WO2020053030A1

WO2020053030A1 - Verfahren zur überwachung und bedienung einer textilmaschine sowie eine bedienungseinrichtung einer textilmaschine

Info

Publication number: WO2020053030A1
Application number: PCT/EP2019/073427
Authority: WO
Inventors: Jörg HUTHMACHER
Original assignee: Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2020-03-19
Also published as: CN113165827A; CN113165827B; DE112019004557A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Bedienung einer Textilmaschine sowie ein eine Bedienungseinrichtung für eine Textilmaschine zur Herstellung und Behandlung synthetischer Fäden. Hierbei wird zumindest ein Produktparameter und / oder ein Prozessparameter überwacht und mittels eines maschinellen Lernprogramms analysiert, um daraus eine Störquelle zu ermitteln. Nach der Diagnose der Störquelle wird diese einer von mehreren Bedienungskategorien (BK) zugeordnet, um dann zu der betreffenden Bedienungskategorie (BK) einen Bedienungsbefehl auszulösen. Die erfindungsgemäße Bedienungseinrichtung umfasst hierzu eine Sensorvorrichtung (17) und eine Analyse-Diagnoseeinheit (18), die mit einer Bedienungsmanagementeinheit (23) verbunden ist, durch welche in Abhängigkeit an der festgestellten Störquelle ein Bedienungsbefehl zu einer von mehreren Bedienungskategorien (BK) erzeugbar und einem der Bedienungskategorien (BK) zugeordneten elektronischen Endgeräte (24.1-24.3) zuführbar ist.

Description

Verfahren zur Überwachung und Bedienung einer Textilmaschine sowie eine Bedienungseinrichtung einer Textilmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Bedienung einer Textilmaschine zur Herstellung und Behandlung von synthetischen Fäden und eine Bedienungseinrichtung einer Textilmaschine zur Herstellung und Behandlung von synthetischen Fäden gemäß dem Oberbegriff des An- spruchs 11. Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Überwachung und Bedienung einer Textilmaschine sowie eine gattungsgemäße Bedienungseinrichtung ist aus der WO 2003/027369 Al bekannt.

Bei der Herstellung, Behandlung und Weiterverarbeitung von synthetischen Fäden ist es üblich, dass der Herstellungsprozess kontinuierlich überwacht wird. Hierzu werden beispielsweise Produktparameter oder Prozessparame- ter gemessen, um unzulässige Abweichungen, die eine mögliche Qualitäts- verschlechterung verursachen, direkt beheben zu können. Bei dem gat- tungsgemäßen Verfahren und der gattungsgemäßen Bedienungseinrichtung wird hierzu beispielsweise eine Fadenspannung des Fadens und eine Tem- peratur einer Heizeinrichtung kontinuierlich gemessen und überwacht. Da- bei werden die Messwerte mit hinterlegten Soll-Werten verglichen und bei Überschreitung eine Bedienaktion gestartet. Um bei der Vielzahl von Bear- beitungsstellen in derartigen Textilmaschinen einen schnellen Eingriff zu ermöglichen, ist eine Steuereinrichtung mit einem mobilen Bediengerät ge- koppelt, so dass der Bediener unmittelbar die Bedienaktion einleiten kann. Bei dem bekannten Verfahren und bei der bekannten Bedienungseinrich- tung besteht jedoch das Problem, dass beispielsweise die Abweichung des Produktparameters durch mehrere Störquellen verursacht sein könnte. In- soweit muss der Bediener alle möglichen Ursachen, die den Produktpara- meter beeinflussen, innerhalb der Bearbeitungsstation überprüfen. Darüber- hinaus erfordern derartige Textilmaschinen unterschiedliche Bedienungstä- tigkeiten, die von unterschiedlichen Bedienpersonen auszuführen sind. So ist beispielsweise ein Operator dafür zuständig, den Fadenlauf innerhalb der Bearbeitungsstation bei einem Neustart anzulegen und während des Her- Stellungsprozesses zu kontrollieren.

Aus der DE 10 2009 022 190 Al ist ein Bedienungssystem für eine Textil- maschine bekannt, bei welcher eine Bedienperson eine mobile Bedienein- heit nutzt, um Bedienungshinweisen zu empfangen und mit Hilfe einer Po- sitionserkennung zu einzelnen Arbeitsstationen der Textilmaschine gezielt Tätigkeiten auszuführen. Damit lässt sich zwar die Übermittlung von Stö- rungen im Herstellungsprozess und die Bedienung der betreffenden Ar- beitsstation verbessern, jedoch nur für den Fall, dass die Bedienperson die Fähigkeit und Kompetenz aufweist, um die betreffende Bedienung an der Textilmaschine auszuführen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das bekannte Verfahren zur Überwa- chung und Bedienung einer Textilmaschine sowie eine Bedienungseinrich- tung für eine Textilmaschine derart zu verbessern, dass eine schnelle und zielgerichtete Bedienung und Beseitigung von Störquellen des Herstel- lungsprozesses möglich wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merk- malen nach Anspruch 1 und durch eine Bedienungseinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass einerseits die bei der Überwachung eines Produktparameters und / oder eines Prozessparameters auftretenden charakteristischen Messwertverläufe zur Identifizierung einer möglichen Störquelle genutzt werden und andererseits den Störquellen un- mittelbar eine von mehreren Bedienungskategorien zur Auslösung eines Bedienungsbefehls zugeordnet wird. So lassen sich zielgerichtete Bedie- nungsbefehle realisieren, die unmittelbar die identifizierte Störquelle inner- halb der Bearbeitungsstation der Textilmaschine beseitigen. Als Bedie- nungskategorie werden hierbei die unterschiedlichen Bedienungsaktivitäten definiert, die beispielsweise eine Bedienung der Fadenführung, eine Bedie- nung zur Wartung oder eine Bedienung zur Reparatur erfordern. Um die durch die Bedienungskategorie definierte Bedienungsaktivität ge- zielt und schnell ausführen zu können, ist jeder Bedienungskategorie zu- mindest eine Bedienungsperson zugeordnet, wobei jeder Bedienungsperson ein mobiles elektronisches Endgerät mit einer personalisierten Adresse zu- gewiesen ist. Damit wird sichergestellt, dass die unterschiedlichen Bedie- nungsaktivitäten innerhalb einer Textilmaschine zielgerichtet durch die je- weilige zuständige Bedienungsperson schnell ausgeführt werden können. Zeitverzögerungen durch aufwändige Informationsverkettungen lassen sich dadurch vermeiden. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn durch den Bedienungsbefehl direkt eine Arbeitsanweisung an das mobile Endgerät übertragen wird, wobei der Bedienungsbefehl an dem betreffenden Endgerät der Bedienungsperson ein Alarmsignal erzeugt. Die betreffende Bedienperson erhält beispielsweise ein Akustiksignal, wenn eine Bedienungsbefehl mit einer Arbeitsanweisung an dem Endgerät eingeht. Damit ist die Information zur Behebung der Stör- quelle direkt bei der betreffenden Bedienungsperson vorhanden, um einen schnellen Eingriff zur Beseitigung der Störquelle ausführen zu können. In bestimmten Fällen ist es erforderlich, dass Bedienungstätigkeiten durch eine speziell geschulte Bedienungsperson ausgeführt werden. Derartige Eingriffe in den Prozess und in die Textilmaschine werden vorzugsweise durch ein Identifizierungssystem geschützt. Durch die vorteilhafte Weiter- bildung der Erfindung, bei welcher durch den Bedienungsbefehl die Bedie- nungsperson eine Autorisierung erhält, die über das Endgerät als eine elekt- ronische Identifizierung ausgelesen werden kann, lassen sich auch derartige spezielle Bedienungsaktivitäten schnell und sicher ausführen.

Bei der Herstellung von synthetischen Fäden weisen die Textilmaschinen eine Vielzahl von Bearbeitungsstellen auf, so dass eine Bedienperson ggf. sich an einem Ort befindet, der von der Störquelle weit entfernt ist. Insoweit ist die Verfahrensvariante bevorzugt ausgeführt, bei welcher das Endgerät der Bedienungsperson durch einen Positionsbestimmungs-Empfänger loka- lisiert wird. Damit können zielgerichtete Weginformationen übermittelt werden, so dass die Bedienungsperson die Störquelle rasch auffindet.

Bei dem Betrieb von Textilmaschinen ist naturgemäß eine hohe Produktivi- tät zur Herstellung beispielsweise gekräuselter Fäden gewidmet. Insoweit müssen Ändemngen in der Produktivität möglichst schnell berücksichtigt werden, um beispielsweise den Abtransport von Vollspulen oder die Zufüh- rung von Vorlagespulen an der Textilmaschine zu regeln. Zur Weitergabe derartiger Informationen hat sich die Verfahrensvariante besonders be- währt, bei welcher die festgestellte Störquelle zu einer von mehreren Tnfor- mationskategorien zugeordnet wird und bei welchem ein Sendebefehl zu der betreffenden Informationskategorie ausgelöst wird. Als Tnformationska- tegorie könnte hierbei beispielsweise eine Information über einen Kom- plettausfall einer Bearbeitungsstelle oder einer Spinnstelle, eine Information über einen Komplettausfall mehrerer Bearbeitungsstellen oder Spinnstellen oder eine Information über eine verminderte Qualität in einer oder mehre - ren Bearbeitungsstellen oder Spinnstellen berücksichtigt werden.

Zum Weiterleiten von Informationen ist dabei vorgesehen, dass jeder In- formationskategorie ein oder mehrere Informationsempfangspersonen zu- geordnet sind, wobei jeder Informationsempfangsperson ein elektronisches Visualisierungsgerät mit einer personalisierten Adresse zugeordnet ist. Als Visualisierungsgeräte können hierbei Tablets, Notebooks oder Computer verwendet werden, die beispielsweise einem Prozessingenieur, einem Pro- zessmanager oder einem Qualitätsmanager zugeordnet sein könnten.

Um einen schnellen und direkten Informationsaustausch zu ermöglichen, wird durch den Sendebefehl eine Information an das Visualisierungsgerät übertragen, wobei der Sendebefehl an dem Visualisierungsgerät ein Ein- gangssignal erzeugt. Damit ist die Informationsempfangsperson benachrich- tigt, dass eine neue Information vorliegt.

Da sowohl bei der Bedienung der Textilmaschine als auch bei der Prozess- fühmng der Textilmaschine die Bedienungspersonen und die Tnformations- empfangspersonen sich gegenseitig austauschen müssen, ist die Verfah- rensvariante besonders vorteilhaft, bei welcher alle mobilen Endgeräte zum Austausch von Arbeitsanweisungen und / oder alle Visualisierungsgeräte zum Austausch von Informationen in einem gemeinsamen Kommunikati- onsnetz eingebunden sind.

Die effizient zum Auffinden von Störquellen in einem Herstellungsprozess von gekräuselten Fäden hat sich am besten bewährt, wenn als Produktpara- meter eine Fadenspannung am laufenden Faden kontinuierlich gemessen wird. So lassen die innerhalb eines Zeitintervalls typischen Messwertverläu- fe der Fadenspannung dazu nutzen, um unterschiedliche Störquelle des Pro- zesses zu identifizieren.

Die erfmdungsgemäße Bedienungseinrichtung besitzt den besonderen Vor- teil, dass die aus der Prozess- oder Produktüberwachung resultierten Ergeb- nisse und Analysen zur Identifizierung einer Störquelle unmittelbar mit ei- nem Bedienungsmanagement verknüpft werden. So ist erfmdungsgemäß die Analyse-Diagnoseeinheit mit einer Bedienungsmanagementeinheit ver- bunden, durch welche in Abhängigkeit einer festgestellten Störquelle ein Bedienungsfehler zu einer von mehreren Bedienungskategorien erzeugbar und einem der Bedienungskategorien zugeordneten elektronischen Endgerät zuführbar ist. Damit lässt sich insbesondere die Bedienung der kompletten Textilmaschine wesentlich effizienter gestalten. Die zur Beseitigung der Störquelle in dem Prozess erforderlichen Bedienungsaktivitäten können schnell und zielgerichtet der jeweiligen Bedienungsperson zugeführt wer- den.

Durch die personenbezogene Adresse der mobilen Endgeräte sind die den Bedienungskategorien zugeordneten Bedienungspersonen im System be- kannt und können direkt nach Feststellung der betreffenden Bedienungska- tegorie kontaktiert werden, um die jeweilige Störquelle zu beseitigen.

Neben der Bedienung der Texturiermaschine ist die Informationsverwal- tung zur Prozess Steuerung ein wesentlicher Faktor, um eine hohe Produkti- vität zu gewährleisten. Hierzu ist die Bedienungsmanagementeinheit mit mehreren Visualisierungsgeräten verbunden, die jeweils einer Informati- onsempfangsperson zum empfangen einer Information einer oder mehrerer Informationskategorien zugeordnet sind, wobei jedes Visualisierungsgerät eine personenbezogene Adresse aufweist. So können die Informationen be- treffend einer Qualitätsminderung des hergestellten Fadens oder eines To- talausfalls bei der Herstellung des Fadens den entsprechenden Informati- onsempfangsperson wie beispielsweise dem Prozessingenieur oder dem Prozessmanager oder beiden zugeführt werden.

Die Erfindung besitzt somit den großen Vorteil, dass neben der Identifizie- rung einer Störquelle im Herstellungsprozess eine zielgerichtete Beseiti- gung der Störquelle automatisiert eingeleitet wird. Zeitverzögerungen durch Analysen oder Kontrollen von Prozessaggregaten, die möglicherweise als Störquelle bei der Abweichung von Produkt- und Prozessparametern infra- ge kommen, entfallen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung und Bedienung einer Textilmaschine wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bedienungseinrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar: Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsstelle ei- ner Textilmaschine zur Herstellung eines gekräuselten Fadens

Fig. 2

und

Fig. 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Be- dienungseinrichtung der Textilmaschine gemäß Fig. 1

Fig. 4.1

bis

Fig. 4.5 schematisch mehrere Störungsgraphen mit jeweils einem Mess- signalverlauf der Fadenspannung verschiedener Störquellen

In der Fig. 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungs- Stelle einer Textilmaschine, in diesem Fall eine Texturiermaschine zur Her- stellung eines gekräuselten Fadens gezeigt. Derartige Texturiermaschinen weisen eine Vielzahl von solchen Bearbeitungsstellen auf, die identisch aufgebaut sind. Insoweit wird an dieser Stelle nur eine der Bearbeitungsstel- len einer Textilmaschine näher beschrieben.

In der Fig. 1 ist schematisch die Bearbeitungsstelle 1 und eine Spulstelle 2 der Textilmaschine dargestellt. Die Bearbeitungsstelle 1 weist ein Gatter 4 auf, in welcher eine Vorlagespule 5 und eine Reservespule 6 gehalten sind. Die Vorlagespule 5 liefert einen Faden 3, der zum Verstrecken und Textu- rieren in der Bearbeitungsstelle 1 überführt wird. Ein Fadenende der Vorla- gespule 5 ist mit einem Fadenanfang der Reservespule 6 durch einen Fa- denknoten miteinander verbunden. So wird ein kontinuierlicher Abzug des Fadens 3 nach Beendigung der Vorlagespule 5 realisiert. Das Fadenende der Reservespule 6 wird dann mit dem Fadenanfang einer neuen Vorlage- spule 5 verbunden. Der Abzug des Fadens 3 von der Vorlagespule 5 erfolgt durch ein erstes Lieferwerk 7.1. Das Lieferwerk 7.1 wird über einen Antrieb 8.1 angetrie- ben. Das Lieferwerk 7.1 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine ange- triebene Galette und eine frei drehbare Rolle gebildet, die mehrfach vom Faden umschlungen sind. Im weiteren Verlauf ist dem Lieferwerk 7.1 eine Heizeinrichtung 9, eine Kühleinrichtung 10 und ein Texturieraggregat 1 1 nachgeordnet. Das Texturieraggregat 11 wird über einen Texturierantrieb 11.1 angetrieben. Das Texturieraggregat 11 ist vorzugsweise als ein Frikti- onsdrallgeber ausgeführt, um an dem Faden einen Falschdrall zu erzeugen, der sich in eine Kräuselung der einzelnen Filamente des Fadens auswirkt. Zum Verstrecken des Fadens ist dem Texturieraggregat 11 ein zweites Lie- ferwerk 7.2 nachgeordnet, das durch den Antrieb 8.2 angetrieben wird. Das Lieferwerk 7.2 ist im Aufbau identisch zu dem ersten Lieferwerk 7.1, wobei das zweite Lieferwerk 7.2 mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit zum Verstrecken des Fadens betrieben wird. Innerhalb der Bearbeitungsstelle 1 wird der synthetische Faden 3 somit texturiert und gleichzeitig verstreckt.

Nach dem Kräuseln des Fadens 3 wird dieser durch eine drittes Lieferwerk 7.3 zu der Spulstelle 2 geführt. Das Lieferwerk 7.3 wird durch den Antrieb 8.3 angetrieben.

Die Spulstelle 2 weist einen Spulenhalter 13 auf, welcher eine Spule 14 trägt. Der Spulenhalter 13 ist schwenkbar ausgebildet und lässt sich zum Auswechseln der Spule 14 manuell oder automatisiert bedienen. Dem Spu- lenh alter 13 ist eine Treibwalze 15 zugeordnet, die durch einen Walzenan- trieb 15.1 angetrieben wird. Zum Verlegen des Fadens am Umfang der Spu- le 15 ist der Spulstelle 2 eine Changiereinrichtung 12 zugeordnet, die einen antreibbaren Changierfadenführer aufweist. Der Changierfadenführer wird hierzu über den Changierantrieb 12.1 oszillierend angetrieben. Der Changierantrieb 12.1 und der Walzenantrieb 15.1 der Spulstelle 2 sind als Einzelantriebe ausgebildet und mit einer Maschinensteuereinheit 16 verbunden. Ebenso sind die Antriebe 8.1, 8.2 und 8.3 der Lieferwerke 7.1 , 7.2 und 7.3 sowie der Texturierantrieb 11.1 des Texturieraggregates 11 der

Bearbeitungsstelle 1 als Einzelantriebe ausgeführt und mit der Maschinen- steuereinheit 16 gekoppelt.

Zur Überwachung des Herstellungsprozesses in der Bearbeitungsstelle 1 werden zumindest ein Produktparameter und vorzugsweise mehrere Pro- zessparameter kontinuierlich überwacht und analysiert. Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Bedienungseinrichtung wird die Überwachung des Herstellungsprozesses in der Bearbeitungsstelle 1 am Beispiel eines Pro- duktparameters erläutert. Als Produktparameter wird eine Fadenspannung an dem Faden 3 in einer Messstelle zwischen dem Lieferwerk 7.2 und 7.3 kontinuierlich gemessen. Die Messstelle ist in der dargestellten Position beispielhaft zwischen den Lieferwerken 7.2 und 7.3 gezeigt. Vorzugsweise wird die Fadenspannung auch im Fadenlauf vor dem Lieferwerk 7.2 gemes- sen. Hierzu ist eine Sensorvorrichtung 17 vorgesehen, die einen Fadenspan- nungssensor 17.1 und einen Messsignalaufnehmer 17.2 aufweist. Die Sen- sorvorrichtung 17 ist mit einer Analyse-Diagnoseeinheit 18 verbunden. Die Analyse-Diagnoseeinheit 18 ist mit einer Bedienungsmanagementeinheit 23 gekoppelt. Zur weiteren Erläuterung der erfindungsgemäßen Bedienungs- einrichtung wird zusätzlich zu den Figuren 2 und 3 Bezug genommen.

In der Fig. 2 ist schematisch der Aufbau der Analyse-Diagnoseeinheit 18 und in Fig. 3 ist schematisch das Kommunikationsnetzwerk der Bedie- nungsmanagementeinheit 23 und die zugehörigen Endgeräte und Visualisie- rungsgeräte dargestellt. Die Bedienungsmanagementeinheit 23 ist in den Figuren auch mit der Abkürzung BME benannt.

In der Fig. 2 ist schematisch die Analyse-Diagnoseeinheit 18 zur Analyse der Messsignale der Fadenspannung gezeigt. Die Einheit 18 umfasst in die- sem Ausführungsbeispiel einen Lernprozessor 20. Der Lernprozessor 20 ist mit einem Messwertungsauswertungsmodul 19 verbunden. Das Messwer- tauswertungsmodul 19 ist mit dem Messsignalaufnehmer 17.2 der Sensor- vorrichtung 17 gekoppelt.

Der Lernprozessor 20 ist programmierbar ausgeführt und weist vorzugswei- se ein neuronales Netz auf, um ein maschinelles Lernprogramm auszufüh- ren. Das maschinelle Lernprogramm umfasst zumindest einen Maschinen- lernalgorithmus, um mit künstlicher Intelligenz umfangreichen Analysen der Messsignale der Fadenspannung durchführen zu können.

Dem Lernprozessor 20 ist ein Eingabemodul 21 und ein Ausgabemodul 22 zugeordnet. Die Verbindung zwischen dem Lernprozessor 20 und dem Messwertauswertungsmodul 19, dem Eingabemodul 21 und dem Ausgabe- modul 22 kann durch jeweils eine drahtgebundene oder drahtlose Verbin- dung erfolgen. Insbesondere bei einer drahtlosen Verbindung besteht die Möglichkeit, dass einzelne Einheiten nicht unmittelbar an der Textuierma- schine gehalten werden müssen. So können auch Lernprogramme genutzt werden, die sich in einem virtuellen Raum befinden.

In dem Lernprozessor 20 werden die von dem Messsignalaufnehmer 17.1 übermittelten und durch das Messwertauswertungsmodul 19 aufbereitete Messsignal mit dem Maschinenlernprogramm analysiert. Das maschinelle Lernprogramm weist zumindest einen Maschinenlernalgorithmus auf, der mit Hilfe eines neuronalen Netzes eine strukturierte Analyse der in einem Zeitintervall auftretende Folge der Messsignale der Fadenspannung zur frühzeitigen Diagnose einer von mehreren Störquellen ausführt. Die an der Zeitfolge auftretenden Messsignaländerungen der Messsignale der Faden- Spannung werden dabei analysiert und typische Merkmale zur Identifizie- rung einer bestimmten Störquelle aufzudecken.

In den Fig. 4.1 bis 4.5 sind beispielhaft mehrere Störungsgraphen verschie- dener Störquellen schematisch durch eine typische Messsignalfolge der Fa- denspannung gekennzeichnet. Jeder der Störungsgraphen stellt eine typi- sche Störquelle, wie sie in der Bearbeitungsstelle der Textilmaschine auftre- ten können, dar. Der Störungsgraph nach Fig. 4.1 zeigt einen Signalverlauf der Fadenspannung bei einem Fadenknoten, die hier als Störquelle A ge- kennzeichnet ist.

Die in Fig.4.2 dargestellte Störquelle B zeigt einen plötzlichen Fadenspan- nungsabfall, wie er beispielsweise durch einen Fadenbruch oder einen Be- dienfehler verursacht sein könnte. Hierbei bricht die Fadenspannung an dem Fadenspannungssensor plötzlich komplett ein.

Der in Fig. 4.3 dargestellt Störungsgraph bestimmt die Störquelle C. Die Störquelle C könnte beispielsweise eine Verschleißsituation an einem der Prozessaggregate oder einem Fadenführungselement darstellen, beispiels- weise eine verschmutzte Kühleinrichtung.

Bei dem in Fig. 4.4 dargestellten Störungsgraphen tritt ein kurzzeitiger Fa- denspannungsverlust auf, der hier der Störquelle D zugeordnet ist. Hier könnte eine Prozess Störung beim Spulenwechsel der Spulstelle vorliegen. In den in Fig. 4.5 dargestellten Störungsgraphen ist eine wiederkehrende Überhöhung des Messsignals der Fadenspannung erkennbar. Der zugehöri- ge Störungsgraph ist in diesem Fall der Störquelle E zugeordnet. Die Stör- quelle E könnte beispielsweise in einer ungleichmäßigen Texturierung des Fadens liegen.

Jede der Störquelle A bis E entspricht somit einer bestimmten Prozessstö- rung oder einem bestimmten Produktfehler in der Bearbeitungsstelle 1. Die in den Figuren 4.1 bis 4.5 dargestellten Störungsgraphen und deren Stör- quellen sind beispielhaft. In einem Herstellungsprozess, wie in Fig. 1 darge- stellt, können eine Vielzahl von Störquellen auftreten, die beispielsweise auch durch eine parallele Überwachung eines Prozessparameters wie bei- spielsweise einer Heiztemperatur oder einer Antriebsdrehzahl überwacht werden können.

Wie aus den Darstellungen in Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, ist die Analyse- Diagnoseeinheit 18 direkt mit der Bedienungsmanagementeinheit 23 ver- bunden. So wird über das Ausgabemodul 22 der Bedienungsmanagement- einheit 23 die jeweilige identifizierte Störquelle übermittelt. Innerhalb der Bedienungsmanagementeinheit 23 wird der betreffenden Störquelle eine von mehreren Bedienungskategorien zugeordnet. Als Bedienungskategorien können eine Prozessführung, eine Wartung, eine Reparatur oder eine sons- tige Bedienungsaktivität unterschieden werden. In diesem Ausfühmngsbei- spiel lassen sich die Störquellen den Bedienungskategorien BKi, BK₂ oder BK₃ zuordnen. Die Bedienungskategorie BKi könnte die Bedienungsaktivi- täten umfassen, die ein Operator an der Bearbeitungsstelle 1 ausführt. Die Bedienungskategorie BK₂ könnte die Bedienungsaktivitäten des Wartungs- personals umfassen. Die Bedienungskategorie BK₃ ließe sich beispielsweise den Bedienungsaktivitäten zur Reparatur von Prozessaggregaten zuordnen. Insoweit werden die Störquellen A bis E zumindest einer oder auch mehre - rer Bedienungskategorien zugeordnet. So würde im Fall eines Fadenbruchs die Störquelle B der Bedienungskategorie BKi zugeordnet, um den Faden innerhalb der Bearbeitungsstelle neu anzulegen. Die Störquelle C könnte beispielsweise der Bedienungskategorie BK₂ zugeordnet werden, um eine Verschmutzung der Kühleinrichtung zu beseitigen. Die Störquelle C könnte jedoch auch der Bedienungskategorie BK₃ zugeordnet werden, wenn ggf. ein Prozessaggregat zur Reparatur ausgetauscht werden muss. Innerhalb der Bedienungsmanagementeinheit 23 werden neben den Bedie- nungskategorien die Störquelle auch verschiedenen Informationskategorien zugeordnet. Hierbei bilden die Informationskategorien verschiedene Adres- saten von Information dar, die die Prozessführung und den gesamten Her- stellungsprozess überwachen und verantworten. So könnte beispielsweise eine erste Informationskategorie IKi die Information betreffen, die die di- rekte Prozessführung beeinflussen. Die Informationskategorie IK₂ könnte beispielsweise die Information betreffen, die die gesamte Produktivität des Herstellungsprozesses aller Bearbeitungsstellen betreffen. So sind insbe- sondere die Störquelle B, den Informationskategorien IKi und IK₂ zuzuord- nen. Ein Ausfall der Produktion ist sowohl bei der Prozessführung als auch bei der Produktivität zu berücksichtigen. Ebenso können die Störquellen, die die Qualität des produzierten Fadens beeinflussen einem oder beiden der Informationskategorien zugeordnet werden. Wie aus der Darstellung in Fig. 3 hervorgeht, ist die Bedienungsmanage- menteinheit 23 mit mehreren mobilen Endgeräten 24.1, 24.2 und 24.3 und mit mehreren Visualisierungsgeräten 25.1 und 25.2 durch ein Kommunika- tionsnetzwerk 26 verbunden. Hierbei sind die Endgeräte 24.1, 24.2 und 24.3 jeweils eine der Bedienungskategorien zugeordnet. So ist das Endgerät 24.1 der Bedienungskategorie BKi, das Endgerät 24.2 die Bedienungskategorie BK.2, und das Endgerät 24.3 der Bedienungskategorie BK₃ zugeordnet. Je- der der Endgeräte 24.1 bis 24.3 ist dabei einer Bedienungsperson zugeord- net. Die Bedienungskategorie BKi ist einem Operator zugewiesen, der das Endgerät 24.1 trägt. Das Endgerät 24.1 weist hierzu eine personenbezogene Adresse auf. Dementsprechend ist das Endgerät 24.2 der Wartungsperson und das Endgerät der Reparaturperson zugeordnet. Als Endgeräte können hierbei elektronische Spezialgeräte, Smartwatches oder Mobiltelefone ge- nutzt werden. Hierbei sind die Endgeräte 24.1 bis 24.3 über das Kommuni- kationsnetzwerk 26 auch untereinander verbunden, um Arbeitsanweisungen und Informationen auszutauschen.

Neben den Endgeräten 24.1 bis 24.2 sind die Visualisierungsgeräte 25.1 und 25.2 zur Anzeige von Informationen mit der Bedienungsmanagement- einheit 23 gekoppelt. Das Visualisierungsgerät 25.1 ist hierbei der Informa- tionskategorie IKi und das Visualisierungsgerät 25.2 der Informationskate - gorie IK₂ zugeordnet. Die Informationskategorie IKi könnte beispielsweise die Information eines Prozessingenieurs und die Informationskategorie IK2 die Information eines Prozessingenieurs umfassen. Insoweit weist jedes Visualisierungsgerät 25.1 und 25.2 eine personenbezogene Adresse auf. Als Visualisierungsgeräte 25.1 könnten Notebooks, Tablets oder Computer verwendet werden, die mobil oder stationär eingesetzt sind.

In dem Fall, dass eine Störquelle identifiziert und einer der Bedienungska- tegorien zugeordnet ist, wird über die Bedienungsmanagementeinheit 23 ein Bedienungsbefehl generiert und direkt demjenigen Endgerät 24.1 bis 24.2 zugeführt. Der Bedienungsbefehl erzeugt an dem betreffenden Endgerät 24.1 bis 24.3 ein Alarmsignal, um auf eine Arbeitsanweisung für die betref- fende Bedienperson aufmerksam zu machen. So wird die betreffende Bedi- enperson direkt darauf hingewiesen, dass in der betreffenden Bearbeitungs- Station eine Störquelle auftritt, die die Herstellung des Fadens beeinträchtigt und die es zu beseitigen gilt. Zusätzlich kann durch den Bedienungsbefehl die Bedienungsperson eine Autorisierung erhalten, die über das Endgerät 23.1 bis 23.4 als eine elektronische Identifizierung auslesbar ist. Damit las- sen sich auch die nur durch Fachpersonal auszuführenden Bedienungsakti- vitäten schnell und unmittelbar ausführen.

Aufgrund der Vielzahl von Bearbeitungsstellen innerhalb einer Textil ma- schine sind die Endgeräte 23.1 bis 23.4 mit einem Postionsbestimmungs- Empfänger ausgestattet, um die jeweilige Bedienperson zu lokalisieren und um direkte Weginformationen zum Auffinden der Störquelle zu übermit- teln. Somit können kurze Wegezeiten zur Bedienung der Textilmaschine eingehalten werden.

Parallel lässt sich die festgestellte Störquelle auch unmittelbar einer der In- formationskategorien zuordnen, wobei die Bedienungsmanagementeinheit 23 einen Sendebefehl zu der betreffenden Informationskategorie auslöst. Der Sendebefehl erzeugt an dem betreffenden Visualisierungsgerät ein Ein- gangssignal, um die übermittelte Information der betreffenden Tnformati- onsempfangsperson direkt zugänglich machen zu können. Hierbei besteht auch die Möglichkeit, dass die festgestellte Störquelle direkt nach Informa- tionskategorien zugeordnet wird, um die dazugehörige Information entspre- chend schnell an die betreffenden Informationsempfänger zu verteilen.

Wie aus der Darstellung in Fig. 1 hervorgeht, ist die Steuereinrichtung 16 ebenfalls in dem Kombinationsnetzwerk 26 eingebunden, so dass die End- geräte 24.1 bis 24.2 auch einen unmittelbaren Eingriff in die Prozesssteue- rung ermöglicht. Damit kann die Bedienungsperson direkt über das Endge- rät 24.1 bis 24.3 bestimmte Antriebe und Aktoren in der Bearbeitungsstelle 1 steuern.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Bedienungseinrichtung für eine Textil- maschine ist beispielhaft hinsichtlich der Überwachung eines Produktpara- meters und im Hinblick auf die dargestellten Bedienungskategorien und Informationskategorien.

Grundsätzlich können parallel Prozessparameter wie z.B. die Einstellwerte der Prozessaggregate und auch weitere Produktparameter wie z.B. eine Flusenbildung überwacht werden. Insoweit lassen sich eine Mehrzahl von Störquellen identifizieren. Zur Bedienung der Textilmaschine sind somit auch mehr als die gezeigten drei Bedienungskategorien möglich. Die Erfin- dung ist nicht auf eine Anzahl von Bedienungskategorien und der Tn form a - tionskategorie beschränkt.

Diese sind durch den Prozess und das Produkt bestimmt. So erfordern die Textilmaschinen zur Herstellung synthetischer Fäden in einem Schmelz- spinnprozess beispielsweise Bedienungen, die eine Fadenschar betreffen. Unabhängig vom jeweiligen Prozess ermöglicht die Erfindung eine zielge- richtete und schnelle Bedienung der Textilmaschine durch das entsprechen- de Bedienungspersonal.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Überwachung und Bedienung einer Textil ma- schine zur Herstellung und Behandlung synthetischer Fäden in folgenden Schritten:

1.1. Erfassung eines Produkt- und /oder Prozessparameters in zumindest einem Zeitintervall;

1.2. Analyse des erfassten Produkt- und/oder Prozessparameters mit einem maschinellen Lernprogramm;

1.3. Diagnose einer von mehreren Störquellen und Zuordnung der betreffenden Störquelle zu einer von mehreren Bedie- nungskategorien und

1.4. Auslösen eines Bedienungsbefehls zu der betreffenden Be- dienungskategorie.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

jeder Bedienungskategorie zumindest eine Bedienungsperson zugeordnet ist, wobei jeder Bedienungsperson ein elektroni- sches Endgerät mit einer personalisierten Adresse zugewiesen ist.

3. V erfahren nach Anspruch 2 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

durch den Bedienungsbefehl eine Arbeitsanweisung an das Endgerät übertragen wird, wobei der Bedienungsbefehl an dem betreffenden Endgerät der Bedienungsperson ein Alarmsignal erzeugt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

durch den Bedienungsbefehl die Bedienungsperson eine Autori- sierung erhält, die über das Endgerät als eine elektronische Identifizierung ausgelesen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Endgerät der Bedienungsperson durch einen Positionsbe- Stimmungs-Empfänger lokalisiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

die festgestellte Störquelle zu einer von mehreren Tnformations- kategorien zugeordnet wird und dass ein Sendebefehl zu der be- treffenden Informationskategorie ausgelöst wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

jeder Informationskategorie eine oder mehrere Tnformations- empfangspersonen zugeordnet ist/sind, wobei jeder Informati- onsempfangsperson ein elektronisches Visualisierungsgerät mit einer personalisierten Adresse zugeordnet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

durch den Sendebefehl eine Information an das Visualisierungs- gerät übertagen wird, wobei der Sendebefehl an dem Visualisie- rungsgerät ein Eingangssignal erzeugt.

9. Verfahren nach einem den Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

alle Endgeräte zum Austausch von Arbeitsanweisungen und/oder alle Visualisierungsgeräte zum Austausch von Infor- mationen in einem gemeinsamen Kommunikationsnetz einge- bunden sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass

als Produktparameter eine Fadenspannung am laufenden Faden kontinuierlich gemessen wird.

11. Bedienungseinrichtung zur Überwachung und Bedienung einer Textilmaschine zur Herstellung und Behandlung synthetischer

Fäden mit einer Sensorvorrichtung (17) und mit einer Analyse- Diagnoseeinheit (18),

dadurch gekennzeichnet, dass

die Analyse-Diagnoseeinheit (18) mit einer Bedienungsma- nagementeinheit (23) verbunden ist, durch welche in Abhängig- keit einer festgestellten Störquelle ein Bedienungsbefehl zu ei- ner von mehreren Bedienungskategorien (BK) erzeugbar und einem der Bedienungskategorie (BK) zugeordnetem elektroni- schen Endgerät (24.1 - 24.3) zuführbar ist.

12. Bedienungseinrichtung nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, dass

die den Bedienungskategorien zugeordneten Endgeräte (24.1 - 24.3) jeweils eine personenbezogene Adresse aufweisen und jeweils einer von mehreren Bedienungspersonen zugeordnet sind.

13. Bedienungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Bedienungsmanagementeinheit (23) mit mehreren Visuali- sierungsgeräten (25.1, 25.2) verbunden ist, die jeweils einer In- formationsempfangsperson zum Empfangen einer Information einer oder mehrerer Informationskategorien (IK) zugeordnet sind, wobei jedes Visualisierungsgerät (25.1, 25.2) eine perso- nenbezogene Adresse aufweist.

14. Bedienungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass

die Endgeräte (24.1 - 24.3) jeweils einen Positionsbestim- mungs-Empfänger zur Lokalisierung aufweisen.

15. Bedienungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass

die Endgeräte (24.1 - 24.3) und/oder die Visualisierungsgeräte (25.1, 25.2) durch ein Kommunikationsnetzwerk (26) miteinan- der verbunden sind.