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Maximilian Kemper
Entwicklung einer automatisierten Einstellhilfe zur Reduktion der Einstellzeit des Schusseintrags im Luftwebprozess
Getrieben durch eine Entwicklung hin zu individuellen Produkten sehen sich Webereien zunehmend einem Trend zu kleineren Losgrößen ausgesetzt. Kleinere Losgrößen bedingen häufigeres Rüsten der Webmaschinen. Auf Grund der langen Trial-and-Error Anwebphase zum Auffinden guter Maschinenparameter ist der Rüstvorgang zeit- und kostenintensiv.
Motiviert durch die wirtschaftliche Bedeutung liegt das Primärziel dieser Arbeit auf der Entwicklung einer automatisierten Einstellhilfe zur Reduktion der Anwebzeit im Luftwebprozess auf unter eine Stunde. Sekundär sollen die von der Einstellhilfe identifizierten Einstellparameter so optimiert sein, dass Schussstillstände vermieden werden. Schussstilstände sind die bedeutendste Ursache für Unterbrechungen des Luftwebprozesses.
Als Lösungskonzept wird die Entwicklung einer modellbasierten selbstoptimierenden Offlineeinstellhilfe ausgewählt. Auf Basis einer Methodik zur modellbasierten Selbstoptimierung von Fertigungsprozessen werden mit der maximalen Schussfadenzugkraft und der Standardabweichung der Schussfadenankunft zwei Ersatzkriterien für die schussbedingte Maschinenstillstände ausgewählt. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Funktionsdemonstrator für die modellbasierte selbstoptimierende Offlineeinstellhilfe entwickelt. Der Funktionsdemonstrator besteht aus einem Messsystem zum Erfassen der Ersatzkriterien, einem Steuersystem zur automatischen Variation verschiedener Maschinenparameter und einer speziell entwickelten Software. Die Software koordiniert die automatische Versuchsplanerstellung, Datenerfassung und Datenaufbereitung. Zudem erstellt die Software die mathematischen Modelle der Ersatzkriterien, optimiert diese mittels Rastersuche und überträgt die optimierten Maschinenparameter automatisiert an die Luftdüsenwebmaschine.
Motiviert durch die wirtschaftliche Bedeutung liegt das Primärziel dieser Arbeit auf der Entwicklung einer automatisierten Einstellhilfe zur Reduktion der Anwebzeit im Luftwebprozess auf unter eine Stunde. Sekundär sollen die von der Einstellhilfe identifizierten Einstellparameter so optimiert sein, dass Schussstillstände vermieden werden. Schussstilstände sind die bedeutendste Ursache für Unterbrechungen des Luftwebprozesses.
Als Lösungskonzept wird die Entwicklung einer modellbasierten selbstoptimierenden Offlineeinstellhilfe ausgewählt. Auf Basis einer Methodik zur modellbasierten Selbstoptimierung von Fertigungsprozessen werden mit der maximalen Schussfadenzugkraft und der Standardabweichung der Schussfadenankunft zwei Ersatzkriterien für die schussbedingte Maschinenstillstände ausgewählt. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Funktionsdemonstrator für die modellbasierte selbstoptimierende Offlineeinstellhilfe entwickelt. Der Funktionsdemonstrator besteht aus einem Messsystem zum Erfassen der Ersatzkriterien, einem Steuersystem zur automatischen Variation verschiedener Maschinenparameter und einer speziell entwickelten Software. Die Software koordiniert die automatische Versuchsplanerstellung, Datenerfassung und Datenaufbereitung. Zudem erstellt die Software die mathematischen Modelle der Ersatzkriterien, optimiert diese mittels Rastersuche und überträgt die optimierten Maschinenparameter automatisiert an die Luftdüsenwebmaschine.
Schlagwörter: Weben; Textiltechnik; Einstellhilfe; modellbasiert; Selbstoptimierung
Textiltechnik/Textile Technology
Herausgegeben von Univ.-Prof. Professor h. c. (MGU) Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Thomas Gries, Aachen
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