Systematische Entwicklung von sensorbasierten Online-Überwachungssystemen für die Filamentgarnverarbeitung:
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Aachen
Shaker
2005
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| adam_text | SYSTEMATISCHE ENTWICKLUNG VON SENSORBASIERTEN ONLINE-
UEBERWACHUNGSSYSTEMEN FUER DIE FILAMENTGARNVERARBEITUNG VON DER FAKULTAET
FUER MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE
AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS DER
INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON RICHARD
WILHELMUS MARIA RAMAKERS AUS MAASTRICHT (NIEDERLANDE) BERICHTER:
UNIV.-PROF. DR.-ING. DIPL.-WIRT. ING. THOMAS GRIES UNIV.-PROF. DR.-ING.
BURKHARD WULFHORST TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 12. MAI 2005
INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 PROBLEMSTELLUNG UND ZIEL DER
ARBEIT 1 1.2 VORGEHEN 3 2 STAND DER TECHNIK 5 2.1
ONLINE-UEBERWACHUNGSSYSTEME IN DER QUALITAETSSICHERUNG 5 2.2
FILAMENTHERSTELLUNGS- UND WEITERVERARBEITUNGSPROZESSE 7 2.2.1 UEBERSICHT
7 2.2.2 GRUNDLAGEN DES STRECKSPULENS 8 2.2.3 GRUNDLAGEN DES
LUFTTEXTURIERENS 9 2.3 FAZIT 11 3 SYSTEMATIKEN UND HILFSMITTEL ZUR
LOESUNG VON TECHNISCHEN PROBLEMEN 12 3.1 LOESUNG TECHNISCHER PROBLEME 12
3.1.1 ALLGEMEINE VORGEHENSWEISE BEIDER LOESUNG VON PROBLEMEN 12 3.1.2
PROBLEMLOESUNG MIT KONSTRUKTIONSKATALOGEN 13 3.1.3 THEORIE DER
INNOVATIVEN PROBLEMLOESUNG (TRIZ) 17 3.2 TECHNISCHE PROBLEME IM
QUALITAETSMANAGEMENT 22 3.2.1 MESSTECHNIK IM QUALITAETSMANAGEMENT 22 3.2.2
SENSORBASIERTE ONLINE-UEBERWACHUNGSSYSTEME 23 3.3 METHODEN ZUR
ENTWICKLUNG SENSORBASIERTER ONLINE-UEBERWACHUNGSSYSTEME 24 3.3.1
INFORMATIONSQUELLEN ZUR SENSORTECHNOLOGIE 24 3.3.2 TRIZ-SYSTEMATIK FUER
MESSUNGS- UND DETEKTIONSPROBLEME 25 3.3.3 HINWEISE FUER TEXTILTECHNISCHE
SENSORLOESUNGEN NACH RUETTIGER 27 3.3.4 SENSORTABELLE NACH HESSE 27 3.3.5
AUSWAHL UND BEURTEILUNG VON ONLINE-MESSTECHNIK NACH BERGMANNETAL 27 3.4
FAZIT 29 4 SYSTEMATISCHE ENTWICKLUNG SENSORBASIERTER
ONLINE-UEBERWACHUNGSSYSTEME..32 4.1 ARBEITSSCHRITT 1: QUALITAETSKRITISCHE
PROZESSSTUFE IDENTIFIZIEREN UND ANALYSIEREN..33 4.1.1 DER ARBEITSSCHRITT
33 4.1.2 METHODEN UND HILFSMITTEL 34 4.1.3 ERGEBNISSE DES
ARBEITSSCHRITTES 37 4.2 ARBEITSSCHRITT 2: PROZESSEMPFINDLICHKEIT
ANALYSIEREN 37 4.2.1 DER ARBEITSSCHRITT 37 4.2.2 METHODEN UND
HILFSMITTEL 38 4.2.3 ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 38 4.3
ARBEITSSCHRITT 3: BILANZHUELLENTECHNIK FUER KRAEFTE SOWIE STOFF- UND
ENERGIE- STROEME ANWENDEN 38 INHALTSVERZEICHNIS 4.3.1 DER ARBEITSSCHRITT
38 4.3.2 METHODEN UND HILFSMITTEL 39 4.3.3 ERGEBNISSE DES
ARBEITSSCHRITTES 44 4.4 ARBEITSSCHRITT4: RELEVANTE MESSGROESSENABSCHAETZEN
44 4.4.1 DER ARBEITSSCHRITT 44 4.4.2 METHODEN UND HILFSMITTEL 45 4.4.3
ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 46 4.5 ARBEITSSCHRITT 5: MESSTECHNIK
AUSWAEHLEN 46 4.5.1 DER ARBEITSSCHRITT 46 4.5.2 METHODEN UND HILFSMITTEL
46 4.5.3 ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 50 4.6 ARBEITSSCHRITT 6:
EXPERIMENTELLE PHASE DURCHLAUFEN 50 4.6.1 DER ARBEITSSCHRITT 50 4.6.2
METHODEN UND HILFSMITTEL 50 4.6.3 ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 51 4.7
ARBEITSSCHRITT 7: BEWERTUNGSMATRIX ERSTELLEN 51 4.7.1 DER ARBEITSSCHRITT
51 4.7.2 METHODEN UND HILFSMITTEL 51 4.7.3 ERGEBNISSE DES
ARBEITSSCHRITTES 53 4.8 ARBEITSSCHRITT 8: UEBERWACHUNGSSTRATEGIE
FESTLEGEN 54 4.8.1 DER ARBEITSSCHRITT 54 4.8.2 METHODEN UND HILFSMITTEL
54 4.8.3 ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 55 4.9
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG ALS QUERSCHNITTSTHEMA 55 4.9.1 BEDEUTUNG
DER WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG IN DER SYSTEMATIK 55 4.9.2 WERKZEUGE
FUER DIE WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 58 4.9.3
PRODUKTIONSKOSTENBERECHNUNG VON FILAMENTGARNPROZESSEN 63 4.9.4
ERGEBNISSE DER WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 64 4.10 ZUSAMMENFASSUNG 64
5 FALLBEISPIEL STRECKSPULEN 67 5.1 ARBEITSSCHRITT 1: QUALITAETSKRITISCHE
PROZESSSTUFE IDENTIFIZIEREN UND ANALYSIEREN. 67 5.2 ARBEITSSCHRITT 2:
PROZESSEMPFINDLICHKEIT ANALYSIEREN 71 5.3 ARBEITSSCHRITT 3:
BILANZHUELLENTECHNIK FUER KRAEFTE SOWIE STOFF- UND ENERGIE- STROEME ANWENDEN
74 5.4 ARBEITSSCHRITT4: RELEVANTE MESSGROESSENABSCHAETZEN 77 5.5
ARBEITSSCHRITT 5: MESSTECHNIK AUSWAEHLEN 78 5.6 ARBEITSSCHRITT 6:
EXPERIMENTELLE PHASE DURCHLAUFEN 83 INHALTSVERZEICHNIS III 5.7
ARBEITSSCHRITT 7: BEWERTUNGSMATRIX ERSTELLEN 86 5.8 ARBEITSSCHRITT 8:
UEBERWACHUNGSSTRATEGIE FESTLEGEN 91 5.9 QUERSCHNITTSTHEMA
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 98 5.10 FAZIT 99 6 FALLBEISPLEL
LUFTTEXTURIEREN 101 6.1 ARBEITSSCHRITT 1: QUALITAETSKRITISCHE
PROZESSSTUFE IDENTIFIZIEREN UND ANALYSIEREN 101 6.2 ARBEITSSCHRITT 2:
PROZESSEMPFINDLICHKEIT ANALYSIEREN 106 6.3 ARBEITSSCHRITT 3:
BILANZHUELLENTECHNIK FUER KRAEFTE SOWIE STOFF- UND ENERGIE- STROEME ANWENDEN
109 6.4 ARBEITSSCHRITT 4: RELEVANTE MESSGROESSEN ABSCHAETZEN 110 6.5
ARBEITSSCHRITT 5: MESSTECHNIK AUSWAEHLEN 111 6.6 ARBEITSSCHRITT 6:
EXPERIMENTELLE PHASE DURCHLAUFEN 114 6.7 ARBEITSSCHRITT 7:
BEWERTUNGSMATRIX ERSTELLEN 121 6.8 ARBEITSSCHRITT 8:
UEBERWACHUNGSSTRATEGIE FESTLEGEN 123 6.9 QUERSCHNITTSTHEMA
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 124 6.10 UMSETZUNG IN DIE INDUSTRIELLE
PRAXIS 127 6.10.1 RANDBEDINGUNGEN 128 6.10.2 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER
INDUSTRIELLEN UMSETZUNG 129 6.10.3 ZUSAMMENFASSUNG DER
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 135 6.11 FAZIT 136 7 ZUSAMMENFASSUNG 138
7.1 ZUSAMMENFASSUNG 138 7.2 SUMMARY 140 8 LITERATURVERZEICHNIS 142 9
ANHANG 149 9.1 KONSTRUKTIONSKATALOG *SENSORTECHNOLOGIE FUER DIE
ONLINE-UEBERWACHUNG VON PRODUKTIONSPROZESSEN 149
|
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SYSTEMATISCHE ENTWICKLUNG VON SENSORBASIERTEN ONLINE-
UEBERWACHUNGSSYSTEMEN FUER DIE FILAMENTGARNVERARBEITUNG VON DER FAKULTAET
FUER MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE
AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS DER
INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON RICHARD
WILHELMUS MARIA RAMAKERS AUS MAASTRICHT (NIEDERLANDE) BERICHTER:
UNIV.-PROF. DR.-ING. DIPL.-WIRT. ING. THOMAS GRIES UNIV.-PROF. DR.-ING.
BURKHARD WULFHORST TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 12. MAI 2005
INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 PROBLEMSTELLUNG UND ZIEL DER
ARBEIT 1 1.2 VORGEHEN 3 2 STAND DER TECHNIK 5 2.1
ONLINE-UEBERWACHUNGSSYSTEME IN DER QUALITAETSSICHERUNG 5 2.2
FILAMENTHERSTELLUNGS- UND WEITERVERARBEITUNGSPROZESSE 7 2.2.1 UEBERSICHT
7 2.2.2 GRUNDLAGEN DES STRECKSPULENS 8 2.2.3 GRUNDLAGEN DES
LUFTTEXTURIERENS 9 2.3 FAZIT 11 3 SYSTEMATIKEN UND HILFSMITTEL ZUR
LOESUNG VON TECHNISCHEN PROBLEMEN 12 3.1 LOESUNG TECHNISCHER PROBLEME 12
3.1.1 ALLGEMEINE VORGEHENSWEISE BEIDER LOESUNG VON PROBLEMEN 12 3.1.2
PROBLEMLOESUNG MIT KONSTRUKTIONSKATALOGEN 13 3.1.3 THEORIE DER
INNOVATIVEN PROBLEMLOESUNG (TRIZ) 17 3.2 TECHNISCHE PROBLEME IM
QUALITAETSMANAGEMENT 22 3.2.1 MESSTECHNIK IM QUALITAETSMANAGEMENT 22 3.2.2
SENSORBASIERTE ONLINE-UEBERWACHUNGSSYSTEME 23 3.3 METHODEN ZUR
ENTWICKLUNG SENSORBASIERTER ONLINE-UEBERWACHUNGSSYSTEME 24 3.3.1
INFORMATIONSQUELLEN ZUR SENSORTECHNOLOGIE 24 3.3.2 TRIZ-SYSTEMATIK FUER
MESSUNGS- UND DETEKTIONSPROBLEME 25 3.3.3 HINWEISE FUER TEXTILTECHNISCHE
SENSORLOESUNGEN NACH RUETTIGER 27 3.3.4 SENSORTABELLE NACH HESSE 27 3.3.5
AUSWAHL UND BEURTEILUNG VON ONLINE-MESSTECHNIK NACH BERGMANNETAL 27 3.4
FAZIT 29 4 SYSTEMATISCHE ENTWICKLUNG SENSORBASIERTER
ONLINE-UEBERWACHUNGSSYSTEME.32 4.1 ARBEITSSCHRITT 1: QUALITAETSKRITISCHE
PROZESSSTUFE IDENTIFIZIEREN UND ANALYSIEREN.33 4.1.1 DER ARBEITSSCHRITT
33 4.1.2 METHODEN UND HILFSMITTEL 34 4.1.3 ERGEBNISSE DES
ARBEITSSCHRITTES 37 4.2 ARBEITSSCHRITT 2: PROZESSEMPFINDLICHKEIT
ANALYSIEREN 37 4.2.1 DER ARBEITSSCHRITT 37 4.2.2 METHODEN UND
HILFSMITTEL 38 4.2.3 ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 38 4.3
ARBEITSSCHRITT 3: BILANZHUELLENTECHNIK FUER KRAEFTE SOWIE STOFF- UND
ENERGIE- STROEME ANWENDEN 38 INHALTSVERZEICHNIS 4.3.1 DER ARBEITSSCHRITT
38 4.3.2 METHODEN UND HILFSMITTEL 39 4.3.3 ERGEBNISSE DES
ARBEITSSCHRITTES 44 4.4 ARBEITSSCHRITT4: RELEVANTE MESSGROESSENABSCHAETZEN
44 4.4.1 DER ARBEITSSCHRITT 44 4.4.2 METHODEN UND HILFSMITTEL 45 4.4.3
ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 46 4.5 ARBEITSSCHRITT 5: MESSTECHNIK
AUSWAEHLEN 46 4.5.1 DER ARBEITSSCHRITT 46 4.5.2 METHODEN UND HILFSMITTEL
46 4.5.3 ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 50 4.6 ARBEITSSCHRITT 6:
EXPERIMENTELLE PHASE DURCHLAUFEN 50 4.6.1 DER ARBEITSSCHRITT 50 4.6.2
METHODEN UND HILFSMITTEL 50 4.6.3 ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 51 4.7
ARBEITSSCHRITT 7: BEWERTUNGSMATRIX ERSTELLEN 51 4.7.1 DER ARBEITSSCHRITT
51 4.7.2 METHODEN UND HILFSMITTEL 51 4.7.3 ERGEBNISSE DES
ARBEITSSCHRITTES 53 4.8 ARBEITSSCHRITT 8: UEBERWACHUNGSSTRATEGIE
FESTLEGEN 54 4.8.1 DER ARBEITSSCHRITT 54 4.8.2 METHODEN UND HILFSMITTEL
54 4.8.3 ERGEBNISSE DES ARBEITSSCHRITTES 55 4.9
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG ALS QUERSCHNITTSTHEMA 55 4.9.1 BEDEUTUNG
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PRODUKTIONSKOSTENBERECHNUNG VON FILAMENTGARNPROZESSEN 63 4.9.4
ERGEBNISSE DER WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 64 4.10 ZUSAMMENFASSUNG 64
5 FALLBEISPIEL STRECKSPULEN 67 5.1 ARBEITSSCHRITT 1: QUALITAETSKRITISCHE
PROZESSSTUFE IDENTIFIZIEREN UND ANALYSIEREN. 67 5.2 ARBEITSSCHRITT 2:
PROZESSEMPFINDLICHKEIT ANALYSIEREN 71 5.3 ARBEITSSCHRITT 3:
BILANZHUELLENTECHNIK FUER KRAEFTE SOWIE STOFF- UND ENERGIE- STROEME ANWENDEN
74 5.4 ARBEITSSCHRITT4: RELEVANTE MESSGROESSENABSCHAETZEN 77 5.5
ARBEITSSCHRITT 5: MESSTECHNIK AUSWAEHLEN 78 5.6 ARBEITSSCHRITT 6:
EXPERIMENTELLE PHASE DURCHLAUFEN 83 INHALTSVERZEICHNIS III 5.7
ARBEITSSCHRITT 7: BEWERTUNGSMATRIX ERSTELLEN 86 5.8 ARBEITSSCHRITT 8:
UEBERWACHUNGSSTRATEGIE FESTLEGEN 91 5.9 QUERSCHNITTSTHEMA
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 98 5.10 FAZIT 99 6 FALLBEISPLEL
LUFTTEXTURIEREN 101 6.1 ARBEITSSCHRITT 1: QUALITAETSKRITISCHE
PROZESSSTUFE IDENTIFIZIEREN UND ANALYSIEREN 101 6.2 ARBEITSSCHRITT 2:
PROZESSEMPFINDLICHKEIT ANALYSIEREN 106 6.3 ARBEITSSCHRITT 3:
BILANZHUELLENTECHNIK FUER KRAEFTE SOWIE STOFF- UND ENERGIE- STROEME ANWENDEN
109 6.4 ARBEITSSCHRITT 4: RELEVANTE MESSGROESSEN ABSCHAETZEN 110 6.5
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BEWERTUNGSMATRIX ERSTELLEN 121 6.8 ARBEITSSCHRITT 8:
UEBERWACHUNGSSTRATEGIE FESTLEGEN 123 6.9 QUERSCHNITTSTHEMA
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 124 6.10 UMSETZUNG IN DIE INDUSTRIELLE
PRAXIS 127 6.10.1 RANDBEDINGUNGEN 128 6.10.2 WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER
INDUSTRIELLEN UMSETZUNG 129 6.10.3 ZUSAMMENFASSUNG DER
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 135 6.11 FAZIT 136 7 ZUSAMMENFASSUNG 138
7.1 ZUSAMMENFASSUNG 138 7.2 SUMMARY 140 8 LITERATURVERZEICHNIS 142 9
ANHANG 149 9.1 KONSTRUKTIONSKATALOG *SENSORTECHNOLOGIE FUER DIE
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