EP4241145A1 - Verfahren zum betreiben einer behandlungsanlage und behandlungsanlage - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer behandlungsanlage und behandlungsanlage

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Publication number
EP4241145A1
EP4241145A1 EP21820455.0A EP21820455A EP4241145A1 EP 4241145 A1 EP4241145 A1 EP 4241145A1 EP 21820455 A EP21820455 A EP 21820455A EP 4241145 A1 EP4241145 A1 EP 4241145A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
treatment
workpiece
workpieces
emergency mode
parameters
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.)
Pending
Application number
EP21820455.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver IGLAUER-ANGRIK
Kevin Woll
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.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems 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 Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP4241145A1 publication Critical patent/EP4241145A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0286—Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
    • G05B23/0291—Switching into safety or degraded mode, e.g. protection and supervision after failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/10—Temperature; Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/12—Velocity of flow; Quantity of flow, e.g. by varying fan speed, by modifying cross flow area
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0286—Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
    • G05B23/0294—Optimizing process, e.g. process efficiency, product quality
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted

Definitions

  • the present invention relates to the field of workpiece treatment, in particular the treatment of vehicle bodies.
  • treatment systems for the after-treatment of coated workpieces, in particular for the drying of painted vehicle bodies, treatment systems can be used which allow the simultaneous after-treatment of a number of workpieces.
  • the present invention is based on the object of providing a method for operating a treatment system which, in the case of treatment process parameters lying outside of predetermined value ranges, enables at least individual workpieces to be finished or saved.
  • the present invention is based on the object of providing a treatment system which, in the case of treatment process parameters lying outside of predetermined value ranges, enables at least individual workpieces to be finished or saved.
  • a treatment system can be a continuous dryer, for example, in which the workpieces are conveyed through a treatment chamber of the treatment system in succession along a conveying direction at a constant conveying speed or with a uniform conveying speed profile or with a predetermined conveying cycle.
  • the residence time in the treatment room is preferably uniform for each workpiece or at least for each workpiece of a specific workpiece type.
  • a control device is preferably provided, by means of which one or more conditioning devices for conditioning a treatment medium, in particular air, to be supplied to the treatment chamber can be controlled or regulated.
  • the control device preferably also comprises one or more sensors for data acquisition and/or one or more actuators, by means of which a flow guide for guiding the treatment medium can be varied.
  • one or more actuators in particular flaps or valves or fans, can be controlled or regulated by the control device, in particular depending on data recorded by the one or more sensors. It can be advantageous if the control device ensures or can be ensured in a normal mode of the treatment system that all workpieces or at least all workpieces of a specific workpiece type always go through the same treatment process. In particular, the conclusion can be drawn from this that identical treatment characteristics, in particular heating characteristics, can always be obtained for workpieces of the same construction.
  • a measuring process is carried out at regular or irregular time intervals, for example after a predetermined number of treatment processes has been exceeded, in particular by treating a workpiece provided with one or more sensors in the
  • Treatment room such as the other workpieces are treated.
  • a heating gradient in a heating phase of the treatment process and/or a holding temperature and/or holding time in a holding phase of the treatment process must comply with specified value ranges, in particular globally for the entire workpiece in question, but also locally at each individual point on the workpiece in question.
  • a holding temperature must be between approximately 160° C. and approximately 200° C. and that, depending on the actual temperature, a holding period must be between approximately 10 minutes and approximately 60 minutes.
  • Exceeding the holding temperature and/or the holding time could result in overburning that could damage the workpiece.
  • Falling below the holding temperature and/or the holding time could result in inadequate treatment and thus, for example, in insufficient mechanical or chemical resistance of a coating on the workpiece. If, during operation of the treatment system, one or more treatment process parameters are outside of specified value ranges, for example due to a malfunction or incorrect operation, this can result in insufficiently treated workpieces.
  • the treatment plant can therefore preferably be set to an emergency mode, by means of which at least an attempt is made to complete treatment or to rescue at least individual workpieces.
  • the emergency mode is in particular one of a normal mode
  • workpieces are preferably treated continuously, the conditions in the treatment system being such that the workpieces meet specified quality criteria after the treatment.
  • the treatment system is preferably then, in particular only then, switched to emergency mode and/or operated in emergency mode when a return to normal mode occurs in ongoing operation of the
  • treatment facility is not or no longer possible, for example in the event of technical faults which make it impossible to continue using the treatment facility without extensive troubleshooting.
  • the emergency mode is used in particular to complete the treatment process at least for individual workpieces in the treatment room, preferably by compensating for one or more circumstances that led to the triggering of the emergency mode and/or by compensating for one or more treatment process parameters that deviate from predefined value ranges due to the fault.
  • further feeding of workpieces into the treatment room is preferably stopped.
  • the emergency mode prepares a standstill of the treatment plant, in particular for maintenance and/or repair of the treatment plant, for example to eliminate the one or more faults that triggered the emergency mode.
  • One or more workpiece parameters are preferably accessed for operating the treatment system in emergency mode.
  • the one or more workpiece parameters preferably result from the implementation of a method for checking the workpieces.
  • the method for checking workpieces preferably includes the following:
  • a treatment of a workpiece can be, for example, mechanical (surface) processing.
  • the treatment of a workpiece is preferably a treatment of a surface of a material of the workpiece.
  • a treatment can be a refinement of a surface of the material of the valuable by applying and/or producing one or more, in particular protective, lacquer layers or other coatings.
  • the method further includes: Processing and/or compiling the one or more workpiece parameters and/or the one or more system parameters, with a workpiece-specific data record being created for each workpiece.
  • the above-mentioned processing and/or compilation of workpiece parameters and/or system parameters can preferably create an optimized database for checking the workpieces, which ultimately makes it easier to check the workpiece quality and also allows conclusions to be drawn about system parameters and/or workpiece properties to be optimized.
  • a workpiece-specific data record is in particular a data record assigned to a single workpiece.
  • Each data record can preferably be evaluated to determine the quality of the workpieces.
  • a data set can also preferably be a quality card or quality certificate, from which the customer can see that all specifications and requirements for a correctly manufactured product have been complied with at least within specified limit values and/or tolerances.
  • a workpiece-specific data set can optionally contain data from initialization processes and/or calibration processes, for example for comparison purposes.
  • data from a sample workpiece can be included in a workpiece-specific data record in order to enable easier comparison of the data assigned to the respective individual workpiece, in particular parameters, with reference data.
  • the reference data can in particular be or include limit values or value ranges.
  • the reference data can consist of simulated data or include data within a predetermined tolerance band. It can be advantageous if the data records are used to determine individually for each workpiece or jointly for a number of workpieces whether the treatment of the respective workpiece or workpieces has led or will lead to a treatment result within specified quality criteria.
  • the workpiece-specific data records can thus be evaluated in particular during the treatment of the workpiece or after the treatment of the workpiece, in particular immediately after the treatment of the workpiece at the latest. Furthermore, as an alternative or in addition to this, an evaluation, in particular a statistical evaluation, can be provided at the end of a workpiece treatment.
  • one or more of the following parameters can be provided as workpiece parameters: a workpiece temperature measured at a point on the workpiece; - Workpiece temperature measured and/or averaged over an area or workpiece temperature distribution; - In particular, measured by means of a sensor designed as an anemometer, point speed, in particular flow rate of the air on and / or around the workpiece; - Reflection properties of a workpiece surface, in particular measured reflection properties;
  • the measurement can be carried out using light in the ultraviolet, in the visible and/or in the infrared range; - absorption properties of a workpiece surface, in particular measured absorption properties; in this case, in particular, the absorption properties for light in the ultraviolet range, in the visible range and/or in the infrared range, for example in the thermal radiation range, can be measured; - Emission properties of a workpiece surface, in particular measured emission properties; the emission is measured in particular in the infrared range, for example due to the thermal radiation of the workpiece; - based on
  • the workpiece parameters and/or the system parameters are preferably included in the workpiece-specific data set as soon as they are available, in particular continuously during the entire process for manufacturing and finishing the workpiece or gradually after one or more treatment, processing and/or manufacturing steps .
  • the treatment system is switched to emergency mode, one or more workpiece parameters and/or one or more system parameters are determined and that this one or more workpiece parameters and/or or these one or more system parameters and/or data from the workpiece-specific data set are evaluated in order to conclude a current treatment process progress, preferably by means of the control device.
  • the treatment system is preferably operated in such a way that the treatment process for one or more workpieces, in particular for as many workpieces as possible in the treatment room, can be completed, in particular taking into account the one or more circumstances triggering the emergency mode.
  • the treatment system is preferably controlled and/or regulated by means of the control device in such a way that within the framework of a control or regulation of system parameters of the treatment system that is still possible due to the fault, these system parameters are selected in such a way that the treatment process for one or more or all in the treatment room located workpieces can be completed.
  • One or more of the following parameters are preferably provided as system parameters: - a global measured temperature and/or a measured temporal and/or spatial temperature distribution in one or more treatment stations; Here, in particular those local temperatures at points along a movement path of the workpieces are used which prevailed, prevail and/or will prevail when the respective workpiece was arranged at the respective points or when the respective workpiece is or will be arranged at the respective points will; in this way, in particular, the temperature specific to the respective workpiece can be recorded in the respective treatment station; - one or more operating parameters of one or more air guiding devices of one or more treatment stations; for example, such air guiding devices can be provided at painting stations and/or drying zones; the following parameters are provided as operating parameters, for example: current intensity, voltage and/or frequency of a fan; volume flow and/or mass flow of the air guided in the air guiding device; air temperature, air humidity, supply temperature of the air when supplied to a treatment room; discharge temperature of the air when discharged from the treatment room; pressure in the treatment room; Performance data
  • Current monitoring and/or differential pressure measurement for example, which detects a pressure jump between the suction and pressure sides of the fan, can be used as operating parameters for an air guiding device, in particular one or more fans. If the pressure loss over the nozzles and/or at another point, in particular in a circulating air circuit, is instead recorded with the sensor provided for this purpose, then (in particular with the aid of a correction factor) the Nozzle exit speed can be determined.
  • the function of monitoring the fan can preferably continue to be fulfilled after the sensor position has been changed. No further sensors are preferably required for measuring the nozzle exit speed.
  • an aging of filters of a filter system, in particular a pressure loss across the filters, is preferably taken into account.
  • the workpiece parameters and/or system parameters can in particular be used directly to assess the quality of the workpiece and/or to control and/or regulate the treatment system in emergency mode.
  • the one or more workpiece parameters and/or system parameters are preferably evaluated.
  • Correlation data which produce a correlation between a) the one or more workpiece parameters and/or the one or more system parameters and b) one or more treatment result parameters, are preferably used in particular to create workpiece-specific data sets.
  • a degree of curing of a coating and thus an essential parameter of the treatment result to be achieved can be inferred.
  • Simulation data and/or simulation functions are preferably used as correlation data or for determining the correlation data.
  • One or more treatment parameters and/or one or more treatment result parameters are calculated using the simulation data and/or simulation functions, preferably on the basis of the one or more workpiece parameters and/or the one or more system parameters.
  • a simulation model used as correlation data or for producing correlation data is preferably calibrated by one or more test runs of a workpiece provided with sensors and/or monitored.
  • such a calibration is carried out regularly, for example weekly, every two weeks or every four weeks, in particular in order to continuously ensure the reliability of the correlation data.
  • workpiece parameters and/or system parameters can be entered as measured values in the workpiece-specific data set or processed using one or more simulations or other correlation data or used in some other way, in particular for operating the treatment system in emergency mode, with the resulting parameters, in particular workpiece parameters and/or system parameters, are preferably included in the workpiece-specific data record. All workpiece parameters and/or system parameters preferably enable a statement or conclusion to be drawn about the quality of the workpiece.
  • the one or more treatment result parameters can preferably be measured directly, in particular during and/or be controlled, in particular verified, immediately after the treatment process, for example surface finishing process.
  • a non-contact measurement of the surface structure and/or the course and/or the degree of gloss of a finished material surface of the workpiece can be carried out to determine one or more treatment result parameters.
  • correlation data in particular using simulation data and/or simulation functions, preferably enables a drastic reduction in the measurement technology that would be required to obtain the same amount of data, in particular the same treatment result parameters, by direct measurement on each individual workpiece.
  • a high-resolution, three-dimensional monitoring and/or checking of the workpiece can be made possible using only individual measured values.
  • one or more sensory treatment result parameters are determined by means of one or more sensors during and/or after the treatment has been carried out.
  • the one or more sensory treatment result parameters are preferably compared with one or more predetermined and/or simulated treatment result parameters, with a quality parameter being obtained in particular, which preferably reflects whether the treatment of the respective workpiece satisfies one or more quality criteria.
  • the quality parameter supplies information about the quality of the simulation.
  • a sensory treatment result parameter is preferably obtained by direct non-contact or contact measurement on the workpiece in question.
  • Specified treatment parameters are in particular those that are specified as desired properties of a workpiece.
  • Simulated treatment result parameters are preferably those which are obtained based on one or more workpiece parameters and/or one or more system parameters, in particular using correlation data.
  • predetermined treatment result parameters are preferably parameters measured on a reference workpiece.
  • One or more of the following parameters are preferably provided as treatment result parameters: thickness of a coating, in particular the respective thickness of one or more coatings, for example a primer, a top coat and/or a clear coat; - Quality of a coating and/or a substrate surface, in particular flatness and/or roughness of a coating, in particular of each or individual layers; - Uniformity of a thickness of a coating, in particular uniformity of each or individual layers; - hue and/or brightness and/or colorimetry "Colour Match" and/or flow and/or degree of gloss of a coating, in particular before and/or after the application of clear lacquer; - Surface structure and/or flow and/or gloss level of a single layer or for the final clear coat layer; - hardness of a coating, in particular after curing of the top coat and/or the clear coat; - chemical composition of a coating, in particular degree of cross-linking and/or solvent content; - degree of contamination of a coating; - Spatial distribution and / or
  • the workpiece-specific data sets are supplemented by: one or more workpiece-specific sensory treatment result parameters; - one or more workpiece-specific predetermined treatment result parameters; - one or more workpiece-specific simulated treatment outcome parameters; - one or more quality parameters.
  • a quality parameter is, in particular, a value which, for example, allows a statement to be made about a quality criterion of the workpiece without any further setpoint comparison or other evaluation.
  • a quality parameter is a parameter that can assume the values 1 or 0, which ultimately means “okay” or “free of defects” or else can mean “not OK”/"poor".
  • a quality parameter can be, for example, "correct layer thickness”, “correct color tone”, “temperature limit values observed”, etc.
  • the process data record is preferably evaluated, in particular using a data mining method and/or using a deep leasing method. In this way, conclusions can preferably be drawn about possible sources and/or causes of identified and/or expected quality defects in the workpieces.
  • a treatment system for treating the workpieces is preferably controlled with regard to one or more system parameters and/or or regulated.
  • a conveyor device is controlled and/or regulated depending on one or more workpiece-specific data sets and/or depending on a process data set available from several workpiece-specific data sets, in particular for varying and/or for selecting a conveying route, longitudinal which a respective workpiece is conveyed in particular for the treatment of the same.
  • the treatment system includes in particular a control system, which preferably includes the following: one or more control stations for determining one or more workpiece parameters of the workpieces to be checked and/or one or more system parameters of the treatment system for treating the workpieces to be checked; - A control device which is set up and designed such that a workpiece-specific data record can be created for each workpiece using the control device based on the one or more workpiece parameters and/or based on the one or more system parameters.
  • control system preferably has one or more of the features and/or advantages described in connection with the method.
  • the treatment system for treating workpieces also preferably includes the following: one or more treatment stations for treating the workpieces; - A control system for controlling workpieces, in particular a control system according to the invention; - A conveyor device, by means of which workpieces can be conveyed to one or more control stations of the control system, through the one or more control stations and/or away from the one or more control stations and/or by means of which workpieces can be conveyed to one or more treatment stations towards, through one or more treatment stations and/or can be conveyed away from the one or more treatment stations.
  • the control device is preferably designed in such a way that one or more or all of the method steps described can be carried out are. All components of the control system and/or the treatment system are preferably set up and designed in such a way that they can be controlled by the control device in order to carry out one or more or all of the method steps described.
  • One or more workpiece parameters and/or one or more system parameters preferably serve as the basis for parameterizing a software tool, which in particular forms or includes a physically based, algorithm-supported simulation model.
  • data recorded from measurement runs are used for the parameterization and/or calibration of the simulation model in order to extract simulation parameters, preferably in an automated manner.
  • This data is recorded, for example, in a mobile manner, in particular by means of sensors on a workpiece and/or by means of sensors directed at the workpiece.
  • one or more measurement runs are carried out with system parameters which depict faulty system operation. From this, it is possible to draw conclusions about potential sources of error occurring in later production operations.
  • the simulation model forms correlation data or a
  • the correlation data preferably allow heating curves to be calculated at different workpiece measuring points for different workpiece types, in particular different body measuring points for different body types, preferably also depending on different system states and thus different system parameters.
  • the workpiece parameters and/or system parameters obtained in this way can preferably be stored, in particular in one or more workpiece-specific data sets and/or a process data set.
  • a reference measurement of a surface temperature at a specified point on each workpiece enables the quality of the simulation and/or the correlation data to be assessed and verified, in particular by stationary or mobile measurement using a stationary or mobile sensor designed as a pyrometer.
  • One or more measuring points are preferably provided for this purpose at or in one or more treatment stations in order to obtain a meaningful reference measurement value for each workpiece, particularly at critical points during treatment. This reference measured value can then be used in particular as a workpiece parameter to determine one or more treatment result parameters.
  • a workpiece parameter in particular a reference temperature on a surface of the workpiece
  • a treatment station designed as a dryer at a point in time and/or at a point when high gradients are expected in a heating curve. Any deviations from a specified and/or simulated heating behavior can then preferably be reliably detected and/or ascertained.
  • a temperature determination in particular a temperature distribution determination
  • one or more of the following compensation measures can be taken automatically, in particular automatically initiated by means of the control device:
  • An advantageous use of the invention can result, for example, in the event of faulty conditioning of a treatment medium, in particular air, to be supplied to the treatment room.
  • the treatment medium is fed to the treatment room at too low a temperature or at too low a speed because, for example, there is a malfunction in a flap or a fan of a flow guide for guiding the treatment medium. If the process parameters otherwise remain the same, the workpieces could then no longer reach the temperature required for a successful treatment process.
  • the treatment system is switched to emergency mode.
  • the control device uses workpiece parameters of the workpieces located in the treatment room and/or system parameters of the treatment system to infer the current progress of the treatment process for individual or several or all workpieces located in the treatment room and/or to determine which remaining treatment process steps and/or treatment process parameters are required in order to properly complete the treatment process on one or more or all of the workpieces located in the treatment room, i.e. to complete it in such a way that the respective workpiece is put into a state in which it will be after the execution of the treatment process would have been or should have been without a disturbance of the treatment plant.
  • the system parameters of the treatment system are adjusted in such a way that as many workpieces as possible can complete the treatment process at least approximately properly.
  • the temperature or the speed of the treatment medium that is too low in one section of the treatment room is compensated for by increasing the temperature or the speed in another section of the treatment room.
  • a variation of a conveying speed can also be provided, for example in order to introduce heat in the workpieces and/or to vary a holding time of the workpieces.
  • the treatment process can be properly completed for at least one workpiece, preferably with further conveyance of the workpieces through the treatment room, in particular even if one or more treatment process parameters lie outside the value ranges specified for proper workpiece treatment in individual or several treatment room sections.
  • the system parameters For the adaptation of the system parameters, it can be provided, for example, in a first approximation that the system parameters that are still within predetermined value ranges remain unchanged. A model prediction can then be used to draw conclusions about the deviations to be expected in the workpiece parameters, in particular in comparison to the target workpiece parameters. Based on this, the system parameters that can still be varied are changed in order to compensate for the deviations to be expected in the workpiece parameters or to avoid or at least minimize a deviation from the outset.
  • the workpiece parameters and/or the system parameters are preferably determined regularly or continuously, in particular in emergency mode, in order in particular to readjust the system parameters with regard to an optimal treatment result for the workpieces.
  • the workpiece parameters and the system parameters are preferably recorded and/or evaluated again for each workpiece, in particular in order to be able to draw conclusions about the quality of the workpiece and its usability in the further production process. For example, in the case of only minor deviations from specified value ranges, a manual or automatic follow-up check of the affected workpiece can also be provided.
  • a decision can also preferably be made as to whether the treatment system actually has to be shut down or whether continued operation of the system up to a planned production interruption is justifiable despite the disruption.
  • a fault in the operation of the treatment plant can, for example, be a malfunction of the conveying device.
  • each of the workpieces located in the treatment room has its own problem situation. Regardless of the rest of the workpieces, some are subjected to too much heat input and others to too little heat input. In addition, it is no longer possible to remove the workpieces from the treatment room.
  • the treatment system is preferably set to emergency mode and the control device uses workpiece parameters of the workpieces located in the treatment room and/or system parameters of the treatment system to current treatment process progress of individual or several or all workpieces located in the treatment room and/or to determine which remaining treatment process steps and/or treatment process parameters are required to properly complete the treatment process on the one or more or all workpieces located in the treatment room, i.e. such conclude that the respective workpiece is brought into a state in which it would have been or should have been after the treatment process had been carried out without a disturbance in the treatment system.
  • the treatment processes must be carried out exactly in the treatment room sections in which the workpieces are located when the conveying device malfunctions. This means that each treatment room section would have to be operated as a separate treatment chamber in terms of process technology. If all the technical requirements for carrying out or at least completing the treatment process are present in the respective treatment room section, the treatment system is preferably controlled and/or regulated in emergency mode by means of the control device in such a way that the treatment processes of the workpieces located in these treatment room sections are completed will.
  • treatment room sections are heated by means of central circulating air heating by adding hot air to the treatment medium can be heated, preferably all treatment room sections can be brought to the required process temperature in order to complete the treatment processes.
  • doors to the surroundings of the treatment plant can be provided on a suction side of circulating air fans for driving circulating air in the treatment room sections.
  • a temperature adjustment in particular a temperature reduction, can then take place in the respective associated treatment room section.
  • the opening can be done manually by a worker, for example after a visual or acoustic request by the control device, or automatically by the control device using powered door openers.

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Abstract

Um ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage zur Werkstückbehandlung bereitzustellen, welches im Falle einer Störung eine Fertigbehandlung oder Rettung zumindest einzelner Werkstücke ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Betreiben der Behandlungsanlage in einem Normalmodus, in welchem ein oder mehrere oder sämtliche Anlagenparameter der Behandlungsanlage zur Werkstückbehandlung innerhalb vorgegebener Wertbereiche liegen; Erfassen einer Störung der Behandlungsanlage; Versetzen der Behandlungsanlage in einen Havariemodus.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage und Behandlungsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Werkstückbehandlung, insbe- sondere die Behandlung von Fahrzeugkarosserien.
Beispielsweise für die Nachbehandlung von beschichteten Werkstücken, insbesondere für das Trocknen von lackierten Fahrzeugkarosserien, können Behandlungsanlagen verwendet werden, welche die gleichzeitige Nach- behandlung mehrerer Werkstücke ermöglichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage bereitzustellen, welches im Falle von außerhalb vorgegebener Wertebereiche liegender Behandlungsprozess- parameter eine Fertigbehandlung oder Rettung zumindest einzelner Werkstücke ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Verfahrens- anspruchs gelöst.
Zudem liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsanlage bereitzustellen, welche im Falle von außerhalb vorgegebener Wertebereiche liegender Behandlungsprozessparameter eine Fertigbehandlung oder Rettung zumindest einzelner Werkstücke ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungs- anspruchs gelöst.
Um Doppelungen zu vermeiden, wird nachfolgend gemeinsam auf ver- schiedene Aspekte des Verfahrens und der Vorrichtung eingegangen. Sämtliche genannten Merkmale und/oder Vorteile können in beliebigen Kombinationen miteinander zur Optimierung der Erfindung herangezogen werden. Insbesondere können Verfahrensmerkmale und sich hieraus ergebende Vorrichtungsmerkmale zur Weiterbildung der Vorrichtung herangezogen werden. Zudem können Vorrichtungsmerkmale und sich hieraus ergebende Verfahrensmerkmale zur Weiterbildung des Verfahrens herangezogen werden.
Eine Behandlungsanlage kann beispielsweise ein Durchlauftrockner sein, bei welchem die Werkstücke längs einer Förderrichtung aufeinanderfolgend mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit oder mit einem einheitlichen Förder- geschwindigkeitsprofil oder mit einem vorgegebenen Fördertakt durch einen Behandlungsraum der Behandlungsanlage hindurchgefördert werden. Die Verweilzeit in dem Behandlungsraum ist vorzugsweise für jedes Werkstück oder zumindest für jedes Werkstück eines bestimmten Werkstücktyps einheitlich.
Die einheitliche Verweilzeit führt jedoch nur dann zu konstant akzeptablen Behandlungsergebnissen, wenn die Prozessbedingungen im Behandlungsraum stabil sind oder allenfalls innerhalb vorgegebener Wertebereiche variieren. Um dies zu gewährleisten ist vorzugsweise eine Steuervorrichtung vorgesehen, mittels welcher eine oder mehrere Konditioniervorrichtungen zum Kon- ditionieren eines dem Behandlungsraum zuzuführenden Behandlungsmediums, insbesondere Luft, steuerbar oder regelbar sind. Die Steuervorrichtung umfasst hierfür ferner vorzugsweise einen oder mehrere Sensoren zur Datenerfassung und/oder einen oder mehrere Aktoren, mittels welcher eine Strömungsführung zur Führung des Behandlungsmediums variierbar ist.
Beispielsweise sind ein oder mehrere Aktoren, insbesondere Klappen oder Ventile oder Ventilatoren, mittels der Steuervorrichtung steuerbar oder regelbar, insbesondere abhängig von mittels des einen oder der mehreren Sensoren erfassten Daten. Günstig kann es sein, wenn mittels der Steuervorrichtung in einem Normalmodus der Behandlungsanlage sichergestellt oder sicherstellbar ist, dass alle Werkstücke oder zumindest alle Werkstücke eines bestimmten Werkstücktyps stets denselben Behandlungsprozess durchlaufen. Hieraus kann insbesondere der Schluss gezogen werden, dass für baugleiche Werkstücke stets identische Behandlungscharakteristika, insbesondere Aufheiz- charakteristika, erhalten werden können.
Zur Validierung des Behandlungsprozesses kann es vorgesehen sein, dass in regelmäßigen oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen, beispielweise nach Überschreiten einer vorgegebenen Anzahl von durchgeführten Behandlungs- prozessen, ein Messvorgang durchgeführt wird, insbesondere durch Behandeln eines mit einem oder mehreren Sensoren versehenen Werkstücks im
Behandlungsraum derart, wie auch die übrigen Werkstücke behandelt werden.
Für eine erfolgreiche Behandlung sind verschiedene Kriterien einzuhalten. Beispielsweise müssen ein Aufheizgradient in einer Aufheizphase des Behandlungsprozesses und/oder eine Haltetemperatur und/oder Haltedauer in einer Haltephase des Behandlungsprozesses vorgegebene Wertebereiche einhalten, insbesondere global für das jeweilige gesamte Werkstück, aber auch an jeder einzelnen Stelle lokal an dem jeweiligen Werkstück.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Haltetemperatur zwischen ungefähr 160 °C und ungefähr 200 °C liegen muss und dass abhängig von der tatsächlichen Temperatur eine Haltedauer zwischen ungefähr 10 min und ungefähr 60 min betragen muss. Ein Überschreiten der Haltetemperatur und/oder der Haltedauer könnte zu einem das Werkstück beschädigenden Überbrand führen. Ein Unterschreiten der Haltetemperatur und/oder der Haltedauer könnte zu einer unzureichenden Behandlung und somit beispielsweise zu einer unzureichenden mechanischen oder chemischen Beständigkeit einer Beschichtung des Werkstücks führen. Wenn sich im Betrieb der Behandlungsanlage beispielsweise aufgrund einer Störung oder Fehlbedienung ein oder mehrere Behandlungsprozessparameter außerhalb vorgegebener Wertebereiche befinden, können hieraus unzureichend behandelte Werkstücke resultieren.
Die Behandlungsanlage ist daher vorzugsweise in einen Havariemodus versetzbar, mittels welchem zumindest der Versuch einer Fertigbehandlung oder Rettung zumindest einzelner Werkstücke unternommen wird.
Der Havariemodus ist insbesondere ein von einem Normalmodus der
Behandlungsanlage abweichender Betriebsmodus.
In einem Normalmodus der Behandlungsanlage erfolgt vorzugsweise eine kontinuierliche Werkstückbehandlung, wobei die Bedingungen in der Behandlungsanlage derart sind, dass die Werkstücke nach der Behandlung vorgegebene Qualitätskriterien erfüllen.
Vorzugsweise wird die Behandlungsanlage dann, insbesondere nur dann, in den Havariemodus versetzt und/oder in dem Havariemodus betrieben, wenn eine Rückkehr in den Normalmodus in einem fortlaufenden Betrieb der
Behandlungsanlage nicht oder nicht mehr möglich ist, beispielsweise im Falle von technischen Störungen, welche eine Weiternutzung der Behandlungs- anlage ohne aufwändige Fehlerbehebung unmöglich machen.
Der Havariemodus dient insbesondere dazu, den Behandlungsprozess zumindest bei einzelnen der im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke abzuschließen, vorzugsweise bedarfsweise unter Kompensation eines oder mehrerer Umstände, welche zur Auslösung des Havariemodus geführt haben, und/oder unter Kompensation eines oder mehrerer störungsbedingt von vorgegebenen Wertebereichen abweichender Behandlungsprozessparameter. Im Havariemodus wird eine weitergehende Zuförderung von Werkstücken in den Behandlungsraum hinein vorzugsweise gestoppt.
Günstig kann es sein, wenn der Havariemodus einen Stillstand der Behandlungsanlage vorbereitet, insbesondere zur Wartung und/oder Reparatur der Behandlungsanlage, beispielsweise zur Behebung der einen oder der mehreren den Havariemodus auslösenden Störungen.
Für den Betrieb der Behandlungsanlage im Havariemodus wird vorzugsweise auf einen oder mehrere Werkstückparameter zugegriffen.
Der eine oder die mehreren Werkstückparameter ergeben sich vorzugsweise aus der Durchführung eines Verfahrens zur Kontrolle der Werkstücke.
Das Verfahren zur Kontrolle von Werkstücken umfasst vorzugsweise Folgen- des:
Ermitteln eines oder mehrerer Werkstückparameter der zu kontrollierenden Werkstücke und/oder eines oder mehrerer Anlagenparameter der Behand- lungsanlage zur Behandlung der zu kontrollierenden Werkstücke.
Eine Behandlung eines Werkstücks kann beispielsweise eine mechanische (Oberflächen-) Bearbeitung sein.
Vorzugsweise ist die Behandlung eines Werkstücks jedoch eine Behandlung einer Oberfläche eines Werkstoffs des Werkstücks. Beispielsweise kann eine Behandlung eine Veredelung einer Oberfläche des Werkstoffe des Wertstücks durch Aufbringen und/oder Erzeugen einer oder mehrerer, insbesondere schützender, Lackschichten oder sonstiger Beschichtungen sein.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner Folgendes: Aufarbeitung und/oder Zusammenstellung des einen oder der mehreren Werk- stückparameter und/oder des einen oder der mehreren Anlagenparameter, wobei für jedes Werkstück ein werkstückspezifischer Datensatz erstellt wird.
Durch die vorstehend genannte Aufarbeitung und/oder Zusammenstellung von Werkstückparametern und/oder Anlagenparametern kann vorzugsweise eine optimierte Datenbasis zur Kontrolle der Werkstücke geschaffen werden, was letztlich eine bessere Überprüfbarkeit der Werkstückqualität ermöglicht und zudem Rückschlüsse auf zu optimierende Anlagenparameter und/oder Werk- stückeigenschaften erlaubt.
Ein werkstückspezifischer Datensatz ist insbesondere ein einem einzigen Werkstück zugeordneter Datensatz.
Jeder Datensatz kann vorzugsweise zur Ermittlung der Qualität der Werk- stücke ausgewertet werden.
Ein Datensatz kann ferner vorzugsweise eine Qualitätskarte oder Qualitäts- urkunde sein, welcher der Kunde entnehmen kann, dass sämtliche Vorgaben und Anforderungen an ein korrekt hergestelltes Produkt zumindest innerhalb vorgegebener Grenzwerte und/oder Toleranzen eingehalten wurden.
Ferner kann ein werkstückspezifischer Datensatz optional beispielsweise zu Vergleichszwecken Daten aus Initialisierungsprozessen und/oder Kalibrie- rungsprozessen enthalten. Beispielsweise können Daten eines Musterwerk- stücks in einen werkstückspezifischen Datensatz aufgenommen werden, um eine leichtere Vergleichbarkeit der dem jeweiligen einzelnen Werkstück zuge- ordneten Daten, insbesondere Parameter, mit Referenzdaten zu ermöglichen. Die Referenzdaten können dabei insbesondere Grenzwerte oder Wertebereiche sein oder umfassen. Ferner können die Referenzdaten aus simulierten Daten bestehen oder solche innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbandes umfassen. Vorteilhaft kann es sein, wenn mittels der Datensätze individuell für jedes Werkstück oder gemeinsam für mehrere Werkstücke bestimmt wird, ob die Behandlung des jeweiligen Werkstücks oder der Werkstücke zu einem inner- halb vorgegebener Qualitätskriterien befindlichen Behandlungsergebnis geführt hat oder führen wird. Die werkstückspezifischen Datensätze können somit insbesondere noch während der Werkstückbehandlung oder nach der Werkstückbehandlung, insbesondere spätestens unmittelbar nach der Werkstückbehandlung, ausgewertet werden. Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu eine Auswertung, insbesondere eine statistische Auswertung, am Ende einer Werkstückbehandlung vorgesehen sein.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Bestimmung, ob die Behandlung des jewei- ligen Werkstücks oder der Werkstücke zu einem innerhalb vorgegebener Qualitätskriterien befindlichen Behandlungsergebnis geführt hat oder führen wird, vor der Behandlung des jeweiligen Werkstücks oder der Werkstücke, während der Behandlung des jeweiligen Werkstücks oder der Werkstücke und/oder nach der Behandlung des jeweiligen Werkstücks oder der Werk- stücke durchgeführt wird.
Insbesondere dann, wenn für diese Bestimmung Werkstückparameter und/oder Anlagenparameter herangezogen werden, welche sich auf eine Vor- behandlung, Vorbearbeitung oder vorherige Herstellung des Werkstücks beziehen, bevor ein oder mehrere Behandlungsschritte durchgeführt werden, kann vorzugsweise zumindest insoweit auf mögliche Mängel am Werkstück geschlossen werden, sofern sich diese aus der Vorbehandlung, Vorbearbeitung, Gestaltung einer Werkstoffoberfläche und/oder Herstellung des Werkstücks ergeben.
Beispielsweise kann bei Mängeln im Rohbau eines als Fahrzeugkarosserie aus- gebildeten Werkstücks und/oder allgemein bei Mängeln des zur Herstellung und/oder Bearbeitung und/oder Behandlung eines Werkstücks verwendeten Materials bereits vor der Werkstückbehandlung darauf geschlossen werden, dass das Werkstück letztlich nicht mangelfrei fertiggestellt werden kann.
Als Werkstückparameter können insbesondere einzelne oder mehrere der folgenden Parameter vorgesehen sein: - eine punktuell an dem Werkstück gemessene Werkstücktemperatur; - flächig gemessene und/oder gemittelte Werkstücktemperatur oder Werk- stücktemperaturverteilung; - insbesondere mittels eines als Anemometer ausgebildeten Sensors gemessene, punktuelle Geschwindigkeit, insbesondere Strömungsgeschwindigkeit der Luft an und/oder um das Werkstück; - Reflexionseigenschaften einer Werkstückoberfläche, insbesondere gemessene Reflexionseigenschaften; insbesondere kann hierbei die Messung mittels Licht im ultravioletten, im sichtbaren und/oder im infra- roten Bereich erfolgen; - Absorptionseigenschaften einer Werkstückoberfläche, insbesondere gemessene Absorptionseigenschaften; hierbei können insbesondere die Absorptionseigenschaften für Licht im ultravioletten Bereich, im sicht- baren Bereich und/oder im Infrarotbereich, beispielsweise im Bereich der Wärmestrahlung gemessen werden; - Emissionseigenschaften einer Werkstückoberfläche, insbesondere gemessene Emissionseigenschaften; die Emission wird insbesondere im infraroten Bereich, beispielsweise aufgrund der Wärmestrahlung des Werkstücks, gemessen; - basierend auf einer Simulation ermittelte punktuelle Werkstücktempera- tur; diese mittels einer Simulation ermittelte punktuelle Werkstücktem- peratur kann beispielsweise unter Verwendung von Anlagenparametern für jedes Werkstück individuell bestimmt werden; - basierend auf einer Simulation ermittelte Temperaturverteilung an dem Werkstück; hierfür kann insbesondere auf gemessene oder ermittelte Anlagenparameter und/oder punktuelle gemessene Werkstückparameter zurückgegriffen werden; beispielsweise kann durch punktuelle Tempera- turmessung mittels einer Simulation eine Temperaturverteilung an dem Werkstück simuliert und als Werkstückparameter verwendet werden; - Informationen über die Art und/oder den Typ des jeweiligen Werkstücks; - Informationen über physikalische und/oder produktionstechnische Werkstückkennzahlen; - eine individuelle Werkstückidentifikationsnummer; - Informationen über eine der Behandlung vorhergehende Vorbehandlung, Vorbearbeitung und/oder Herstellung des jeweiligen Werkstücks, insbesondere Qualität des Rohbausubstrats; - Informationen über eine der Behandlung nachfolgende Nachbehandlung und/oder Weiterbearbeitung des jeweiligen Werkstücks.
Vorzugsweise werden die Werkstückparameter und/oder die Anlagenpara- meter in den werkstückspezifischen Datensatz aufgenommen sobald diese verfügbar sind, insbesondere kontinuierlich während des gesamten Verfahrens zur Herstellung und Fertigstellung des Werkstücks oder aber schrittweise nach jeweils einem oder mehreren Behandlungs-, Bearbeitungs- und/oder Herstellungsschritten. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bevor und/oder während und/oder nachdem die Behandlungsanlage in den Havariemodus versetzt wird, ein oder mehrere Werkstückparameter und/oder ein oder mehrere Anlagenparameter ermittelt werden und dass dieser eine oder diese mehreren Werkstückparameter und/oder dieser eine oder diese mehreren Anlagenparameter und/oder Daten aus dem werkstückspezifischen Datensatz ausgewertet werden, um auf einen aktuellen Behandlungsprozess- fortschritt zu schließen, vorzugsweise mittels der Steuervorrichtung.
Für ein oder mehrere oder sämtliche im Behandlungsraum befindliche Werkstücke ist dann vorzugsweise ermittelbar, welche weitergehende Behandlung noch erforderlich wäre, um den Behandlungsprozess für das jeweilige Werkstück abzuschließen.
Im Havariemodus wird die Behandlungsanlage vorzugsweise so betrieben, dass der Behandlungsprozess für ein oder mehrere Werkstücke, insbesondere für möglichst viele der im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke, abgeschlossen werden kann, insbesondere unter Berücksichtigung des einen oder der mehreren den Havariemodus auslösenden Umstände.
Die Behandlungsanlage wird hierfür mittels der Steuervorrichtung vorzugs- weise derart gesteuert und/oder geregelt, dass im Rahmen einer störungs- bedingt noch möglichen Steuerung oder Regelung von Anlagenparametern der Behandlungsanlage diese Anlagenparameter derart gewählt werden, dass der Behandlungsprozess für ein oder mehrere oder sämtliche im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke abgeschlossen werden kann.
Als Anlagenparameter sind vorzugsweise einer oder mehrere der folgenden Parameter vorgesehen: - eine globale gemessene Temperatur und/oder eine gemessene zeitliche und/oder räumliche Temperaturverteilung in einer oder mehreren Behandlungsstationen; hierbei werden insbesondere diejenigen lokalen Temperaturen an Stellen längs eines Bewegungswegs der Werkstücke herangezogen, welche vorherrschten, vorherrschen und/oder vor- herrschen werden, als das jeweilige Werkstück an den jeweiligen Stellen angeordnet war oder wenn das jeweilige Werkstück an den jeweiligen Stellen angeordnet ist oder sein wird; hierdurch kann insbesondere die für das jeweilige Werkstück spezifische Temperatur in der jeweiligen Behandlungsstation erfasst werden; - ein oder mehrere Betriebsparameter einer oder mehrerer Luftführungs- vorrichtungen einer oder mehrerer Behandlungsstationen; beispielsweise können solche Luftführungsvorrichtungen an Lackierstationen und/oder Trocknungszonen vorgesehen sein; als Betriebsparameter sind beispiels- weise folgende Parameter vorgesehen: Stromstärke, Spannung und/oder Frequenz eines Ventilators; Volumenstrom und/oder Massenstrom der in der Luftführungsvorrichtung geführten Luft; Lufttemperatur, Luftfeuchtig- keit, Zuführtemperatur der Luft bei der Zuführung zu einem Behand- lungsraum; Abführtemperatur der Luft bei der Abführung aus dem Behandlungsraum; Druck im Behandlungsraum; Leistungsdaten einer Heizungsvorrichtung, einer Kühlungsvorrichtung, einer Entfeuchtungs- vorrichtung und/oder einer Befeuchtungsvorrichtung; - ein oder mehrere Betriebsparameter einer oder mehrerer Fördervor- richtungen einer oder mehrerer Behandlungsstationen; hierbei sind ins- besondere eine Geschwindigkeit, Haltezeiten, Pausen und/oder Fahrwege einzelner oder mehrerer Fördereinheiten der Fördervorrichtung berück- sichtigt, insbesondere derjenigen einen oder mehreren Fördereinheiten, welche das jeweilige Werkstück fördern werden, fördern oder gefördert haben; - ein oder mehrere Betriebsparameter einer oder mehrerer Behandlungs- einheiten einer oder mehrerer Behandlungsstationen; beispielsweise bei der Beschichtung von Werkstücken unter Verwendung einer Sprüh- beschichtung (Sprühlackierung) können als Betriebsparameter eine Beschichtungsart, Beschichtungsdauer, Durchflussmenge, eine Tempe- ratur und/oder ein Verschmutzungsgrad einer Beschichtungsflüssigkeit und/oder ein Wartungszustand einer oder mehrerer Behandlungsein- heiten verwendet werden; beispielsweise bei der Tauchbehandlung kann als Betriebsparameter eine Zusammensetzung, eine Temperatur, eine Gesamtnutzungsdauer und/oder ein Verschmutzungsgrad einer Tauch- flüssigkeit als Betriebsparameter verwendet werden; beispielsweise bei der Trocknung als Behandlung eines oder mehrerer Werkstücke werden vorzugsweise die vorstehend als Betriebsparameter einer Lüftungsvor- richtung genannten Betriebsparameter als Betriebsparameter einer oder mehrerer Behandlungseinheiten verwendet; - ein oder mehrere Betriebsparameter einer oder mehrerer Filteranlagen und/oder Reinigungsanlagen zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem Luftstrom und/oder einem Behandlungsmedium zur Werkstück- behandlung; insbesondere sind als solche Betriebsparameter Daten zum Wartungszustand der Filteranlage und/oder Reinigungsanlagen vorge- sehen.
Als konkrete Beispiele kann das Folgende genannt werden:
Als Betriebsparameter für eine Luftführungsvorrichtung, insbesondere eines oder mehrerer Ventilatoren, kann beispielsweise eine Stromüberwachung und/oder eine Differenzdruckmessung zum Einsatz kommen, die einen Druck- sprung zwischen Saug- und Druckseite des Ventilators erfasst. Wird mit dem hierfür vorgesehenen Sensor stattdessen der Druckverlust über den Düsen und/oder an anderer Stelle insbesondere in einem Umluftkreislauf erfasst, so kann daraus (insbesondere mit Hilfe eines Korrekturfaktors) vorzugsweise die Düsenaustrittsgeschwindigkeit bestimmt werden. Die Funktion der Über- wachung des Ventilators kann nach Veränderung der Sensorposition vorzugsweise dennoch weiterhin erfüllt werden. Für die Messung der Düsen- austrittsgeschwindigkeit wird vorzugsweise keine weitere Sensorik benötigt.
Ferner kann es vorgesehen sein, von der Ventilatorfrequenz auf die Düsen- austrittsgeschwindigkeit zu schließen. Hierfür wird vorzugsweise eine Alterung von Filtern einer Filteranlage, insbesondere ein Druckverlust über den Filtern, berücksichtigt.
Die Werkstückparameter und/oder Anlagenparameter können insbesondere unmittelbar zur Einschätzung einer Qualität des Werkstücks und/oder zur Steuerung und/oder Regelung der Behandlungsanlage im Havariemodus herangezogen werden.
Vorzugsweise erfolgt jedoch eine Auswertung des einen oder der mehreren Werkstückparameter und/oder Anlagenparameter.
Insbesondere zur Erstellung von werkstückspezifischen Datensätzen werden vorzugsweise Korrelationsdaten herangezogen, welche eine Korrelation zwischen a) dem einen oder den mehreren Werkstückparametern und/oder dem einen oder den mehreren Anlagenparametern und b) einem oder mehreren Behandlungsergebnisparametern herstellen.
Beispielsweise kann unter Nutzung der gemessenen oder simulierten Tempe- raturen und/oder Temperaturverteilungen auf einen Aushärtungsgrad einer Beschichtung und somit auf einen wesentlichen Parameter des zu erzielenden Behandlungsergebnisses geschlossen werden.
Als Korrelationsdaten oder zur Ermittlung der Korrelationsdaten werden vor- zugsweise Simulationsdaten und/oder Simulationsfunktionen verwendet. Mittels der Simulationsdaten und/oder Simulationsfunktionen werden vor- zugsweise auf der Basis des einen oder der mehreren Werkstückparameter und/oder des einen oder der mehreren Anlagenparameter ein oder mehrere Behandlungsparameter und/oder ein oder mehrere Behandlungsergebnis- parameter errechnet.
Ein als Korrelationsdaten oder zur Herstellung von Korrelationsdaten genutztes Simulationsmodell wird vorzugsweise durch ein oder mehrere Testfahrten eines mit Sensoren versehenen und/oder überwachten Werkstücks kalibriert. Insbesondere wird eine solche Kalibrierung regelmäßig, beispielsweise wöchentlich, zweiwöchentlich oder vierwöchentlich, durchgeführt, insbe- sondere um die Zuverlässigkeit der Korrelationsdaten kontinuierlich zu gewährleisten.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren können Werkstückparameter und/oder Anlagenparameter als gemessene Werte Eingang in den werkstück- spezifischen Datensatz finden oder aber unter Verwendung einer oder mehre- rer Simulationen oder sonstigen Korrelationsdaten aufgearbeitet oder sonstwie genutzt werden, insbesondere zum Betrieb der Behandlungsanlage im Havariemodus, wobei die sich hierbei ergebenden Parameter, insbesondere Werkstückparameter und/oder Anlagenparameter vorzugsweise Eingang in den werkstückspezifischen Datensatz finden. Sämtliche Werkstückparameter und/oder Anlagenparameter ermöglichen vorzugsweise eine Aussage oder einen Rückschluss auf die Qualität des Werkstücks.
Erst die Behandlungsergebnisparameter geben jedoch vorzugsweise exakt diejenigen Werte wieder, welche unmittelbar das Behandlungsergebnis wider- spiegeln und insbesondere keiner weiteren Interpretation oder Rückschlüssen bedürfen.
Der eine oder die mehreren Behandlungsergebnisparameter können vorzugs- weise durch eine unmittelbare Messung, insbesondere während und/oder unmittelbar nach dem Behandlungsprozess, beispielsweise Oberflächen- veredelungsprozess, kontrolliert, insbesondere verifiziert werden.
Insbesondere kann zur Ermittlung eines oder mehrerer Behandlungsergebnis- parameter eine berührungslose Messung der Oberflächenstruktur und/oder des Verlaufs und/oder des Glanzgrads einer veredelten Werkstoffoberfläche des Werkstücks erfolgen.
Die Verwendung von Korrelationsdaten, insbesondere unter Nutzung von Simulationsdaten und/oder Simulationsfunktionen, ermöglicht vorzugsweise eine drastische Reduktion der Messtechnik, welche erforderlich wäre, um dieselbe Datenmenge, insbesondere dieselben Behandlungsergebnispara- meter, durch unmittelbare Messung an jedem einzelnen Werkstück zu erhalten. Insbesondere kann eine hochauflösende, dreidimensionale Über- wachung und/oder Überprüfung des Werkstücks unter Verwendung von ledig- lich einzelnen gemessenen Werten ermöglicht werden.
Insbesondere zur Verifizierung der Korrelationsdaten aber auch zur weiteren Erhöhung der Kontrollqualität ist vorzugsweise vorgesehen, dass mittels eines oder mehrerer Sensoren während und/oder nach der Durchführung der Behandlung ein oder mehrere sensorische Behandlungsergebnisparameter ermittelt werden.
Der eine oder die mehreren sensorischen Behandlungsergebnisparameter werden vorzugsweise mit einem oder mehreren vorgegebenen und/oder simu- lierten Behandlungsergebnisparametem verglichen, wobei insbesondere ein Qualitätsparameter erhalten wird, welcher vorzugsweise wiedergibt, ob die Behandlung des jeweiligen Werkstücks ein oder mehrere Qualitätskriterien erfüllt.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass der Qualitätsparameter Informationen über die Güte der Simulation liefert. Beispielsweise wird der Qualitätsparameter zur Validierung und/oder Verifikation und/oder Feinjustierung der Simulation, insbesondere Simulationsparametern der Simulation, verwendet.
Ein sensorischer Behandlungsergebnisparameter wird vorzugsweise durch unmittelbare berührungslose oder kontaktierende Messung an dem betreffen- den Werkstück erhalten.
Vorgegebene Behandlungsparameter sind insbesondere solche, welche als gewünschte Eigenschaften eines Werkstücks vorgegeben sind.
Simulierte Behandlungsergebnisparameter sind vorzugsweise solche, welche basierend auf einem oder mehreren Werkstückparametern und/oder einem oder mehreren Anlagenparametern insbesondere unter Verwendung von Korrelationsdaten erhalten werden.
Ferner sind vorgegebene Behandlungsergebnisparameter vorzugsweise an einem Referenzwerkstück gemessene Parameter.
Als Behandlungsergebnisparameter sind vorzugsweise einer oder mehrere der folgenden Parameter vorgesehen: - Dicke einer Beschichtung, insbesondere die jeweilige Dicke einer oder mehrerer Beschichtungen, beispielsweise einer Grundierung, eines Deck- lacks und/oder eines Klarlacks; - Güte einer Beschichtung und/oder einer Substratoberfläche, insbesondere Ebenheit und/oder Rauigkeit einer Beschichtung, insbesondere einer jeden oder einzelner Schichten; - Gleichmäßigkeit einer Dicke einer Beschichtung, insbesondere Gleich- mäßigkeit einer jeden oder einzelner Schichten; - Farbton und/oder Helligkeit und/oder Farbmetrik "Colour Match" und/oder Verlauf und/oder Glanzgrad einer Beschichtung, insbesondere vor und/oder nach der Applikation von Klarlack; - Oberflächenstruktur und/oder Verlauf und/oder Glanzgrad einer einzelnen Schicht oder für die finale Klarlackschicht; - Härte einer Beschichtung, insbesondere nach dem Aushärten des Deck- lacks und/oder des Klarlacks; - chemische Zusammensetzung einer Beschichtung, insbesondere Ver- netzungsgrad und/oder Lösungsmittelgehalt; - Verunreinigungsgrad einer Beschichtung; - räumliche Verteilung und/oder zeitlicher Verlauf der Temperatur des Werkstücks während und/oder nach der Durchführung einer Behandlung, insbesondere nach einem Trocknungsvorgang; - Position von durch die Behandlung am Werkstück erzeugten lokalen Temperaturmaxima und/oder Temperaturminima; - Informationen über gemessene, simulierte und/oder erwartete Fehlstellen oder sonstige Qualitätsmängel an dem jeweiligen Werkstück, insbeson- dere Position und/oder Ausmaß von Beschichtungsfehlern.
Günstig kann es sein, wenn die werkstückspezifischen Datensätze ergänzt werden um: - ein oder mehrere werkstückspezifische sensorische Behandlungsergebnis- parameter; - ein oder mehrere werkstückspezifische vorgegebene Behandlungs- ergebnisparameter; - ein oder mehrere werkstückspezifische simulierte Behandlungsergebnis- parameter; - ein oder mehrere Qualitätsparameter.
Ein Qualitätsparameter ist insbesondere ein Wert, welcher beispielsweise ohne weiteren Sollwertvergleich oder sonstige Auswertung eine Aussage über ein Qualitätskriterium des Werkstücks ermöglicht.
Beispielsweise ist ein Qualitätsparameter ein Parameter, welcher die Werte 1 oder 0 annehmen kann, was letztlich "in Ordnung" oder "mangelfrei" oder aber "nicht in Ordnung"/"mangelhaft" bedeuten kann. Ein Qualitätsparameter kann beispielsweise "korrekte Schichtdicke", "korrekter Farbton", "Temperatur- grenzwerte eingehalten", etc. sein.
Günstig kann es sein, wenn die Datensätze mehrerer Werkstücke miteinander verglichen, korreliert und/oder zusammengefasst werden, wobei vorzugsweise ein Prozessdatensatz erhalten wird, welcher insbesondere eine zeitliche Ent- wicklung eines oder mehrerer Anlagenparameter, eines oder mehrerer Werk- stückparameter und/oder eines oder mehrerer Behandlungsergebnisparameter wiedergibt.
Der Prozessdatensatz wird vorzugsweise ausgewertet, insbesondere mittels eines Data-Mining-Verfahrens und/oder mittels eines Deep-Leaming-Verfah- rens. Vorzugsweise können hierdurch Rückschlüsse auf mögliche Quellen und/oder Ursachen von ermittelten und/oder zu erwartenden Qualitäts- mängeln an den Werkstücken gezogen werden.
Abhängig von einem oder mehreren werkstückspezifischen Datensätzen und/oder abhängig von einem aus mehreren werkstückspezifischen Daten- sätzen erhältlichen Prozessdatensatz wird vorzugsweise eine Behandlungs- anlage zur Behandlung der Werkstücke, insbesondere eine oder mehrere Behandlungsstationen der Behandlungsanlage, hinsichtlich eines oder mehre- rer Anlagenparameter gesteuert und/oder geregelt.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass abhängig von einem oder mehreren werkstückspezifischen Datensätzen und/oder abhängig von einem aus meh- reren werkstückspezifischen Datensätzen erhältlichen Prozessdatensatz eine Fördervorrichtung gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere zur Varia- tion und/oder zur Auswahl einer Förderstrecke, längs welcher ein jeweiliges Werkstück insbesondere zur Behandlung desselben gefördert wird. Zur Durchführung der Kontrolle umfasst die Behandlungsanlage insbesondere eine Kontrollanlage, welche vorzugsweise Folgendes umfasst: - eine oder mehrere Kontrollstationen zum Ermitteln eines oder mehrerer Werkstückparameter der zu kontrollierenden Werkstücke und/oder eines oder mehrerer Anlagenparameter der Behandlungsanlage zur Behandlung der zu kontrollierenden Werkstücke; - eine Steuervorrichtung, welche so eingerichtet und ausgebildet ist, dass mittels der Steuervorrichtung basierend auf dem einen oder den meh- reren Werkstückparametern und/oder basierend auf dem einen oder den mehreren Anlagenparametern für jedes Werkstück ein werkstückspezi- fischer Datensatz erstellbar ist.
Die Kontrollanlage weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vor- teile auf.
Die Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken umfasst ferner vorzugsweise Folgendes: - eine oder mehrere Behandlungsstationen zum Behandeln der Werk- stücke; - eine Kontrollanlage zum Kontrollieren von Werkstücken, insbesondere eine erfindungsgemäße Kontrollanlage; - eine Fördervorrichtung, mittels welcher Werkstücke zu einer oder meh- reren Kontrollstationen der Kontrollanlage hin, durch die eine oder die mehreren Kontrollstationen hindurch und/oder von der einen oder den mehreren Kontrollstationen weg förderbar sind und/oder mittels welcher Werkstücke zu einer oder mehreren Behandlungsstationen hin, durch eine oder mehrere Behandlungsstationen hindurch und/oder von der einen oder den mehreren Behandlungsstationen weg förderbar sind.
Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise so ausgerichtet, dass einzelne oder mehrere oder sämtliche der beschriebenen Verfahrensschritte durchführbar sind. Vorzugsweise sind sämtliche Bestandteile der Kontrollanlage und/oder der Behandlungsanlage so eingerichtet und ausgebildet, dass diese mittels der Steuervorrichtung ansteuerbar sind, um einzelne oder mehrere oder sämtliche der beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen.
Ein oder mehrere Werkstückparameter und/oder ein oder mehrere Anlagen- parameter dienen vorzugsweise als Grundlage für eine Parametrierung eines Softwaretools, welches insbesondere ein physikalisch basiertes, algorithmen- gestütztes Simulationsmodell bildet oder umfasst.
Insbesondere werden für die Parametrierung und/oder eine Kalibrierung des Simulationsmodells aufgezeichnete Daten von Messfahrten genutzt, um vor- zugsweise automatisiert Simulationsparameter zu extrahieren. Diese Daten werden beispielsweise mobil, insbesondere mittels Sensoren an einem Werkstück und/oder mittels auf das Werkstück gerichteter Sensoren, erfasst.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Messfahrten durchgeführt werden, bei welchen die Anlagenparameter und/oder die Werkstückparameter innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegen, welcher zu einem mangelfreien Werkstück führt.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine oder meh- rere Messfahrten mit Anlagenparametern durchgeführt werden, welche einen gestörten Anlagenbetrieb abbilden. Hieraus kann insbesondere auf in einem späteren Produktionsbetrieb auftretende potentielle Fehlerquellen geschlossen werden.
Das Simulationsmodell bildet insbesondere Korrelationsdaten oder einen
Bestandteil hiervon. Die Korrelationsdaten erlauben vorzugsweise die Berechnung von Aufheiz- kurven an verschiedenen Werkstückmesspunkten für verschiedene Werk- stücktypen, insbesondere verschiedenen Karosseriemesspunkten für verschie- dene Karosserietypen, vorzugsweise ferner abhängig von verschiedenen Anlagenzuständen und somit unterschiedlichen Anlagenparametern. Die hierbei erhaltenen Werkstückparameter und/oder Anlagenparameter sind vorzugsweise speicherbar, insbesondere in einem oder mehreren werk- stückspezifischen Datensätzen und/oder einem Prozessdatensatz.
Vorzugsweise ist durch eine Referenzmessung einer Oberflächentemperatur an einem spezifizierten Punkt eines jeden Werkstücks eine Beurteilung und Absicherung der Güte der Simulation und/oder der Korrelationsdaten möglich, insbesondere durch stationäre oder mobile Messung mittels eines als Pyrometer ausgebildeten stationären oder mobilen Sensors.
Vorzugsweise sind hierfür eine oder mehrere Messstellen an oder in einer oder mehreren Behandlungsstationen vorgesehen, um für jedes Werkstück insbe- sondere an kritischen Stellen während einer Behandlung einen aussage- kräftigen Referenzmesswert zu erhalten. Dieser Referenzmesswert kann dann insbesondere als Werkstückparameter zur Ermittlung von einem oder mehreren Behandlungsergebnisparametern herangezogen werden.
Beispielsweise kann eine Messung eines Werkstückparameters, insbesondere einer Referenztemperatur an einer Oberfläche des Werkstücks, beispielsweise in einer als Trockner ausgebildeten Behandlungsstation zu einem Zeitpunkt und/oder an einer Stelle durchgeführt werden, wenn hohe Gradienten in einer Aufheizkurve erwartet werden. Eventuelle Abweichungen von einem vorge- gebenen und/oder simulierten Aufheizverhalten können dann vorzugsweise zuverlässig detektiert und/oder ermittelt werden.
Beispielsweise dann, wenn sich aus einer Temperaturermittlung, insbesondere einer Temperaturverteilungsermittlung, eine asymmetrische Aufheizung des Werkstücks ergibt, können beispielsweise einzelne oder mehrere der folgenden Maßnahmen zur Kompensation automatisch getroffen werden, insbesondere mittels der Steuervorrichtung automatisch veranlasst werden:
- Verstellung von Einlassdüsen, insbesondere Anpassung einer Wurfweite und/oder Ausrichtung derart, dass überhitzte Bereiche weniger stark und und/oder unterkühlte Bereiche stärker mit einströmender erhitzter Luft beaufschlagt werden;
- Einstellung unterschiedlicher Volumenströme für unterschiedliche Ein- lassdüsen, insbesondere durch Einstellung zugehöriger Ventile und/oder Drosselklappen, beispielsweise zum Ausgleichen von Asymmetrien, die durch prozessbedingte Ungleichmäßigkeiten (z.B. am Übergang Vor- trockner zu Haupttrockner, Übergang Halten zu Kühlen, etc.) bei der vorangehenden Aufheizung verursacht wurden;
- Asymmetrisches Anordnen und/oder Ausrichten der Werkstücke im Takt, d.h. das Werkstück wird beispielsweise etwas zu früh oder zu spät relativ zu einer oder mehreren Einlassdüsen angehalten und dadurch einseitig stärker beaufschlagt.
Ausführungsbeispiel A:
Eine vorteilhafte Nutzung der Erfindung kann sich beispielsweise bei einer fehlerhaften Konditionierung eines dem Behandlungsraum zuzuführenden Behandlungsmediums, insbesondere Luft, ergeben.
Beispielsweise kann es eine Störung im Betrieb der Behandlungsanlage derart geben, dass das Behandlungsmedium mit zu niedriger Temperatur oder zu niedriger Geschwindigkeit zu dem Behandlungsraum zugeführt wird, weil beispielsweise eine Fehlfunktion an einer Klappe oder einem Ventilator einer Strömungsführung zur Führung des Behandlungsmediums vorliegt. Bei im Übrigen gleichbleibenden Prozessparametern könnten die Werkstücke dann die für einen erfolgreichen Behandlungsprozess erforderliche Temperatur nicht mehr erreichen.
Wenn die Störung nicht kompensiert werden kann, um die Behandlungs- prozessparameter erneut in den vorgegebenen Wertebereich zu bringen, wird die Behandlungsanlage in den Havariemodus versetzt.
Dies führt dazu, dass mittels der Steuervorrichtung Werkstückparameter der im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke und/oder Anlagenparameter der Behandlungsanlage genutzt werden, um auf einen aktuellen Behandlungs- prozessfortschritt einzelner oder mehrerer oder sämtlicher im Behandlungs- raum befindlicher Werkstücke zu schließen und/oder um zu ermitteln, welche verbleibenden Behandlungsprozessschritte und/oder Behandlungsprozess- parameter erforderlich sind, um den Behandlungsprozess an dem einen oder den mehreren oder sämtlichen im Behandlungsraum befindlichen Werkstücken ordnungsgemäß abzuschließen, d.h. derart abzuschließen, dass das jeweilige Werkstück in einen Zustand versetzt wird, in welchem es nach Durchführung des Behandlungsprozesses ohne eine Störung der Behandlungsanlage gewesen wäre oder hätte sein sollen.
Ausgehend von dem aktuellen Behandlungsfortschritt werden unter Berück- sichtigung der verbleibenden Funktionsfähigkeit der Behandlungsanlage die Anlagenparameter der Behandlungsanlage derart angepasst, dass möglichst viele Werkstücke den Behandlungsprozess zumindest näherungsweise ordnungsgemäß fertig durchlaufen können.
Beispielsweise wird die in einem Behandlungsraumabschnitt zu niedrige Temperatur oder zu niedrige Geschwindigkeit des Behandlungsmediums durch eine Überhöhung der Temperatur oder der Geschwindigkeit in einem weiteren Behandlungsraumabschnitt kompensiert. Auch eine Variation einer Förder- geschwindigkeit kann vorgesehen sein, um beispielsweise einen Wärmeeintrag in die Werkstücke und/oder eine Haltezeit der Werkstücke zu variieren. Durch die Variation kann vorzugsweise bei weitergehender Förderung der Werk- stücke durch den Behandlungsraum für mindestens ein Werkstück der Behandlungsprozess ordnungsgemäß abgeschlossen werden, insbesondere selbst dann, wenn in einzelnen oder mehreren Behandlungsraumabschnitten ein oder mehrere Behandlungsprozessparameter außerhalb der für eine ordnungsgemäße Werkstückbehandlung vorgegebenen Wertebereiche liegen.
Für die Anpassung der Anlagenparameter kann beispielsweise in erster Näherung vorgesehen sein, dass die noch innerhalb vorgegebener Werte- bereiche liegenden Anlagenparameter unverändert bleiben. Mittels einer Modellprädiktion kann dann auf die zu erwartenden Abweichungen in den Werkstückparametern, insbesondere im Vergleich zu Soll-Werkstückpara- metern, geschlossen werden. Darauf basierend werden die noch variierbaren Anlagenparameter verändert, um die zu erwartenden Abweichungen in den Werkstückparametern zu kompensieren oder um eine Abweichung von vorneherein zu vermeiden oder zumindest zu minimieren.
Die Werkstückparameter und/oder die Anlagenparameter werden insbesondere im Havariemodus vorzugsweise regelmäßig oder kontinuierlich ermittelt, um insbesondere die Anlagenparameter mit Hinblick auf ein optimales Behandlungsergebnis der Werkstücke nachzujustieren.
Falls sich im Havariemodus unter Nutzung der Werkstückparameter und/oder der Anlagenparameter die Erkenntnis ergeben sollte, dass die Anlagen- parameter nicht derart variiert werden können, dass die Behandlungsprozesse für sämtliche im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke zumindest näherungsweise ordnungsgemäß abgeschlossen werden können, werden vorzugsweise automatisch mittels der Steuervorrichtung und/oder durch manuelle Auswahl ein oder mehrere Werkstücke ausgewählt, für welche die Behandlungsprozesse zumindest näherungsweise ordnungsgemäß abschließ- bar sind. Die übrigen Werkstücke werden dann gegebenenfalls als Ausschuss hingenommen.
Nach Abschluss des Behandlungsprozesses werden vorzugsweise für jedes Werkstück erneut die Werkstückparameter und die Anlagenparameter, insbesondere ermittelte Ist-Werte, erfasst und/oder ausgewertet, insbeson- dere um auf die Qualität des Werkstücks und dessen Nutzbarkeit im weiteren Produktionsablauf schließen zu können. Beispielsweise bei nur geringfügigen Abweichungen von vorgegebenen Wertebereichen kann zudem eine manuelle oder automatische Nachkontrolle des betroffenen Werkstücks vorgesehen sein.
Auf der Basis der ermittelten Daten kann ferner vorzugsweise entschieden werden, ob die Behandlungsanlage tatsächlich abgeschaltet werden muss oder ob trotz der Störung ein weitergehender Betrieb der Anlage bis zu einer geplanten Produktionsunterbrechung vertretbar ist.
Ausführungsbeispiel B:
Als Störung im Betrieb der Behandlungsanlage kann es alternativ beispiels- weise eine Fehlfunktion der Fördervorrichtung geben. In einem solchen Fall ergibt sich für jedes der im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke eine eigene Problemsituation. Unabhängig von den übrigen Werkstücken sind manche einer zu großen Wärmezufuhr und andere einer zu geringen Wärmezufuhr ausgesetzt. Zudem entfällt die Möglichkeit, die Werkstücke aus dem Behandlungsraum zu entfernen.
Auch in einem solchen Fall wird die Behandlungsanlage vorzugsweise in den Havariemodus versetzt und es werden mittels der Steuervorrichtung Werkstückparameter der im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke und/oder Anlagenparameter der Behandlungsanlage genutzt, um auf einen aktuellen Behandlungsprozessfortschritt einzelner oder mehrerer oder sämtlicher im Behandlungsraum befindlicher Werkstücke zu schließen und/oder um zu ermitteln, welche verbleibenden Behandlungsprozessschritte und/oder Behandlungsprozessparameter erforderlich sind, um den Behandlungsprozess an dem einen oder den mehreren oder sämtlichen im Behandlungsraum befindlichen Werkstücken ordnungsgemäß abzuschließen, d.h. derart abzuschließen, dass das jeweilige Werkstück in einen Zustand versetzt wird, in welchem es nach Durchführung des Behandlungsprozesses ohne eine Störung der Behandlungsanlage gewesen wäre oder hätte sein sollen.
Die Behandlungsprozesse müssen dabei jedoch ohne Fördermöglichkeit exakt in den Behandlungsraumabschnitten durchgeführt werden, in denen sich die Werkstücke beim Auftreten der Fehlfunktion der Fördervorrichtung befinden. Dies bedeutet, dass jeder Behandlungsraumabschnitt prozesstechnisch als separate Behandlungskammer betrieben werden müsste. Wenn in dem jeweiligen Behandlungsraumabschnitt sämtliche technischen Voraussetzungen für die Durchführung oder zumindest die Fertigstellung des Behandlungs- prozesses vorhanden sind, wird die Behandlungsanlage im Havariemodus mittels der Steuervorrichtung vorzugsweise derart gesteuert und/oder geregelt, dass die Behandlungsprozesse der in diesen Behandlungsraum- abschnitten befindlichen Werkstücke abgeschlossen werden.
Im Havariemodus ist somit insbesondere vorgesehen, dass im Falle einer Störung der Fördervorrichtung der Behandlungsanlage ein oder mehrere Behandlungsraumabschnitte des Behandlungsraums der Behandlungsanlage derart konditioniert werden, dass die Werkstückbehandlung stationär in dem jeweiligen Behandlungsraumabschnitt ordnungsgemäß abschließbar ist.
Beispielsweise dann, wenn die Behandlungsraumabschnitte mittels einer zentralen Umluftbeheizung durch Beimischung von Heißluft zum Behandlungs- medium erhitzbar sind, können vorzugsweise sämtliche Behandlungsraum- abschnitte auf die erforderliche Prozesstemperatur gebracht werden, um die Behandlungsprozesse abzuschließen.
Diejenigen Werkstücke, welche in Behandlungsraumabschnitten angeordnet sind, die nicht die Voraussetzungen für einen Abschluss des Behandlungs- prozesses aufweisen, müssen als Ausschuss hingenommen werden.
Um die erforderliche Temperatur für das Einbrennen des Lackes im jeweiligen Behandlungsraumabschnitt einzustellen oder zu erreichen und/oder nach Abschluss des jeweiligen Behandlungsprozesses, wenn die Werkstücke abgekühlt werden müssen, um einen Überbrand zu vermeiden, kann beispiels- weise durch automatisches oder manuelles Öffnen von Zugängen, Revisions- luken, Wartungsschächten, etc. im Bereich der jeweiligen Behandlungsraum- abschnitte insbesondere heißes Behandlungsmedium, insbesondere heiße Luft, im jeweiligen Behandlungsraumabschnitt zügig durch kalte Luft abgekühlt oder ersetzt werden.
Beispielsweise können auf einer Saugseite von Umluftventilatoren zum Antreiben von Umluft in den Behandlungsraumabschnitten Türen zur Umgebung der Behandlungsanlage hin vorgesehen sein. Durch Öffnen der einzelnen Türen kann dann im jeweils zugehörigen Behandlungsraumabschnitt eine Temperaturanpassung, insbesondere eine Temperaturabsenkung, erfolgen.
Das Öffnen kann dabei manuell durch einen Werker, beispielsweise nach visueller oder akustischer Aufforderung durch die Steuervorrichtung, oder aber automatisch durch die Steuervorrichtung mittels angetriebener Türöffner erfolgen. Durch die beschriebene Datennutzung im Havariemodus können die Behandlungsprozesse für möglichst viele Werkstücke zu einem Abschluss gebracht werden, um einen Ausschuss im Störfall zu minimieren.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Behandlungsanlage zur Werkstück- behandlung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Betreiben der Behandlungsanlage in einem Normalmodus, in welchem ein oder mehrere oder sämtliche Anlagenparameter der Behandlungsanlage zur Werkstückbehandlung innerhalb vorgegebener Wertbereiche liegen; - Erfassen einer Störung der Behandlungsanlage; - Versetzen der Behandlungsanlage in einen Havariemodus.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage mittels einer Steuervorrichtung der Behandlungsanlage in dem Havariemodus derart gesteuert wird, dass zumindest der Versuch einer Fertigbehandlung oder Rettung zumindest einzelner Werkstücke unternommen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage nur dann in den Havariemodus versetzt und/oder in dem Havariemodus betrieben wird, wenn eine Rückkehr in den Normalmodus in einem fortlaufenden Betrieb der Behandlungs- anlage nicht oder nicht mehr möglich ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Havariemodus der Behandlungsprozess zumindest bei einzelnen der im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke abgeschlossen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Havariemodus der Behandlungsprozess zumindest bei einzelnen der im Behandlungsraum befindlichen Werkstücke a) unter Kompensation eines oder mehrerer Umstände, welche zur Auslösung des Havariemodus geführt haben, und/oder b) unter Kompensation eines oder mehrerer störungsbedingt von vorgegebenen Wertebereichen abweichender Behandlungs- prozessparameter abgeschlossen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Havariemodus eine Zuförderung von Werkstücken in den Behandlungsraum hinein gestoppt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Havariemodus ein Stillstand der Behandlungsanlage vorbereitet wird, insbesondere zur Wartung und/oder Reparatur der Behandlungsanlage, beispielsweise zur Behebung der einen oder der mehreren den Havariemodus auslösenden Störung.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den Betrieb der Behandlungsanlage im Havariemodus auf einen oder mehrere Werkstückparameter der zu behandelnden Werkstücke zugegriffen wird, insbesondere auf einen oder mehrere für jedes Werkstück erstellte werkstückspezifische Datensätze.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Werkstück ein werkstückspezifischer Datensatz erstellt wird durch Aufarbeitung und/oder Zusammenstellung von Werkstückparametern des jeweiligen Werkstücks und/oder von Anlagenparametern der Behandlungsanlage.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Datensätze individuell für jedes Werkstück oder gemeinsam für mehrere Werkstücke bestimmt wird, ob die Behandlung des jeweiligen Werkstücks oder der Werkstücke zu einem innerhalb vorgegebener Qualitätskriterien befindlichen Behandlungsergebnis führen wird oder geführt hat.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensätze vor, während und/oder nach dem Versetzen der Behandlungsanlage in den Havariemodus erstellt und/oder ausgewertet werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach dem Versetzen der Behandlungsanlage in den Havariemodus für jedes Werkstück ermittelt wird, welche verbleibenden Behandlungsprozessschritte durchzuführen sind, um die Werkstück- behandlung ordnungsgemäß abzuschließen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage abhängig von dem Ergebnis dieser Ermittlung und/oder abhängig von einem oder mehreren werkstückspezifischen Datensätzen und/oder abhängig von einem aus mehreren werkstück- spezifischen Datensätzen erhältlichen Prozessdatensatz gesteuert und/oder geregelt wird, um die Werkstückbehandlung abzuschließen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Havariemodus abhängig von einem oder mehreren werkstückspezifischen Datensätzen und/oder abhängig von einem aus mehreren werkstückspezifischen Datensätzen erhältlichen Prozessdatensatz eine Fördervorrichtung der Behandlungsanlage gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere zur Anpassung einer Fördergeschwindigkeit an in einem Behandlungsraum der Behandlungsanlage herrschende Behandlungsbedingungen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Versetzen der Behandlungsanlage in den Havariemodus die in einem Behandlungsraum der Behandlungsanlage befindlichen Werkstücke kategorisiert werden in mindestens zwei Kategorien: in eine erste Kategorie, in welche diejenige Werkstücke fallen, deren Behandlungsprozesse trotz der den Havariemodus auslösenden Störung ordnungsgemäß abschließbar sind, und in eine zweite Kategorie, in welche diejenige Werkstücke fallen, deren Behandlungsprozesse voraussichtlich nicht ordnungsgemäß abschließbar sind.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage im Havariemodus derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass in einem Behandlungsraum der Behandlungsanlage solche Behandlungsbedingungen herrschen, dass die Behandlungs- prozesse der in die erste Kategorie fallenden Werkstücke abgeschlossen werden, insbesondere unabhängig von sich hieraus für die in die zweite Kategorie fallenden Werkstücke ergebenden Behandlungsbedingungen.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage im Havariemodus derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass eine in einem oder in mehreren Behand- lungsraumabschnitten eines Behandlungsraums im Vergleich zum Normalmodus zu niedrige Temperatur oder zu niedrige Geschwindigkeit, insbesondere Düsengeschwindigkeit, eines Behandlungsmediums durch eine Überhöhung der Temperatur oder der Geschwindigkeit, insbeson- dere Düsengeschwindigkeit, in einem oder mehreren weiteren Behand- lungsraumabschnitten kompensiert wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage im Havariemodus derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass zur Kompensation von aus der Störung resultierenden Abweichungen bei den Behandlungsprozessparametern eine Fördergeschwindigkeit einer Fördervorrichtung zum Fördern der Werkstücke variiert wird, insbesondere um einen Wärmeeintrag in die Werkstücke und/oder eine Haltezeit der Werkstücke zu variieren und damit beispielsweise Temperaturabweichungen in einem oder in mehreren Behandlungsraumabschnitten eines Behandlungsraums der Behandlungsanlage zu kompensieren.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Havariemodus ein oder mehrere Zugänge, eine oder mehrere Revisionsluken, eine oder mehrere Türen und/oder ein oder mehrere Wartungsschächte automatisch oder manuell geöffnet werden, insbesondere zur Vermeidung eines Überbrands, wobei mittels des einen oder der mehreren Zugänge, mittels der einen oder der mehreren Revisionsluken, mittels der einen oder der mehreren Türen und/oder mittels des einen oder der mehreren Wartungsschächte ein oder mehrere Behandlungsraumabschnitte vorzugsweise zu einer Umgebung hin und/oder zu einem Kaltluftbereich hin geöffnet werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Havariemodus ein oder mehrere Zugänge, eine oder mehrere Revisionsluken, eine oder mehrere Türen und/oder ein oder mehrere Wartungsschächte automatisch oder manuell geöffnet werden, um eine Verbindung zwischen einem Innenraum eines oder mehrerer zu kühlender Behandlungsraumabschnitte und einer Saugseite eines oder mehrerer Ventilatoren, insbesondere Umluftventilatoren zum Antreiben von Umluft in dem einen oder den mehreren Behandlungsraum- abschnitten, herzustellen und somit heißere Luft aus dem Innenraum des einen oder der mehreren zu kühlenden Behandlungsraumabschnitte durch kühlere Luft zu ersetzen.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Havariemodus insbesondere im Falle einer Störung einer Fördervorrichtung der Behandlungsanlage ein oder mehrere Behand- lungsraumabschnitte eines Behandlungsraums der Behandlungsanlage derart konditioniert werden, dass die Werkstückbehandlung stationär in dem jeweiligen Behandlungsraumabschnitt ordnungsgemäß abschließbar ist oder abgeschlossen wird.
22. Behandlungsanlage zur Werkstückbehandlung, insbesondere zum Trocknen von lackierten Fahrzeugkarosserien, wobei die Behandlungsanlage eine Steuervorrichtung umfasst, welche so ausgebildet und eingerichtet ist, dass auf der Behandlungsanlage ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 durchführbar ist.
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