EP4526108A1 - Verfahren und vorrichtung zur erfassung von messdaten einer maschine sowie reifenheizpresse aufweisend eine vorrichtung zur erfassung von messdaten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erfassung von messdaten einer maschine sowie reifenheizpresse aufweisend eine vorrichtung zur erfassung von messdaten

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EP4526108A1
EP4526108A1 EP23728584.6A EP23728584A EP4526108A1 EP 4526108 A1 EP4526108 A1 EP 4526108A1 EP 23728584 A EP23728584 A EP 23728584A EP 4526108 A1 EP4526108 A1 EP 4526108A1
Authority
EP
European Patent Office
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machine
heating press
tire heating
measurement data
cycle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP23728584.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sören FABIAN
Hendrik Meyer
Bernd Pape
Fokko ERDMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH filed Critical Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH
Publication of EP4526108A1 publication Critical patent/EP4526108A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
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    • B29D30/0662—Accessories, details or auxiliary operations
    • B29D2030/0675—Controlling the vulcanization processes

Definitions

  • Method and device for recording measurement data from a machine and tire heating press having a device for recording measurement data
  • the invention relates to a method and a device for recording measurement data from a machine.
  • the invention relates to a tire heating press having at least one device for recording measurement data from a machine.
  • the invention includes a digital application for machines, in particular for tire heating presses.
  • Known tire heating presses already have a digital control, which can be used to control the individual process steps, which vary depending on the machine equipment.
  • many known tire heating presses also have an evaluation unit with which certain functions or malfunctions of the tire heating press can be detected and corresponding machine messages can be generated.
  • the process running time is specified for a specific machine configuration and is maintained within a certain tolerance range when a new or wear- and defect-free machine is commissioned in accordance with the specifications.
  • the at least one evaluation unit is designed to output the at least one deviation signal when detecting a time deviation.
  • the at least one evaluation unit is designed to retrieve additional data in the event of a detected time deviation the evaluation of which, in conjunction with the determined time deviation, allows the cause to be automatically identified or at least further limited.
  • the at least one evaluation unit is designed to correlate the detected (sub-)cycle deviations with the additionally retrieved data.
  • the additional data that can be accessed includes sensor data and/or machine messages and/or media consumption in relation to the at least one monitored machine and/or corresponding machines.
  • the at least one evaluation unit is designed to automatically generate suggestions for eliminating the cause based on the determined cause or the determined possible causes for the at least one detected deviation and/or to carry out an automated elimination of the cause and/or to issue suggestions or instructions for further finding the cause .
  • the sensory monitoring of the at least one machine for example a tire heating press, implemented in embodiments of the invention is implemented using at least one sensor, which is arranged to record data in relation to the at least one monitored machine.
  • the at least one sensor can be an integral part of the at least one machine to be monitored or a sensor arranged in, on or in the area of the at least one machine to be monitored as part of the device for recording measurement data.
  • At least one of the following sensors is arranged for corresponding use as such a sensor: pressure sensor and/or flow sensor (e.g. for steam, air, nitrogen or hydraulic oil) and/or sensor for measuring electrical voltages, currents or powers and/or vibration sensor and/or temperature sensor and/or particle monitor and/or moisture sensor and/or viscosity sensor and/or imaging sensor and/or Speed sensor and/or acceleration sensor and/or force sensor and/or sensor for determining valve states.
  • pressure sensor and/or flow sensor e.g. for steam, air, nitrogen or hydraulic oil
  • sensor for measuring electrical voltages, currents or powers and/or vibration sensor and/or temperature sensor and/or particle monitor and/or moisture sensor and/or viscosity sensor and/or imaging sensor and/or Speed sensor and/or acceleration sensor and/or force sensor and/or sensor for determining valve states.
  • the evaluation unit is designed to retrieve and evaluate the sensor data (measured values) of at least one sensor, which is arranged to record data in relation to the at least one monitored machine.
  • the evaluation unit is designed to retrieve and evaluate the sensor data (measured values) when a time deviation occurs. This event-based data retrieval ensures smaller amounts of data to be processed compared to continuous retrieval.
  • the at least one evaluation unit is designed to continuously retrieve the sensor data. Continuous data retrieval ensures a comprehensive database that can be used, for example, to predict machine status using artificial intelligence (AI) and/or machine learning (ML).
  • AI artificial intelligence
  • ML machine learning
  • a combination of the retrieval of sensor data when a time deviation occurs for a first group of sensor data comprising at least the sensor data acquired using a sensor with a continuous retrieval of the sensor data of a second group of sensor data is also possible in embodiments of the invention.
  • setpoint values can be called up for the sensor data that can be recorded in the respective configuration using the at least one evaluation unit and the recorded sensor data can be compared with the setpoint values. If a measured value lies outside of any defined tolerances around the target value, a measured value deviation can be determined using the at least one evaluation unit.
  • the deviation of the measured values of one or more sensors from the target values may be an indicator of specific causes, errors or defects.
  • a cause list can be called up for various measured value deviations or combinations of measured value deviations using the at least one evaluation unit, so that the cause, the error or the defect can be automatically clearly identified using the at least one evaluation unit or the cause list can at least be further restricted automatically.
  • Various sensors and their arrangement in the monitored system are described below using the application example of a tire heating press, so that they can be used to support the diagnosis of the systems/subsystems mentioned.
  • a pressure sensor is arranged to diagnose the hydraulic system. For example, this is arranged in the pressure line of the hydraulic unit for measuring the hydraulic pressure, so that the hydraulic pressure provided by the hydraulic unit can be checked.
  • a pressure sensor is arranged to diagnose the pneumatic system. For example, this is arranged in the central compressed air supply line of the machine to measure the pressure of the pneumatic system.
  • a pressure sensor is arranged to diagnose the heating media. For example, this is arranged in at least one supply line for the heating media (steam, nitrogen, hot water, etc.) to measure the pressure.
  • the pressure in the supply line for example, has an impact on the vulcanization process (product quality) and the condition of the heating system (wear of heating valves, etc.).
  • a flow sensor is arranged to diagnose the hydraulic system. For example, this is arranged in the pressure line of the hydraulic unit to measure the flow rate of the hydraulic oil. With the help of this arrangement, the condition of the hydraulic system can be checked, among other things, with regard to leaks.
  • a flow sensor is arranged to diagnose the pneumatic system. For example, this is arranged in the central compressed air supply of the machine to measure the flow / quantity of compressed air of the pneumatic system. With the help of this arrangement, the condition of the pneumatic system can be checked, among other things, with regard to leaks.
  • a flow sensor is arranged to diagnose the heating media. For example, this is arranged in at least one supply line for the heating media (steam, nitrogen, hot water, etc.) to measure the flow/quantity of the heating media.
  • the pressure in the supply line has Effects on the vulcanization process (product quality) and the condition of the heating system (wear of heating valves, etc.) and the condition of the rubber bellows.
  • a power meter is arranged in embodiments of the invention to diagnose the hydraulic system. For example, this is integrated into the electrical supply of the hydraulic unit in the control cabinet, so that the power consumption (motor currents, voltage) of the hydraulic unit can be monitored.
  • the power consumption of the hydraulic unit is influenced, for example, by wear of the hydraulic unit and/or the condition of the hydraulic system.
  • a power meter is arranged for diagnosing the servo swivel drives, for example of the at least one loading and/or unloading device of a corresponding tire heating press. For example, this is integrated into the electrical supply of the servo motors to measure the electrical characteristics (voltage, currents, power consumption). This arrangement makes it possible, for example, to determine the function and condition of the swivel mechanism (wear on bearings, gears, etc.).
  • a vibration sensor is arranged to diagnose the hydraulic system. For example, this is arranged on the motor housing of the hydraulic unit so that the vibrations of the motor can be monitored during operation. This arrangement makes it possible, for example, to detect wear on the hydraulic unit, particularly with regard to the motor or the pump.
  • a temperature sensor is arranged to measure the ambient temperature of the machine. For example, this is arranged on the control cabinet.
  • the ambient temperature can be used, for example, as a reference for the machine's other process parameters (e.g. oil temperature, outside heating temperature, condensation in steam pipes).
  • a temperature sensor is arranged to measure the temperature of the green tire. For example, this is arranged on the blank stand and/or on the loading mechanism for measuring the outside temperature of the blank tire.
  • the blank temperature influences the vulcanization process and product quality.
  • a temperature sensor is arranged in embodiments of the invention to measure the temperature of the vulcanized tire. For example, this is on the Unloading mechanism arranged to measure the outside temperature of the tire. Tire temperature is affected by the vulcanization process and affects product quality.
  • a temperature sensor is arranged in the PCI (aftertreatment device for a vulcanized tire) for measuring the temperature of the tire.
  • the PCI aftertreatment device for a vulcanized tire
  • this is arranged in the respective cell of the PCI for measuring the outside temperature of the tire. This arrangement allows the effects of tire temperature, PCI function/product quality to be monitored.
  • a temperature sensor is arranged on the conveyor belt to measure the temperature of the tire.
  • this is arranged on the storage areas of the conveyor belt to measure the outside temperature of the tire. This arrangement makes it possible to monitor the effects of tire temperature on product quality and/or the following processes in the value chain.
  • a particle monitor is arranged to monitor the hydraulic system.
  • this is arranged in the tank of the hydraulic unit to detect particles, such as air inclusions or metal particles, in the hydraulic oil.
  • particles such as air inclusions or metal particles
  • a moisture sensor is arranged to monitor the rubber bellows. For example, this is arranged in the heating point to detect a bellows leak during operation. This arrangement allows the condition of the bellows (wearing part) to be monitored during production.
  • a viscosity sensor is arranged to monitor the hydraulic system. For example, this is arranged in the tank of the hydraulic unit to measure the viscosity of the hydraulic oil. With this arrangement, the condition of the oil (including aging, etc.) and the condition of the hydraulic system can be monitored.
  • a sensor for using imaging methods is arranged to monitor the rubber bellows. For example, this is done in front of the heating point with different flashing angles on the bellows to monitor the geometry of the Bellows arranged in operation. With this arrangement, the condition of the bellows (wearing part) can be monitored in production.
  • a sensor for using imaging methods is arranged in embodiments of the invention to monitor the wear of the mold/sliding plates. For example, this is arranged in front of the heating point with different flashing angles on the mold segments / sliding plates to monitor the geometry of the mold segments / sliding plates.
  • a speed and/or acceleration sensor is arranged in embodiments of the invention for monitoring a pivot drive of a loading and/or unloading device. For example, this is arranged on the swivel arm to monitor the movement profile (speed, acceleration) of the swivel arm. With this arrangement, wear or incorrect adjustment of the swivel mechanism can be detected.
  • a speed and/or acceleration sensor is arranged in embodiments of the invention to monitor the vertical movement of the loading and/or unloading device. For example, this is arranged on the swivel arm to monitor the movement profile (speed, acceleration) of the lifting mechanism, so that wear or incorrect adjustment of the lifting mechanism can be detected.
  • a speed and/or acceleration sensor is arranged in embodiments of the invention to monitor the vertical movement of the PCI cells. For example, this is arranged on a lifting cylinder to monitor the movement profile (speed, acceleration) of the lifting mechanism, so that wear or incorrect adjustment of the lifting mechanism can be detected.
  • a force sensor is arranged to monitor a pivot drive of a loading and/or unloading device. For example, this is arranged on the swivel arm to monitor the force progression during swiveling. With this arrangement, wear or incorrect adjustment of the swivel mechanism can be detected.
  • a force sensor is arranged to monitor the segment shape actuation. For example, this is arranged on the lifting cylinder of the segment mold actuation to monitor the force profile of the segment mold actuation in production, so that wear detection of the mold or the segment mold actuation or detection of incorrect settings/configuration is possible.
  • Machine messages are messages that are usually automatically generated by the control of the respective machine depending on the status.
  • alarm and/or fault messages are such machine messages, but these can also include general status messages, for example.
  • machine messages are, for example, between 500 - 1,500 different machine messages. These are currently not standardized in their type and error code and depend on individual customer specifications and the respective machine control. In preferred embodiments of the invention, these machine messages are so precise and specific that the user can directly determine the cause of the error and possibly even receive instructions for action.
  • the at least one evaluation unit is designed to retrieve and evaluate machine messages from the at least one monitored machine when a time deviation occurs. In other embodiments of the invention, the at least one evaluation unit is designed to continuously retrieve the machine messages from the at least one monitored machine. Continuous data retrieval ensures a comprehensive database that can be used, for example, to predict machine status using AI and/or ML.
  • a combination of retrieving machine messages when a time deviation occurs for a first group of machine messages with a continuous retrieval of the machine messages of a second group is also possible in embodiments of the invention.
  • the at least one evaluation unit is designed to count and store the frequencies of occurrence of at least one specific machine message. Depending on the machine message and its frequency or the frequency trend in embodiments of the invention, this is an indicator of the need for a maintenance measure.
  • the at least one evaluation unit is for determining and/or storing the maximum, minimum and/or average duration of the occurrence of specific machine messages, the assignment of machine messages to a specific product ID and/or the assignment of machine messages to specific assemblies or parts of the at least one monitored machine.
  • the at least one evaluation unit is designed to retrieve and evaluate the consumption of at least one consumable medium of the at least one monitored machine.
  • the consumption of the following exemplary consumable media can be called up using the evaluation unit: the electrical energy required for a cycle or a subcycle, the amount of compressed air, oil or hydraulic oil, nitrogen, water, steam or hot water required.
  • the evaluation unit is designed to retrieve and evaluate the consumption of at least one consumable medium when a time deviation occurs. In other embodiments of the invention, the at least one evaluation unit is designed to continuously retrieve the consumption of at least one consumable medium.
  • a combination of retrieving the media consumption when a time deviation occurs for a first group of media consumption with a continuous retrieval of the media consumption of a second group of media consumption is also possible in embodiments of the invention.
  • setpoint values can be called up for the at least one media consumption that can be called up in the respective configuration using the at least one evaluation unit and the recorded media consumption can be compared with the setpoint values. If a consumption value lies outside any defined tolerances around the target value, a consumption deviation can be determined using the at least one evaluation unit.
  • the deviation of at least one media consumption from the target values may be an indicator of specific causes, errors or defects.
  • a cause list can be called up for various consumption deviations or combinations of consumption deviations using the at least one evaluation unit, so that the cause, the error or the defect can be automatically clearly identified with the help of the at least one evaluation unit or the cause list can at least be further restricted automatically.
  • the device for acquiring measurement data from a machine has at least one communication device for connecting to at least one additional data source and/or for transmitting data to a higher-level storage and/or evaluation unit, which is preferably used for data storage and/or evaluation several machines are/are designed.
  • additional data sources are, for example, other machines, preferably of the same machine type, which are, for example, identical or almost identical in construction, processes or devices arranged along the value chain in front of or behind the at least one monitored machine
  • a central storage and/or evaluation unit for example has larger resources to carry out extensive data evaluations or can access a larger amount of data, construction data of the at least one monitored machine and/or the CAD model of the at least one monitored machine.
  • the central storage and/or evaluation unit can be implemented, for example, on a local server, in particular at the installation location (e.g. production site) of the at least one monitored machine, and/or on a cloud server.
  • central storage and/or evaluation unit saves additional data processing capacity on each individual machine and, in embodiments of the invention, makes it possible to display the results of data evaluation using mobile data technology regardless of location, as well as local, regional or global benchmarking of various monitored machines.
  • the at least one evaluation unit is designed to carry out a benchmark - i.e. the data comparison of several monitored machines (e.g. tire heating presses) locally in a plant, regionally for several plants and globally across many/all plants.
  • a benchmark i.e. the data comparison of several monitored machines (e.g. tire heating presses) locally in a plant, regionally for several plants and globally across many/all plants.
  • the integration of upstream process steps in product production (e.g. mixer, extrusion and tire construction in tire production) and downstream process steps (including quality control) is in embodiments of the invention using the at least one evaluation unit for diagnosing the machine condition and/or the product quality of the individual product (e.g tires) can be used.
  • the tire structure is specified by information on the dimensions of the (green) tire (e.g. diameter and width), the weight, the composition of the rubber mixture(s) of the green tire and/or the (layer) structure of the green tire and can be accessed from a data source using the at least one evaluation unit. This means, for example, that the specified weight of the green tire can be taken into account as an influencing factor on the duration of certain movements in the sense of subcycles.
  • feedback from the quality control to a monitored tire heating press is established in order to provide a basis for the effects of the process parameters of the tire heating press on the product quality.
  • product-related data can be made available in embodiments of the invention, taking into account the entire value chain.
  • the energy requirement and/or the material requirement for the production of a tire can be shown.
  • the data basis can in turn be used for maintenance management to optimize machine operation and/or troubleshooting and/or product further development of the produced product.
  • machine learning methods and/or artificial intelligence are applied to the process and machine-relevant data of the entire value chain in order, for example, to be able to determine a forecast of the product quality of a tire based on process data. Accordingly, in corresponding embodiments of the invention, the need for quality assurance measures at the end of the value chain can be reduced.
  • condition monitoring with condition prediction is implemented using the evaluation unit and the data evaluated with the evaluation unit over time in the interaction of condition parameters and the operating behavior in certain situations using statistical methods/predictions.
  • the at least one evaluation unit is for applying artificial intelligence (Kl) and/or machine learning (ML) methods to the accessible data.
  • Kl artificial intelligence
  • ML machine learning
  • this enables early issuing of warning messages regarding impending defects and/or required maintenance.
  • the state of the at least one monitored machine for example a tire heating press
  • the determined indicators can be output as a visual display using digital terminals.
  • Digital devices in this sense include smartphones, smartwatches, tablets, notebooks, PCs or digital display boards.
  • current alarm and/or fault messages for a machine can be output at a glance, including symbolic criticality, message name and time stamp.
  • details of individual alarm and/or fault messages for a machine can be displayed with a name, description, solution instructions, information about the same message on other machines with a time stamp and/or a link to the product produced under error conditions (e.g. tire ID).
  • a message overview of several monitored machines can be output at a glance with a symbol for criticality, designation, machine location (“trench”), machine number and/or time stamp.
  • maintenance management in embodiments of the invention is provided with a control center for maintenance, which makes the currently necessary maintenance measures for all monitored machines (e.g. tire heating presses) transparent .
  • priorities for maintenance and repair can be derived and related malfunctions of several machines can be identified against the background of the shared infrastructure (e.g. group hydraulics, heating media, etc.). The last, for example, about 10 cycle times of a monitored machine or a monitored group of machines (e.g. heating press or group of heating presses, e.g.
  • trench / entire boiler room which can be flexibly adjusted if necessary, can be displayed as an overview in preferred embodiments of the invention during operational operation and in relation can be set to the specification of the tire produced. If the actual cycle time is higher than the target cycle time, the deviation and, if necessary, optional information on checking and/or optimally setting relevant assemblies or individual functions can be output as a message. Exact threshold values and tolerance ranges for the monitored machine parameters can be defined for the respective machine configuration.
  • the reporting function can be (de)activated. In embodiments of the invention, the operating data can be displayed in detail for the relevant assemblies or individual functions.
  • improvement measures for the at least one monitored machine can be automatically suggested using the at least one evaluation unit based on the evaluated data.
  • machine performance can be improved, for example, by keeping the cycle times or cycle times, for example of tire heating presses, stably low in order to increase productivity.
  • early warnings can be generated based on evaluated data using the at least one evaluation unit, which increase machine availability by avoiding unplanned downtimes, supporting repair and maintenance measures and/or reducing spare parts consumption.
  • the digital approach makes it possible to display the energy consumption of the at least one monitored machine, for example a tire heating press, in production and thus make it accessible to a user or operator of the machine for measures to improve energy consumption/the CO2 footprint.
  • the invention enables the following advantages or has the following features individually or in combination:
  • intelligent vulcanization of a tire is realized.
  • the so-called “smart curing” includes data exchange with tire heating presses in the entire heating area as well as the necessary database for recording production and process data. This system enables simultaneous production monitoring, tracking, recipe management and analysis of the tire heating presses.
  • a control loop is implemented which intervenes in the machine control depending on the detected time deviation or the identified cause of the time deviation (e.g. automatic provision of digital parameters in the machine PLC, changing configurations) or mechanical actuators for targeted purposes Intervention in the system to be regulated is used, so that a "self-healing" tire heating press is realized.
  • Areas of application include, for example, production monitoring (e.g. production plan vs. actual, OEE, TCO), process monitoring (e.g. vulcanization data acquisition, recipe management, quality assurance), machine monitoring (e.g. condition monitoring, predictive maintenance, alarm diagnosis, machine service), energy monitoring (e.g. electronic Electricity, compressed air, oil, hardening agent).
  • production monitoring e.g. production plan vs. actual, OEE, TCO
  • process monitoring e.g. vulcanization data acquisition, recipe management, quality assurance
  • machine monitoring e.g. condition monitoring, predictive maintenance, alarm diagnosis, machine service
  • energy monitoring e.g. electronic Electricity, compressed air, oil, hardening agent.
  • Applied technology/methods in embodiments of the invention are, for example, sensors, actuators, PLC programming and control, IT networking of machines (e.g. tire heating presses), edge/fog, edge/fog computing, HoT gateways, Internet connection/protocols, Cloud technology, data analytics, mobile application, machine learning algorithms/artificial intelligence, virtual reality and/or augmented reality.
  • machines e.g. tire heating presses
  • edge/fog edge/fog computing
  • HoT gateways Internet connection/protocols
  • Cloud technology data analytics
  • mobile application machine learning algorithms/artificial intelligence
  • virtual reality and/or augmented reality augmented reality
  • Areas of application include, for example, production monitoring (e.g. keeping the cycle times of tire heating presses stably low in order to increase productivity by outputting deviations between predetermined target and measured actual values in the cycle time of (partial) phases of the tire vulcanization process), process Monitoring (e.g. using machine alarm messages and machine parameters to display quality defects in the tire vulcanization process, whereby monitoring the vulcanization cycle times offers support to prevent previously unnoticed process deviations that would otherwise lead to a continuous increase in cycle times in the tire vulcanization process), machine monitoring controlling (e.g. through Correlating cycle time deviations with machine parameters and/or fault messages. In this way, information about the causes of faults can be derived automatically and suggestions for troubleshooting can be made automatically.
  • a digital maintenance tool for machines eg for tire heating presses
  • a digital maintenance tool for machines is implemented.
  • a method and a device for the efficient and effective maintenance of machines are implemented.
  • the method and the device are based on the principles of digital condition monitoring and/or artificial intelligence.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect wear or defects in at least one component, such as the hydraulic unit, the pneumatic unit, a loading and/or unloading device, a locking unit or a safety scanner.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect wear or defects in at least one component as such or as part of an assembly, such as a shock absorber, hydraulic cylinder, motor, a line (leakage/clogging) or a sensor.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect wear or defects in at least one hydraulic unit.
  • the evaluation unit in embodiments of the invention is used to record cycle or subcycle times that are influenced directly or indirectly by the state of the hydraulic unit, and/or to record the hydraulic pressure using at least one pressure sensor and/or to evaluate machine messages and/or the control parameters (Configuration) relating to the hydraulic unit.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect defects and/or wear of the pressure regulator of at least one hydraulic unit. If the pressure regulator of the hydraulic unit is defective or worn, a different, usually reduced, pressure is provided instead of the target pressure. This slows down hydraulically realized movements of the machine, so that the corresponding cycle and/or subcycle times become longer.
  • the at least one evaluation unit is used to retrieve a cause list based on a detected deviation of a cycle or subcycle time with a possible cause in the hydraulic system, for example Comprehensively the causes of wear of the hydraulic unit, leakage in the hydraulic system, incorrect control of the hydraulic unit, incorrect setting of the hydraulic system and wear of the hydraulic cylinders can be accessed.
  • criteria for the individual possible causes can be called up and preferably checked automatically using the at least one evaluation unit in advantageous embodiments of the invention.
  • one or more of the following criteria can be called up and preferably checked: pressure in the pressure line of the hydraulic unit, electrical parameters (currents, voltages, power consumption) on the hydraulic unit, temperature of the hydraulic oil, oil level of the hydraulic unit, flow in the hydraulic line of the hydraulic unit (leakage detection), vibrations on the motor of the hydraulic unit, machine messages about timeout for hydraulic movements or temperature warning of hydraulic oil, data from the upstream and/or downstream value chain.
  • the at least one cause can be clearly determined or the list of causes can at least be further reduced using the at least one evaluation unit.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect defects and/or wear in the closing unit of a tire heating press.
  • a defect/wear of the clamping unit can be detected in embodiments of the invention by evaluating the cycle and/or subcycle times and/or by monitoring the energy consumption of the hydraulic unit and/or by evaluating machine messages.
  • hydraulic leakage is detected using the at least one evaluation unit based on a detected deviation of a cycle or subcycle time with a possible cause in relation to the closing unit to retrieve a cause list, for example comprising the causes of lack of lubrication, sliding plates or mold segments of the tire mold the segment mold actuation, incorrect control of the hydraulic function to close the press (configuration), incorrect setting the hydraulic function for closing the press (for example setting the pressure relief valve).
  • a cause list for example comprising the causes of lack of lubrication, sliding plates or mold segments of the tire mold the segment mold actuation, incorrect control of the hydraulic function to close the press (configuration), incorrect setting the hydraulic function for closing the press (for example setting the pressure relief valve).
  • criteria for the individual possible causes can be called up and preferably checked automatically using the at least one evaluation unit in advantageous embodiments of the invention.
  • one or more of the following criteria can be called up and preferably checked: pressure in the pressure line of the hydraulic unit, hydraulic closing pressure provided, electrical parameters (currents, voltages, power consumption) on the hydraulic unit, temperature of the hydraulic oil, flow in the hydraulic line of the hydraulic unit (leakage detection), oil level of the hydraulic unit, vibrations on the motor of the hydraulic unit, machine messages about the timeout for the closing process, data from the upstream and/or downstream value chain.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect a defect and/or wear of the safety scanner of at least one machine by evaluating machine messages. In embodiments of the invention, the at least one evaluation unit is designed to detect an interruption in the connection of at least one sensor of at least one machine.
  • the at least one evaluation unit is designed for driver recognition of required maintenance measures.
  • the at least one evaluation unit is designed to evaluate machine messages and/or to evaluate the current process step in the process cycle.
  • the at least one evaluation unit is designed to evaluate the machine messages for a release signal, in particular in the case of a tire heating press, and to compare the release signal with the current process step of the process cycle. If the release signal is not detected during the vulcanization process step, the machine is malfunctioning.
  • the at least one evaluation unit is designed to monitor downtimes of at least one machine.
  • the development of downtimes, in particular their increase, is also an indicator of the need for maintenance measures in embodiments of the invention.
  • the at least one evaluation unit is designed to monitor sensor signals and/or messages from the security system of at least one machine.
  • the at least one evaluation unit is designed to evaluate light barrier signals. Using light barriers is common Safety zones around machines, such as tire heating presses, are secured. As soon as a light barrier is triggered, the machine stops.
  • Corresponding triggering of the safety system can be visualized using the invention via machine messages and/or cycle interruptions.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect defects and wear of at least one pneumatic unit.
  • the evaluation unit is designed to record cycle or subcycle times that are influenced directly or indirectly by the state of the pneumatic unit and/or to record the pneumatic pressure using at least one pressure sensor and/or to evaluate machine messages relating to the pneumatic unit.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect defects in the compressed air supply of the pneumatic system of at least one machine.
  • the evaluation unit is designed to monitor the pressure in the pneumatic system and/or in the compressed air supply.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect wear on at least one loading and/or unloading device of at least one machine.
  • the evaluation unit in embodiments of the invention is designed to record cycle or subcycle times that are influenced directly or indirectly by the state of the loading and/or unloading device and/or to evaluate machine messages relating to the loading and/or unloading device.
  • the at least one evaluation unit for detecting wear is designed on at least one loading and/or unloading device of at least one machine.
  • the evaluation unit is designed to detect an oil leak on at least one machine.
  • An oil leak can occur, for example, at connection points or a crack/hole in the oil line.
  • the at least one evaluation unit is designed to detect an oil leak on at least one machine by evaluating machine data from the hydraulic unit (e.g. oil level, energy consumption).
  • a machine according to the invention has at least one device according to the invention for recording measurement data from a machine.
  • a tire heating press according to the invention has at least one device according to the invention for recording measurement data from a machine.
  • a method according to the invention for acquiring measurement data from a machine comprises at least the following steps:
  • a cause list comprising possible causes for the detected deviation is then automatically loaded based on the at least one detected time deviation.
  • the retrieved cause list is then automatically output.
  • the causes of the cause list that are in question for the detected time deviation are automatically checked using at least one criterion for clearly identifying the at least one cause or for narrowing down the cause list.
  • the identified cause/causes or the limited list of causes are then automatically output.
  • suggestions for action and/or instructions for action to remedy the at least one identified cause are then automatically retrieved.
  • the suggested actions are then automatically output and/or automated implementation of defined instructions for resolving the at least one cause.
  • data is automatically loaded from at least one additional data source and used to automatically uniquely identify the at least one cause or to narrow down the list of causes based on predetermined criteria.
  • this is designed as a method for acquiring measurement data from at least one tire heating press.
  • At least one device according to the invention for acquiring measurement data from a machine, a machine according to the invention and/or a tire heating press according to the invention is used.
  • a method according to the invention for digital condition monitoring for the cycle times of a machine e.g. a tire heating press
  • a machine e.g. a tire heating press
  • Monitoring the cycle of a tire heating press to produce a tire over time from start to finish provides information as to whether the machine in question meets production requirements and design specifications.
  • Monitoring the cycle over time based on individual sections or even individual movements provides detailed information about the condition of a tire heating press: early detection of possible machine errors, localization of problem areas and causes of problems in error analysis as well as tips for preventative measures Maintenance. Whenever the target and actual times of a section or an individual machine movement in the production cycle deviate beyond a specific tolerance range, then this is an indicator of a certain number of possible errors and causes of errors.
  • the determined indicators are displayed using digital devices (e.g. smartphones, smartwatches, tablets, notebooks, PCs, digital display boards).
  • digital devices e.g. smartphones, smartwatches, tablets, notebooks, PCs, digital display boards.
  • This cycle time monitoring based on individual movements and the support derived therefrom for error analysis and elimination is at the center of this embodiment of the invention.
  • this detailed cycle time monitoring is supplemented by a link with the collection and analysis of alarm and fault messages from the machine, the sensory monitoring of individual components, the data-based comparison of several tire heating presses with each other ("benchmarking", creation of data-based "collections of experience” / “knowledge pools”. “ / “Case databases”),
  • 3D visualization techniques in the sense of augmented reality or virtual reality.
  • a control loop is additionally set up using data technology and actuators, so that the previously described diagnostics/analysis is supplemented by “self-healing”, self-regulating measures.
  • cycle times of a machine are monitored.
  • the last (approximately 4-5; flexibly adjustable) cycle times of a tire heating press or a group of tire heating presses (trench/entire heating chamber) are shown as an overview during operation and are set in relation to the specification of the tire produced. If the actual cycle time is higher than the target cycle time, the deviation as well as advice on control and the optimal one are preferred Setting relevant assemblies or individual functions is output as a message. Exact thresholds and tolerance ranges are predefined.
  • the reporting function can be (de)activated in embodiments of the invention. If necessary, the operating data for the relevant assemblies or individual functions can be displayed in detail.
  • instructions are given for checking subsystems (e.g. supply pressure for hydraulics or pneumatics) and/or instructions for checking assemblies or individual functions that are not in the target state/in a fault state and a relevant one have an influence on the respective (process) section.
  • checking subsystems e.g. supply pressure for hydraulics or pneumatics
  • instructions for checking assemblies or individual functions that are not in the target state/in a fault state and a relevant one have an influence on the respective (process) section.
  • the performance/setting in embodiments of the invention is checked manually or automatically using sensors and adjusted manually or automatically using actuators.
  • this is coupled with a technical brief instruction (possibly additionally with a connection to online training) and is supported by component-specific data from condition monitoring.
  • the operating data of all assemblies or individual functions are stored long-term for statistical evaluations and are accessible to machine experts.
  • key figures for the productivity and/or availability of the machines are derived through cycle time monitoring and the associated target/actual comparison of movement times.
  • average values of past cycles and forecasts for future cycles are created either from statistical methods or with the help of machine learning algorithms.
  • the determined cycle times are displayed in a table (e.g. as a total duration and duration per section), in embodiments of the invention in a table in detail (i.e. all individual movements of a phase) or in a graphical representation form, for example as a diagram (e.g. as Duration of the entire cycle and duration of individual phases).
  • metrics for productivity and availability are derived in conjunction with the collection and analysis of alarm and fault reports from the machine.
  • a derivation is made indirectly, from the operating behavior (actual values) and its development (trends).
  • all alarm and fault messages are stored long-term for statistical evaluations and are accessible to machine experts.
  • the processing of the reports is documented digitally, ideally according to a predetermined scheme in order to be able to create long-term analyses/correlations.
  • the aim is to be able to carry out analyzes of the operating behavior of the machine from the most detailed recording of the alarm/error message (Fault Analytics) and the corrective measures taken (Maintenance/Action Logfile) and a statistical evaluation.
  • condition monitoring is implemented using statistical methods/predictions in the interaction of condition parameters [explicit information via sensors] and the operating behavior in certain situations.
  • current alarm and fault messages for a machine are displayed in an overview, including symbolic criticality, message name and time stamp.
  • details of an individual alarm and fault message for a machine are displayed with a name, description, solution instructions, information about the same message on other machines with a time stamp and a link to the product produced under error conditions (product ID).
  • an overview of messages for several machines is output with a symbol for criticality, designation, machine location (“trench”), machine number and/or time stamp.
  • individual components of the at least one monitored machine are monitored using sensors.
  • machine learning (ML)/artificial intelligence (Kl) algorithms are used to predict the future behavior of the machine.
  • average values of past cycles and forecasts for future cycles are created either from statistical methods or using machine learning algorithms. Different statistical methods and machine learning algorithms come into consideration for this, which can also be combined with and among each other.
  • Input parameters are, for example: recipe parameters, machine parameters, cycle times, alarm and fault messages and/or sensor data.
  • Result parameters include, for example, future cycle times, alarm and fault messages and/or machine states (sensor data to be measured).
  • the quality of the predictions depends on the “extent of training” with exemplary data.
  • the quality of the prediction naturally decreases the further into the future one looks.
  • 3D visualization techniques in the sense of augmented reality or virtual reality are used.
  • the invention enables visual navigation around and “through” the machine in corresponding embodiments, including zooming in and out for detailed or overview views. Furthermore, machine movements can be displayed dynamically and therefore simulated using 3D visualization techniques. This supports the understanding of information through data analysis as well as the localization of relevant machine locations and the identification of required spare parts.
  • CAD data constructive machine data
  • condition monitoring cycle times, alarm and fault messages as well as sensor data
  • a control loop for “self-healing” machines is implemented.
  • a control loop is additionally set up using data technology and actuators, so that the previously described diagnostics/analysis can be carried out by “self- healing”, self-regulating measures are supplemented.
  • the invention is characterized in this regard by the combinatorics of different data sources (cycle times, sensor data, alarm and fault reports), by the use of statistical procedures and ML methods and/or by local, regional or global benchmarking via the central constructed data pool.
  • the methods of cycle time monitoring, sensory monitoring, the evaluation of machine messages and the monitoring of media consumption with regard to the device according to the invention for recording measurement data from a machine each implemented alone or in the various executable combinations.
  • Figure 1 A block diagram of an embodiment of a device according to the invention for recording measurement data from a machine
  • FIG. 2 Another block diagram of an embodiment according to the invention
  • FIG. 3 A block diagram of a further embodiment according to the invention
  • FIG. 4 A block diagram of functional modules according to the invention
  • Embodiment of a method for recording measurement data from a machine Embodiment of a method for recording measurement data from a machine
  • Figure 5 A representation of a cycle time diagram with the individual phases of a
  • Figure 6 A tabular representation of recorded cycle times and phases with a display of the deviations from the respective target value
  • Figure 7 A graphical representation of recorded cycle times for the entire cycle and individual phases
  • Figure 8 A detailed tabular representation of recorded cycle times and phases
  • Figure 9 A representation of derived key figures for productivity and availability
  • Figure 10 An exemplary representation of alarm and fault messages issued
  • Figure 11 An exemplary representation of details of an alarm or fault message
  • Figure 12 A message overview for several machines with a symbol for criticality
  • the device (1) shows an embodiment of a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10).
  • the device (1) has a recording device (2) for recording at least one machine parameter and an evaluation unit (3) for evaluating the data recorded using the recording device (2) and carrying out condition monitoring.
  • the data recorded using the recording device (2) can be transmitted directly or indirectly to an evaluation unit (3) via a network (4). Indirectly means that they are first stored on a storage device (5). In addition, the recorded data is stored in parallel in an external storage device (6), in the present case implemented as cloud storage.
  • the recording device (2) accesses the machine control to record the machine data.
  • Figure 2 shows a schematic block diagram of a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10) in an application with a tire heating press.
  • the evaluation unit (3) is implemented using applications that run on a server (7).
  • Outputs for the “energy monitoring” and “condition monitoring” functions can be output on output devices (8).
  • Figure 3 shows schematically an application of the device (1) according to the invention for recording measurement data of a machine (10) as a digital maintenance tool, with information on the maintenance requirements of the monitored tire heating press based on a Cycle time monitoring, the evaluation of machine messages and the monitoring of media consumption (in this case energy consumption).
  • Figure 4 shows schematically the use of data and functions of the device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10) in combination with a statistical model or a machine learning model to enable predictions about the duration of cycles and subcycles of a tire heating press .
  • FIG. 5 shows a table in which the overall cycle of a tire heating press is divided into the various subcycles.
  • the subcycles or process steps are listed in column II and numbered in column I.
  • the columns in Block III visualize the duration of the individual subcycles and their timing.
  • the subcycles are thematically assigned to the groups “Opening the tire heating press” (A), “Unloading the tire heating press” (B), “Loading the tire heating press” (C) and “Closing the tire heating press” (D).
  • FIG. 6 shows an output that can be generated automatically using a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10) in corresponding embodiments, which corresponds to different overall cycles identified by the respective cycle IDs, as well as the associated defined subcycles “opening the tire heating press”.
  • "Unloading the tire heating press”, “Loading the tire heating press” and “Closing the tire heating press” as well as the “Vulcanization process” shows the respective duration as well as any deviations from the target time.
  • corresponding outputs can be generated, for example, depending on a product ID (e.g. tire ID), so that the information content can be adjusted as required.
  • FIG. 7 shows a further output that can be generated automatically using a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10) in corresponding embodiments, in which case the information prepared in tabular form in FIG. 6 is shown graphically using curves.
  • Figure 8 shows another output that can be generated automatically using a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10) in corresponding embodiments, the subcycle “opening the tire heating press” being divided into further subcycles corresponding to the individual process steps for opening the tire heating press .
  • a corresponding detailed evaluation can also be called up for the other defined higher-level subcycles “Unloading”, “Loading” and “Closing”.
  • Figure 9 shows another output that can be generated automatically using a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10) in corresponding embodiments, the performance indicators “availability” and “performance” of a specific monitored machine being shown as a bar chart for different consecutive days .
  • Figure 10 shows examples of various machine messages from a tire heating press, which can be evaluated using corresponding embodiments of a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10).
  • Figure 11 shows an output that can be generated automatically in corresponding embodiments using a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10), whereby the category of the machine message (Safety) corresponds to a machine message “E-Stop operator panel is active”. Description of the machine message as well as suggestions for action to resolve the error are output. Furthermore, machine messages that occur in embodiments of the invention are linked to product IDs so that these products can be subjected to a targeted subsequent check if necessary.
  • Figure 12 shows another output that can be generated automatically in corresponding embodiments using a device (1) according to the invention for recording measurement data from a machine (10), whereby the time and frequency of individual machine messages can be called up.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine sowie eine Reifenheizpresse aufweisend eine Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten. Die Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse weist mindestens eine Erfassungsvorrichtung (2) zur Erfassung mindestens eines Maschinenparameters der mindestens einen überwachten Reifenheizpresse und mindestens eine Auswerteeinheit (3) auf, wobei die mindestens eine Erfassungsvorrichtung (2) zur Erfassung der für die Durchführung eines Prozesszyklus benötigten Zykluszeit ausgebildet ist und wobei die mindestens eine Auswerteeinheit (3) basierend auf der erfassten Zykluszeit zur Zustandsüberwachung der mindestens einen überwachten Reifenheizpresse ausgebildet ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine sowie Reifenheizpresse aufweisend eine Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Reifenheizpresse aufweisend mindestens eine Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine.
Die Erfindung umfasst in Ausführungsformen eine digitale Anwendung für Maschinen, insbesondere für Reifenheizpressen.
Bekannte Reifenheizpressen weisen bereits eine digitale Steuerung auf, über die die einzelnen, je nach Maschinenausstattung variierenden Prozessschritte steuerbar sind. Darüber hinaus weisen viele bekannte Reifenheizpressen auch eine Auswerteeinheit auf, mit der bestimmte Funktionen oder Fehlfunktionen der Reifenheizpresse detektierbar und entsprechende Maschinenmeldungen generierbar sind.
Diese Maschinenmeldungen müssen bei bekannten Reifenheizpressen vom Anwender, Betreiber bzw. dem Wartungspersonal manuell ausgelesen und interpretiert werden.
Bei Produktionsmaschinen, so auch bei Reifenheizpressen, ist es in der Regel wichtig, möglichst geringe Prozesslaufzeiten zu realisieren, um einen hohen Durchsatz zu ermöglichen. Die Prozesslaufzeit wird dabei für eine bestimmte Maschinenkonfiguration spezifiziert und wird bei einer spezifikationsgemäßen Inbetriebnahme einer neuen bzw. verschleiß- und defektfreien Maschine innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs eingehalten.
Mit dem Betrieb einer Maschine treten jedoch Verschleiß an den verschleißbehafteten Baugruppen bzw. Bauelementen sowie ggf. Defekte auf, die sich negativ auf die realisierbare Prozesslaufzeit auswirken.
Weiterhin ist es bei Produktionsmaschinen, so auch bei Reifenheizpressen, in der Regel wichtig, möglichst geringe Medienverbräuche zu realisieren, um einen effizienten Medieneinsatz zu ermöglichen.
Der Medienverbrauch, beispielsweise in Form der für einen Prozessdurchlauf benötigten (elektrischen) Energie, der Druckluft, des Öls oder Hydrauliköls, von Stickstoff, von Dampf oder von Heißwasser, wird dabei für eine bestimmte Maschinen- und Prozessspezifikation spezifiziert und wird bei einer spezifikationsgemäßen Inbetriebnahme einer neuen bzw. verschleiß- und defektfreien Maschine innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs eingehalten.
Mit dem Betrieb einer Maschine treten jedoch Verschleiß an den verschleißbehafteten Baugruppen bzw. Bauelementen sowie ggf. Defekte auf, die sich negativ auf den realisierbaren Medienverbrauch auswirken können.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine sowie eine Reifenheizpresse zu schaffen, die zumindest einen Teil der vorgenannten Probleme löst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß Patentanspruch 1 sowie eine Reifenheizpresse gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erfassung von Messdaten einer Maschine anzugeben, das zumindest einen Teil der vorgenannten Probleme löst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß Patentanspruch 14 gelöst.
In den abhängigen Patentansprüchen werden vorteilhafte Aspekte der Erfindung beansprucht. Die nachfolgend offenbarten Merkmale einer Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine, einer Reifenheizpresse sowie eines Verfahrens zur Erfassung von Messdaten einer Maschine sind in allen ausführbaren Kombinationen Bestandteil der Erfindung.
In Ausführungsformen der Erfindung wird eine digitale Lösung für die Zustandsüberwachung von Maschinen, insbesondere von Reifenheizpressen, Reifenaufbaumaschinen, Mischmaschinen z.B. für Gummi oder für Maschinen aus der Lebensmittel- und/oder Speiseölproduktion, realisiert.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine ist zur Überwachung mindestens einer Maschine ausgebildet und umfasst mindestens eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung mindestens eines Maschinenparameters der mindestens einen überwachten Maschine und mindestens eine Auswerteeinheit.
Mithilfe der mindestens einen Erfassungsvorrichtung ist als Maschinenparameter die für die Durchführung eines Prozesszyklus benötigte Zykluszeit erfassbar.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist mithilfe der mindestens einen Erfassungsvorrichtung mindestens eine, der Dauer eines definierten Prozessschritts oder einer definierten Folge von Prozessschritten entsprechende Subzykluszeit erfassbar.
Vorzugsweise ist mithilfe der mindestens einen Erfassungsvorrichtung die für die Durchführung eines Prozesszyklus benötigte Zykluszeit und mindestens eine Subzykluszeit erfassbar.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Prozesszyklus in Subzyklen aufgeteilt, wobei jeder Subzyklus einer definierten Maschinenbewegung bzw. einer Folge von Maschinenbewegungen entspricht.
Die Dauer jedes der definierten Subzyklen ist in besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung mithilfe der mindestens einen Erfassungsvorrichtung erfassbar.
Zur Erfassung der Zyklus und/oder Subzykluszeiten ist die mindestens eine Erfassungsvorrichtung zum Abruf von Daten aus der Maschinensteuerung und/oder zur Auswertung von Maschinenmeldungen und/oder zur sensorischen Überwachung der jeweiligen Maschine ausgebildet. Die Maschinensteuerung der mindestens einen überwachten Maschine gibt beispielsweise mit einem Steuerbefehl den Startzeitpunkt eines Zyklus oder Subzyklus vor und erkennt den Endzeitpunkt eines Zyklus oder Subzyklus anhand eines Messwerts, beispielsweise in Form der Aktivierung eines Schalters / Tasters bei Erreichen einer bestimmten Position, auf den mit einem weiteren Steuerbefehl zum Start des nächsten Prozessschritts reagiert wird.
In entsprechenden Ausführungsformen mit dem Abruf von Daten aus der Maschinensteuerung ist die mindestens eine Erfassungseinrichtung beispielsweise zur Erfassung einer ersten Zyklus- oder Subzykluszeit durch die Messung der Zeit zwischen einem ersten Steuerbefehl, der den ersten Zyklus oder Subzyklus einleitet, und einem zweiten Steuerbefehl, der den nächsten, zweiten Zyklus oder Subzyklus einleitet, oder einem detektierten Ereignis, das das Ende des ersten Zyklus oder Subzyklus signalisiert, ausgebildet.
Darüber hinaus können auch bestimmte Maschinenmeldungen mit dem Start oder dem Ende eines Zyklus oder Subzyklus korrespondieren, sodass die Detektion einer entsprechenden Maschinenmeldung mithilfe der mindestens einen Erfassungseinrichtung den Start- oder Stoppzeitpunkt eines Zyklus oder Subzyklus definieren kann.
Weiterhin sind Start und Ende von Zyklen oder Subzyklen in Ausführungsformen der Erfindung durch eine sensorische Überwachung der mindestens einen überwachten Maschine detektierbar. Beispielsweise sind mithilfe einer bildgebenden Überwachung der mindestens einen Maschine Beginn und Ende bestimmter Prozessschritte erfassbar, insbesondere dann, wenn es sich um Bewegungen handelt.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung sind die vorstehend genannten Wege zur Erfassung der Zyklus- und/oder Subzykluszeiten in allen möglichen Optionen miteinander kombiniert.
Die mindestens eine Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine ist basierend auf der mithilfe der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfassten Zyklus- und/oder Subzykluszeiten zur Zustandsüberwachung der mindestens einen überwachten Maschine ausgebildet.
Zustandsüberwachung im Sinne der Erfindung ist dabei in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die konkrete Zustandsüberwachung der mindestens einen überwachten Maschine insgesamt sowie auf Baugruppen- und/oder Funktionsebene. Besonders vorzugsweise ist eine Zustandsüberwachung auf Bauteilebene realisiert. Die mindestens eine Auswerteeinheit ist zur Zustandsüberwachung vorzugsweise zum Abruf von gespeicherten Sollwerten, Toleranzen und/oder Grenzwerten zumindest der Zykluszeit, vorzugsweise zusätzlich von allen definierten Subzyklen, ausgebildet.
Beispielsweise ist diese dazu zum Abruf der Sollwerte von einer lokalen Speichereinrichtung als Bestandteil der Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten und/oder von einem externen Datenspeicher, beispielsweise als Teil einer maschinenübergreifenden Datenbank an einem Produktionsstandort oder in der Cloud, ausgebildet. Vorzugsweise wird zu der mindestens einen Zyklus und/oder Subzykluszeit jeweils ein zugeordneter Toleranzbereich oder Grenzwert abgerufen. Grundsätzlich ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass nur die Toleranzbereiche und/oder Grenzwerte aller Zyklus- / Subzykluszeiten abrufbar sind.
Darüber hinaus ist die mindestens eine Auswerteeinheit zum Vergleich der erfassten realen Zyklus- und/oder Subzykluszeiten mit den Sollwerten und/oder den Toleranzbereichen oder den Grenzwerten zu den Sollwerten ausgebildet.
Fällt mindestens eine der erfassten Zeiten aus dem Toleranzbereich der für den Gesamtprozess und/oder den jeweiligen Prozessschritt definierten Sollwerte bzw. übersteigt oder unterschreitet den jeweiligen Grenzwert, ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Detektion einer Zeitabweichung ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens einen Auswerteeinheit bei der Detektion einer Zeitabweichung zur Erzeugung eines Abweichungssignals ausgebildet, das die Abweichung mindestens einer der erfassten Zeiten signalisiert.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens einen Auswerteeinheit bei der Detektion einer Zeitabweichung zur Ausgabe des mindestens einen Abweichungssignals ausgebildet.
Vorzugsweise sind die Abweichungssignale entsprechend dem jeweiligen Zyklus oder Subzyklus individuell identifizierbar, sodass anhand der Abweichungssignals feststellbar ist welcher Zyklus / Subzyklus von dem Sollwert bzw. den Sollwerten abweicht.
In Ausführungsformen der Erfindung ist mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit je nach individueller Abweichung von Soll- und Ist-Zeit eine Abweichungsmeldung generierbar, die mindestens den abweichenden Zyklus und/oder Subzyklus identifiziert. In Ausführungsformen der Erfindung ist die Auswerteeinheit zur automatisierten Detektion der der Zeitabweichung zugrundeliegenden mindestens einen Ursache oder zumindest zur automatisierten Eingrenzung der möglichen Ursachen ausgebildet.
Durch die Zuordnung von Subzyklen zu bestimmten Prozessschritten bzw. Maschinenbewegungen ist basierend auf Identifikation des abweichenden Subzyklus bereits eine Eingrenzung der möglichen Ursachen auf solche möglich, die die Dauer des jeweiligen Subzyklus beeinflussen.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit den individuellen Zyklen oder Subzyklen zugeordnete Ursachenlisten abrufbar, die die verschiedenen für die jeweilige Zeitabweichung infrage kommenden Ursachen enthalten.
Ursachen für eine Abweichung der Zyklus- oder Subzykluszeit können beispielsweise Verschleiß, Defekte, fehlerhafte Einstellungen, Material- und/oder Produktionsfehler sein.
Vorzugsweise ist jeder in der Ursachenliste aufgeführten Ursache mindestens ein Kriterium zugeordnet, wobei aus der Überprüfung des Vorliegens oder Nichtvorliegens des mindestens einen Kriteriums ermittelbar ist, ob die jeweilige Ursache zutrifft oder zutreffen kann.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteinheit mit dem Abweichungssignal und/oder der Abweichungsmeldung zur Ausgabe der jeweiligen Ursachenliste und/oder Kriterienliste ausgebildet.
Durch die Erhebung zusätzlicher Daten kann ggf. die Ursache aus der Ursachenliste eindeutig identifiziert oder die Ursachenliste zumindest weiter eingeschränkt werden.
Die Überwachung von Zykluszeiten einer Maschine bietet gegenüber der primären Erhebung und Analyse von Alarm- und Störmeldungen der Maschine den Vorteil, sehr frühzeitig und auf bisher unbemerkte, schleichende Verschlechterungen im Maschinenprozess („process drift“) anzuspringen. Ferner kann die Überwachung der Zykluszeiten, insbesondere der Subzykluszeiten, die Suche nach dem Auslöser einer Fehlermeldung unterstützen falls diese nicht eindeutig ist.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit im Falle einer detektierten Zeitabweichung zum Abruf von zusätzlichen Daten ausgebildet, durch deren Auswertung in Verbindung mit der festgestellten Zeitabweichung die Ursache automatisiert identifizierbar oder zumindest weiter eingrenzbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Korrelation der detektieren (Sub-)Zyklusabweichungen mit den zusätzlich abgerufenen Daten ausgebildet.
Die zusätzlich abrufbaren Daten umfassen in Ausführungsformen der Erfindung Sensordaten und/oder Maschinenmeldungen und/oder den Medienverbrauch jeweils in Bezug auf die mindestens eine überwachte Maschine und/oder korrespondierende Maschinen.
Durch die Auswertung von Sensordaten, die durch maschinenbezogene Messwerte gegeben sein können, Maschinenmeldungen und/oder Medienverbräuche sind in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit Kriterien zum Vorliegen oder Nicht-Vorliegen bestimmter Ursachen für die Zeitabweichung(en) überprüfbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit dazu ausgebildet basierend auf der ermittelten Ursache oder den ermittelten möglichen Ursachen für die mindestens eine detektierte Abweichung automatisiert Vorschläge zur Ursachenbehebung zu generieren und/oder eine automatisierte Ursachenbehebung durchzuführen und/oder Vorschläge oder Anweisungen zur weiteren Ursachenfindung auszugeben.
Die in Ausführungsformen der Erfindung implementierte sensorische Überwachung der mindestens einen Maschine, beispielsweise einer Reifenheizpresse, ist mithilfe von mindestens einem Sensor realisiert, der zur Erfassung von Daten in Bezug auf die mindestens eine überwachte Maschine angeordnet ist.
Dabei kann der mindestens eine Sensor ein integraler Bestandteil der mindestens einen zu überwachenden Maschine sein oder ein in, an oder im Bereich der mindestens einen zu überwachenden Maschine angeordneter Sensor als ein Teil der Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten.
Als ein solcher Sensor ist in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise mindestens einer der folgenden Sensoren zur entsprechenden Verwendung angeordnet: Drucksensor und/oder Durchflusssensor (z.B. für Dampf, Luft, Stickstoff oder Hydrauliköl) und/oder Sensor zur Messung von elektrischen Spannungen, Strömen oder Leistungen und/oder Schwingungssensor und/oder Temperatursensor und/oder Partikelmonitor und/oder Feuchtigkeitssensor und/oder Viskositätssensor und/oder bildgebender Sensor und/oder Geschwindigkeitssensor und/oder Beschleunigungssensor und/oder Kraftsensor und/oder Sensor zur Bestimmung von Ventilzuständen.
Die Auswerteeinheit ist in Ausführungsformen der Erfindung zum Abruf und zur Auswertung der Sensordaten (Messwerte) mindestens eines Sensors ausgebildet, der zur Erfassung von Daten in Bezug auf die mindestens eine überwachte Maschine angeordnet ist.
Die Auswerteeinheit ist in Ausführungsformen der Erfindung zum Abruf und zur Auswertung der Sensordaten (Messwerte) beim Auftreten einer Zeitabweichung ausgebildet. Dieser eventbasierte Datenabruf sorgt im Vergleich mit einem kontinuierlichen Abruf für geringere zu verarbeitende Datenmengen.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zum kontinuierlichen Abruf der Sensordaten ausgebildet. Der kontinuierliche Datenabruf sorgt für eine umfassende Datenbasis, die sich beispielsweise mithilfe von künstlicher Intelligenz (Kl) und/oder maschinellem Lernen (ML) für Vorhersagen des Maschinenzustands nutzen lässt.
Auch eine Kombination des Abrufs von Sensordaten beim Auftreten einer Zeitabweichung für eine erste, mindestens die mithilfe eines Sensors erfassten Sensordaten umfassenden Gruppe von Sensordaten mit einem kontinuierlichen Abruf der Sensordaten einer zweiten Gruppe von Sensordaten ist in Ausführungsformen der Erfindung möglich.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind für die in der jeweiligen Konfiguration erfassbaren Sensordaten mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit Sollwerte abrufbar und die erfassten Sensordaten mit den Sollwerten vergleichbar. Sofern ein Messwert außerhalb ggf. definierter Toleranzen um den Sollwert herum liegt, ist mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit eine Messwertabweichung feststellbar.
Die Abweichung der Messwerte eines oder mehrerer Sensoren von den Sollwerten ist ggf. ein Indikator für spezifische Ursachen, Fehler oder Defekte.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist für verschiedene Messwertabweichungen bzw. Kombinationen von Messwertabweichungen eine Ursachenliste mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit abrufbar sodass mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit die Ursache, der Fehler oder der Defekt automatisch eindeutig identifizierbar oder die Ursachenliste zumindest automatisch weiter einschränkbar ist. Nachfolgend sind anhand des Anwendungsbeispiels einer Reifenheizpresse verschiedene Sensoren und deren Anordnung im überwachten System beschrieben, sodass mit diesen die Diagnose der genannten Systeme / Subsysteme unterstützbar ist.
Ein Drucksensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose des hydraulischen Systems angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in der Druckleitung des Hydraulikaggregats zur Messung des Hydraulikdrucks angeordnet, sodass der vom Hydraulikaggregat bereitgestellte Hydraulikdruck überprüfbar ist.
Ein Drucksensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose des pneumatischen Systems angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in der zentralen Druckluftversorgungsleitung der Maschine zur Messung des Drucks des pneumatischen Systems angeordnet.
Ein Drucksensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose der Heizmedien angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in mindestens einer Versorgungsleitung der Heizmedien (Dampf, Stickstoff, Heißwasser, etc.) zur Messung des Drucks angeordnet. Der Druck in der Versorgungsleitung hat beispielsweise Auswirkungen auf den Vulkanisationsprozess (Produktqualität) und den Zustand des Heizungssystems (Verschleiß von Heizungsventilen, etc.).
Ein Durchflusssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose des hydraulischen Systems angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in der Druckleitung der Hydraulikaggregats zur Messung der Durchflussmenge des Hydrauliköls angeordnet. Mithilfe dieser Anordnung ist der Zustand des hydraulischen Systems u.a. in Bezug auf Leckagen überprüfbar.
Ein Durchflusssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose des pneumatischen Systems angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in der zentralen Druckluftversorgung der Maschine zur Messung des Durchflusses / der Menge der Druckluft des pneumatischen Systems angeordnet. Mithilfe dieser Anordnung ist der Zustand des pneumatischen Systems u.a. in Bezug auf Leckagen überprüfbar.
Ein Durchflusssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose der Heizmedien angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in mindestens einer Versorgungsleitung der Heizmedien (Dampf, Stickstoff, Heißwasser, etc.) zur Messung des Durchflusses / der Menge der Heizmedien angeordnet. Der Druck in der Versorgungsleitung hat beispielsweise Auswirkungen auf den Vulkanisationsprozess (Produktqualität) und den Zustand des Heizungssystems (Verschleiß von Heizungsventilen, etc.) und den Zustand des Gummibalgs.
Ein Leistungsmesser ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose des hydraulischen Systems angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu im Schaltschrank in die elektrische Versorgung des Hydraulikaggregats integriert, sodass die Leistungsaufnahme (Motorströme, Spannung) des Hydraulikaggregats überwachbar ist. Die Leistungsaufnahme des Hydraulikaggregats wird beispielsweise durch einen Verschleiß des Hydraulikaggregats und/oder dem Zustand des hydraulischen Systems beeinflusst.
Ein Leistungsmesser ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose der Servoschwenkantriebe beispielsweise der mindestens einen Be- und/oder Entladevorrichtung einer entsprechenden Reifenheizpresse angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in die elektrische Versorgung der Servomotoren zur Messung der elektrischen Kenndaten (Spannung, Ströme, Leistungsaufnahmen) integriert. Durch diese Anordnung sind beispielsweise Funktion und Zustand des Schwenkmechanismus (Verschleiß an Lagern, Getrieben, etc.) ermittelbar.
Ein Schwingungssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Diagnose des hydraulischen Systems angeordnet. Beispielsweise ist dieser auf dem Motorgehäuse des Hydraulikaggregats angeordnet, sodass die Schwingungen des Motors im Betrieb überwachbar sind. Durch diese Anordnung ist beispielsweise Verschleiß am Hydraulikaggregat, insbesondere im Hinblick auf den Motor oder die Pumpe, erkennbar.
Ein Temperatursensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Messung der Umgebungstemperatur der Maschine angeordnet. Beispielsweise ist dieser am Schaltschrank angeordnet. Die Umgebungstemperatur ist beispielsweise als Referenz für die weiteren Prozessparameter der Maschine (z.B. Öltemperatur, Außenheizungstemperatur, Kondensation Dampfleitungen) nutzbar.
Ein Temperatursensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Messung der Temperatur des Reifenrohlings angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf dem Rohlingsstand und/oder auf dem Belademechanismus zur Messung der Außentemperatur des Reifenrohlings angeordnet. Die Rohlingstemperatur beeinflusst den Vulkanisationsprozess und die Produktqualität.
Ein Temperatursensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Messung der Temperatur des vulkanisierten Reifens angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf dem Entlademechanismus zur Messung der Außentemperatur des Reifens angeordnet. Die Reifentemperatur wird vom Vulkanisationsprozess beeinflusst und beeinflusst die Produktqualität.
Ein Temperatursensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Messung der Temperatur des Reifens im PCI (Nachbehandlungsvorrichtung für einen vulkanisierten Reifen) angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in der jeweiligen Zelle des PCIs zur Messung der Außentemperatur des Reifens angeordnet. Durch diese Anordnung sind Auswirkungen der Reifentemperatur die PCI-Funktion / die Produktqualität überwachbar.
Ein Temperatursensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Messung der Temperatur des Reifens auf dem Abförderband angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf den Ablageplätzen des Förderbands zur Messung der Außentemperatur des Reifens angeordnet. Durch diese Anordnung sind Auswirkungen der Reifentemperatur auf die Produktqualität und oder die folgenden Prozesse der Wertschöpfungskette überwachbar.
Ein Partikelmonitor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung des hydraulischen Systems angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu im Tank des Hydraulikaggregats zur Detektion von Partikeln, wie Lufteinschlüsse oder Metallpartikel, im Hydrauliköl angeordnet. Mithilfe dieser Anordnung sind die Ölqualität und der Zustand des hydraulischen Systems überwachbar.
Ein Feuchtigkeitssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung des Gummibalgs angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu in der Heizstelle zur Detektion einer Balgleckage im Betrieb angeordnet. Durch diese Anordnung ist der Zustand des Balgs (Verschleißteil) in der Produktion überwachbar.
Ein Viskositätssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung des hydraulischen Systems angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu im Tank des Hydraulikaggregats zur Messung der Viskosität des Hydrauliköls angeordnet. Mithilfe dieser Anordnung ist der Ölzustand (u.a. Alterung, etc.) und der Zustand des hydraulischen Systems überwachbar.
Ein Sensor zur Nutzung von bildgebenden Verfahren ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung des Gummibalgs angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu vor der Heizstelle mit unterschiedlichen Blinkwinkeln auf den Balg zur Überwachung der Geometrie des Balgs im Betrieb angeordnet. Mithilfe dieser Anordnung ist der Zustand des Balgs (Verschleißteil) in der Produktion überwachbar.
Ein Sensor zur Nutzung von bildgebenden Verfahren ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung des Verschleißes der Form / Gleitplatten angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu vor der Heizstelle mit unterschiedlichen Blinkwinkeln auf die Formsegmente / Gleitplatten zur Überwachung der Geometrie der Formsegmente / Gleitplatten angeordnet.
Ein Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung eines Schwenkantriebs einer Be- und/oder Entladevorrichtung angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf dem Schwenkarm zur Überwachung des Bewegungsprofils (Geschwindigkeit, Beschleunigung) des Schwenkarms angeordnet. Mithilfe dieser Anordnung ist Verschleiß oder eine fehlerhafte Einstellung des Schwenkmechanismus erkennbar.
Ein Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung der vertikalen Bewegung der Be- und/oder Entladevorrichtung angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf dem Schwenkarm zur Überwachung des Bewegungsprofils (Geschwindigkeit, Beschleunigung) des Hubmechanismus angeordnet, sodass Verschleiß oder eine fehlerhafte Einstellung des Hubmechanismus erkennbar ist.
Ein Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung der vertikalen Bewegung der PCI-Zellen angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf einem Hubzylindern zur Überwachung des Bewegungsprofils (Geschwindigkeit, Beschleunigung) des Hubmechanismus angeordnet, sodass Verschleiß oder eine fehlerhafte Einstellung des Hubmechanismus erkennbar ist.
Ein Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungssensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung der vertikalen Bewegung des Kopfteils (Pressenoberteil) angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf dem Kopfteil zur Überwachung des Bewegungsprofils (Geschwindigkeit, Beschleunigung) des Kopfteils angeordnet, sodass Verschleiß oder eine fehlerhafte Einstellung des Hubmechanismus erkennbar ist.
Ein Kraftsensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung eines Schwenkantriebs einer Be- und/oder Entladevorrichtung angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf dem Schwenkarm zur Überwachung des Kraftverlaufs beim Schwenken angeordnet. Mithilfe dieser Anordnung ist Verschleiß oder eine fehlerhafte Einstellung des Schwenkmechanismus erkennbar.
Ein Kraftsensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung des Balgstreckzylinders angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf dem Balgstreckzylinder zur Überwachung des Kraftverlauf des Balgstreckzylinders in der Produktion angeordnet, sodass eine Verschleißerkennung bzw. eine Erkennung fehlerhafter Einstellung / Konfiguration ermöglicht ist.
Ein Kraftsensor ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung der Segmentformbetätigung angeordnet. Beispielsweise ist dieser dazu auf dem Hubzylinder der Segmentformbetätigung zur Überwachung des Kraftverlaufs der Segmentformbetätigung in der Produktion angeordnet, sodass eine Verschleißerkennung der Form bzw. der Segmentformbetätigung bzw. Erkennung fehlerhafter Einstellung / Konfiguration ermöglicht ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zum Abruf und zur Auswertung von Maschinenmeldungen der mindestens einen überwachten Maschine ausgebildet.
Maschinenmeldungen sind dabei solche Meldungen, die von der Steuerung der jeweiligen Maschine zumeist zustandsabhängig automatisch generiert werden. Insbesondere sind Alarm- und/oder Störungsmeldungen derartige Maschinenmeldungen, diese können z.B. aber auch allgemeine Statusmeldungen umfassen.
Je nach überwachter Maschine und Maschinensoftware / SPS-Software sind dies beispielsweise zwischen 500 - 1.500 verschiedene Maschinenmeldungen. Diese sind in ihrer Art und ihrem Fehlercode aktuell nicht standardisiert und abhängig von individuellen Kundenvorgaben und der jeweiligen Maschinensteuerung. Diese Maschinenmeldungen sind in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung so genau und spezifisch, dass der Anwender daraus direkt die FehlerursacheAquelle entnehmen kann und ggf. sogar Handlungsanweisungen erhält.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zum Abruf und zur Auswertung von Maschinenmeldungen der mindestens einen überwachten Maschine beim Auftreten einer Zeitabweichung ausgebildet. In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zum kontinuierlichen Abruf der Maschinenmeldungen der mindestens einen überwachten Maschine ausgebildet. Der kontinuierliche Datenabruf sorgt für eine umfassende Datenbasis, die sich beispielsweise mithilfe von Kl und/oder ML für Vorhersagen des Maschinenzustands nutzen lässt.
Auch eine Kombination des Abrufs von Maschinenmeldungen beim Auftreten einer Zeitabweichung für eine erste Gruppe von Maschinenmeldungen mit einem kontinuierlichen Abruf der Maschinenmeldungen einer zweiten Gruppe ist in Ausführungsformen der Erfindung möglich.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zum Zählen und zur Speicherung der Häufigkeiten des Auftritts mindestens einer spezifischen Maschinenmeldung ausgebildet. Dies ist je nach Maschinenmeldung und deren Häufigkeit bzw. des Trends der Häufigkeit in Ausführungsformen der Erfindung ein Indikator für die Notwendigkeit einer Instandhaltungsmaßnahme.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Ermittlung und/oder Speicherung der maximalen, minimalen und/oder durchschnittlichen Dauer des Auftretens von spezifischen Maschinenmeldungen, der Zuordnung von Maschinenmeldungen zu einer konkreten Produkt-ID und/oder der Zuordnung von Maschinenmeldungen zu konkreten Baugruppen oder -teilen der mindestens einen überwachten Maschine ausgebildet.
Die mindestens eine Auswerteeinheit ist in Ausführungsformen der Erfindung zum Abruf und zur Auswertung des Verbrauchs mindestens eines Verbrauchsmediums der mindestens einen überwachten Maschine ausgebildet.
In Ausführungsformen ist der Verbrauch der folgenden beispielhaften Verbrauchsmedien mithilfe der Auswerteeinheit abrufbar: die für einen Zyklus oder einen Subzyklus benötigte elektrische Energie, die Menge der benötigten Druckluft, des Öls oder Hydrauliköls, von Stickstoff, Wasser, von Dampf oder von Heißwasser.
Die Auswerteeinheit ist in Ausführungsformen der Erfindung zum Abruf und zur Auswertung des Verbrauchs mindestens eines Verbrauchsmediums beim Auftreten einer Zeitabweichung ausgebildet. In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zum kontinuierlichen Abruf des Verbrauchs mindestens eines Verbrauchsmediums ausgebildet.
Auch eine Kombination des Abrufs des Medienverbrauchs beim Auftreten einer Zeitabweichung für eine erste Gruppe von Medienverbräuchen mit einem kontinuierlichen Abruf des Medienverbrauchs einer zweiten Gruppe von Medienverbräuchen ist in Ausführungsformen der Erfindung möglich.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind für den in der jeweiligen Konfiguration abrufbaren mindestens einen Medienverbrauch mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit Sollwerte abrufbar und der erfasste Medienverbrauch mit den Sollwerten vergleichbar. Sofern ein Verbrauchswert außerhalb ggf. definierter Toleranzen um den Sollwert herum liegt, ist mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit eine Verbrauchsabweichung feststellbar.
Die Abweichung mindestens eines Medienverbrauchs von den Sollwerten ist ggf. ein Indikator für spezifische Ursachen, Fehler oder Defekte.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist für verschiedene Verbrauchsabweichungen bzw. Kombinationen von Verbrauchsabweichungen eine Ursachenliste mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit abrufbar sodass mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit die Ursache, der Fehler oder der Defekt automatisch eindeutig identifizierbar oder die Ursachenliste zumindest automatisch weiter einschränkbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine mindestens eine Kommunikationseinrichtung zur Anbindung an mindestens eine zusätzliche Datenquelle und/oder zur Übertragung von Daten an eine übergeordnete Speicher- und/oder Auswerteeinheit auf, die vorzugsweise zur Datenspeicherung und/oder Auswertung für mehrere Maschinen ausgebildet ist/sind.
Zusätzliche Datenquellen sind in Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise andere Maschinen, vorzugsweise desselben Maschinentyps, die beispielsweise baugleich oder nahezu baugleich sind, entlang der Wertschöpfungskette vor oder hinter der mindestens einen überwachten Maschine angeordnete Prozesse oder Vorrichtungen, eine zentrale Speicher- und/oder Auswerteeinheit, die beispielsweise über größere Ressourcen zur Durchführung umfangreicher Datenauswertungen verfügt oder auf eine größere Datenmenge zugreifen kann, Konstruktionsdaten der mindestens einen überwachten Maschine und/oder das CAD-Modell der mindestens einen überwachten Maschine. Die zentrale Speicher- und/oder Auswerteeinheit kann beispielsweise auf einem lokalen Server, insbesondere am Aufstellungsort (z.B. Produktionsstandort) der mindestens einen überwachten Maschine, und/oder auf einem Cloud-Server realisiert sein.
Die Nutzung einer zentralen Speicher- und/oder Auswerteeinheit erspart zusätzliche Kapazitäten zur Datenverarbeitung auf jeder einzelnen Maschine und ermöglicht es in Ausführungsformen der Erfindung, die Ergebnisse der Datenauswertung per mobiler Datentechnik ortsunabhängig anzuzeigen, sowie ein lokales, regionales oder globales Benchmarking verschiedener überwachter Maschinen.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteinheit zum Durchführen eines Benchmarks - also dem datentechnischen Vergleich mehrerer überwachter Maschinen (z.B. Reifenheizpressen) lokal in einem Werk, regional für mehrere Werke und global über viele/al le Werke hinweg - ausgebildet.
Dies bietet für den Betreiber oder Hersteller der überwachten Maschinen die folgenden Vorteile:
Aus dem (lokalen oder globalen) Vergleich mit baugleichen Maschinen können, ggf. unter Berücksichtigung der jeweiligen Produktkonfiguration, Rückschlüsse den Zustand der Maschine gezogen werden. In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt dies automatisch.
Aus dem (lokalen oder globalen) Vergleich mit Maschinen anderer Bauart, ggf. unter Berücksichtigung der jeweiligen Produktkonfiguration, Rückschlüsse auf mögliche konstruktive Verbesserungen und / oder prozessuale Verbesserungen gezogen werden. In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt dies automatisch.
Aus abgeleiteten Werten zur Produktivität und Verfügbarkeit und ihrem lokalen, regionalen oder globalen Vergleich können Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit einer Fabrik abgeleitet werden. Diese können nach differenziertem Zugriffberechtigungen unterschiedlichen Nutzergruppe und in anonymisierter Form zugänglich gemacht werden. In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt dies automatisch.
Die Integration vorgelagerter Prozessschritte in der Produktherstellung (z.B. Mischer, Extrusion und Reifenaufbau in der Reifenherstellung) und nachgelagerter Prozessschritte (u.a. Qualitätskontrolle) ist in Ausführungsformen der Erfindung mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit für die Diagnose des Maschinenzustands und/oder der Produktqualität des einzelnen Produkts (z.B. Reifen) nutzbar. In Ausführungsformen der Erfindung ist beispielsweise der Reifenaufbau durch Angaben zu den Dimensionen des (Roh-)Reifens (z.B. Durchmesser und Breite), dem Gewicht, der Zusammensetzung der Gummimischung(en) des Reifenrohlings und/oder dem (Schicht-)Aufbau des Reifenrohlings spezifiziert und mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit von einer Datenquelle abrufbar. Dadurch ist beispielweise das spezifizierte Gewicht des Reifenrohlings als Einflussfaktor auf die Dauer bestimmter Bewegungen im Sinne von Subzyklen berücksichtigbar.
Beispielhaft ist in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung eine Rückkopplung von der Qualitätskontrolle zu einer überwachten Reifenheizpresse etabliert, um eine Basis für die Auswirkungen der Prozessparameter der Reifenheizpresse auf die Produktqualität zur Verfügung zu stellen.
Mittels der Integration der weiteren Prozessschritte der Wertschöpfungskette sind in Ausführungsformen der Erfindung produktbezogene Daten in Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette zur Verfügung stellbar.
Beispielsweise kann in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung der Energiebedarf und/oder der Materialbedarf für die Produktion eines Reifens ausgewiesen werden. Die Datengrundlage kann wiederrum für das Instandhaltungsmanagement zur Optimierung des Maschinenbetriebs und/oder die Störungsbeseitigung und/oder die Produktweiterentwicklung des produzierten Produktes verwendet werden.
Ferner werden in Ausführungsformen der Erfindung Verfahren des maschinellen Lernens und/oder künstliche Intelligenz auf die prozess- und maschinenrelevanten Daten der gesamten Wertschöpfungskette angewendet, um beispielsweise anhand von Prozessdaten eine Prognose zur Produktqualität eines Reifens bestimmen zu können. Demgemäß ist in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung der Bedarf von qualitätssichernden Maßnahmen am Ende der Wertschöpfungskette reduzierbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist mithilfe der Auswerteeinheit und den mit der Auswerteeinheit im Laufe der Zeit ausgewerteten Daten im Zusammenspiel von Zustandsparametern und dem Betriebsverhalten in bestimmten Situationen über statistische Methoden/Vorhersagen eine Zustandsüberwachung mit Zustandsvorhersage realisiert.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Anwendung von Methoden der künstlichen Intelligenz (Kl) und/oder des maschinellen Lernens (ML) auf die abrufbaren Daten ausgebildet. Durch die Auswertung großer Datenmengen sind so Zusammenhänge zwischen Veränderungen und/oder Trends einzelner Daten und dem Auftreten bestimmter Fehlerursachen ermittelbar, sodass in Ausführungsformen der Erfindung zukünftige Zustände der mindestens einen überwachten Maschine vorhersehbar sind.
In Ausführungsformen der Erfindung ist dadurch eine frühzeitige Ausgabe von Warnmeldungen in Bezug auf bevorstehende Defekte und/oder erforderliche Wartungen ermöglicht.
In Ausführungsformen der Erfindung ist der Zustand der mindestens einen überwachten Maschine, beispielsweise einer Reifenheizpresse, in einer digitalen Anwendung (App) darstellbar.
In Ausführungsformen der Erfindung sind die ermittelten Indikatoren mittels digitaler Endgeräte als optische Anzeige ausgebbar. Digitale Endgeräte in diesem Sinne sind beispielsweise Smartphones, Smartwatches, Tablets, Notebooks, PCs oder digitale Anzeigetafeln.
In Ausführungsformen der Erfindung sind aktuelle Alarm- und/oder Störmeldungen zu einer Maschine im Überblick inkl. symbolischer Kritikalität, Meldungsbezeichnung und Zeitstempel ausgebbar.
In Ausführungsformen der Erfindung sind Details einzelner Alarm- und/oder Störmeldungen zu einer Maschine mit Bezeichnung, Beschreibung, Lösungshinweisen, Hinweisen zur gleichen Meldung auf anderen Maschinen mit Zeitstempel und/oder Verlinkung zum unter Fehlerbedingungen produzierten Produkt (z.B. Reifen-ID) anzeigbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist eine Meldungsübersicht zu mehreren überwachten Maschinen (z.B. Reifenheizpressen) im Überblick mit Symbol für Kritikalität, Bezeichnung, Maschinenlokation („Trench“), Maschinennummer und/oder Zeitstempel ausgebbar.
Aus dem Vergleich und der gleichzeitigen Anzeige von Störmeldungen von mehreren Maschinen (z.B. Reifenheizpressen) in einer Fabrik wird dem Instandhaltungsmanagement in Ausführungsformen der Erfindung ein Leitstand für die Instandhaltung zur Verfügung gestellt, der die aktuell notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen für alle überwachten Maschinen (z.B. Reifenheizpressen) transparent macht. Auf dieser Datengrundlage können Prioritäten für die Wartung und Instandhaltung abgeleitet werden sowie zusammenhängende Störungen von mehreren Maschinen vor dem Hintergrund der gemeinsamen Infrastruktur (z.B. Gruppenhydraulik, Heizmedien, etc.) identifiziert werden. Die letzten beispielsweise etwa 10, bei Bedarf flexibel einstellbaren Zykluszeiten einer überwachten Maschine oder einer überwachten Gruppe von Maschinen (z.B. Heizpresse oder Gruppe von Heizpressen, z.B. Trench / gesamter Heizraum), sind in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im operativen Betrieb als Überblick anzeigbar und in Relation zur Spezifikation des produzierten Reifens setzbar. Wenn die tatsächliche Zykluszeit höher sein sollte als die Soll-Zykluszeit, sind die Abweichung sowie ggf. optional Hinweise zur Kontrolle und/oder zur optimalen Einstellung relevanter Baugruppen bzw. Einzelfunktionen als Meldung ausgebbar. Genaue Schwellenwerten und Toleranzbereiche für die überwachten Maschinenparameter sind für die jeweilige Maschinenkonfiguration definierbar. Die Meldefunktion kann (de-)aktivierbar sein. Die Betriebsdaten sind in Ausführungsformen der Erfindung zu den relevanten Baugruppen bzw. Einzelfunktionen im Detail anzeigbar.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit basierend auf den ausgewerteten Daten automatisch Verbesserungsmaßnahmen für die mindestens eine überwachte Maschine vorzuschlagbar.
Mit diesem Lösungsansatz kann in Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise die Maschinenleistung verbessert werden, indem die Zykluszeiten bzw. Taktzeiten, beispielsweise von Reifenheizpressen, stabil niedrig gehalten werden, um die Produktivität zu erhöhen.
In Ausführungsformen der Erfindung sind mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit basierend auf ausgewerteten Daten Frühwarnungen generierbar, die die Maschinenverfügbarkeit erhöhen, indem ungeplante Stillstandzeiten vermieden, Reparatur- und Wartungsmaßnahmen unterstützt und/oder der Ersatzteilverbrauch reduziert wird.
In Ausführungsformen der Erfindung ermöglicht der digitale Lösungsansatz den Energieverbrauch der mindestens einen überwachten Maschine, beispielsweise einer Reifenheizpresse, in der Produktion darzustellen und damit für einen Anwender bzw. Betreiber der Maschine für Maßnahmen zur Verbesserung des Energieverbrauchs / des CO2- Fußabdrucks zugänglich machen.
Die Erfindung ermöglicht in Ausführungsformen die folgenden Vorteile, bzw. weist die folgenden Merkmale einzeln oder in Kombination auf:
Optimierung der Leistung der Maschine, Überwachung und Stabilisierung der Zykluszeit von Maschinen, z.B. von Reifenheizpressen, auf niedrigem Niveau, frühzeitige Ausgabe von Warnmeldungen, wenn die Zykluszeit einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, Anzeige von Ursachen für eine kontinuierliche und schrittweise Erhöhung der Zykluszeit, wie z.B. unerkannten Leckagen, Verschleiß oder falschen Einstellungen, Verringerung der tatsächlichen Zykluszeit um durchschnittlich bis zu 10-20 Sekunden pro Reifenheizpresse und Zyklus, Steigerung der Produktivität einer Reifenheizpresse um etwa 600-1800 Reifen pro Jahr (+1- 3%).
In Ausführungsformen der Erfindung wird eine verbesserte Maschinenverfügbarkeit ermöglicht. Dies ist insbesondere durch die folgenden Maßnahmen einzeln oder in ausführbaren Kombinationen ermöglicht:
Verringerung ungeplanter Stillstandzeiten durch frühzeitige Warnung vor Vorfällen wie Leckagen, Verschleiß und Abnutzung,
Vermeidung von unnötigem Abkühlen und Vorwärmen durch Reduzierung ungeplanter Stillstandzeiten,
Verkürzung von Reparaturzeiten durch Aufzeigen von Fehlerursachen und damit Unterstützung gezielter Gegenmaßnahmen,
Reduzierung geplanter Wartungszeiten durch die Ausrichtung der der Maßnahmen auf Probleme, die behoben werden müssen,
Optimierung des Ersatzteilverbrauchs durch zustandsbasierten Austausch von Ersatzteilen,
Senkung der Betriebskosten durch Reduzierung der Reparatur- und Wartungszeiten und durch die Vermeidung von Leerkosten,
Senkung der Energiekosten durch Echtzeitüberwachung und Reduzierung des unnötigen Energieverbrauchs,
Insgesamt eine Senkung der Kosten pro vulkanisiertem Reifen um 1-3%.
In Ausführungsformen der Erfindung wird eine intelligente Vulkanisation eines Reifens realisiert. Das sogenannte „Smart Curing“ umfasst in Ausführungsformen der Erfindung den Datenaustausch mit Reifenheizpressen im gesamten Heizbereich sowie die notwendige Datenbank zur Erfassung von Produktions- und Prozessdaten. Dieses System ermöglicht die gleichzeitige Produktionsüberwachung, Rückverfolgung, Rezepturverwaltung und Analyse der Reifenheizpressen.
In Ausführungsformen der Erfindung ist ein Regelkreis implementiert, der in Abhängigkeit von der detektierten Zeitabweichung bzw. der identifizierten Ursache der Zeitabweichung in die Maschinensteuerung eingreift (z.B. Automatische Bereitstellung digitaler Parameter in der Maschinen-SPS, Änderung von Konfigurationen) bzw. mechanische Aktoren zum gezielten Eingriff in das zu regelnde System nutzt, sodass eine "selbstheilende" Reifenheizpresse realisiert ist.
Anwendungsbereiche sind beispielsweise die Produktionsüberwachung (z.B. Produktionsplan vs. Ist, OEE, TCO), die Prozessüberwachung (z.B. Vulkanisierdatenerfassung, Rezepturmanagement, Qualitätssicherung), die Maschinenüberwachung (z.B. Zustandsüberwachung, vorausschauende Wartung, Alarmdiagnose, Maschinenservice), die Energie-Überwachung (z.B. E-Strom, Druckluft, Öl, Härtemittel).
Angewandte Technik/Methoden sind in Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise Sensorik, Aktorik, SPS-Programmierung und -Steuerung, IT-Vernetzung von Maschinen (z.B. Reifenheizpressen), Edge/Fog, Edge-/Nebel-Computing, HoT-Gateways, Internetverbindung/Protokolle, Cloud-Technologie, Datenanalyse, mobile Anwendung, maschinelle Lernalgorithmen/künstliche Intelligenz, virtuelle Realität und/oder erweiterte Realität.
Gemäß dem erfindungsgemäßen digitalen Lösungsansatz für die Zustandsüberwachung von Maschinen (z.B. Reifenheizpressen) ist es in Ausführungsformen der Erfindung ermöglicht, den Zustand einer Maschine in einer digitalen App darzustellen und dem Betriebs- und Wartungspersonal automatisiert Verbesserungsmaßnahmen vorzuschlagen, sowie technologisch selbstheilende, selbstregulierende Maßnahmen der Maschine in der Produktion zu ermöglichen.
Anwendungsbereiche sind beispielsweise die Produktionsüberwachung (z.B. die Zykluszeiten von Reifenheizpressen stabil niedrig halten, um die Produktivität zu erhöhen, indem Abweichung zwischen vorbestimmten Soll- und gemessenen Ist-Werten in der Zykluszeit von (Teil-)Phasen des Reifenvulkanisationsprozesses ausgegeben werden), die Prozess- Überwachung (z.B. Anhand von Maschinenalarmmeldungen und Maschinenparametern Anzeige von Qualitätsmängeln im Reifenvulkanisationsprozess, wobei die Überwachung der Vulkanisationszykluszeiten Unterstützung bietet, um bisher unbemerkte Prozessabweichungen zu verhindern, die die sonst zu einer kontinuierlichen Erhöhung der Zykluszeiten im Reifenvulkanisationsprozess führen würden), die MaschinenüberwachungAcontrolling (z.B. Durch das Korrelieren von Zykluszeitabweichungen mit Maschinenparametern und/oder Störmeldungen. Auf diese Weise können automatisiert Hinweise auf die Ursachen von Störungen abgeleitet und automatisiert Vorschläge zur Fehlerbehebung gemacht werden. In Ausführungsformen der Erfindung ist ein digitales Wartungswerkzeug für Maschinen (z.B. für Reifenheizpressen) realisiert.
In Ausführungsformen der Erfindung ist dazu ein Verfahren und eine Vorrichtung für die effiziente und effektive Wartung von Maschinen (z.B. Reifenheizpressen) realisiert.
Das Verfahren und die Vorrichtung basieren in Ausführungsformen der Erfindung auf den Prinzipien der digitalen Zustandsüberwachung und/oder der künstlichen Intelligenz.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Erkennung von Verschleiß oder Defekten mindestens einer Baugruppe, wie beispielsweise dem Hydraulikaggregat, dem Pneumatikaggregat, einer Be- und/oder Entladevorrichtung, einer Schließeinheit oder einem Sicherheitsscanner, ausgebildet.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Erkennung von Verschleiß oder Defekten mindestens eines Bauelements als solches oder als Bestandteil einer Baugruppe, wie beispielsweise einem Stoßdämpfer, Hydraulikzylinder, Motor, einer Leitung (Leckage / Verstopfung) oder einem Sensor, ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Erkennung von Verschleiß oder Defekten mindestens eines Hydraulikaggregats ausgebildet. Dazu ist die Auswerteeinheit in Ausführungsformen der Erfindung zur Erfassung von Zyklus- oder Subzykluszeiten, die mittelbar oder unmittelbar vom Zustand des Hydraulikaggregats beeinflusst werden, und/oder zur Erfassung des Hydraulikdrucks mithilfe mindestens eines Drucksensors und/oder zur Auswertung von Maschinenmeldungen und/oder der Steuerungsparameter (Konfiguration) betreffend das Hydraulikaggregat ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteinheit zur Defekt- und/oder Verschleißerkennung des Druckreglers mindestens eines Hydraulikaggregats ausgebildet. Ist der Druckregler des Hydraulikaggregats defekt oder verschlissen, wird anstelle des Solldrucks ein abweichender, in der Regel ein reduzierter Druck bereitgestellt. Hierdurch werden hydraulisch realisierte Bewegungen der Maschine verlangsamt, sodass die entsprechenden Zyklus- und/oder Subzykluszeiten länger werden.
In Ausführungsformen der Erfindung ist mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit basierend auf einer detektierten Abweichung einer Zyklus- oder Subzykluszeit mit einer möglichen Ursache im hydraulischen System zum Abruf einer Ursachenliste, beispielsweise umfassend die Ursachen Verschleiß des Hydraulikaggregats, Leckage im hydraulischen System, fehlerhafte Ansteuerung des Hydraulikaggregats, fehlerhafte Einstellung des hydraulischen Systems und Verschleiß der Hydraulikzylinder, abrufbar.
Zur automatisierten Eingrenzung der der mindestens einen detektierten Abweichung zugrundeliegenden mindestens einen Ursache sind mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit in vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung Kriterien zu den einzelnen möglichen Ursachen abrufbar und vorzugsweise automatisiert überprüfbar.
Beispielsweise sind in Ausführungsformen der Erfindung einzelne oder mehrere der folgenden Kriterien abrufbar und vorzugsweise überprüfbar: Druck in der Druckleitung des Hydraulikaggregats, elektrische Kenngrößen (Ströme, Spannungen, Leistungsaufnahme) am Hydraulikaggregat, Temperatur des Hydrauliköls, Ölstand des Hydraulikaggregats, Durchfluss in der Hydraulikleitung des Hydraulikaggregats (Leckageerkennung), Schwingungen am Motor des Hydraulikaggregats, Maschinenmeldungen zur Zeitüberschreitung für hydraulische Bewegungen oder Temperaturwarnung Hydrauliköl, Daten der vor- und/oder nachgelagerten Wertschöpfungskette.
Basierend auf der Zusammenschau der erfüllten bzw. nicht erfüllten Kriterien ist in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit automatisiert die mindestens eine Ursache eindeutig bestimmbar oder die Ursachenliste zumindest weiter reduzierbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Defekt- und/oder Verschleißerkennung der Schließeinheit einer Reifenheizpresse ausgebildet. Ein Defekt / Verschleiß der Schließeinheit ist in Ausführungsformen der Erfindung durch die Auswertung der Zyklus- und/oder Subzykluszeiten und/oder Anhand der Überwachung des Energieverbrauchs des Hydraulikaggregats und/oder durch Auswertung von Maschinenmeldungen detektierbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit basierend auf einer detektierten Abweichung einer Zyklus- oder Subzykluszeit mit einer möglichen Ursache in Bezug auf die Schließeinheit zum Abruf einer Ursachenliste, beispielsweise umfassend die Ursachen fehlende Schmierung Gleitplatten bzw. Formsegmente der Reifenform, hydraulische Leckage an der Segmentformbetätigung, fehlerhafte Ansteuerung der hydraulischen Funktion zum Schließen der Presse (Konfiguration), fehlerhafte Einstellung der hydraulischen Funktion zum Schließen der Presse (beispielsweise Einstellung des Druckbegrenzungsventils), abrufbar.
Zur automatisierten Eingrenzung der der mindestens einen detektierten Abweichung zugrundeliegenden mindestens einen Ursache sind mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit in vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung Kriterien zu den einzelnen möglichen Ursachen abrufbar und vorzugsweise automatisiert überprüfbar.
Beispielsweise sind in Ausführungsformen der Erfindung einzelne oder mehrere der folgenden Kriterien abrufbar und vorzugsweise überprüfbar: Druck in der Druckleitung des Hydraulikaggregats, Bereitgestellter hydraulischer Schließdruck, elektrische Kenngrößen (Ströme, Spannungen, Leistungsaufnahme) am Hydraulikaggregat, Temperatur des Hydrauliköls, Durchfluss in der Hydraulikleitung des Hydraulikaggregats (Leckageerkennung), Ölstand des Hydraulikaggregats, Schwingungen am Motor des Hydraulikaggregats, Maschinenmeldungen zur Zeitüberschreitung für den Schließvorgang, Daten der vor- und/oder nachgelagerten Wertschöpfungskette.
Basierend auf der Zusammenschau der erfüllten bzw. nicht erfüllten Kriterien ist in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung mithilfe der mindestens einen Auswerteeinheit automatisiert die die mindestens Ursache eindeutig bestimmbar oder die Ursachenliste zumindest weiter reduzierbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Defekt- und/oder Verschleißerkennung des Sicherheitsscanners mindestens einer Maschine ausgebildet.
Beispielsweise führen Verunreinigungen des Sicherheitsscanners von als Reifenheizpressen ausgebildeten Maschinen zu unregelmäßigen Maschinenstopps. Geschieht ein solcher Maschinenstopp während der Vulkanisation eines Reifens, führt dies in der Regel zu einem übervulkanisierten Reifen und damit zu Ausschuss.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Erkennung eines Defekts und/oder Verschleißes des Sicherheitsscanners mindestens einer Maschine durch die Auswertung von Maschinenmeldungen ausgebildet. In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Erkennung einer Verbindungsunterbrechung mindestens eines Sensors mindestens einer Maschine ausgebildet.
Verbindungsunterbrechungen von Sensoren können beispielsweise durch Abriss des Sensorkabels erfolgen.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Erkennung einer Verbindungsunterbrechung mindestens eines Sensors mindestens einer Maschine durch die Auswertung von Maschinenmeldungen und/oder die Auswertung von Zyklus- und/oder Subzykluszeiten ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Führerkennung von erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit dazu zur Auswertung von Maschinenmeldungen und/oder zur Auswertung des aktuellen Prozessschrittes im Prozesszyklus ausgebildet.
Beispielsweise ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Maschinenmeldungen auf ein Freigabesignal, insbesondere bei einer Reifenheizpresse, und zum Abgleich des Freigabesignals mit dem aktuellen Prozessschritt des Prozesszyklus ausgebildet. Wird das Freigabesignal während des Prozessschritts der Vulkanisation nicht detektiert, so liegt eine Fehlfunktion der Maschine vor.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Überwachung von Ausfallzeiten mindestens einer Maschine ausgebildet. Auch die Entwicklung von Ausfallzeiten, insbesondere deren Zunahme, ist in Ausführungsformen der Erfindung ein Indikator für die Notwendigkeit einer Instandhaltungsmaßnahme.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Überwachung von Sensorsignalen und/oder Meldungen des Sicherheitssystems mindestens einer Maschine ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Auswertung von Lichtschrankensignalen ausgebildet. Mithilfe von Lichtschranken sind häufig Sicherheitszonen um Maschinen herum, beispielsweise um Reifenheizpressen herum, gesichert. Sobald eine Lichtschranke getriggert wird, erfolgt ein Maschinenstopp.
Entsprechende Auslösungen des Sicherheitssystems sind mithilfe der Erfindung über Maschinenmeldungen und/oder Zyklusunterbrechungen visualisierbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Erkennung von Defekten und Verschleiß mindestens eines Pneumatikaggregats ausgebildet. Dazu ist die Auswerteeinheit in Ausführungsformen der Erfindung zur Erfassung von Zyklus- oder Subzykluszeiten, die mittelbar oder unmittelbar vom Zustand des Pneumatikaggregats beeinflusst werden, und/oder zur Erfassung des Pneumatikdrucks mithilfe mindestens eines Drucksensors und/oder zur Auswertung von Maschinenmeldungen betreffend das Pneumatikaggregat ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteinheit zur Defekterkennung der Druckluftzufuhr des pneumatischen Systems mindestens einer Maschine ausgebildet. Dazu ist die Auswerteeinheit in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zur Überwachung des Drucks im pneumatischen System und/oder in der Druckluftzufuhr ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Verschleißerkennung an mindestens eine Be- und/oder Entladevorrichtung mindestens einer Maschine ausgebildet. Dazu ist die Auswerteeinheit in Ausführungsformen der Erfindung zur Erfassung von Zyklus- oder Subzykluszeiten, die mittelbar oder unmittelbar vom Zustand der Be- und/oder Entladevorrichtung beeinflusst werden und/oder zur Auswertung von Maschinenmeldungen betreffend die Be- und/oder Entladevorrichtung ausgebildet.
Beispielsweise können mechanische Probleme (z. B. am Stoßdämpfer) an der Be- und/oder Entladevorrichtung vorliegen, die dazu führen, dass die Be- und/oder Entladevorrichtung nicht in die richtige Position fährt.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Verschleißerkennung an mindestens einer Be- und/oder Entladevorrichtung mindestens einer Maschine ausgebildet.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Auswerteeinheit zur Erkennung eines Öllecks an mindestens einer Maschine ausgebildet. Ein Ölaustritt kann beispielsweise an Verbindungsstellen oder einem Riss/Loch in der Ölleitung erfolgen. In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Auswerteeinheit zur Erkennung eines Öllecks an mindestens einer Maschine durch die Auswertung von Maschinendaten des Hydraulikaggregats (z.B. Ölstand, Energieverbrauch) ausgebildet.
Eine erfindungsgemäße Maschine weist mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine auf.
Eine erfindungsgemäße Reifenheizpresse weist mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine auf.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erfassung von Messdaten einer Maschine umfasst zumindest die folgenden Schritte:
Erfassung mindestens einer Zyklus- und/oder Subzykluszeit mindestens einer überwachten Maschine,
- Automatischer Vergleich der mindestens einen erfassten Zyklus und/oder Subzykluszeit mit Sollwerten,
- Automatische Detektion einer über definierte Toleranzen hinausgehenden Zeitabweichung,
Durchführung einer automatisierten Zustandsüberwachung der mindestens einen überwachten Maschine basierend auf detektierten Zeitabweichungen der Zyklus- und/oder Subzykluszeit.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird anschließend basierend auf der mindestens einen detektierten Zeitabweichung automatisch eine Ursachenliste umfassend mögliche Ursachen für die detektierte Abweichung geladen.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt anschließend automatisch eine Ausgabe der abgerufenen Ursachenliste.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt eine automatische Überprüfung der für die detektierte Zeitabweichung infrage kommenden Ursachen der Ursachenliste anhand mindestens eines Kriteriums zur eindeutigen Identifikation der mindestens einen Ursache oder zur Eingrenzung der Ursachenliste.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt anschließend automatisch eine Ausgabe der identifizierten Ursache / Ursachen oder der eingegrenzten Ursachenliste. In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt anschließend automatisch ein Abruf von Handlungsvorschlägen und/oder Handlungsanweisungen zur Behebung der mindestens einen identifizierten Ursache.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt anschließend automatisch eine Ausgabe der Handlungsvorschläge und/oder eine automatisierte Umsetzung von definierten Handlungsanweisungen zur Behebung der mindestens einen Ursache.
In Ausführungsformen der Erfindung werden parallel zur Überwachung der Zyklus- und/oder Subzykluszeiten oder nach der Detektion einer Zeitabweichung automatisch Daten aus mindestens einer zusätzlichen Datenquelle geladen und zur automatischen eindeutigen Identifikation der mindestens einen Ursache oder zur Eingrenzung der Ursachenliste anhand vorgegebener Kriterien verwendet.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dieses als Verfahren zur Erfassung von Messdaten mindestens einer Reifenheizpresse ausgebildet.
In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine, eine erfindungsgemäße Maschine und/oder eine erfindungsgemäße Reifenheizpresse verwendet.
In Ausführungsformen der Erfindung, in denen ein digitales Instandhaltungs- Werkzeug für Maschinen (z.B. für Reifenheizpressen) realisiert ist, werden die folgenden Verfahrensschritte und/oder Merkmale in den entsprechenden Verfahren bzw. Vorrichtungen vollständig oder in ausführbaren Kombinationen verwendet.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur digitalen Zustandsüberwachung („Condition Monitoring“) für die Zykluszeiten einer Maschine (z.B. einer Reifenheizpresse) ist in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform nachfolgend anhand des Beispiels einer Reifenheizpresse beschrieben:
Die zeitliche Überwachung des Zyklus einer Reifenheizpresse zur Produktion eines Reifens von Anfang bis Ende, ergibt Hinweise, ob die betreffende Maschine Produktionsanforderungen und Konstruktionsspezifikationen genügt. Das zeitliche Überwachen des Zyklus anhand einzelner Abschnitte oder gar einzelner Bewegungen ergibt detaillierte Hinweise zum Zustand einer Reifenheizpresse: Früherkennung möglicher Maschinenfehler, Lokalisierung von Problemstellen und Problemursachen bei Fehleranalysen sowie Hinweise zur präventiven Wartung. Immer wenn Soll- und Ist-Zeit eines Abschnitts oder einer einzelnen Maschinebewegung im Produktionszyklus über einen spezifischen Toleranzbereich hinaus abweichen, dann ist dies ein Indikator auf eine bestimmte Anzahl möglicher Fehler und Fehlerursachen.
Zur Anzeige werden die ermittelten Indikatoren in Ausführungsformen der Erfindung mittels digitaler Endgeräte gebracht (z.B. Smartphones, Smartwatches, Tablets, Notebooks, PCs, digitale Anzeigetafeln).
Diese Zykluszeitüberwachung anhand einzelner Bewegungen und daraus abgeleitete Unterstützung für die Fehleranalyse und -behebung steht im Zentrum dieser Ausführungsform der Erfindung.
Diese detaillierte Zykluszeitüberwachung ist in Ausführungsformen der Erfindung ergänzt durch eine Verknüpfung mit der Erhebung und Analyse von Alarm- und Störungsmeldungen der Maschine, die sensorische Überwachung einzelner Bauelemente, den datenbasierten Vergleich mehrerer Reifenheizpressen untereinander („Benchmarking“, Aufbau datenbasierter „Erfahrungssammlungen“ / „Wissenspools“ / „Falldatenbanken“),
- Algorithmen des maschinellen Lernens (ML) / Künstlicher Intelligenz (Kl) zur Prognose des zukünftigen Verhaltens der Maschine,
3D-Visualisierungstechniken im Sinne von Augmented Reality oder Virtual Reality.
Mithilfe von Datentechnik und Aktorik ist in Ausführungsformen der Erfindung zusätzlich ein Regelkreis aufgebaut, sodass die zuvor beschriebene Diagnostik/Analyse durch „selbstheilende“, selbst-regulierende Maßnahmen ergänzt wird.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt die Überwachung von Zykluszeiten einer Maschine (z.B. Reifenheizpresse).
Die letzten (etwa 4-5; ggf. flexibel einstellbar) Zykluszeiten einer Reifenheizpresse oder einer Gruppe von Reifenheizpressen (Trench / gesamter Heizraum) werden in Ausführungsformen der Erfindung im operativen Betrieb als Übersicht dargestellt und in Relation zur Spezifikation des produzierten Reifens gesetzt. Wenn die tatsächliche Zykluszeit höher ist als die Soll- Zykluszeit, werden die Abweichung sowie bevorzugt Hinweise zur Kontrolle und zur optimalen Einstellung relevanter Baugruppen bzw. Einzelfunktionen als Meldung ausgegeben. Genaue Schwellenwerte und Toleranzbereiche sind vordefiniert.
Die Meldefunktion ist in Ausführungsformen der Erfindung (de-)aktivierbar. Bei Bedarf sind die Betriebsdaten zu den relevanten Baugruppen bzw. Einzelfunktionen im Detail anzeigbar.
Wenn die Gesamtzykluszeit nicht im Soll ist, werden in Ausführungsformen der Erfindung Hinweise zur Kontrolle von Subsystemen (z.B. Versorgungsdruck für Hydraulik oder Pneumatik) und/oder Hinweise zur Kontrolle von Baugruppen oder Einzelfunktionen gegeben, die nicht im Soll / in einem Störungszustand sind und einen relevanten Einfluss auf den jeweiligen (Prozess- ) Abschnitt haben.
Je nach Maschinenausstattung und relevanter Funktion wird die Leistung/Einstellung in Ausführungsformen der Erfindung manuell oder automatisch per Sensorik überprüft und manuell oder automatisch per Aktoren eingestellt.
Für das Trouble Shooting durch Wartungstechniker des Maschinenbetreibers werden in Ausführungsformen der Erfindung den Hinweisen zu abweichenden Zykluszeiten durch Know- How von Maschinen-Experten automatisiert Maßnahmenvorschläge für die Problemanalyse und -behebung vorab zugeordnet und bei Bedarf über eine Condition Monitoring Lösung zugänglich gemacht.
Dies ist in Ausführungsformen der Erfindung mit einer technischen Kurzanleitung (ggf. zusätzlich mit einer Verbindung zu einem Online-Training) gekoppelt und wird durch bauteilspezifische Daten aus dem Condition Monitoring unterstützt.
Sollte ein Techniker aufgrund der Hinweise keine Verbesserung der Zykluszeit erreichen können, bedarf es einer weitergehenden Analyse durch Maschinenexperten. Die Abarbeitung der Hinweise wird in Ausführungsformen der Erfindung digital dokumentiert.
In Ausführungsformen der Erfindung werden die Betriebsdaten sämtlicher Baugruppen bzw. Einzelfunktionen für statistische Auswertungen langfristig und für Maschinenexperten zugreifbar gespeichert.
Durch die Zykluszeitüberwachung und dem damit verbundenen Soll-Ist-Vergleich von Bewegungszeiten werden in Ausführungsformen der Erfindung Kennzahlen zur Produktivität und/oder Verfügbarkeit der Maschinen abgleitet. Für jede einzelne Bewegung werden in Ausführungsformen der Erfindung entweder aus statistischen Verfahren oder mit Hilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens Durchschnittswerte zurückliegender Zyklen und Prognosen für zukünftige Zyklen erstellt.
Eine Anzeige der ermittelten Zykluszeiten erfolgt in Ausführungsformen der Erfindung tabellarisch (z.B. als Gesamtdauer und Dauer pro Abschnitt), in Ausführungsformen der Erfindung tabellarisch im Detail (d.h. alle einzelnen Bewegungen einer Phase) oder in einer grafischen Darstellungsform, beispielsweise als ein Diagramm, (z.B. als Dauer des gesamten Zyklus und Dauer einzelner Phasen).
In Ausführungsformen der Erfindung werden Kennzahlen für die Produktivität und Verfügbarkeit in Verknüpfung mit der Erhebung and Analyse von Alarm- und Störungsmeldungen der Maschine abgeleitet.
Die in Ausführungsformen der Erfindung realisierte Kombination aus Zykluszeitüberwachung und Erhebung und Analyse von Alarm- und Störmeldung bietet erhebliche Vorteile.
Falls eine Maschine (z.B. eine Heizpresse) nicht mit der für eine Zustandsüberwachung notwendigen Sensorik ausgestattet ist, erfolgt in Ausführungsformen der Erfindung eine Ableitung indirekt, aus dem Betriebsverhalten (Ist-Werte) und dessen Entwicklung (Trends).
In Ausführungsformen der Erfindung werden sämtliche Alarm- und Störmeldungen in für statistische Auswertungen langfristig und für Maschinenexperten zugreifbar gespeichert.
Die Bearbeitung der Meldungen wird in Ausführungsformen der Erfindung digital dokumentiert, idealerweise nach einem vorzugebenden Schema, um langfristige Analysen/Korrelationen erstellen zu können. Ziel ist es, aus einer möglichst detaillierten Erfassung der Alarm- /Fehlermeldung (Fault Analytics) und getroffener Abstellmaßnahmen (Maintenance/Action Logfile) und einer statistischen Auswertung, Analysen zum Betriebsverhalten der Maschine durchführen zu können. Im Laufe der Zeit wird in Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenspiel von Zustandsparametern [explizite Information via Sensorik] und dem Betriebsverhalten in bestimmten Situationen über statistische Methoden/Vorhersagen eine Zustandsüberwachung realisiert.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt eine Anzeige aktueller Alarm- und Störmeldungen zu einer Maschine im Überblick inkl. symbolischer Kritikalität, Meldungsbezeichnung und Zeitstempel. In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt eine Anzeige von Details einer einzelnen Alarm- und Störmeldungen zu einer Maschine mit Bezeichnung, Beschreibung, Lösungshinweisen, Hinweisen zur gleichen Meldung auf anderen Maschinen mit Zeitstempel sowie Verlinkung zum unter Fehlerbedingungen produzierten Produkt (Produkt-ID).
In Ausführungsformen der Erfindung wird eine Meldungsübersicht zu mehreren Maschinen (z.B. Reifenheizpressen) im Überblick mit Symbol für Kritikalität, Bezeichnung, Maschinenlokation („Trench“), Maschinennummer und/oder Zeitstempel ausgegeben.
In Ausführungsformen der Erfindung erfolgt eine sensorische Überwachung einzelner Bauelemente der mindestens einen überwachten Maschine.
Wenn die eingesetzte Sensorik einen Zustandswert außerhalb des jeweiligen für das betreffende Bauelement definierten Toleranzbereichs meldet, wird in Ausführungsformen der Erfindung in der Maschine eine Alarm- bzw. Störungsmeldung abgesetzt. Diese findet dann Eingang in die erfindungsgemäße Lösung.
Umgekehrt dient das Hinzuziehen von sensorischen Werten in Ausführungsformen der Erfindung zur Lokalisierung und zum Plausibilieren der Ursachen von zeitlichen Abweichungen in der Zykluszeit sowie von Alarm- und Störungsmeldungen.
Aus dem (lokalen oder globalen) Vergleich von Alarm- und Störungsmeldungen von Maschinen (z.B. Reifenheizpressen) werden in Ausführungsformen der Erfindung Rückschlüsse auf mögliche konstruktive Verbesserungen und / oder prozessuale Verbesserungen gezogen.
In Ausführungsformen der Erfindung werden Algorithmen des maschinellen Lernens (ML) / Künstlichen Intelligenz (Kl) zur Prognose des zukünftigen Verhaltens der Maschine verwendet.
Für jede einzelne Bewegung werden in Ausführungsformen der Erfindung entweder aus statistischen Verfahren oder mithilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens Durchschnittswerte zurückliegender Zyklen und Prognosen für zukünftige Zyklen erstellt. Es kommen hierfür unterschiedliche statistische Verfahren und Algorithmen des maschinellen Lernens in Frage, die auch mit- und untereinander kombiniert werden können.
Die Verfahren unterscheiden sich im Wesentlichen dadurch, wie viele Eingangsparameter, Vergleichs- /Trainingsdaten und Ergebnisparameter mit ihnen behandelt werden können und müssen. Eingangsparameter sind beispielsweise: Rezeptparameter, Maschinenparameter, Zykluszeiten, Alarm- und Störungsmeldungen und/oder Sensordaten.
Für die Überprüfung der Aussagekraft der statistischen Verfahren sowie für das „Anlernen“ der ML-Algorithmen sind viele Datensätze für die Eingangsparameter notwendig. Die Ergebnisse des Verfahrens und Methoden werden in Ausführungsformen der Erfindung jeweils mit dem nächsten tatsächlichen Ergebnis gegenübergestellt. Durch diesen wiederholten Vergleich wird in Ausführungsformen der Erfindung das passende statistische Verfahren ermittelt bzw. das ML- Modell trainiert.
Ergebnisparameter sind beispielsweise zukünftige Zykluszeiten, Alarm- und Störungsmeldungen und/oder Maschinenzustände (zu messende Sensordaten).
Die Qualität der Vorhersagen ist abhängig vom „Trainingsumfang“ mit beispielhaften Daten. Die Qualität der Vorhersage nimmt naturgemäß ab, je weiter in die Zukunft geschaut wird.
In Ausführungsformen der Erfindung werden 3D-Visualisierungstechniken im Sinne von Augmented Reality oder Virtual Reality verwendet.
Durch 3D-Visualisierungstechniken im Sinne von Augmented Reality oder Virtual Reality ermöglicht die Erfindung in entsprechenden Ausführungsformen visuelles Navigieren um und „durch“ die Maschine, inklusive reinzoomen und rauszoomen für Detail- bzw. Überblicksansichten. Ferner sind Maschinenbewegungen dynamisch darstellbar und somit simulierbar mittels der 3D-Visualisierungstechniken. Dies unterstützt das Nachvollziehen von Hinweisen durch die Datenanalyse sowie die Lokalisierung von relevanten Maschinenstellen sowie auch die Identifikation benötigter Ersatzteile.
Für die Darstellung mittels 3D-Visualisierungstechniken werden in Ausführungsformen der Erfindung konstruktive Maschinendaten (CAD-Daten) mit den Daten, die erhoben bzw. betrachtet werden (Condition-Monitoring: Zykluszeiten, Alarm- und Störungsmeldungen sowie Sensorikdaten) verknüpft.
In Ausführungsformen der Erfindung ist ein Regelkreis für „selbst-heilende“ Maschinen implementiert.
Durch Datentechnik und Aktorik wird in Ausführungsformen der Erfindung zusätzlich ein Regelkreis aufgebaut, sodass die zuvor beschriebene Diagnostik/Analyse durch „selbst- heilende“, selbst-regulierende Maßnahmen ergänzt wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Regelkreisen zeichnet sich die Erfindung diesbezüglich durch die Kombinatorik unterschiedlicher Datenquellen (Zykluszeiten, Sensorikdaten, Alarm- und Störungsmeldungen), durch die Verwendung von statistischen Verfahren und ML-Methoden und/oder durch das lokale, regionale oder globale Benchmarking über den zentral aufgebauten Datenpool aus.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung sind die Methoden der Zykluszeitüberwachung, der sensorischen Überwachung, der Auswertung von Maschinenmeldungen sowie der Überwachung von Medienverbräuchen im Hinblick auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine, das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung von Messdaten einer Maschine sowie eine erfindungsgemäße Reifenheizpresse jeweils allein oder in den verschiedenen ausführbaren Kombinationen realisiert.
In den Figuren sind Aspekte der Erfindung beispielhaft illustriert. Es zeigen:
Figur 1 : Ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine,
Figur 2: Ein weiteres Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine,
Figur 3: Ein Blockschaltbild einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Erfassung von Messdaten einer Maschine,
Figur 4: Ein Blockschaltbild von Funktionsmodulen einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform eines Verfahrens zu Erfassung von Messdaten einer Maschine,
Figur 5: Eine Darstellung eines Zykluszeitdiagramms mit den einzelnen Phasen eines
Zyklus, einzelne Bewegungen jeweils mit Reihenfolge und spezifizierter Soll-Zeit,
Figur 6: Eine tabellarische Darstellung erfasster Zykluszeiten und Phasen mit Anzeige der Abweichungen vom jeweiligen Soll-Wert,
Figur 7: Eine grafische Darstellung erfasster Zykluszeiten für den gesamten Zyklus und einzelne Phasen, Figur 8: Eine tabellarische Detaildarstellung erfasster Zykluszeiten und Phasen mit
Anzeige der Abweichungen vom jeweiligen Soll-Wert,
Figur 9: Eine Darstellung abgeleiteter Kennzahlen für Produktivität und Verfügbarkeit,
Figur 10: Eine beispielhafte Darstellung ausgegebener Alarm- und Störungsmeldungen,
Figur 11 : Eine beispielhafte Darstellung von Details einer Alarm- oder Störungsmeldung und
Figur 12: Eine Meldungsübersicht zu mehreren Maschinen mit Symbol für Kritikalität,
Bezeichnung Maschinenlokation (Trench), Maschinennummer und Zeitstempel.
In Figur 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) dargestellt. Die Vorrichtung (1) weist eine Erfassungsvorrichtung (2) zur Erfassung mindestens eines Maschinenparameters und eine Auswerteeinheit (3) zur Auswertung der mithilfe der Erfassungsvorrichtung (2) erfassten Daten und Durchführung einer Zustandsüberwachung auf.
Die mithilfe der Erfassungsvorrichtung (2) erfassten Daten sind über ein Netzwerk (4) direkt oder indirekt an eine Auswerteeinheit (3) übermittelbar. Indirekt bedeutet dabei, dass diese zunächst auf einer Speichervorrichtung (5) gespeichert werden. Zusätzlich werden die erfassten Daten parallel in einer externen Speichervorrichtung (6), vorliegend realisiert als ein Cloud- Speicher, gespeichert.
In dem gezeigten Beispiel greift die Erfassungsvorrichtung (2) zur Erfassung der Maschinendaten auf die Maschinensteuerung zu.
Figur 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) in einer Anwendung mit einer Reifenheizpresse. Die Auswerteeinheit (3) ist mithilfe von Applikationen realisiert, die auf einem Server (7) laufen. Zu den Funktionen „Energieüberwachung“ und „Zustandsüberwachung“ sind jeweils Ausgaben auf Ausgabegeräten (8) ausgebbar.
Figur 3 stellt schematisch eine Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) als digitales Wartungswerkzeug dar, wobei Informationen zum Wartungsbedarf der überwachten Reifenheizpresse basierend auf einer Zykluszeitenüberwachung, der Auswertung von Maschinenmeldungen und der Überwachung von Medienverbräuchen (vorliegend des Energieverbrauchs) abgeleitet werden.
Figur 4 zeigt schematisch die Nutzung von Daten und Funktionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) in Kombination mit einem statistischen Modell oder einem Modell des maschinellen Lernens zur Ermöglichung von Vorhersagen über die Dauer von Zyklen und Subzyklen einer Reifenheizpresse.
In Figur 5 ist eine Tabelle dargestellt, in der der Gesamtzyklus einer Reifenheizpresse in die verschiedenen Subzyklen unterteilt ist. Die Subzyklen oder auch Prozessschritte sind in Spalte II aufgelistet und in Spalte I nummeriert. Die Spalten in Block III visualisieren die Dauer der einzelnen Subzyklen und deren zeitlichen Ablauf. Weiterhin sind die Subzyklen thematisch zu den Gruppen „Öffnen der Reifenheizpresse“ (A), „Entladen der Reifenheizpresse“ (B), „Beladen der Reifenheizpresse“ (C) und „Schließen der Reifenheizpresse“ (D) zugeordnet.
Figur 6 zeigt eine mithilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) in entsprechenden Ausführungsformen automatisiert generierbare Ausgabe, die zu verschiedenen, durch die jeweiligen Zyklus-IDs gekennzeichneten Gesamtzyklen, sowie den zugehörigen definierten Subzyklen „Öffnen der Reifenheizpresse“, „Entladen der Reifenheizpresse“, „Beladen der Reifenheizpresse“ und „Schließen der Reifenheizpresse“ sowie dem „Vulkanisationsprozess“ die jeweilige Dauer sowie eventuelle Abweichungen von der Sollzeit darstellt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung sind entsprechende Ausgaben beispielsweise in Abhängigkeit einer Produkt-ID (z.B. Reifen-ID) erzeugbar, sodass der Informationsgehalt je nach Bedarf anpassbar ist.
In Figur 7 zeigt eine weitere mithilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) in entsprechenden Ausführungsformen automatisiert generierbare Ausgabe, wobei vorliegend die in Figur 6 tabellarisch aufbereiteten Informationen grafisch anhand von Kurven dargestellt sind.
Figur 8 zeigt eine weitere mithilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) in entsprechenden Ausführungsformen automatisiert generierbare Ausgabe, wobei der Subzyklus „Öffnen der Reifenheizpresse“ in weitere, den einzelnen Prozessschritten zum Öffnen der Reifenheizpresse entsprechende Subzyklen gegliedert ist. Eine entsprechende Detailauswertung ist auch für die anderen definierten übergeordneten Subzyklen „Entladen“, „Beladen“ und „Schließen“ aufrufbar. Figur 9 zeigt eine weitere mithilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) in entsprechenden Ausführungsformen automatisiert generierbare Ausgabe, wobei die Leistungsindikatoren „Verfügbarkeit“ und „Performance“ einer bestimmten überwachten Maschine für verschiedene aufeinanderfolgende Tage als Balkendiagramm dargestellt sind.
Figur 10 zeigt beispielhaft verschiedene Maschinenmeldungen einer Reifenheizpresse, die mithilfe entsprechender Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) auswertbar sind.
Figur 11 zeigt eine mithilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) in entsprechenden Ausführungsformen automatisiert generierbare Ausgabe, wobei zu einer Maschinenmeldung „E-Stop operator panel is active“, die Kategorie der Maschinenmeldung (Safety), eine Beschreibung der Maschinenmeldung sowie Handlungsvorschläge zur Behebung des Fehlers ausgegeben werden. Weiterhin sind in Ausführungsformen der Erfindung aufgetretene Maschinenmeldungen mit Produkt-IDs verknüpft, sodass diese Produkte bei Bedarf gezielt einer nachträglichen Prüfung unterzogen werden können.
Figur 12 zeigt eine weitere mithilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Maschine (10) in entsprechenden Ausführungsformen automatisiert generierbare Ausgabe, wobei der Zeitpunkt und die Häufigkeit einzelner Maschinenmeldungen aufrufbar ist.

Claims

Patentansprüche Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse, wobei die Vorrichtung (1) zur Überwachung mindestens einer Reifenheizpresse ausgebildet ist und mindestens eine Erfassungsvorrichtung (2) zur Erfassung mindestens eines Maschinenparameters der mindestens einen überwachten Reifenheizpresse und mindestens eine Auswerteeinheit (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Erfassungsvorrichtung (2) zur Erfassung der für die Durchführung eines Prozesszyklus benötigten Zykluszeit ausgebildet ist und dass die mindestens eine Auswerteeinheit (3) basierend auf der erfassten Zykluszeit zur Zustandsüberwachung der mindestens einen überwachten Reifenheizpresse ausgebildet ist. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozesszyklus mindestens zwei Prozessschritte umfasst und dass mithilfe der mindestens einen Erfassungsvorrichtung (2) mindestens eine, der Dauer eines definierten Prozessschritts entsprechende Subzykluszeit erfassbar ist. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Subzyklus einer definierten Maschinenbewegung bzw. einer Folge von Maschinenbewegungen der mindestens einen überwachten Reifenheizpresse entspricht. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Erfassungsvorrichtung (2) zur Erfassung der Zyklus und/oder Subzykluszeiten zum Abruf von Daten aus der Maschinensteuerung und/oder zur Auswertung von Maschinenmeldungen und/oder zur sensorischen Überwachung der mindestens einen überwachten Reifenheizpresse ausgebildet ist. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerteeinheit (3) zum Abruf von gespeicherten Sollwerten, Toleranzen und/oder Grenzwerten zumindest der Zykluszeit, vorzugsweise zusätzlich von allen definierten Subzyklen, und zum Vergleich der erfassten realen Zyklus- und/oder Subzykluszeiten mit den Sollwerten, Toleranzbereichen und/oder den Grenzwerten zu den Sollwerten und zur Detektion einer Zeitabweichung ausgebildet ist, wenn mindestens eine der erfassten Zeiten aus dem Toleranzbereich der für den Gesamtprozess und/oder den jeweiligen Prozessschritt definierten Sollwerte fällt bzw. den jeweiligen Grenzwert übersteigt. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerteeinheit (3) durch die Zuordnung von Subzyklen zu bestimmten Prozessschritten bzw. Maschinenbewegungen zur automatisierten Detektion der mindestens einen der Zeitabweichung zugrundeliegenden Ursache oder zumindest zur automatisierten Eingrenzung der möglichen Ursachen ausgebildet ist. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordneten infrage kommenden Ursachen in Ursachenlisten strukturiert sind und jeder der in der jeweiligen Ursachenliste aufgeführten Ursache mindestens ein Kriterium zugeordnet ist, wobei aus der Überprüfung des Vorliegens oder Nichtvorliegens des mindestens einen Kriteriums ermittelbar ist, ob die jeweilige Ursache zutrifft oder zutreffen kann. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerteeinheit (3) im Falle einer detektierten Abweichung außerhalb der Toleranzen zum Abruf von zusätzlichen Daten ausgebildet ist, durch deren Auswertung in Verbindung mit der festgestellten Zeitabweichung die Ursache automatisiert identifizierbar oder zumindest weiter eingrenzbar ist. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlich abrufbaren Daten Sensordaten und/oder Maschinenmeldungen und/oder den Medienverbrauch in Bezug auf die mindestens eine überwachte Reifenheizpresse und/oder korrespondierende Reifenheizpressen umfassen. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Auswertung von zusätzlich abgerufenen Daten in Form von Sensordaten, Maschinenmeldungen und/oder Medienverbräuchen mithilfe der Auswerteeinheit (3) Kriterien zum Vorliegen oder Nicht- Vorliegen bestimmter Ursachen für detektierte Zeitabweichung(en) automatisiert überprüfbar sind. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Kommunikationseinrichtung zur Anbindung an mindestens eine zusätzliche Datenquelle und/oder zur Übertragung von Daten an eine übergeordnete Speicher- und/oder Auswerteeinheit aufweist. Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß den Ansprüchen 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerteeinheit (3) dazu ausgebildet ist, basierend auf der ermittelten mindestens einen Ursache oder den ermittelten möglichen Ursachen für die mindestens eine detektierte Abweichung automatisiert Vorschläge zur Ursachenbehebung zu generieren und/oder eine automatisierte Ursachenbehebung durchzuführen und/oder Vorschläge oder Anweisungen zur weiteren Ursachenfindung auszugeben. Reifenheizpresse, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten gemäß einem der vorstehenden Ansprüche aufweist. Verfahren zur Erfassung von Messdaten mindestens einer Reifenheizpresse, umfassend zumindest die folgenden Schritte: a. Erfassung mindestens einer Zyklus- und/oder Subzykluszeit mindestens einer überwachten Reifenheizpresse, b. Automatisierter Vergleich der mindestens einen erfassten Zyklus und/oder Subzykluszeit mit Sollwerten, c. Automatisierte Detektion einer über definierte Toleranzen hinausgehenden Zeitabweichung, d. Durchführung einer automatisierten Zustandsüberwachung der mindestens einen überwachten Reifenheizpresse basierend auf detektierten Zeitabweichungen der mindestens einen Zyklus- und/oder Subzykluszeit. Verfahren zur Erfassung von Messdaten mindestens einer Reifenheizpresse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf der mindestens einen detektierten Zeitabweichung automatisiert eine Ursachenliste umfassend mögliche Ursachen für die detektierte Abweichung geladen wird. Verfahren zur Erfassung von Messdaten mindestens einer Reifenheizpresse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Überprüfung der für die detektierte Zeitabweichung infrage kommenden Ursachen der Ursachenliste anhand mindestens eines Kriteriums zur eindeutigen Identifikation der mindestens einen Ursache oder zur Eingrenzung der Ursachenliste durchgeführt wird. Verfahren zur Erfassung von Messdaten mindestens einer Reifenheizpresse nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend automatisiert Handlungsvorschläge und/oder Handlungsanweisungen zur Behebung der mindestens einen identifizierten Ursache abgerufen werden und dass diese anschließend ausgegeben werden und/oder eine automatisierte Umsetzung von definierten Handlungsanweisungen zur Behebung der mindestens einen Ursache erfolgt. Verfahren zur Erfassung von Messdaten mindestens einer Reifenheizpresse nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Überwachung der Zyklus- und/oder Subzykluszeiten oder nach der Detektion einer Zeitabweichung automatisiert Daten aus mindestens einer zusätzlichen Datenquelle geladen und zur automatischen eindeutigen Identifikation der mindestens einen Ursache oder zur Eingrenzung der Ursachenliste anhand vorgegebener Kriterien verwendet werden. Verfahren zur Erfassung von Messdaten mindestens einer Reifenheizpresse nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zur Erfassung von Messdaten einer Reifenheizpresse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 oder mindestens eine Reifenheizpresse gemäß Anspruch 13 verwendet wird.
41
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Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2015855A (en) * 1934-09-27 1935-10-01 Bristol Company Automatic control system
US3029469A (en) * 1960-03-30 1962-04-17 Us Rubber Co Leak detecting device for tire vulcanization press
DE1579317A1 (de) * 1965-12-28 1970-07-30 Svenska Gummifabriks Aktiebola Verfahren zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Druckes in einem Heiss- und Kuehlwasserumlaufsystem fuer Vulkanisierpressen,insbesondere fuer die Reifenvulkanisierung
JPS5962131A (ja) * 1982-10-01 1984-04-09 Bridgestone Corp タイヤの加硫制御方法
JPS6292811A (ja) * 1985-10-19 1987-04-28 Sumitomo Rubber Ind Ltd エラストマ−物品の加硫におけるガスの洩れ検出装置
US5055245A (en) * 1986-07-07 1991-10-08 Bridgestone Corporation Method of measuring temperature within cured article and method of controlling tire vulcanization
DE102009010322A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-19 Harburg-Freudenberger Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Produktion von Reifen
US8978458B2 (en) * 2010-06-30 2015-03-17 Michelin Recherche Et Technique S.A. Tire uniformity through identification of process effects using singlet tire regression analysis
ITMI20122194A1 (it) * 2012-12-20 2014-06-21 Pirelli Metodo ed impianto per confezionare pneumatici
BR112016028766B1 (pt) * 2014-06-18 2022-05-10 Pirelli Tyre S.P.A Método para controlar a qualidade de uma produção de pneus, e, instalação para produzir pneus
CN110023068B (zh) * 2016-11-30 2021-08-27 倍耐力轮胎股份公司 用于控制轮胎生产的固化设备的方法、固化线、处理单元和相关电子单元
WO2019211955A1 (ja) * 2018-05-01 2019-11-07 横浜ゴム株式会社 タイヤの製造方法および装置
EP3599583A1 (de) * 2018-07-26 2020-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Bestimmung des verbrauchs an heiz- oder kühlenergie einer baulichen untereinheit
US12090718B2 (en) * 2019-07-12 2024-09-17 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Machine learning for splice improvement
IT201900024970A1 (it) * 2019-12-20 2021-06-20 Pirelli Processo ed apparato di vulcanizzazione per pneumatici
EP4137302B1 (de) * 2021-08-16 2023-10-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und auswerteeinrichtung zur überwachung eines vulkanisiervorgangs eines fahrzeugreifens in einer reifenheiz-pressvorrichtung

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