Modellbasierte Selbstoptimierung des Webprozesses

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Selbstoptimierung des Webprozess hinsichtlich der Kettfadenbelastung untersucht. Ziel ist es, die Webmaschine derart zu befähigen, dass sie die Kettfadenbelastung selbständig auf ein minimales Niveau einstellt, ohne die Prozessstabilität zu verringern. Dazu wurde mit Hilfe einer im Rahmen des Excellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ entwickelte Methodik der Webprozess modelliert und ein geeignetes Modell ausgewählt. Weiterhin wurde eine automatisierte Ablaufroutine mit für die modellbasierte Einstellung der Webmaschine erstellt und in den Webprozess implementiert. Somit kann die Webmaschine für eine gegebene Prozessdomäne selbstständig ihr Prozessmodell und einen optimalen Arbeitspunkt hinsichtlich der Kettfadenbelastung bestimmen. Zur Erweiterung der Selbstoptimierung der Webmaschine wurde die Überwachung und Regelung der Produktqualität untersucht. Durch eine systematische Vorgehensweise konnte ein geeigneter Sensor zur Überwachung des Flächengewichts ausgemacht werden und in den Webprozess integriert werden. Mit Hilfe eines Smith- Prädiktors wurde zudem ein Regelkreis zum Einstellen des Flächengewichts erstellt. Ein Feldversuch beider Systeme in der Weberei WEYERMANN Technical Textiles GmbH & Co. KG, Wegberg war erfolgreich. Mit Hilfe der Selbstoptimierung konnte die Geschwindigkeit der Webmaschine um 100 U/min gesteigert werden. Mit Hilfe der Regelung des Flächengewichts konnte das Gewicht des Gewebes mit einer Genauigkeit von unter 1 % eingestellt werden. Bei der Beurteilung der produzierten Gewebe in der Warenschau konnten keine Qualitätsfehler gefunden werden. Eine wirtschaftliche Untersuchung der Selbstoptimierung und der Regelung des Flächengewichts auf der Webmaschine zeigen, dass eine industrielle Umsetzung rentabel ist.