Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

IGF bewegt: Erhalten Sie in Bild und Ton Einblicke in die IGF.

Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Entwicklung eines Systems zur Generierung von Einstellvorschlägen für Kreuzspulmaschinen auf Basis einer Simulation

Laufzeit:01.06.2017 - 31.03.2020
Vorhaben-Nr. 19552 N

Forschungsvereinigung:

Forschungskuratorium Textil e.V. - FKT
Reinhardtstraße 14-16
D-10117 Berlin

Forschungseinrichtungen:

  • RWTH Aachen Institut für Textiltechnik

  • Fraunhofer-Gesellschaft e.V. Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM

  • Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V.

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

In der Textil- und Bekleidungsindustrie Deutschlands gibt es 200 Betriebe im Bereich der Veredelung. Von den 200

Veredelungsbetrieben betreiben 90 Unternehmen eine Färberei. Die Färbereien sind nahezu sämtlich als KMU

einzustufen. Insgesamt wurden 2012 in Deutschland ca. 361.000 t Fasern im Bereich Bekleidung und Heimtextilien

verarbeitet. Es kann davon ausgegangen werden, dass ca. 30 % dieser Fasern in Deutschland auf Spulen gefärbt werden.

Damit werden ca. 110.000 t Garn pro Jahr in Deutschland spulengefärbt. Bei der Spulenfärbung kommt es vor allem auf

die Gleichmäßigkeit der Durchfärbung des Garnpaketes an. Der Ausschuss schlecht gefärbter Spulen liegt nach

Industrieangaben bei bis zu 2 % und damit bei ca. 2.200 t pro Jahr in Deutschland. Der Färber erleidet Umsatzeinbußen

aufgrund von Reklamationen und Ausschuss in Höhe von ca. 4 € pro kg Garn. Jährlich entstehen deutschen Veredlern

somit Kosten aufgrund von Färbefehlern in Höhe von ca. 8,8 Mio. €.

Ziel des beantragten interdisziplinären Projektes DensiSpul ist es, Einstellvorschläge für marktübliche und zukünftige

Spulmaschinen zu generieren, um die Ausschussquote schlecht gefärbter Spulen um mindestens 15 % zu reduzieren und

die Rüstzeiten zu verkürzen. Eine Reduzierung von 15 % der Spulfehler bedeutet eine jährliche Einsparung von ca. 1,3

Mio. € in Deutschland für KMU`s.

Der Lösungsweg basiert auf dem Ansatz, Einstellparameter spezifisch für unter-schiedliche Spulmaschinen automatisch so

zu generieren, dass die Dichteverteilung im Wickelkörper homogen wird. Eine homogene Dichteverteilung im Wickelkörper

ist der entscheidende Faktor für eine gleichmäßige Durchfärbung der Spulen. Die Einstellvorschläge werden durch einen

Optimierungsalgorithmus generiert, der auf Simulationen der Dichteverteilung im Wickelkörper beruht. Die Erarbeitung der

Materialmodelle und die Validierung der virtuellen Dichteverteilungen erfolgt dabei über Mikrocomputertomografie (μCT).

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Projektes wurde ein systematisches Vorgehen zur Entwicklung simulationsbasierten Einstellungsempfehlung für Kreuzspulmaschinen beschrieben. Basierend auf den messmethodistisch erfassten Daten der Kreuzspulen wurde zunächst eine virtuelle Spule modelliert. Dazu wurde ein physikalisches Modell zur Beschreibung der Fadenverteilung entwickelt. Das Spulenmodell wurde danach mit einem Dichtemodell hinterlegt und in einen porösen Körper überführt. Anschließend wurde der Färbeprozess simuliert und anhand einer Zielfunktion die Durchströmung bewertet. Durch Verwendung eines Optimierungsalgorithmus wurden das Kreuzungsverhältnis während des Spulprozesses angepasst. Basierend auf diesem Algorithmus wurden neue Spulprogramme entwickelt. Durch die Verwendung der Einstellvorschläge für den Kreuzspulenautomaten konnte die Farbabweichung für die groben Garne (Nm 34) signifikant verbessert werden. Die Farbabweichung dE wurde bei Spulen, die mittels wilder Wicklung hergestellt wurden, um ca. 36 % und bei Spulen, die mittels Stufenpräzisionswicklung hergestellt wurden, um ca. 51 % reduziert. Für die feineren Garne (Nm 85) hatte die Verwendung der simulationsbasierten Einstellungen keinen Einfluss auf die Farbabweichung. Ein PC-Programm, das eine Entscheidungshilfe im Prozess der Fertigungssteuerung zur Optimierung der Spulkinematik und der resultierenden Dichteverteilung in der Spule bereitstellt, wurde programmiert.

Die Anwendung des PC-Programms zur Verbesserung des Verständnisses der Einflüsse der Spulparameter auf die Dichtenverteilung kann direkt nach Projektende durchgeführt werden. Ebenfalls kann die Anpassung der Einstellungsparameter für grobe Garne direkt von KMUs verwendet werden. Für die Entwicklung neuer Spulprogramme basierend auf dem Algorithmus sind die Spulereien aktuell noch auf die Spulmaschinenhersteller angewiesen. Allerdings ist davon auszugehen, dass bei großem Interesse eine Schnittstelle für die Auslesung firmeneigener Spulprogramme möglich wäre.