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Title:
PRODUCTION OPTIMIZATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/113893
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system and a method for optimizing the process output of a web-processing machine, especially a machine for producing or processing paper, cardboard or tissue. The inventive method comprises the following steps: storing specific data of a structural component on a data memory unit mounted on the structural component; and/or measuring relevant properties of the structural component by means of a sensor unit mounted on the structural component; outputting the specific data and/or the measured relevant properties to a control unit and/or regulation unit; optimizing the process output by means of the control unit and/or regulation unit using specific data and/or the measured properties of the structural component.

Inventors:
Böck, Karl Josef (Suebenweg 13, HEIDENHEIM, 89522, DE)
Application Number:
PCT/EP2005/052218
Publication Date:
December 01, 2005
Filing Date:
May 13, 2005
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (Sankt Pöltener Strasse 43, HEIDENHEIM, 89522, DE)
Böck, Karl Josef (Suebenweg 13, HEIDENHEIM, 89522, DE)
International Classes:
D21F1/00; D21F3/02; D21F7/08; D21G1/02; D21G9/00; (IPC1-7): D21G9/00; D21F1/00; D21F3/02; D21F7/08; D21G1/02
Foreign References:
DE19910197C12000-10-26
US5592875A1997-01-14
US20020179270A12002-12-05
EP1507040A12005-02-16
DE10137094A12003-02-13
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH (Sankt Pöltener Strasse 43, HEIDENHEIM, 89522, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Produktionsoptimierungssystem für eine bahnverarbeitende Maschine, insbesondere eine Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue, d ad u rc h g e ke n nze i ch n et , dass das Produktionsoptimierungssystem eine Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit und zumindest eine an zumindest einem Bauteil der bahnverarbeitenden Maschine angebrachte Datenspeichereinheit aufweist, wobei auf der zumindest einen Datenspeichereinheit spezifischen Daten des Bauteils gespeichert oder speicherbar sind und wobei durch die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit unter Verwendung der spezifischen Daten eine Optimierung der Produktionsleistung durchführbar ist.
2. Produktionsoptimierungssystem für eine bahnverarbeitende Maschine, insbesondere eine Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue, d ad u rc h g e ke n n ze i ch n et, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit und zumindest eine an zumindest einem Bauteil der bahnverarbeitenden Maschine angebrachte Sensoreinheit aufweist, wobei durch die zumindest eine Sensoreinheit relevante Eigenschaften des Bauteils messbar sind und wobei durch die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit unter Verwendung der gemessenen Eigenschaften eine Optimierung der Produktionsleistung durchführbar ist.
3. Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dad u rch ge ke n n ze i ch net , dass die Optimierung der Produktivität durch Ermittlung von Stillstandszeiten und / oder durch die Ermittlung und Koordination der Reihenfolge der zu produzierenden Materialbahnsorten unter Verwendung der spezifischen Daten und / oder unter Verwendung der gemessenen relevanten Eigenschaftenteilen erfolgt.
4. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rch g e ke n n ze i c h n et, dass die Optimierung der Produktivität durch die Anpassung von Prozessparametern der bahnverarbeitenden Maschine erfolgt.
5. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rch g e ke n n ze i ch n et , dass die Optimierung der Produktionsleistung unter Verwendung von Informationen über Zeitpunkt und / oder Sorte und / oder Eigenschaften und / oder Qualität der produzierten Materialbahnen und / oder unter Verwendung von Prozessparameter der bahnverarbeitenden Maschine erfolgt.
6. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rch g e ke n nze i c h n et , dass das Produktionsoptimierungssystem eine Auswerteeinheit umfasst, wobei die spezifischen Daten und / oder die gemessenen relevanten Eigenschaften von der zumindest einen Datenspeichereinheit bzw. der zumindest einen Sensoreinheit an die Auswerteeinheit ausgebbar sind und wobei von der Auswerteeinheit auf Basis der empfangenen spezifischen Daten und / oder gemessenen relevanten Eigenschaften Auswertedaten an die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit ausgebbar sind.
7. Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 6, d ad u rch g e ke n nze i ch n et, dass die Auswerteeinheit eine zur bahnverarbeitenden Maschine externe Einheit ist.
8. Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 6 oder 7, d ad u rch g e ke n n ze i ch n et , dass die Auswerteeinheit und die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit eine integrale Einheit bilden.
9. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d ad u rc h ge ke n n ze i c h n et , dass das Bauteil ein Verschleißteil der bahnverarbeitenden Maschine ist.
10. Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 9, d ad u rch g e ke n nze i c h n et , dass es sich bei dem Verschleißteil um eine Bespannung oder um einen Press BeIt oder um eine Walze oder um einen Walzenbezug handelt.
11. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d ad u rch ge ke n n ze i ch n et , dass die spezifischen Daten Auskunft über Bauart und / oder Material und / oder Produktionsdatum und / oder Einbaudatum des Bauteils geben.
12. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d ad u rch ge ke n nze i c h n et , dass die gemessenen Eigenschaften Auskunft über Verschleiß und / oder Zustand und / oder Restlebensdauer des Bauteils geben.
13. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d ad u rch g e ke n nze i ch n et , dass das Produktionsoptimierungssystem zumindest eine erste Sende Empfangseinheit und eine zweite SendeEmpfangseinheit aufweist, wobei die zumindest eine Datenspeichereinheit und / oder die zumindest eine Sensoreinheit mit der ersten SendeEmpfangseinheit, die Auswerteeinheit mit der zweiten SendeEmpfangseinheit und die beiden SendeEmpfangseinheiten miteinander kommunizieren. 14.Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 13, d a d u rc h ge ke n n ze i c h n et , dass zumindest die beiden SendeEmpfangseinheiten miteinander drahtlos kommunizieren.
14. Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 14, d a d u rch ge ke n n ze i c h n et , dass die drahtlose Kommunikation durch RFID Technik oder durch den Bluetooth Standard erfolgt.
15. Produktionsoptimierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, d ad u rch ge ke n n ze i c h n et , dass die erste SendeEmpfangseinheit in das Bauteil integriert ist.
16. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d ad u rch ge ke n nze i c h n et , dass die zumindest eine Datenspeichereinheit in das Bauteil integriert ist.
17. Produktionsoptimierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 17, d ad u rc h ge ke n n ze i c h n et , dass die zumindest eine Datenspeichereinheit und die erste Sende Empfangseinheit integraler Bestandteil eines Chip sind.
18. Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 18, d ad u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der Chip am Rand der Bespannung oder des PressBelts oder der Walze bspw. im Bereich deren Walzenbezugs angeordnet ist.
19. Produktionsoptimierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d ad u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die zumindest eine Sensoreinheit in das Bauteil integriert ist. 21.Produktionsoptimierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 20, d a d u rc h g e ke n nze i c h n et , dass ein stationäres oder ein mobiles Umgebungsgerät mit Eingabeeinheit vorgesehen ist, und dass die zweite SendeEmpfangseinheit und die Auswerteeinheit integraler Bestandteil des Umgebungsgeräts sind.
20. Produktionsoptimierungssystem nach Anspruch 21, d ad u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der zumindest eine Datenspeicher mittels der Eingabeeinheit programmierbar ist.
21. Bauteil einer bahnverarbeitende Maschine, insbesondere ein Maschine zur Herstellung von Papier, Karton oder Tissue, d a d u rch g e ke n n ze i c h n et , dass das Bauteil eine Sendeeinheit zum Senden von Daten, zumindest eine Datenspeichereinheit zur Speicherung von spezifischen Daten des Bauteils und / oder zumindest eine Sensoreinheit zur Messung von relevanten Eigenschaften des Bauteils als integralen Bestandteil aufweist.
22. Bauteil nach Anspruch 23, d ad u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass das Bauteil eine Bespannung oder ein PressBelt oder eine Walze oder ein Walzenbezug ist.
23. Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d ad u rch ge ke n nze i ch n et , dass die Bespannung ein Formiersieb oder ein Pressfilz oder ein Trockensieb oder ein TransferBelt ist.
24. Bauteil nach Anspruch 24 oder 25, dad u rch ge ke n nze i ch n et , dass die Sendeeinheit im Randbereich der Bespannung oder des PressBelts oder der Walze oder des Walzenbezugs angeordnet ist.
25. Bauteil nach einem der Ansprüche 24 bis 26, d a d u rc h ge ke n nze ic h n et , dass die zumindest eine Datenspeichereinheit im Randbereich der Bespannung oder des PressBelts oder der Walze oder des Walzenbezugs angeordnet ist.
26. Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dad u rch g e ke n n ze ic h n et , dass die zumindest eine Sensoreinheit eine piezoelektrische Sensoreinheit ist.
27. Verfahren zur Optimierung der Prozessleistung eine bahnverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue mit folgenden Schritten, Speichern von spezifischen Daten eines Bauteils auf einer am Bauteil angebrachten Datenspeichereinheit und / oder Messen von relevanten Eigenschaften des Bauteils mittels einer am Bauteil angebrachten Sensoreinheit, Ausgeben der spezifischen Daten und / oder der gemessenen relevanten Eigenschaften an eine Steueruπgseinheit und / oder Regelungseinheit, Optimierung der Prozessleistung mittels der Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit unter Verwendung der spezifiscRen Daten und / oder der gemessenen Eigenschaften des Bauteils.
Description:
Produktionsoptimierung

Die Erfindung betrifft ein Produktionsoptimierungssystem für eine bahnverarbeitende Maschine, insbesondere ein Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Bauteil, insbesondere ein Verschleiß behaftetes Bauteil einer bahnverarbeitenden Maschine, welches in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Produktionsoptimierungssystem einsetzbar ist Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Optimierung der Produktionsleistung einer bahnverarbeitenden Maschine.

In einer Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue kommen unterschiedlichste Arten von zum teil sehr stark Verschleiß behafteten Bauteilen zum Einsatz. So werden bspw. in den verschiedenen Bereichen einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschine unterschiedlichste Bespannungen mit z. T. sehr unterschiedlichen Aufgaben verwendet.

So finden bspw. in der Formierpartie einer Papiermaschine Formiersiebe Verwendung. Die Aufgabe von Formiersieben ist u.a. die auf diese aufgebrachte Fasersuspension zu entwässern und die Fasern in ihrer endgültigen Lage zu fixieren.

In der Pressenpartie kommen bspw. Pressfilze, Pressbänder und Transportbänder mit z.T. glatten oder offenen Oberflächen zum Einsatz. Diese Arten von Bespannungen sind z.T. sehr hohen Drücken ausgesetzt.

In der Trockenpartie kommen sog. Trockensiebe mit offenen Oberflächen zum Einsatz. Trockensiebe sind aufgrund der in einer Trockenpartie vorherrschenden sehr hohen Temperaturen, die gekoppelt sind, mit hoher Feuchte verstärkt Degradationserscheinungen ausgesetzt.

Darüber hinaus sind Walzen z.B. Glättwalzen oder Kalanderwalzen mit Walzenbezügen aus Kunststoff bezogen. Die Walzenbezüge weisen hierbei unterschiedlichste funktionale Oberflächen auf. Abhängig von deren Einsatzzweck und deren spezifischen Einsatzbedingungen weisen die o.g. Bauteile ein unterschiedliches Verschleißverhalten auf. Das unterschiedliche Verschleißverhalten führt zu z.T. stark unterschiedlichen Laufzeiten der betreffenden Bauteile. Im Betrieb der Papiermaschine müssen daher bspw. Bespannungen in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden, was zu Stillständen der Papiermachine und somit zu Produktionsausfällen führt.

Die Laufzeit der betreffenden Bauteile wird hierbei dadurch festgelegt, dass die einzelnen Bauteile verschlissen und daher ungebrachbar sind. Die Laufzeit der Bauteile wird aber auch dadurch begrenzt, dass diese ab einem gewissen Grad der Abnutzung den höheren Anforderungen zur Produktion bestimmter Papiersorten nicht mehr genügen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin ein Produktionsoptimierungssystem, ein Bauteil und ein Verfahren für bahnverarbeitende Maschinen vorzuschlagen, durch welche es möglich ist, die Produktivität der bahnverarbeitenden Maschine bei höchstmöglicher Qualität der Materialbahn zu erhöhen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 ,2, 23 und 29 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einer ersten Idee der Erfindung ist vorgesehen, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit und zumindest eine an zumindest einem Bauteil der bahnverarbeitenden Maschine angebrachte Datenspeichereinheit aufweist. Des weiteren ist vorgesehen, dass auf der zumindest einen Datenspeichereinheit spezifische Daten des Bauteils gespeichert sind oder speicherbar sind und dass durch die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit unter Verwendung der spezifischen Daten eine Optimierung der Produktionsleistung durchführbar ist. Bei dem Bauteil handelt es sich ganz allgemein um ein prozessbeeinflusstes und / oder um ein prozessbeeinflussendes Bauteil.

Gemäß der ersten Idee der Erfindung werden also spezifische Daten von Bauteilen, die für die Produktionsplanung relevant sind, bspw. Verschleiß behafteten Bauteilen, auf einer Datenspeichereinheit gespeichert, die jeweils auf den Bauteilen angebracht ist. Bei der Datenspeichereinheit kann es sich sowohl um eine Datenspeichereinheit handeln, die die Daten in elektronischer Form speichert als auch um eine, auf der die Daten in visueller Form bspw. in Form eines Strichcodes gespeichert sind.

Bei den spezifischen Daten handelt es hierbei vorteilhafterweise um Daten, die Auskunft über Bauart und / oder Material und / oder Produktionsdatum und / oder Einbaudatum des Bauteils geben.

Unter Bauartdaten soll hierbei bspw. verstanden werden;

-Siebe: Webmuster Papier- und Maschinenseite; Eigenschaften wie Dicke des Siebs, Permeabilität des Siebs, usw.

-Filze: ., Aufbau und Reihenfolge der verschiedenen Lagen, Gewjcht der einzelnen Lagen, usw.

- Walzenbezüge: Aufbau, Härte, Struktur der Oberfläche, usw.

Die spezifischen Daten der relevanten Bauteile werden der Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit direkt oder indirekt ,d.h. bspw. ausgewertet, zugeführt. Die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit ermittelt unter Verwendung der spezifischen Daten der verschiedenen relevanten Bauteile ein Optimum an Produktivität. Hierbei werden bei der Optimierung durch die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit bspw. empirische Prozessmodelle zugrunde gelegt, durch welche die einzelnen spezifischen Daten der einzelnen relevanten Bauteile zueinander in Beziehung gesetzt werden. Gemäß einer zweiten Idee der Erfindung ist vorgesehen, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit und zumindest eine an zumindest einem Bauteil der bahnverarbeitenden Maschine angebrachte Sensoreinheit aufweist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass durch die zumindest eine Sensoreinheit relevante Eigenschaften des Bauteils messbar sind und dass durch die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit unter Verwendung der gemessenen Eigenschaften eine Optimierung der Produktionsleistung durchführbar ist

Gemäß der zweiten Idee der Erfindung werden also relevante Eigenschaften von Bauteilen, die für die Produktionsplanung relevantsind, bspw. von Verschleiß behafteten Bauteilen, mittels einer jeweils auf den Bauteilen angebrachten Sensoreinheit gemessen. Bei der Sensoreinheit kann es sich bspw. um einen piezoelektrischen oder um einen optischen Sensor handeln.

Bei den gemessenen relevanten Eigenschaften handelt es sich vorteilhafterweise um solche Eigenschaften, die Auskunft über Verschleiß und / oder Zustand und / oder Restlebensdauer des Bauteils geben. So sind bspw. bei Walzenbezügen, Pressfilzen und Press-Belts Druckmessungen vorteilhaft, da Druckmessungen Rückschlüsse auf Dicke, Kompressibilität und Härte und somit Restlebensdauer und Prozeßverhalten dieser Bauteile geben. '

Die gemessenen relevanten Eigenschaften der relevanten Bauteile werden der Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit direkt oder indirekt ,d.h. bspw. ausgewertet, zugeführt. Die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit ermittelt unter Verwendung der relevanten Eigenschaften der verschiedenen relevanten Bauteile eine Optimum an Produktivität. Hierbei werden bei der Optimierung durch die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit bspw. empirische Prozessmodelle zugrunde gelegt, durch welche die einzelnen relevanten Eigenschaften der einzelnen relevanten Bauteile zueinander in Beziehung gesetzt werden. Es gibt unterschiedliche Einflussfaktoren, die die Produktivität einer bahnverarbeitenden Maschine bestimmen. Ein erster Einflussfaktor sind Stillstandszeiten bedingt durch Wartungs- oder Austausch- oder Reparaturarbeiten. Aus diesem Grund sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Optimierung der Produktivität durch Ermittlung von Stillstandszeiten unter Verwendung der spezifischen Daten der relevanten Bauteilen und / oder unter Verwendung der gemessenen relevanten Eigenschaften der relevanten Bauteilen erfolgt.

Dies bedeutet bspw., dass abhängig von der Kombination der auf der bahnverarbeitenden Maschine befindlichen Bespannungen eine variable Ermittlung von Stillstandszeiten vorgenommen werden kann.

Des Weiteren kann ein Produktionszyklus dadurch verlängert werden, indem die richtige Reihenfolge der herzustellenden Papiersorten eingehalten wird. So ist es bspw. sinnvoll, wenn eine hochwertige Papiersorte nicht am Ende eines Produktionszyklus hergestellt wird, wenn bspw. einige der Verschleiß behafteten Bauteile merkliche Abweichungen in ihren Eigenschaften zum Normalzustand zeigen. Des Weiteren ist es aber auch nicht sinnvoll am Anfang eines Produktionszyklus hochwertige Papiersorten herzustellen, da bspw. die Verschleiß behafteten Bauteile zuerst noch eingefahren werden müssen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht somit vor, dass ein Ergebnis der Optimierung der Produktivität die Ermittlung und Koordination der Reihenfolge der zu produzierenden Materialbahnsorten ist.

Des Weiteren ist die Produktivität einer bahnverarbeitenden Maschine durch Anpassung von Prozessparametem der bahnverarbeitenden Maschine optimierbar. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht deshalb vor, dass die Optimierung der Produktivität durch die Anpassung von Prozessparametern der bahnverarbeitenden Maschine erfolgt. Erfindungsgemäß wird eine Optimierung der Produktivität unter Verwendung von spezifischen Daten und / oder relevanter Eigenschaften relevanter Bauteile der bahnverarbeitenden Maschine erzielt. Für die Optimierung können weitere Informationen herangezogen werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Optimierung der Produktivität unter Verwendung von Informationen über Zeitpunkt und Sorte der bisher produzierten Material bahnen und / oder unter Verwendung von Prozessparameter der bahnverarbeitenden Maschine erfolgt.

Werden bspw. fertig gestellte Papierbahnen einer Papiermaschine zusätzlich zu den Chargennummern mit spezifischen Daten und / oder den gemessenen relevanten Eigenschaften relevanter Bauteile bspw. den verschiedenen Bespannungen gekennzeichnet, so lassen sich Korrelationen zwischen der Qualität der jeweils produzierten Papiersorte und den jeweiligen Bespannungskombinationen in gewissen Stadien eines Produktionszyklus herstellen, wodurch eine Rückkopplung für die Optimierung der Produktivität erreicht wird.

Wie bereits ausgeführt wird die Dauer von Produktionszyklen wesentlich von der Lebensdauer der Verschleiß behafteten Bauteile beeinflusst. Somit gehen als wesentliche Einflussgrößen bei der Optimierung der Produktivität einer bahnverarbeitenden Maschine spezifische Daten und / oder relevante Eigenschaften von Verschleiß behafteten Bauteilen ein. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht deshalb vor, dass das Bauteil ein Verschleißteil der bahnverarbeitenden Maschine ist.

Grundsätzlich unterliegen nahezu alle Bauteile einer bahnverarbeitenden Maschine gewissen Verschleißerscheinungen. Besonders starkem Verschleiß sind aber insbesondere Bespannungen, Press-Belts und Walzen wie bspw. deren Bezüge ausgesetzt. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht deshalb vor, dass es sich bei dem Verschleißteil um eine Bespannung oder um einen Press-Belt oder um eine Walze handelt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Produktionsoptimierungssystem eine Auswerteeinheit umfasst, wobei die spezifischen Daten und / oder die gemessenen relevanten Eigenschaften von der zumindest einen Datenspeichereinheit bzw. der zumindest einen Sensoreinheit an die Auswerteeinheit ausgebbar sind und wobei von der Auswerteeinheit auf Basis der empfangenen spezifischen Daten und / oder gemessenen relevanten Eigenschaften Auswertedaten an die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit ausgebbar sind. Gemäß dieser Ausführungsform werden die spezifischen Daten und / oder die gemessenen relevanten Eigenschaften zuerst in einer Auswerteeinheit weiterverarbeitet, bevor die weiterverarbeiteten spezifischen Daten und / oder relevanten Eigenschaften in Form von Auswertedaten an die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit ausgegeben werden.

Nach einer weiteren besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit eine zur bahnverarbeitenden Maschine externe Einheit.

Des Weiteren sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Auswerteeinheit und die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit eine integrale Einheit bilden.

Um den Verkabelungsaufwand bei der Installation des erfindungsgemäßen Produktionsoptimierungssystems zu reduzieren und um freie Wahl bei der relativen Anordnung zwischen der Auswerteeinheit und der zumindest einen Datenspeichereinheit und / oder der zumindest einen Sensoreinheit zu haben, ist es sinnvoll, wenn die Auswerteeinheit mit der zumindest einen Datenspeichereinheit und / oder der zumindest einen Sensoreinheit drahtlos kommunizieren kann. Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist deshalb das Produktionsoptimierungssystem zumindest eine erste Sende-Empfangseinheit und eine zweite Sende- Empfangseinheit auf, wobei die zumindest eine erste Sende- Empfangseinheit mit einer Datenspeichereinheit und / oder einer Sensoreinheit verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit mit der zweiten Sende-Empfangseinheit verbunden ist und wobei die beiden Sende-Empfangseinheiten miteinander drahtlos kommunizieren. Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, wie die drahtlose Kommunikation zwischen den beiden Sende-Empfangseinheiten von statten gehen kann. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die drahtlose Kommunikation durch RFID - Technik oder nach dem Bluetooth Standard erfolgt.

Um das relevante Bauteil, dessen spezifischen Daten und / oder dessen gemessenen relevanten Eigenschaften für die Optimierung der Produktivität herangezogen werden möglichst unempfindlich gegen Umwelteinflüsse auszugestalten, ist es sinnvoll, wenn die erste Sende-Empfangseinheit und / oder wenn die zumindest eine Datenspeichereinheit in das Bauteil integriert ist. Unter integriert soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass das relevante Bauteil und die erste Sende- Empfangseinheit und / oder die zumindest eine Datenspeichereinheit eine integrale Einheit bilden, d.h. dass die Einheiten bspw. in das relevante Bauteil eingearbeitet sind. So ist bspw. denkbar dass die Einheiten in den Polymerverbund eines Walzenbezugs eingebettet sind.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zumindest eine Datenspeichereinheit und die erste Sende-Empfangseinheit integraler Bestandteil eines Chip. Bei der RFID (Radio Frequency Identification) -Technik handelt es sich bspw. um eine Hochfrequenz-Fünk-Technik mit einem wieder programmierbaren Transponderchip.

Der Transponderchip bildet hierbei eine integrale Einheit aus einer ersten Sende- Empfangseinheit und einer Datenspeichereinheit in Form eines in eine geschlossene kompakte Geometrie eingebetteten Mikrochips mit Antenne. Der Transponder ist besonders unempfindlich gegenüber Hitze, Feuchte und Verschmutzung und daher ideal zum Einsatz in bahnverarbeitenden Maschinen wie Papiermaschinen geeignet.

Um Markierungen der herzustellenden Materialbahn und oder Störungen beim Transport der Materialbahn zu vermeiden, ist es sinnvoll, wenn der Chip am Rand der Bespannung oder des Press-Belts oder der Walze angeordnet ist. Um das relevante Bauteil, dessen spezifischen Daten und / oder dessen gemessenen relevanten Eigenschaften für die Optimierung der Produktivität herangezogen werden, möglichst unempfindlich gegen Umwelteinflüsse zu gestalten, ist es sinnvoll, wenn die zumindest eine Sensoreinheit in das Bauteil integriert ist. Unter integriert soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass das relevante Bauteil und die Sensoreinheit eine integrale Einheit bilden, d.h. dass die Einheiten bspw. in das relevante Bauteil eingearbeitet sind. So ist bspw. denkbar dass die Sensoreinheit in Form von piezoelektrischen Fäden ausgebildet ist, die in die Webstruktur eines Siebs mit eingewebt sind. Die piezoelektrischen Fäden können sich hierbei zumindest abschnittweise oder vollständig über die Breite und / oder die Länge des Siebs erstrecken.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein stationäres oder ein mobiles Umgebungsgerät mit Eingabeeinheit vorgesehen ist, und dass die zweite Sende-Empfangseinheit und die Auswerteeinheit integraler Bestandteil des Umgebungsgeräts sind. Ein mobiles Umgebungsgerät kann allgemein als tragbarer Computer mit Sende-Empfangseinheit und mit Auswerteinheit bspw. in Form eines Handhelds ausgebildet sein. Ein stationäres Umgebungsgerät kann ganz allgemein als stationärer Computer mit Sende-Empfangseinheit und mit Auswerteinheit ausgebildet sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine Datenspeicher mittels der Eingabeeinheit programmierbar. Somit ist es möglich den Datenspeicher wiederholt neu zu programmieren. Dies kann sinnvoll sein, wenn die Datenspeichereinheit bspw. wieder verwendet werden soll und bspw. an einem neuen Verschleißteil wie einer Bespannung angebracht werden soll.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Bauteil einer bahnverarbeitende Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung von Papier, Karton oder Tissue vorgeschlagen, wobei das Bauteil eine Sendeeinheit zum Senden von Daten, zumindest eine Datenspeichereinheit zur Speicherung von spezifischen Daten des Bauteils und / oder zumindest eine Sensoreinheit zur Messung von relevanten Eigenschaften des Bauteils als integralen Bestandteil aufweist. Vorteilhafterweise ist das erfmdungsgemäße Bauteil eine Bespannung oder ein Press- BeIt oder eine Walze oder ein Walzenbezug, wobei es sich bei der Bespannung um ein Formiersieb oder ein Pressfilz oder ein Trockensieb oder ein Transfer-Belt handeln kann.

Handelt es sich bei dem Bauteil bspw. um eine Walze, so kann durch die in der Datenspeichereinheit gespeicherten bzw. speicherbaren spezifischen Daten eine Art Lebenslauf der Walze aufgezeichnet werden, der sich von deren Herstellung über deren Betrieb bis hin zur Verschrottung der Walze erstreckt. Beispielhaft sind folgende spezifische Daten zu nennen:

a) Spezifische Daten bzgl. Herstellung und Auslieferung der Walze:

Walzen Identitätsnummer; Walzentyp, Art des Walzenbezugs; Daten die Auskunft über den Fertigungsprozess geben, wie bspw. eventuell aufgetretene Probleme bei der Herstellung oder spezielle Fertigungsschritte; Fertigungsprotokolle wie bspw. Wucht und / oder Schleifprotokolle; Daten die den Zustand bei der Auslieferung dokumentieren.

b) Spezifische Daten bzgl. Verwendung der Walze in der Papierfabrik:

Einbau- und Ausbautermine der Walze bspw. zwischen Servicearbeiten; Einbauposition(en) der Walze; aufgetretene Probleme beim Betrieb der Walze.

c) Spezifische Daten bzgl. Servicearbeiten:

Art der durchgeführten Servicearbeiten wie bspw. Schleifen; Herstellung eines Neubezugs (hier bspw.: welcher Bezugstyp wurde aufgezogen); vorgenommene Umbauarbeiten.

Wie bereit erwähnt ist es zur Vermeidung von Markierungen und Störungen in der Führung der Materialbahn sinnvoll, wenn die Sendeeinheit und / oder die zumindest eine Datenspeichereinheit im Randbereich der Bespannung oder des Press-Belts oder der Walze oder des Walzenbezugs angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist die Sensoreinheit als eine piezoelektrische Sensoreinheit ausgebildet.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Optimierung der Prozessleistung eine bahnverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Maschine zur Herstellung oder Weiterverarbeitung von Papier, Karton oder Tissue sind folgende Schritte vorgesehen, - Speichern von spezifischen Daten eines Bauteils auf einer am Bauteil angebrachten Datenspeichereinheit und / oder - Messen von relevanten Eigenschaften des Bauteils mittels einer am Bauteil angebrachten Sensoreinheit, - Ausgeben der spezifischen Daten und / oder der gemessenen relevanten Eigenschaften an eine Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit, - Optimierung der Prozessleistung mittels der Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit unter Verwendung der spezifischen Daten und / oder der gemessenen Eigenschaften des Bauteils.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der folgenden Zeichnungen weiter erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Bespannung einer bahnverarbeitenden Maschine,

Figur 2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Produktionsoptimierungssystems.

Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bespannung in Form eines Transfer-Belts 1 in abschnittweiser perspektivischer Darstellung. Das Transfer-Belt 1 weist eine aus Kett 3- und Schussfäden 4 gewobene Tragstruktur 2 auf, welche in eine thermoplastische Hüllstruktur 5 eingebettet und mit dieser fest verbunden ist. In die Hüllstruktur 5 ist ebenfalls ein Transponderchip 6 eingebettet. Der Transponderchip 6 umfasst eine Datenspeichereinheit 7 und eine erste Sende- Empfangseinheit 8. Die Datenspeichereinheit 7 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als elektronisches Speichermedium ausgebildet. In der Datenspeichereinheit 7 werden spezifische Daten 11 des Transfer-Belts 1 gespeichert, die bspw. Auskunft über Bauart und / oder Material und / oder Produktionsdatum und / oder Einbaudatum des Transfer- Belts 1 geben. Wie aus der Figur 1 zu entnehmen ist, ist der Transponderchip 6 im Randbereich 10 des Transfer-Belts 1 angeordnet.

Des Weiteren ist in die Hüllstruktur 5 eine Sensoreinheit 9 in Form einer piezoelektrischen Faser 9 eingebettet, durch welche Messwerte relevanter Eigenschaften 12, hier in Form von Druckmessungen, des Transfer-Belts 1 erzeugt werden können.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kommunizieren die Sensoreinheit 9 und die Datenspeichereinheit 7 jeweils mit der ersten Sende-Empfangseinheit 8.

Die erste Sende-Empfangseinheit 8 gibt dann die in der Datenspeichereinheit 7 gespeicherten spezifischen Daten 11 sowie die Messwerte von relevanten Eigenschaften 12 an eine externe Auswerteeinheit 13 (dargestellt in Fig. 2) aus.

Die Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Produktions- optimierungssystems (POS) 17.

Das POS 17 wird in der vorliegenden Ausführungsform durch folgende Komponenten gebildet:

Ein Transfer- BeIt 1 mit integriertem Transponder 6 mit Datenspeichereinheit 7 und erster Sende-Empfangseinheit 8 sowie einer im Transfer-Belt 1 integrierten Sensoreinheit 9;

ein Walzenbezug 18 mit einer integrierten Sensoreinheit 19 und einem integrierten Transponder 20 mit Datenspeichereinheit 22 und erster Sende-Empfangseinheit 21 ; ein mobiles Umgebungsgerät 14 mit integrierter zweiten Sende-Empfangseinheit 13, Eingabeeinheit 15 und Auswerteeinheit 16;

eine Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit 24.

Die erste Sende-Empfangseinheit 8 kommuniziert mit der Datenspeichereinheit 7 und der Sensoreinheit 9 bidirektional, d.h. es ist ein Datenaustausch in beide Richtungen möglich.

Des Weiteren kommuniziert die erste Sende-Empfangseinheit 21 mit der Datenspeichereinheit 22 und der Sensoreinheit 19 bidirektional, d.h. es ist ein Datenaustausch in beide Richtungen möglich.

Die erste Sende-Empfangseinheit 8 übermittelt per Funk spezifische Daten 11 und Messwerte relevanter Eigenschaften 12 des Transfer-Belts 1 an die zweite Sende- Empfangseinheit 13 des mobilen Umgebungsgeräts 14.

Des Weiteren übermittelt die erste Sende-Empfangseinheit 21 per Funk spezifische Daten 11 ' und Messwerte relevanter Eigenschaften 12' des Walzenbezugs 18 an die zweite Sende-Empfangseinheit 13 des mobilen Umgebungsgeräts 14.

Die Sende-Empfangseinheit 13 übermittelt die empfangenen Daten 11, 11 'und Messwerte 12, 12' an die Auswerteeinheit 16. Die Auswerteeinheit 16 erzeugt aus den empfangenen Daten 11, 11 'und Messwerten 12, 12' ein Auswertesignal 27 und übermittelt das Auswertesignal 27 an die Steuerungseinheit und / oder Regelungseinheit 24, welche eine Optimierung der Prozessleistung / Produktivität unter Verwendung spezifischen Daten 11 , 11 ' und / oder der Messwerte 12,12' des Transfer -Belts 1 und des Walzenbezugs 18 vornimmt und entsprechende Steuersignale 28 ausgibt.

Die Produktivität kann hierbei durch exakte und bedarfsgerechte Ermittlung von Stillstandszeiten 28 und / oder durch Ermittlung und Koordination der Reihenfolge der zu produzierenden Papiersorten gesteigert werden. Ebenso kann die die Produktivität durch Optimierung von Prozessparametern gesteigert werden. Für die Optimierung der Produktivität durch die Steuereinheit 24 können zusätzlich Informationen 25 über Zeitpunkt und Sorte der bisher produzierten Materialbahnen und / oder Prozessparameter 26 der bahnverarbeitenden Maschine herangezogen werden.

Bei den beiden Datenspeichereinheiten 7 und 22 handelt es sich um wieder programmierbare Datenspeicher, dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Transponder 6 und 20 bspw. nach Wechsel des Transfer-Belts oder des Walzenmantels wieder verwendet werden solle. Die neuen spezifischen Daten 23, 23' können dann bspw. über die Eingabeeinrichtung 15 des Umgebungsgeräts 14 eingegeben werden und per Funk an die jeweiligen Datenspeichereinrichtungen 7 und 22 übermittelt werden. Bezugszeichenliste: 1 Bespannung (Transfer-Belt) 2 Webstruktur 3 Kettfaden 4 Schussfaden 5 Hüllstruktur 6 Transponderchip 7 Datenspeichereinheit 8 erste Sende-Empfangseinheit 9 Sensoreinheit 10 Randbereich 11 spezifische Daten 12 Messwerte 13 zweite Sende-Empfangseinheit 14 Umgebungsgerät 15 Eingabeeinheit 16 Auswerteeinheit 17 Produktionsoptimierungssystem 18 Walzenbezug 19 Sensoreinheit 20 Transponder 21 erste Sende-Empfangseinheit 22 Datenspeichereinheit 23 spezifische Daten 24 Steuereinheit 25 Informationen 26 Prozessparameter 27 Auswertesignal 28 Steuersignal (Optimierungssignal)




 
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