Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Predictive Quality – Ereignisbasierte Überwachung der Maschenstruktur an Rundstrickmaschinen

Feine Filamentgarn-Gestricke für Automotive- und Möbelanwendungen müssen stets von sehr hoher, fehlerfreier Qualität sein. Kleinste Fehler während der Maschenbildung sind im späteren Warenbild als Schattenringel oder Streifen sichtbar. Diese werden - trotz einer Offline-Qualitätsüberwachung nach dem Strickprozess und vor den nachfolgenden Ausrüstungsprozessen - meist erst nach der Veredlung bei der Endkontrolle sichtbar und dann auch entdeckt. Die fehlerhafte Ware durchläuft somit mehrere kosten- und zeitintensive Prozessstufen. Verfügbare optische Überwachungssysteme basieren auf Zeilen- oder Matrixkameras. Neben hohen Anforderungen an die Beleuchtung sind die bisherigen Systeme durch ihre max. Bildrate limitiert und für eine Qualitätsvorhersage auf Basis einer Strukturüberwachung ungeeignet. Neuartige ereignisbasierte Kamerasysteme versprechen hier Abhilfe. Sie erfassen die zeitlichen Änderungen der Beleuchtungsstärke für einzelne Pixel. Die reduzierte Datenmenge erlaubt, Objekte mit sehr hoher Geschwindigkeit und ohne Unschärfe zu verfolgen. Im Projekt wird eine kamerabasierte Maschenstruktur-Überwachung für Rundstrickmaschinen entwickelt, die, auf Basis einer Ereignisüberwachung, Strukturänderungen einzelner Maschen detektiert und in Kombination mit KI-Methoden die Produktqualität von Filament-Gestricken bereits während der Produktion analysiert.

Erstmalig besteht damit technisch die Möglichkeit, jede einzelne Masche während der Produktion (Umfangsgeschw. ca.1,5 m/s) hochaufgelöst zu überwachen. Zur Qualitätsvorhersage werden periodische oder punktuelle Änderungen der Maschenstrukturen algorithmisch ausgewertet. Ziel ist neben der Qualitätsvorhersage das frühzeitige Erkennen von Produktionsfehlern zur Vermeidung von Ausschussware, ein wichtiger Beitrag für KMU zur Erreichung des Null-Fehler-Ziels. KMU`s der Strickhersteller sparen Ressourcen (Material, Energie) und bedienen zugleich gesellschaftliche Ziele wie Nachhaltigkeit.