergestellt werden, dass in der gesamten vom Rechner gesteuerten Anlage einem bestimmten Signal eine eindeutige Bedeutung zugeordnet wird. Dies kann einem System gegenübergestellt werden, wonach die Bedienungsunterstützung über ein von den Maschinensteuerungen unabhängiges System erfolgt, z.B. nach US 4194349. Die Vorteile der bevorzugten Kombination sind besonders ausgeprägt, wenn ein Prozessleitrechner sowohl die Bedienungsunterstützung als auch die Steuerung der Maschinen beeinflusst, z.B. in einem Doff-Management-System für Ringspinnmaschinen, ähnlich einem System nach US 4665686.
  • Die Bedienungsunterstützung über die Bedienungsoberfläche an der zutreffenden Maschine stellt natürlich auch sicher, dass die Hilfe da angeboten wird, wo sie notwendig ist. Dies erlaubt auch eine Vereinfachung des Alarm- bzw. Rufsystems, da die Bedienung jetzt im Prinzip nur an die betroffene Maschine geleitet werden muss, ohne vorher genau über die notwendige Handlung informiert zu werden. Das Alarm- bzw. Rufsystem muss natürlich noch absichern, dass die Bedienung über die Dringlichkeit bzw. die Priorität des Bedienungsrufes informiert wird bzw. dass die richtige Bedienungshilfe bzw. Bedienungsperson (Doffhilfe, Wartung, Fadenbruchbehebung usw.) an die betroffene Maschine gerufen wird.
  • Ueber die Bedienungsoberfläche kann eine Instruktion an die Bedienungsperson erteilt werden, eine Handlung zu tätigen, welche von der Maschinensteuerung selbst nicht ausgeführt werden kann, z.B. weil die dazu notwendige Aktorik in der zutreffenden Maschine nicht vorhanden ist bzw. nicht unter der Kontrolle der Maschinensteuerung steht. Ein Beispiel einer solchen Handlung ist die Stillegung einer schlecht arbeitenden Spinnstelle, wo die Maschinensteuerung nicht direkt in die Spinnstellen eingreifen kann. Die Bedienungsperson ist auch vorzugsweise in der Lage (oder ist sogar "gezwungen"), die Erzeugung eines Signals zu verursachen, welche die Ausführung der Instruktion darstellt und dies an die Maschinensteuerung bzw. den Prozessleitrechner mitteilt.
    • PPS-Hilfsmittel
  • Die Prozess-Steuerung nach den Fig. 7 und 8 soll nach dieser Erfindung als Produktionsplanungs- und Steuerungshilfsmittel ausgerüstet werden. Es wird dabei angenommen, dass die "Anzeige" und "Bedienung", die in Fig. 8 dem Rechner 340 zugeordnet sind, in der Form eines Bildschirms bzw. einer Tastatur vorliegen. Fig. 9 und 10 zeigen "Bildschirmmasken" eines nach dieser Erfindung programmierten Prozessleitrechners 340.
  • Fig. 9 zeigt eine Maske für die Erstellung von Rezepten zur Herstellung eines bestimmten Garntyps. Diese Maske umfasst vier "Fenster" 400, 402, 404, 406, wobei die Fenster 404 (Eingabehilfen) und 406 (erstellte Rezepte) für diese Erfindung von untergeordneter Bedeutung sind. Wie schon in dieser Beschreibung angedeutet, muss ein "Rezept" für einen definierten "Artikel" bestimmt werden. Das Fenster 400 dient dementsprechend der Definition des Artikels und das Fenster 402 dient der Definition der entsprechenden maschinenbezogenen Parametern des Rezeptes.
  • In den angeschriebenen Feldern 408 des Fensters 400 können die folgenden Daten eingegeben werden:
    • Sortiment
    - einen Hinweis auf den vorgesehenen Endverbrauch des Produktes (fakultativ)
    Material
    - eine Beschreibung des zu verspinnenden Fasermaterials
    Vorlagebezeichnung
    - legt die Flyerlunte fest
    Abgabebezeichnung
    - legt den Garntyp fest
    Vorlage
    - gibt die Nummer (Feinheit) der Flyerlunte an
    Abgabe
    - gibt die Nummer (Feinheit) des Garns an
    Verzug
    - gibt den notwendigen Gesamtverzug des Streckwerkes an (ergibt sich dementsprechend aus den Angaben zur Vorlage und Abgabe)
    Artikelname
    - eine Bezeichnung des Artikels, die auch als Aufruf für das Rezept dient
    Artikelkurznummer
    - eine Alternativbezeichnung des Artikels in der Form einer Ziffer.
    Drehkoeff
    - der sogenannte Drehungskoeffizient, der eine Beziehung zwischen der Drehung und der Garnfeinheit darstellt
    Drehrichtung
    - "S" oder "Z"
    Drehung
    - die Garndrehung als Drehungen pro Meter oder pro Zoll.
  • Das Fenster 402 umfasst fünf Felder 410, die je eine Maschine durch eine Maschinennummer festlegen. Jedem Feld 400 ist eine "Kolonne" 412, 414, 416, 418, 420 von Feldern zugeordnet, wobei die Felder einer bestimmten Kolonne sowohl die Konfiguration der entsprechenden Maschine als auch die Maschineneinstellungen nach diesem Rezept und den sich daraus ergebenden Nutzeffekt angeben.
  • Statt eine Spindeldrehzahl ("Drehzahl") anzugeben, kann die gewünschte Läufergeschwindigkeit ("V-Läufer") angegeben werden. Die Spindeldrehzahl ergibt sich dann aus den bekannten Beziehungen zwischen der Läufergeschwindigkeit und dem Ringdurchmesser.
  • Die Liefergeschwindigkeit des verstreckten Fasermaterials am Ausgang des Streckwerkes (die "Lieferung") ergibt sich aus der Drehung und der Drehzahl. Zwei dieser Parameter reichen, um den dritten Parameter automatisch zu berechnen.
  • Es können auch obere (+) und untere (-) Grenzwerte für die Spindeldrehzahl eingegeben werden.
  • Das Fenster 400 zeigt eine Liste der schon erstellten Rezepte und das Fenster 404 zeigt Eingabehilfen in Form von voreingegebenen Angaben, die aus dem Fenster 404 ins Fenster 400 bzw. 402 übertragen werden können.
  • Fig. 10 zeigt eine Maske für die Erstellung von Produktionsplänen anhand der erstellten Rezepte. Die Maske umfasst drei Fenster 422, 424 und 426, wovon das Fenster 424 als wichtigstes Fenster vorerst beschrieben werden soll.
  • Im Feld 430 des Fensters 424 muss ein Rezeptname (Artikelname) eingegeben werden. Der zu erstellende Produktionsplan beruht dann auf den Daten dieses Rezeptes. Diejenigen Maschinen, wofür dieses Rezept schon definiert ist, erscheinen dann als Maschinennummern im Eingabehilfsfenster 422.
  • Im Feld 432 wird eine Auftragsnummer eingegeben und im Feld 434 erscheint dann "der Name" des Produktionsplanes - dieser Name besteht aus dem Rezeptnamen und der Auftragsnummer.
  • Im Feld 436 werden die Maschinen aufgelistet, die an diesem Auftrag arbeiten sollten. Die Liste kann durch Uebertragung von Angaben aus dem Eingabefenster 422 erstellt werden. Es kann auf jeden Fall nur eine Maschine aufgelistet werden, wofür das zutreffende Rezept schon definiert ist. Die Angaben zu einer Maschine umfassen mindestens die Identifikation der Maschine (ihre Nummer) und den zu erwartenden Nutzeffekt. Aus den vorhandenen Daten berechnet der Computer die Produktion pro Stunde und den Durchschnittswert der Maschinennutzeffekte und zeigt diese Daten im Feld 438 an. Die zu erwartende Produktion kann dementsprechend vom Benutzer mit dem zu erfüllenden Auftrag verglichen werden.
  • Wenn der Benutzer mit dem Plan zufrieden ist, kann der Plan über die Tastatur als gültig bestätigt werden und wird dann im Fenster 426 zuunterst in der Liste der schon erstellten Produktionspläne eingereiht. Die Pläne werden über dem Prozessleitsystem der Reihe nach abgearbeitet (wie nachfolgend beschrieben werden soll), wobei der zuoberst in der Liste erscheinende Plan als nächster durch das Prozessleitsystem zur Geltung gebracht wird. Wenn daher dem neuen Plan eigentlich eine höhere Priorität eingeräumt wird, als durch seine Stelle zuunterst dargestellt wird, kann er über die Tastatur nach oben verschoben werden und dadurch früher an die Reihe kommen als schon vorher erstellte Pläne.
  • Anhand der Fig. 11 und 12 werden nun weitere Einzelheiten des Systems kurz erläutert. Ein Rezept (Fig. 9) umfasst nicht nur eine Spindeldrehzahl, sondern auch eine Drehzahlkurve (Fig. 2 und 3). Dieses wird durch eine eigene Maske (Fig. 11) erstellt. Im Fenster 440 dieser Maske werden die wesentlichen Merkmale (Betriebsdrehzahl oben, Betriebsdrehzahl unten, Anspinndrehzahl und Abspinndrehzahl, sowie die entsprechenden Distanzen 1₁, 1₂ und 1₃) gemäss Fig. 2 und 3 eingegeben. Die Drehzahlkurve wird durch eine Nummer identifiziert und kann über diese Nummer zum Gebrauch in einem Rezept abgerufen werden. Die erstellten Drehzahlenkurven sind im Fenster 442 angezeigt.
  • Ueber die Maske nach Fig. 12 kann direkt ins Spinnverfahren eingegriffen werden, trotz der Tatsache, dass die entsprechende Maschine nach einem vorgegebenen Plan arbeitet. Somit steht es dem Personal offen, einen laufenden Plan im Hinblick auf neue Erfahrungen über das Prozessleitsystem anzupassen.
  • Die Maske nach Fig. 12 umfasst ein Fenster 444, worin alle durch das System gesteuerten Maschinen aufgelistet sind. Durch einen Cursor kann eine Maschine aus dieser Liste gewählt werden, wobei die zutreffenden Daten im Fenster 446 erscheinen und dort geändert werden können.
  • Fig. 12 zeigt als Beispiel eine Maske zur Veränderung der oberen Drehzahl (Betriebsdrehzahl oben - Drehzahlkurve), wobei die schon gültige Drehzahl im Feld 448 erscheint und über die Tastatur geändert werden kann. Die Aenderung kann durch Veränderung der absoluten Drehzahl oder durch eine prozentuale Veränderung angegeben werden.
  • Fig. 12 zeigt ein weiteres Beispiel des direkten Steuereingriffes in der Form eines Abspinnbefehls. Dieser Befehl kann verneint werden (Feld 450) oder kann mit einem Doff (Feld 452) oder ohne einen Doff (Feld 454) durchgeführt werden.
  • Es können natürlich weitere direkte Eingriffe über das Prozessleitsystem durchgeführt werden, vorausgesetzt, dass die entsprechenden Maschinen zum Empfangen und Ausführen solcher Steuerbefehle ausgerüstet sind. Wie schon anhand der Beschreibung der Fig. 1 angedeutet wurde, können heute nur wenige solche Steuerbefehle durch die konventionellen Maschinen befolgt werden.
    • Uebertragung der Rezepte
  • Gleichgültig ob die Maschinen zur selbständigen Ausführung aller "Steuerbefehle" eines Rezeptes ausgerüstet sind oder nicht, ist es vorteilhaft, das Rezept zu einem gegebenen Zeitpunkt auf die zutreffende Maschine zu übertragen. Dies erfolgt über die Kommunikationsverbindung nach Fig. 7 und 8. Das Rezept steht dann in der Maschine als Bedienungsunterstützung bei einem Partiewechsel zur Verfügung.
  • Die Uebertragung könnte "auf Abruf" erfolgen, d.h., wenn der Bediener ein entsprechendes Rufsignal an den Prozessleitrechner sendet. In der bovorzugten Ausführung sorgt aber der Prozessleitrechner dafür, dass jede Maschine mit zwei Rezepten "versorgt" ist, nämlich mit dem laufenden Rezept und dem nächsten Rezept nach der Auflistung der Produktionspläne. Vorzugsweise werden Rezepte nicht über längere Zeit in den Maschinen gespeichert, sondern sie werden jedesmal neu aus dem Prozessleitrechner übertragen.

Claims (7)

  1. Eine Hilfsvorrichtung zur Verwendung bei der Produktionsplanung in einer Spinnerei, gekennzeichnet durch Mittel zum Festlegen eines Produktionsplans, der die Verteilung einer bestimmten Produktionsmenge eines vorgegebenen Garnes über Maschinen der Endspinnstufe der Spinnerei vorsieht, sowie Mittel, um die Produktionsmenge pro Zeiteinheit pro Maschine zu schätzen, und zwar in Abhängigkeit von herzustellendem Garn, von den vorgesehenen Maschineneinstellungen und von der Umgebung der zutreffenden Maschine.
  2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Angaben, die für die Herstellung eines bestimmten Garnes nötig sind, in mindestens einem "Betriebsdatensatz" ("Rezept") zusammengefasst werden, und für dieses Garn für jede Maschine ein eigenes Rezept vorgesehen ist.
  3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsvorrichtung als Element eines Produktionsplanungs- und Produktionssteuerungs-Systems ("PPS-System") vorgesehen ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Rezepte an ihre jeweiligen Maschinen selektiv (nach der Produktionsplanung) zu übertragen.
  4. Ein Prozessleitsystem für mindestens die Endspinnstufe einer Spinnereianlage, gekennzeichnet durch, Mittel zum Festlegen von Rezepten zur Herstellung von verschiedenen Garnprodukten durch die verschiedenen Maschinen der gesteuerten Endspinnstufe, wobei jedes Rezept eine Zusammenstellung mindestens der wesentlichen Betriebsdaten einer bestimmten Maschine zur Herstellung eines bestimmten Garntypes umfasst, sowie Mittel zum Festlegen eines Produktionsplanes, der aus Produktionsaufträgen besteht, wovon jeder Auftrag mindestens eine vorgegebene Menge eines bestimmten Garnproduktes vorsieht und die Verteilung der erforderlichen Menge über eine Mehrzahl der Produktionsstellen der gesteuerten Endspinnstufe bestimmt, wobei für die Erfüllung eines gegebenen Auftrages nur diejenigen Maschinen berücksichtigt werden können, wofür ein Rezept zur Herstellung des entsprechenden Garntypes schon vorhanden ist, und Mittel zu bewirken, dass zu einem nach dem Produktionsplan bestimmten Zeitpunkt das Rezept zur Erfüllung eines nach dem Plan bestimmten Auftrages auf einer gemäss dem Plan festgelegten Maschine wirksam gemacht wird bzw. wirksam gemacht werden kann.
  5. Ein System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den Produktionsplan auf die Maschinen zu übertragen, z.B. dadurch, dass die vom Plan bestimmten Rezepte in einer vom Plan festgelegten Reihenfolge auf die entsprechenden Maschinen übertragen werden.
  6. Ein Produktionsplanungs- und Produktionssteuerungs-System ("PPS-System"), gekennzeichnet durch Mittel zum Festlegen eines Artikels und Mittel zum Festlegen eines Rezeptes zur Herstellung des Artikels auf einer bestimmten Maschine, wobei das System derart angeordnet ist, dass das Festlegen des Artikels zusammen mit dem Festlegen des Rezeptes eine empirisch nachprüfbare Schätzung der Produktion dieser Maschine bei der Herstellung des Artikels nach diesem Rezept ergibt.
  7. Ein System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die empirisch nachprüfbare Schätzung der Produktion aus einer rechnerisch ermittelbaren Maximalproduktion und einem empirisch nachprüfbaren Nutzwert besteht.
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