Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätssteuerung bei Herstellung eine strangformigen Polymerproduktes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der EP 0 644 282 Al bekannt.

Bei dem bekannten Verfahren wird in einem Herstellungsprozess für synthetische Fäden zur Prozessführung und Qualitätssteuerung zumindest ein Prozessparame¬ ter oder ein Produktparameter gemessen und mit vorgegebenen Sollwerten oder Toleranzbändern verglichen. Auf der Grundlage des Vergleichs wird ein Steuer¬ signal zur Beeinflussung der Prozessführung oder ein die Qualität des Endproduk¬ tes bestimmendes Qualitätssignal erzeugt. Dabei zielt das bekannte Verfahren insbesondere darauf ab, die an einer Referenzstelle durchgeführten Messungen zu nutzen, um mehrere Bearbeitungsstellen mit Hilfe des Steuersignales anzusteuern.

Aus der WO 94/25869 ist ein weiteres Verfahren zur Überwachung eines Herstel¬ lungsprozesses eines synthetischen Fadens bekannt, bei welchem zumindest zwei Prozessparameter fortlaufend gemessen und mit Sollwertbereichen verglichen werden. Sobald zumindest zwei unzulässige Abweichungen der Prozessparameter festgestellt werden, erfolgt die Erzeugung eines Qualitätssignales, welches mit dem hergestellten Endprodukt verknüpft und für die Prozessführung benutzt wird.

Demgegenüber offenbart die DE 199 11 704 Al ein Verfahren, bei welchem lau¬ fend aus den Messwertschwankungen eines Prozess- oder Produktparameters ein Qualitätswert ermittelt wird und dem Faden zugeordnet wird. Dabei werden die Messwertschwankungen eines bestimmten Zeitabschnittes berücksichtigt. Bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren werden im wesentlichen die zeitgleich ermittelten Messwerte der Prozessparameter und Produktparameter ge¬ nutzt, um die momentane Qualität des Endproduktes zu bestimmen. Diese Vorge¬ hensweise hat jedoch den Nachteil, dass die beispielsweise in der Schmelzeaufbe- reitung auftretenden Messwertschwankungen der Prozessparameter sich erst zeit¬ verzögert in dem Endprodukt auswirken und somit zur Verfälschung der Quali¬ tätssignale führen. Zudem basiert die Prozessführung darauf, dass die korrigieren¬ de Steuerung des Prozesses zur Verbesserung der Qualität nur im Nachhinein nach festgestellten Prozessunregelmäßigkeiten erfolgen kann.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Qualitätssteuerung bei Her¬ stellung eines strangförmigen Polymerproduktes der gattungsgemäßen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zu schaffen, bei welchem ein strangförmiges Polymerprodukt in mehreren Prozessschritten mit einer bestimmbaren Qualität herstellbar ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Qualitätssteuerung bei der Herstellung eines strangförmigen Polymerproduktes sowie eine Vorrich¬ tung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit welchem eine flexible und auf die tatsächlich hergestellte Produktqualität abgestellte Prozessführung mög¬ lich ist.

Es ist ebenso Aufgabe der Erfindung das gattungsgemäße Verfahren zur Quali¬ tätssteuerung derart weiterzubilden, so dass auch komplexe Herstellungen mit einer Vielzahl von Prozessschritten angefangen vom Vorprodukt bis hin zum Po¬ lymerprodukt sicher geführt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 2 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merk¬ malskombinationen der Unteransprüche definiert.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Herstellung eines strangförmigen Gutes sich die jeweils von dem Vorprodukt bis zu dem Endpro¬ dukt durchgeführten Prozessschritte in unterschiedlicher Zeitreihenfolge an dem Endprodukt bemerkbar machen. So wird beispielsweise bei der Herstellung eines synthetischen Fadens eine Prozessabweichung bei der Aufbereitung des Vorpro¬ duktes sich wesentliche später auswirken als eine Prozessabweichung beim Auf- wickeln des Fadens. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird nun sicherge¬ stellt, dass bei der Erzeugung der Qualitätssignale und / oder Steuersignale nur die maßgeblichen Messgrößen zur Bestimmung der tatsächlichen Produktqualität ge¬ nutzt werden. Hierzu wird dem Prozessparameter und / oder dem Produktparame¬ ter ein Messzeitpunkt und eine Durchlaufzeit zugeordnet. Die Durchlaufzeit kenn- zeichnet dabei den momentanen Materialfluss vom jeweiligen Prozessschritt bis hin zum endgültigen Polymerprodukt. Damit lässt sich vorteilhaft aus einem ge¬ messenen Prozessparameter innerhalb der Prozesskette die nach Ablauf der Durchlaufzeit zu erwartende Produktqualität des Polymerproduktes vorhersagen. Somit sind Prozessführungen im Hinblick auf zukünftige Qualitätsveränderungen des Polymerproduktes möglich.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt jedoch darin, dass zu jedem Zeitpunkt der Herstellung des Polymerproduktes die tatsächlich hergestellte Produktqualität bestimmbar ist. Hierzu wird dem Qualitätssignal oder dem Steuersignal ein Be- Stimmungszeitpunkt zugeordnet, um bei der Bestimmung des Qualitätssignales und / oder Steuersignales die Prozessparameter und / oder die Produktparameter oder die Abweichung des Prozessparameters und / oder des Produktparameters von dem vorgegebenen Sollwert oder dem Sollwertbereich heranziehen zu kön¬ nen, die zeitlich unter Berücksichtigung des Materialflusses um eine Durchlauf- zeit vor dem Bestimmungszeitpunkt erfasst wurden. Damit lassen sich vorteilhaft Qualitätswerte erzeugen und unmittelbar dem Endprodukt zuordnen, um bei¬ spielsweise für einen Weiterbehandlungsprozess genutzt zu werden.

Bei einem Herstellungsprozess, bei welchem die Produktionsgeschwindigkeit im wesentlichen konstant gehalten ist, lässt sich die Verfahrensvariante bevorzugt verwenden, bei welcher dem Prozessparameter und / oder dem Produktparameter ein Messort zugeordnet wird, durch welche sich die Durchlaufzeit ermitteln lässt.

Für den Fall, dass mehrere Prozessparameter und / oder mehrere Produktparame- ter erfasst werden, wird vorteilhaft jedem Prozessparameter und jedem Produktpa¬ rameter der jeweilige Messzeitpunkt und die jeweilige Durchlaufzeit zugeordnet. So ist jeder Prozessparameter und jeder Produktparameter innerhalb der Prozess¬ kette durch einen Messzeitpunkt und eine jeweilige Durchlaufzeit oder alternativ durch einen jeweiligen Messort identifizierbar.

Für die kontinuierliche Qualitätssteuerung ist es besonders vorteilhaft, die Pro¬ zessparameter und / oder die Produktparameter fortlaufend zu erfassen und abzu¬ speichern.

Grundsätzlich lässt sich das Qualitätssignal oder das Steuersignal bei Vorhanden¬ sein von mehreren Prozessparametern oder Produktparametern mit unterschiedli¬ chen Verfahrensvarianten erzeugen. Bei einer ersten Variante werden nur die Pro¬ zessparameter und / oder Produktparameter herangezogen, die zum gleichen Zeit¬ punkt gemessen wurden. Damit lassen sich Rückschlüsse auf mehrere aufeinander folgende Prozessschritte oder sogar auf die gesamte Prozesskette schließen. Be¬ vorzugt lassen sich damit auch Prozessschritte steuern, die aufgrund sehr hoher Produktionsgeschwindigkeiten beispielsweise das Verstrecken und Abziehen ei¬ nes Fadens, gemeinsam steuern.

Bei der Verfahrensvariante, bei welcher zur Erzeugung des Qualitätssignales und / oder des Steuersignales die Prozessparameter und / oder Produktparameter mit gleicher Durchlaufzeit herangezogen werden, sind besonders geeignet, um zu¬ künftige Qualitätsveränderungen aufzuzeigen und entsprechende Prozessänderun¬ gen herbeizuführen. Hierbei kann sowohl der den Prozessparameter zugeordnete Prozessschritt direkt angesteuert werden oder aber eine Ansteuerung des letzten Prozessschrittes zu endgültigen Fertigstellung des Polymerproduktes zeitversetzt erfolgen.

Um eine Vorhersage der produzierten Produktqualität vornehmen zu können, ist die Verfahrensvariante besonders geeignet, bei welcher zur Erzeugung des Quali- tätssignales und / oder des Steuersignales die Prozessparameter und / oder Pro¬ duktparameter herangezogen werden, deren Messzeitpunkt und Durchlaufzeit einen identischen zukünftigen Bestimmungszeitpunkt ergeben. Damit lassen sich alle innerhalb der Prozesskette erfassten Prozessparameter oder Produktparameter zur Qualitätsbestimmung des zu produzierenden Polymerproduktes bestimmen.

Bei der Herstellung von strangförmigen Polymerprodukten werden diese nach Fertigstellung bevorzugt mit Qualitätsstufen gekennzeichnet. So ist bekannt, bei der Herstellung von synthetischen Fäden die in einer Spule aufgewickelten Fäden als A-, B- oder C-Qualität einzustufen, wobei A die maximal mögliche Produkt- qualität darstellt. Eine derartige Gewichtung lässt sich bereits vorteilhaft bei ei¬ nem Ist-Soll-Vergleich der Prozessparameter und / oder Produktparameter be¬ rücksichtigen. Hierbei wird gemäß einer besonders bevorzugten Verfahrensvari¬ ante dem Prozessparameter und / oder Produktparameter mehrere Sollwerte oder Sollwertbereiche zugeordnet, so dass eine Gewichtung der Abweichung der Pro- zessparameter und / oder der Produktparameter möglich ist.

Zur Verbesserung der Flexibilität des Verfahrens lassen sich die Vorgaben der Sollwerte und / oder Sollwertbereiche verändern. Ebenso kann durch manuelle Eingriffe über eine Bedienungseinheit die Erzeugung des Qualitätssignales oder des Steuersignales beeinflusst werden. So lassen sich wahlweise bestimmte Pro¬ zessparameter einer Prozesskette eliminieren, um deren Wirkung auf ein Quali- tätssignal oder Steuersignal zu erfassen. Ebenso können alternative Algorithmen hinterlegt sein, die wahlweise zur Auswertung der Qualität oder zur Prozessfüh- rung genutzt werden.

Für den Fall, dass in dem Herstellungsprozess das strangfδrmige Polymerprodukt durch einen Faden gebildet ist, welcher in einem letzten Prozessschritt zu einer Spule aufgewickelt wird, stellt die Verfahrensvariante eine besonders hohe Flexi¬ bilität der Prozessführung dar, bei welcher die innerhalb einer Wickelzeit auftre¬ tenden Qualitätsänderungen des Fadens unmittelbar zur Ausführung eines Spu- lenwechsels genutzt werden. Damit können insbesondere kurzzeitige Prozess¬ schwankungen, die zu einer Fehlqualität oder noch schlechteren Qualität des Fa¬ dens führen, vorteilhaft in einer nur teilgewickelten Spule aufgenommen und eli¬ miniert werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die erfindungsgemä¬ ße Vorrichtung vorteilhaft eine Prozessleitsteuerung auf, bei welcher den mit der Prozessleitsteuerung verbundenen Sensormittel ein Mittel zur Digitalisierung der Messsignale mit Messzeit- und Messortsangaben zugewiesen ist. Das in der Pro¬ zessleitsteuerung vorgesehene Speichermittel enthält zudem ein Zeitregister, durch welches jedem Messort eine Durchlaufzeit zuteilbar ist. Die ortsabhängige Durchlaufzeit ist in dem Zeitregister hinterlegt.

Zur Beeinflussung der Qualitätssteuerung bzw. der Prozessführung ist gemäß ei¬ ner vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Prozess- leitsteuerung mit einer Schnittstelle ausgebildet, an welcher eine manuelle Bedie¬ nungseinheit angebunden ist. Über die manuelle Bedienungseinheit lassen sich dabei die Vorgaben der Sollwerte und der Sollwertbereiche sowie die Durchlauf¬ zeiten im Zeitregister eingeben.

Zur Visualisierung ist eine weitere Schnittstelle an der Prozessleitsteuerung vor¬ gesehen, die mit einer Ausgabeeinheit verbunden ist. Die Ausgabeeinheit, die bei- spielsweise durch einen Mikroprozessor mit Monitor gebildet sein kann, lassen sich die Prozessparameter, Produktparameter oder Qualitätssignale in ihren Ver¬ läufen während des Prozesses darstellen. Somit sind auch übergeordnete manuelle Eingriffe zur Prozessführung möglich.

Um die Gesamtheit der Prozesskette hinsichtlich ihrer Prozessführung und der Qualitätsbestimmung mit einer Bedienperson ausführen zu können, ist die Ausga¬ beeinheit vorteilhaft mit der Bedienungseinheit kombiniert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher be¬ schrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung eines strangförmigen Polymerproduktes Fig. 2 schematisch ein Steuerungsschema zum Verfahrensablauf des Herstel¬ lungsprozesses nach Fig. 1 Fig. 3 schematisch der Verlauf eines Prozessparameters während der Herstellung eines strangförmigen Polymerproduktes Fig. 4 schematisch ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Vielzahl von synthetischen Fäden

In Fig. 1 ist ein Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Hierbei wird eine Herstellanlage durch mehrere Prozessmodule 2.1, 2.2 und 2.3 gebildet. Die Prozessmodule 2.1, 2.2 und 2.3 bilden eine Prozesskette zur Herstellung eines strangförmigen Poly¬ merproduktes. Hierzu wird ein Vorprodukt 1 beispielsweise in Form eines Kunst- Stoffgranulates dem Herstellungsprozess aufgegeben und nach Durchlauf durch die Prozessmodule 2.1, 2.2 und 2.3 zu einem endgültigen strangförmigen PoIy- merprodukt 4 beispielsweise ein auf einer Spule gewickelten Faden geführt. Je¬ dem der Prozessmodule 2.1, 2.2 und 2.3 ist zumindest ein Sensormittel 3.1, 3.2 und 3.3 zugeordnet. Die Prozessmodule 2.1, 2.2 und 2.3 umfassen dabei grund¬ sätzlich mehrere Prozessaggregate um einen Prozessschritt innerhalb der gesam- ten Prozesskette ausfuhren zu können. Hierbei könnte beispielsweise der Pro¬ zessmodul 2.1 die Aufbereitung des Kunststoffgranulates ausführen. Im Prozess¬ modul 2.2 könnten die Prozessaggregate zum Aufschmelzen und der Schmelze¬ aufbereitung angeordnet sein. Das Prozessmodul 2.3 ließe sich durch eine Schmelzspinnvorrichtung mit Aufwickeleinrichtung bilden.

Die Anzahl der Prozessmodule und die Ausbildung der Prozessmodule ist jedoch beliebig, so dass damit alle bekannten strangformigen Polymerprodukte wie bei¬ spielsweise Spinnkabel, Stapelfaser, Folienbändchen, Teppichgarne, technische Fäden oder textile Fäden herstellbar sind.

Zur Überwachung und Steuerung der Herstellungsanlagen ist eine zentrale Pro- zessleitsteuerung 5 vorgesehen. Die Prozessleitsteuerung 5 ist über ein Steuer-/ Überwachungsnetzwerk 7 mit den Prozessmodulen 2.1, 2.2 und 2.3 sowie den Sensormitteln 3.1, 3.2 und 3.3 gekoppelt. Das Steuer- / Überwachungsnetzwerk 7 kann hierbei durch ein BUS-System gebildet sein.

Der Aufbau der Prozessleitsteuerung 5 wird nachfolgend nur anhand der Mittel beschrieben, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforder¬ lich sind. Innerhalb der Prozessleitsteuerung 5 ist ein Digitalisierungsmittel 9, ein Speichermittel 8 und eine Auswertelektronik 10 enthalten. Das Digitalisierungs¬ mittel 9 ist den Sensormitteln 3.1, 3.2 und 3.3 zugeordnet, um eine Digitalisierung der Messsignale mit Messzeit- und Messortsangaben vornehmen zu können. Hier¬ bei lassen sich die Messortsangaben durch Adressencodes bestimmen, die den Sensormitteln 3.1, 3.2 und 3.3 zugeordnet wurden. Die eingehenden Messsignale werden nach der Digitalisierung in dem Speichermittel 8 aufgenommen. Das Speichermittel 8 enthält zusätzlich ein Zeitregister, in welchem ortsabhängige Durchlaufzeiten hinterlegt sind. Die jeweiligen Durchlaufzeiten kennzeichnen die Dauer des Materialflusses vom jeweiligen Prozessmodul bzw. vom jeweiligen Messort bis zur endgültigen Fertigstellung des Polymerproduktes. Das Speicher¬ mittel 8 ist mit der Auswertungselektronik 10 verknüpft, so dass bei Auslesen der Messsignale und des Zeitregisters jedem der durch die Messsignale erfassten Ist¬ werte der Prozessparameter und / oder Produktparameter eine Durchlaufzeit zuge¬ ordnet wird. Anhand der ebenfalls ausgelesenen Sollwerte bzw. Sollwertbereiche lässt sich nun nach vorgegebenen Algorithmen eine Auswertung durchführen und zur Erzeugung eines Qualitätssignales oder eines Steuersignales nutzen. Durch die Auswertelektronik 10 können unmittelbar Steuersignale erzeugt werden, die über das Steuer- / Überwachungsnetzwerk 7 den betreffenden Prozessmodulen 2.1, 2.2 oder 2.3 zugeführt werden können. Das durch die Auswertelektronik 10 erzeugte Qualitätssignal wird vorzugsweise einer Ausgabeeinheit 6 zugeführt. Hierzu ist die Prozessleitsteuerung 5 über eine Schnittstelle mit einer Ausgabe- / Bedienein- heit 6 gekoppelt. Die Ausgabe- / Bedieneinheit 6 enthält ein manuelles Bedien¬ feld, durch welchen ein manueller Eingriff gegeben ist. So lassen sich beispiels¬ weise Vorgaben von Sollwerten oder Änderungen der Durchlaufzeit darüber ein¬ geben. Des Weiteren können Vorgaben zur Auswertung bestimmter Qualitätssig¬ nale gegeben werden.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches mit dem Ausfüh¬ rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 durchführbar ist, wird auf das in Fig. 2 dargestellte Steuerungsschema Bezug genommen. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Steuerungsschema sind die Prozessmodule durch die ein- zelnen Prozessschritte I, II und III gekennzeichnet. Innerhalb jedes Prozessschrit¬ tes können einzelne oder mehrere Prozessparameter oder einzelne oder mehrere Produktparameter durch mehrere Sensoren erfasst werden. Die den Prozessmodu¬ len zugeordneten Sensormittel weisen hierzu mehrere Sensoren auf, die bei¬ spielsweise Drehzahlen, Drücke, Einstellparameter oder Temperaturen erfassen. So könnte beispielsweise in dem Prozessschritt I ein Prozessparameter Zl und / oder ein Produktparameter Pl zu einer Messzeit T gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich könnte in dem Prozessschritt II ein weiterer Prozessparameter Z2 und / oder ein Produktparameter P2 zu der Messzeit T erfasst werden. In dem Prozessschritt III werden dementsprechend ein Prozessparameter Z3 und / oder ein Produktparameter P3 zu der Messzeit erfasst.

Unter der Annahme, dass alle Prozessparameter und Produktparameter zur glei¬ chen Messzeit T erfasst würden, wirken sich jedoch die einzelnen Prozessparame¬ ter Z und die einzelnen Produktparameter P erst zeitversetzt in der endgültigen Fertigstellung des Polymerproduktes 4 auf. Durch den Materialfluss von dem Vorprodukt 1 bis hin zum Polymerprodukt 4 unter Voraussetzung bestimmter Produktionsgeschwindigkeiten ergeben sich Durchlaufzeiten zwischen den ein¬ zelnen Prozessschritten I, II und III und dem endgültigen Polymerprodukt 4. So wird der zur Messzeit T in dem Prozessschritt I erfasste Produktparameter Pl sich erst nach Ablauf einer Durchlaufzeit von Dl in dem Polymerprodukt 4 bemerkbar machen. Dementsprechend wirken sich Unregelmäßigkeiten in dem Prozessschritt II nach Ablauf der Durchlaufzeit D2 und Unregelmäßigkeiten in dem Prozess¬ schritt III nach Ablauf der Durchlaufzeit D3 in dem endgültigen Polymerprodukt 4 aus.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich nun vorteilhaft dazu nutzen, um zu jedem Prozessschritt jeweils eine Auswertung der Messsignale vorzunehmen. So werden die in dem Prozessschritt I gemessene Prozessparameter Zl und Produkt¬ parameter Pl mit hinterlegten Sollwerten oder Sollwertbereichen verglichen. Die dabei auftretenden Differenzen lassen sich unmittelbar in ein Qualitätssignal Q und / oder ein Steuersignal S überführen. Bevorzugt werden hierbei Steuersignale erzeugt, die unmittelbar einen Eingriff in den betreffenden Prozessschritt ermögli¬ chen. Ein daraus abgeleitetes Qualitätssignal wird genutzt, um den zukünftigen Prozessverlauf im Hinblick auf die Produktqualität des Polymerproduktes 4 auf¬ zuzeigen. Analog könnten die in dem Prozessschritten II und III gemessenen Prozesspara¬ meter Z2 und Z3 sowie die gemessenen Produktparameter P2 und P3 unmittelbar einer Auswertung zugeführt werden, um bei unzulässigen Abweichungen der Pa¬ rameter einen schnellen Eingriff in den jeweiligen Prozessschritt zu ermöglichen. Dabei lassen sich sowohl einzelne Qualitätssignale als auch einzelne Steuersigna¬ le unabhängig voneinander zu den einzelnen Prozessschritten ermitteln.

Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, mehrere Prozessparameter und / oder Produktparameter von mehreren Prozessschritten in eine Auswertung einzu- beziehen. Eine derartige Verfahrensvariante ist besonders empfehlenswert bei komplexen Prozessen, bei welchen eine gegenseitige Beeinflussung der Prozess¬ schritte gegeben ist. So können beispielsweise Abweichungen in einem vorgehen¬ den Prozessschritt durch entsprechende Gegenmaßnahmen im nachfolgenden Pro¬ zessschritt kompensiert werden. Das aus der Summenauswertung erzeugte Steuer- signal lässt sich somit zur Ansteuerung eines oder aller Prozessschritte nutzen. Das erzeugte Qualitätssignal Q lässt sich insbesondere eine Vorschau der herge¬ stellten Produktqualität zu.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich jedoch auch vorteilhaft dazu nutzen, um eine Qualitätserfassung an dem Polymerprodukt 4 in Echtzeit vorzunehmen. Bei der Onlinebestimmung der Produktqualität des Polymerproduktes 4 wird zu¬ nächst ein Bestimmungszeitpunkt TB vorgegeben, durch welchen die für die Qua¬ litätsbestimmung maßgeblichen Prozessparameter bzw. Produktparameter eindeu¬ tig definiert sind. Unter Berücksichtigung der jeweiligen Durchlaufzeiten lassen sich zur Qualitätsbestimmung die Prozessparameter und Produktparameter aus¬ wählen, die exakt um die jeweilige Durchlaufzeit vor dem Bestimmungszeitpunkt TB erfasst wurden. So wird beispielsweise der Prozessparameter bzw. Produktpa¬ rameter in dem Prozessschritt III genutzt, welcher zu dem Messzeitpunkt T = TB - D3 erfasst wurde. Dementsprechend gilt für die Prozess- / Produktparameter des Prozessschrittes II die Messzeit T = TB - D2 und für den Prozessschritt I die Messzeit T = TB - Dl. Durch Auslesen der entsprechenden identifizierten Messwerte lässt sich eine Auswertung ausführen, die die Gesamtheit der an dem zum Bestimmungszeit- punkt TB an dem Polymerprodukt mitgewirkten Parameter berücksichtigt. Die damit erzeugten Qualitätssignale entsprechen der Ist-Qualität des Endproduktes.

Die Qualitätssignale eignen sich somit insbesondere zur Dokumentation und Zu¬ ordnung zu dem Polymerprodukt, so dass der nachfolgende Weiterverarbeitungs- prozess auf die Istqualität des Polymerproduktes abgestimmt werden kann.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich somit eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Prozessführung und der Qualitätssteuerung. So lassen sich bereits im Voraus Prozessänderungen aufgrund eintretender Qualitätsschwankungen be¬ rücksichtigen.

Um einen kontinuierlichen Herstellungsprozess des Polymerproduktes mit mög¬ lichst hochwertiger Qualität zu ermöglichen, werden die Prozessparameter und die Produktparameter fortlaufend erfasst und mit Sollwerten oder Sollwertbereichen verglichen. Zur weiteren Erläuterung ist in Fig. 3 der Verlauf eines Prozesspara- meters oder Produktparameters schematisch dargestellt.

In Fig. 3 ist in einem oberen Diagramm auf der Ordinate der Wert eines Prozess¬ parameters Zl oder alternativ eines Produktparameters Pl aufgetragen. Die Ab¬ szisse des Diagramms stellt die Zeitachse und somit den Prozessverlauf dar. Auf dem unteren Diagramm ist auf der Ordinate ein Qualitätswert QW aufgetragen, wobei die Abszisse identische Zeitachsen aufzeigt.

In dem oberen Diagramm sind insgesamt drei Sollwertbereiche des Parameters in Form von Toleranzbändern eingezeichnet. Das erste Toleranzband Vl ist durch die strickpunktierten Linien gekennzeichnet und stellt den engsten Bereich für den Wert des Prozessparameters oder des Produktparameters dar. Die Toleranzberei- che V2 und V3 lassen jeweils größere Schwankungen des Prozessparameters oder des Produktparameters zu. Eine derartige Vorgabe ermöglicht bereits eine Ge¬ wichtung der Prozessabweichung. So könnte beispielsweise der Sollwertbereich Vl des Prozessparameters oder des Produktparameters dazu genutzt werden, um eine höchste Qualitätsstufe mit der Bezeichnung A zu definieren. Dementspre¬ chend würde der Sollwertbereich V2 eine abgestufte Qualität mit der Bezeichnung B und der Sollwertbereich V3 eine weitere Abstufung der Qualität mit der Stufe C vorsehen.

In dem oberen Diagramm ist der Istwertverlauf des Prozessparameters Zl oder des Produktparameters Pl eingetragen. Der Verlauf zeigt, dass zur Messzeit Tl der Istwert des Parameters den Sollwertbereich Vl verlässt. Insoweit würde dies zu einer Qualitätsminderung des Endproduktes von der Stufe A in die Stufe B führen. Bereits nach der Messzeit T2 tritt eine weitere Überschreitung des SoIl- wertbereiches V2 und nach der Messzeit T3 sogar eine Überschreitung des grö߬ ten Sollwertbereiches V3 ein. Damit ist für das Endprodukt eine weitere Quali¬ tätsabstufung bis hin zu mangelnden Qualität zu erwarten. Der Verlauf des Istwer¬ tes zeigt erst nach einer Zeit T4 einen in den Sollwertbereich V3 liegenden Wert auf. Somit würde in den Zeitraum zwischen der Messzeit T3 und T4 eine unzuläs- sige Abweichung des Prozessparameters bzw. Produktparameters festgestellt, die zu einer mangelnden Qualität des Endproduktes fuhrt. Die Auswirkungen auf das Endprodukt machen sich jedoch erst nach Ablauf der Durchlaufzeit Dl bemerk¬ bar.

Zur Veranschaulichung ist in dem unteren Diagramm der Verlauf eines Quali¬ tätswertes des Polymerproduktes aufgetragen. Zum Zeitpunkt Tl wird nach wie vor ein Faserprodukt erzeugt, welches die höchste Produktqualität mit der Stufe A aufweist. Der Einfluss der Sollwertüberschreitung macht sich an dem Polymer¬ produkt erst zu einer Zeit Tl ' bemerkbar. Dabei liegt zwischen der Messzeit Tl und der Zeit Tl' die Durchlaufzeit Dl. Die Veränderungen der Qualitätsstufen werden somit zeitversetzt in dem Faserprodukt auftreten. An dem in Fig. 3 dargestellten Verlauf des Prozessparameters bzw. des Produkt¬ parameters lassen sich Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens erkennen. So lässt bereits die fortlaufende Überwachung und Auswertung des Prozessparame- ters die Erzeugung eines Steuersignales zu, die der Prozessänderung in dem ersten Prozessschritt unmittelbar entgegenwirkt, so dass die unzulässige Abweichung des Prozessparameters sich nur kurzfristig auswirkt. Die gleichzeitige Erzeugung des Qualitätssignales lässt unmittelbar erkennen, zu welcher Zeit ein Qualitätsein¬ bruch in dem Endprodukt zu erwarten ist. Daraus können zusätzliche Prozessän- derungen abgeleitet werden, um beispielsweise bei Speicherung des Polymerpro¬ duktes Qualitätsänderungen einzuplanen. So lässt sich beispielsweise bis zu der Zeit Tl ' das Polymerprodukt zu einer Qualitätsstufe A produzieren. Die in den Zeitraum zwischen der Zeit Tl' und T6' hergestellte Polymerprodukt könnte ge¬ sondert gespeichert werden. Erst nach Erreichen der Zeit T6' würde wieder eine A-Qualität erzeugt.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Verlaufs eines Prozesspara¬ meters bzw. eines Produktparameters ist beispielhaft. Bei der Überwachung und Erzeugung von Steuersignalen und Qualitätssignalen ist es auch üblich, Verzöge- rungszeiten einzubeziehen, die beispielsweise zunächst eine Überschreitung eines Sollwertbereiches zulassen und erst nach Ablauf einer Verzögerungszeit eine Auswertung und einen Eingriff elmöglichen.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Herstellungsprozesses für schmelzge- sponnene Fäden schematisch dargestellt. In dem Herstellungsprozess werden eine Vielzahl von Fäden aus einem thermoplastischen Vorprodukt gesponnen und zu Spulen aufgewickelt. Hierzu wird das thermoplastische Vorprodukt zuvor in einer Granulataufbereitung 11 kondentioniert. Die Granulataufbereitung 11 weist im wesentlichen einen Trockner 12 mit einer Heizung 13 sowie eine Dosierung 14 auf. Zur Steuerung der Granulataufbereitung 11 ist eine Maschinensteuerung 15.1 vorgesehen. Hierbei der Maschinensteuerung 15.1 ein Sensormittel 3.1 zugeord- net, welches den Trocknungsgrad des aus dem Trockner 12 gegebenen Granulates fasst.

Das getrocknete Granulat wird dosiert einer Schmelzeaufbereitung 16 zugeführt. Die Schmelzeaufbereitung 16 besteht im wesentlichen aus einem Extruder 17, dem über einen Einfüllstutzen 18 dann das Granulat zugeführt wird. Innerhalb des Extruders 17 ist eine Extruderschnecke angetrieben, so dass das Granulat aufge¬ schmolzen und über eine Schmelzeleitung 19 am Ausgang des Extruders 17 abge¬ führt wird. Die Schmelzeaufbereitung 16 wird über die Maschinensteuerung 15.2 überwacht und gesteuert, wobei ein Sensormittel 3.2 als Drucksensor ausgebildet ist und in der Schmelzeleitung 19 den Schmelzedruck erfasst.

Zum Schmelzspinnen, Behandeln und Aufwickeln der Fäden ist eine Spinnvor¬ richtung 20, eine Behandlungseinrichtung 25 und eine Aufwickeleinrichtung 27 vorgesehen. Die Spinnvorrichtung 20 weist im einzelnen eine Mehrzahl von Spinnpumpen 21 auf, die eine Mehrzahl von Spinnköpfen 22 mit der Schmelze versorgen. Jeder der Spinnköpfe 22 weist mehrere Spinndüsen auf, wobei in Fig. 4 pro Spinnstelle nur eine Spinndüse dargestellt ist. Anschließend werden die frisch extrudierten Fasem durch eine Kühleinrichtung 23 unterhalb des Spinnkop- fes abgekühlt.

Die Behandlungsvorrichtung 25 wird in diesem Ausfuhrungsbeispiel durch zwei Galetteneinheiten 26.1 und 26.2 gebildet, durch welche die Fäden verstreckt wer¬ den.

Die Aufwickeleinrichtung 27 weist pro Spinnstelle zumindest eine Spulspindel 28 auf, an deren Umfang mehrere Spulen 29 gleichzeitig gebildet werden. So wird der verstreckte Faden als Polymerprodukt zu jeweils einer Spule 29 aufgewickelt.

Die Spinnvorrichtung 20, die Behandlungsvorrichtung 25 und die Aufwickelein¬ richtung 27 werden pro Spinnstelle durch eine Stellensteuerung 24 überwacht und gesteuert. Die Mehrzahl der Stellensteuerungen 24 sind dabei über ein BUS- System mit einer übergeordneten Maschinensteuerung 15.3 gekoppelt.

Jede der Stellensteuerung 24 sind mehrere Sensoren zugeordnet, wobei in diesem Ausfuhrungsbeispiel nur ein Sensormittel 3.3 in Form eines Fadenspannungssen¬ sors beispielhaft dargestellt ist.

Die Maschinensteuerungen 15.1, 15.2 und 15.3 sind mit einer Prozessleitsteue- rung 5 verbunden. Über die Prozessleitsteuerung 5 wird der gesamte Herstel- lungsprozess vom Vorprodukt bis zum Polymerprodukt gesteuert und überwacht. Hierbei stellen die Granulataufbereitung 11, die Schmelzeaufbereitung 16, die Spinnvorrichtung 20, die Behandlungseinrichtung 25 und die Aufwickeleinrich¬ tung 27 jeweils ein Prozessmodul dar, in welchem ein Prozessschritt ausgeführt wird. Die in den Prozessmodulen 11, 16, 20, 25 und 27 dargestellten Sensormittel sind hierbei nur beispielhaft. Grundsätzlich weisen derartige Prozessmodule meh¬ rere Sensoren zur Überwachung des Herstellungsprozesses auf. Aus der DE 199 11 704 Al ist beispielsweise ein Herstellungsprozess eines synthetischen Fadens beschrieben, aus welchem eine Überwachung der Produkt- und Maschinenpara¬ meter bekannt ist. Insoweit wird auf die zitierte Druckschrift Bezug genommen.

Die Prozessleitsteuerung 5 ist über eine Schnittstelle mit einer Ausgabe- / Bedie¬ nungseinheit 6 gekoppelt. Zum Datenaustausch könnte die Prozessleitsteuerung 5 zusätzlich mit einem übergeordneten Leitsystem 30 gekoppelt sein. Dabei lassen sich unmittelbar Vorgaben zur Herstellung und Überwachung des Herstellungs- prozesses von dem Leitsystem 30 der Prozessleitsteuerung 5 aufgeben.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Herstellungsanlage werden die mit den Sensormit¬ teln 3.1, 3.2 und 3.3 erfassten Signale über die jeweiligen Maschinensteuerungen 15.1, 15.2 und 15.3 unmittelbar der Prozessleitsteuerung 5 zugeführt. Somit ge- langen alle relevanten Prozessparameter und Produktparameter der gesamten Pro¬ zesskette zur Prozessleitsteuerung 5. Die Analysen und Auswertungen der jewei- ligen Messsignale wird innerhalb der Prozessleitsteuerung 5 gemäß der vorherge¬ henden Beschreibung ausgeführt.

Als Beispiel der Prozessführung könnte an der Granulataufbereitung 11 festge- stellt werden, dass das Vorprodukt eine zu hohe Feuchtigkeit und somit einen un¬ zulässigen Trocknungsgrad aufweist. Dieser über das Sensormittel 3.1 erfasste Prozessparameter würde sich jedoch erst nach einer Durchlaufzeit von ca. zwei Stunden in dem zu einer Spule 29 gewickelten Faden bemerkbar machen. Unter der Annahme, dass die Spulen zur Fertigstellung eine Wickelzeit von acht Stun- den benötigen und diese Wickelzeit bei Feststellung und Messung des unzulässi¬ gen Trocknungsgrades erst zu 50 % abgelaufen wäre, würde eine Qualitätsminde¬ rung des Polymerproduktes innerhalb der Wickelzeit der derzeit gewickelten Spu¬ len auftreten. Da die Spulen bis Fertigstellung noch vier Stunden gewickelt wer¬ den müssten, jedoch der Qualitätsmangel des Produktes sich jedoch bereits nach zwei Stunden bemerkbar macht, lässt sich aufgrund des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens durch die Auswertung und Analyse der Qualitätssignale entsprechende Steuersignale erzeugen, die bereits einen Spulenwechsel nach einer Wickelzeit von sechs Stunden durchführen. Damit wäre sichergestellt, dass das verminderte Faserprodukt nicht in die bereits überwiegend fertig gestellte Spule mit guter Qua- lität eingewickelt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders vorteilhaft bei der Herstel¬ lung von strangförmigen Polymerprodukten, die nach Fertigstellung in Form von Spulen oder Kannen oder sonstigen Mitteln gespeichert werden.

Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtun¬ gen sind ebenfalls beispielhaft in ihrem Aufbau hinsichtlich der Prozessmodule. So kann die Prozesskette bereits eine Polykondensation erfassen, die unmittelbar an dem Schmelzspinnprozess vorgeschaltet ist. Ebenso erstreckt sich das erfin- dungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auf Herstellun¬ gen, bei welcher ein Zwischenprodukt bereitgestellt wird, welches nach definierter Durchlaufzeit einem Weiterverarbeitungsprozess zugeführt wird. Damit ist eben¬ falls eine kontinuierliche Herstellung unter Berücksichtigung definierter Durch¬ laufzeit gegeben. Bezugszeichenliste 1 Vorprodukt 2.1, 2.2, 2.3 Prozessmodul 3.1, 3.2, 3.3 Sensormittel 4 Polymerprodukt 5 Prozessleitsteuerung 6 Ausgabe- / Bedieneinheit 7 Steuer- / Überwachungsnetzwerk 8 Speichermittel 9 Digitalisierungsmittel 10 Auswertungselektrik 11 Granulataufbereitung 12 Trockner 13 Heizung 14 Dosierung 15, 15.1, 15.2, 15.3 Maschinensteuerung 16 Schmelzeaufbereitung 17 Extruder 18 Einfüllstutzen 19 Schmelzeleitung 20 Spinnvorrichtung 21 Spinnpumpe • 22 Spinnkopf 23 Kühleinrichtung 24 Stellensteuerung 25 Behandlungsvorrichtung 26.1, 26.2 Galetteneinheit 27 Aufwickeleinrichtung 28 Spulspindel 29 Spule 30 Leitsystem