Systematische Entwicklung sensorbasierter Online-Qualitätsüberwachung für Schweißverfahren von Textilien

Die Qualität eines Produktes ist ein entscheidendes Kriterium für dessen wirtschaftlichen Erfolg. Ein Qualitätsregelungsprozess kann genutzt werden, um die Qualität eines Produktes bereits während der Produktion zu überwachen und zu beeinflussen. Der Zusammenhang zwischen einem Qualitätskriterium und einer messbaren und/oder regelbaren Prozessgröße wird in der Praxis bisher meist intuitiv erstellt. Schweißverfahren sind integraler Bestandteil der Produktion von speziellen Textilprodukten. Im Gegensatz zu fadenbasierten Nähten ist die Qualitätsüberwachung von Schweißnähten bisher stark eingeschränkt. Die Schweißverbindung liegt zwischen den zwei Textilien und ist somit von außen nicht einsehbar. Sollten Fehlstellen und somit Qualitätsprobleme in der Schweißnaht existieren, ist dies nicht erkennbar. In dieser Arbeit wurde eine Methode zur Entwicklung eines Qualitätsregelungsprozess für einen Produktionsprozess erstellt. Dazu wurden sechs Methodenschritte bestimmt, die für die Entwicklung durchzuführen sind. Im ersten Methodenschritt werden zunächst auftretende Qualitätsprobleme eines Produktes identifiziert und priorisiert. In Methodenschritt 2 wird eine Qualitätsgröße definiert und der Qualitätsgröße werden eine Mess- und eine Regelungsgröße zugeordnet. In dem folgenden Methodenschritt 3 wird eine Messtechnik für die Messgröße ausgewählt und in die Produktionsmaschine integriert. Eventuell sind zur genauen Bestimmung der Messgröße eine Erstellung eines mathematischen Modells und/oder eine Simulation notwendig. In Methodenschritt 4 wird ein Reglungssystem zur Änderung der Messgröße aufgebaut. Parallel zu den Methodenschritten 2 bis 4 wird durch Methodenschritt 5 eine wirtschaftliche Betrachtung der Entwicklung durchgeführt. Im letzten Methodenschritt wird das entwickelte System in einen übergreifenden Qualitätsregelungsprozess überführt. Anschließend werden Fallbeispiele zur Anwendung der entwickelten 6-Q- Methode für Schweißverfahren von Textilien vorgestellt. Die Methodik wird an den Verfahren Heizkeil-, Heißluft- sowie Ultraschallschweißen durchgeführt.