(57)【要約】  本発明は、帯状材（４）の製造および／又は加工のための装置（２）の監視システム（１）に関する。この監視システム（１）は、少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）を含み、かつ装置（２）内で帯状材（４）の破損を認識するための少なくとも１つの第１の分析ユニット（５）と装置の領域内で物理的な測定量および影響量を把握するための多数の他の分析ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）とにより発生可能である信号を把握して共時的に可視化することによって装置（２）の状態監視およびプロセス監視を実行するように構成されている。更に、本発明は、このような監視システムを備えた装置およびこのような監視システムを用いる方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状材（４）の製造および／又は加工のための少なくとも１つの装置（２）用の監視システム（１）において、
監視システム（１）が、少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）を含み、かつ信号を把握して共時的に可視化することによって少なくとも１つの装置（２）の状態監視およびプロセス監視を実行するように構成されており、前記信号が、少なくとも１つの装置（２）内で帯状材（４）の破損を認識するための少なくとも１つの第１の分析ユニット（５）と少なくとも１つの装置（２）の領域内で物理的な測定量および影響量を検出するための多数の他の分析ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）とによって発生可能な信号である
ことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）が、少なくとも１つのコンピュータプログラム（１１）を含み、当該コンピュータプログラム（１１）によって前記信号が把握可能であり、かつ、１つのタイムライン上で共時化可能である
ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。
【請求項３】
監視システム（１）が、前記信号を共時的に可視化するための少なくとも１つの表示ユニット（１２）を含む
ことを特徴とする請求項１又は２記載の監視システム。
【請求項４】
少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）が、少なくとも１つのレーザスキャナおよび／又は少なくとも１つのカメラおよび／又は少なくとも１つのビデオカメラおよび／又は少なくとも１つの光電センサおよび／又は少なくとも１つの明度センサによって発生可能である信号を検出するように構成されている
ことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の監視システム。
【請求項５】
少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）が、少なくとも１つの回転数センサおよび／又は少なくとも１つの電流測定器および／又は少なくとも１つの電圧測定器および／又は少なくとも１つの温度測定器および／又は少なくとも１つの湿度測定器および／又は少なくとも１つの音響式警報器および／又は少なくとも１つの光学式警報器によって発生可能である信号を把握するように構成されている
ことを特徴とする請求項１から４の１つに記載の監視システム。
【請求項６】
帯状材（４）の破損を認識するための少なくとも１つの第１の分析ユニット（５）と、物理的な測定量および影響量を検出するための多数の他の分析ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）とを含む帯状材（４）の製造および／又は加工のための装置（２）において、この装置が、請求項１から５の１つに記載の監視システムに接続されている
ことを特徴とする装置（２）。
【請求項７】
装置（２）が、製紙機、印刷機、カレンダー、回転式打抜機又は回転式裁断機であることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
請求項１から５の１つに記載の監視システム（１）を使用して帯状材（４）の製造および／又は加工のための少なくとも１つの装置（２）を監視するための方法であって、
少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）を含む監視システム（１）によって、帯状材（４）の破損を認識するための少なくとも１つの第１の分析ユニット（５）と物理的な測定量および影響量を検出するための多数の他の分析ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）とにより発生される信号を把握し、共時的に可視化して、少なくとも１つの装置（２）における状態監視およびプロセス監視を行なう方法。
【請求項９】
監視システム（１）によって、１つの帯状材（４）又は各１つの帯状材（４）の製造および／又は加工のための少なくとも２つの装置（２）が監視される
ことを特徴とする請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状材の製造および／又は加工のための少なくとも１つの装置用の監視システムならびにその監視システムが使用される装置および監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状材の製造および／又は加工においては、生産性の向上に対する要求から、使用される装置の生産能力がますます高められ、その結果、帯状材の速度もしくは機械速度がますます高められている。
【０００３】
帯状材に作用する力は、低速時には問題とはならないが、高速時には、例えば帯状材のバタツキのような現象をもたらし、その結果、帯状材の破損を引き起こす。このような抑制されない、願わしくない破損は、常に機械停止、従って生産中止という結果となる。この種の破損に関連する他の問題は、破損の発生が速やかに十分に認識されない限り、帯状材が制御されずに装置又は装置の部分領域を走行してしまうということにある。
【０００４】
帯状材の破損原因を分析することを可能にするために、今日では、特に、レーザスキャナ、ビデオシステム、光電センサ、破損検出器等を用いた第１の分析ユニットが使用される。例えば、特許文献１および特許文献２は、帯状材の破損を認識するための方法および第１の分析ユニットを開示している。
【０００５】
しかしながら、信頼性を以て破損のみを検出すればよいというわけではない。更に、連続的な品質管理ならびに帯状材の製造および／又は加工に影響を及ぼすその他の測定量ならびに影響量の持続的な把握も必要である。そのために、さまざまな他の分析ユニットが設けられている。
【０００６】
例えば、紙、ボール紙、プラスチックフィルム、金属箔、繊維製品、もしくはそれらの材料を２つ以上含む複合材料から成る帯状材の製造および加工のための装置の、典型的な例として、製紙機、印刷機、カレンダー、回転打抜機、回転切断機等を挙げることができる。
【０００７】
従って、帯状材の製造および／又は加工のための装置の運転者には、装置の領域内における状態監視およびプロセス監視を行なうために、第１および他の分析ユニットから供給される種々の信号が提供される。
【０００８】
種々の信号相互の相関関係、特に２つよりも多い信号相互の相関関係は、今日では扱い難い状況にある。装置の運転者や周囲の影響等に起因するものと見做すことができる測定量および影響量も同様に、互いに強い相関関係にあるだけでなく、破損の即時の認識に関する信号とも相関関係にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第４２１６６５３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４２１６６５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、帯状材の製造および／又は加工のための少なくとも１つの装置を監視するための、改善された可能性を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、本発明によれば、帯状材の製造および／又は加工のための少なくとも１つの装置用の監視システムにおいて、少なくとも１つの計算ユニットを含む監視システムにより帯状材の破損を認識するための少なくとも１つの第１の分析ユニットと、物理的な測定量および影響量を把握するための多数の他の分析ユニットとによって発生される信号を把握し、共時的に可視化することで、少なくとも１つの装置における状態監視およびプロセス監視を実行し得るようにするということによって、解決される。
【００１２】
更に、前記課題は、帯状材の破損を認識するための少なくとも１つの第１の分析ユニットと物理的な測定量および影響量を把握するための多数の他の分析ユニットとを含む帯状材の製造および／又は加工のための装置において、その装置が本発明による監視システムに接続されていることによって、解決される。
【００１３】
更に、前記課題は、本発明による監視システムを用いて帯状材の製造および／又は加工のための少なくとも１つの装置を監視するための方法において、少なくとも１つの計算ユニットを含む監視システムにより、帯状材の破損を認識するための少なくとも１つの第１の分析ユニットと物理的な測定量および影響量を把握するための多数の他の分析ユニットとにより発生される信号を把握して共時的に可視化して、少なくとも１つの装置における状態監視およびプロセス監視を実行し得るようにすることによって、解決される。
【００１４】
ここで「共時的に可視化する」とは、個々の検出信号の時間的な相関関係が云うなれば一目瞭然に分かるように、それらを共通の時間で以て装置の操作者が光学的に把握できるように全体的な信号を表示する、ということを意味している。
【００１５】
本発明は、大概は空間的に互いに別々に配置されている種々の分析ユニットにおいて操作者が種々の指示又は表示を装置の観察しなくとも済むこととなり、場合によっては、評価して手作業で互いに相関関係を持たせる必要もなくなる、という利点を持つ。本監視システムは、従来は相関関係を持たせることが容易にはできなかった信号を、共時的に表示することを可能にする。これは、少なくとも１つの装置における、格別に迅速かつ有効な欠陥探索および欠陥分析を可能にする。少なくとも１つの装置の領域内での欠陥を、場合によっては既にそれらの発生前に予測することで、従来よりも早期に介入して防御対策を実行に移すことが可能となる。品質保証およびドキュメンテーションは、監視システムによって顕著に簡単化されて、生産速度が高められる。
【００１６】
更に、互いに独立な複数の装置を唯一の監視システムによって監視し、場合によってはそれらの把握された信号を互いに比較して観察することが可能となる。これは、危機的な測定量および影響量、ならびに個々の装置の観察時に容易には見えない相互作用の、更に改善された認識を可能にする。
【００１７】
監視システムの少なくとも１つの計算ユニットが、少なくとも１つのコンピュータプログラムを含み、このコンピュータプログラムによって、第１の分析ユニットおよび他の分析ユニットの信号が把握可能であり、かつ、１つのタイムラインにて共時化可能であるとよい。これらの信号が少なくとも１つのコンピュータプログラムによって共時的に、長時間に亘って記録および記憶可能であることが、特に好ましい。これにより、監視システムの同じ計算ユニット又は異なった計算ユニットにおいて把握されている／把握される他の装置の記録との対比も、問題なく実行することが可能となる。
【００１８】
少なくとも１つの装置の存在する第１および／又は他の分析ユニットによって発生される全ての信号が監視システムにおいて把握されなければならない、というわけではない。しかし、関連性があるものとして操作者に知られている信号は、少なくとも把握されなければならない。勿論、測定量と影響量との間の既知の相互作用および影響の他に、これまでにまだ知られていない相互作用および影響も認識できるようにするためには、少なくとも１つの装置の領域内に存在する全ての信号を把握することが利用できるということが分かっている。
【００１９】
監視システムが、少なくとも１つの計算ユニットによって把握され、かつ共時化された信号を共時的に可視化するために、少なくとも１つの、例えば画面、ディスプレイ等のような表示ユニットを含むとよい。これは、少なくとも１つの装置に直接配置された表示ユニット、および／又は、少なくとも１つの装置に対して少し離れた所に配置された例えば装置の遠隔操作のための制御室に配置された表示ユニットである。少なくとも１つの表示ユニットは、ケーブルを介して又は無線通信によって、少なくとも１つの計算ユニットに接続されているか、又は代替として、少なくとも１つの計算ユニットの１つの構成部分である。
【００２０】
少なくとも１つの計算ユニットが、少なくとも１つのレーザスキャナ、および／又は、少なくとも１つのカメラ、および／又は、少なくとも１つのビデオカメラ、および／又は、少なくとも１つの光電センサ、および／又は、少なくとも１つの明度センサによって発生可能である信号を把握するように構成されているとよい。
【００２１】
更に、少なくとも１つの計算ユニットが、少なくとも１つの回転数センサ、および／又は、少なくとも１つの電流測定器、および／又は、少なくとも１つの電圧測定器、および／又は、少なくとも１つの温度測定器、および／又は、少なくとも１つの湿度測定器、および／又は、少なくとも１つの音響式警報器、および／又は、光学式警報器などによって発生可能である信号を把握するように構成されているとよい。
【００２２】
帯状材の移動、例えば孔、裂け目、縁部めくれ等の形での帯状材の欠陥、装置の故障、操作者による影響又はその他を反映する、他の信号を、少なくとも１つの計算ユニットによって把握して共時化し、少なくとも１つの表示ユニットを介して、共時的に可視化するとよい。
【００２３】
本監視システムによって、１つ帯状材又は各１つの帯状材の製造および／又は加工のための少なくとも２つの装置を監視することもできる。これらの監視される装置は、互いに独立に又は並列に運転することが可能なものであって、それは例えば、それぞれ１つの帯状材を発生する２つの製紙機である。しかし、これらの監視される装置は、相前後して作動させられてもよい。例えば、１つの製紙機および直ぐ後に続く回転式打抜機の場合がそれに当たり、製紙機において発生させられる帯状材に、回転打抜機によって開口が打ち抜かれる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明による監視システムもしくは装置および方法の実現可能な例を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、その図の下半分に帯状材４の製造のための装置２を、概略的に示している。装置２は、製紙機３を含み、この製紙機３において、帯状材４が、ここでは紙ウェブの形で形成されて、矢印方向に搬送される。更に、装置２は、帯状材４の破損を認識するための第１の分析ユニット５を含み、この分析ユニット５は、製紙機３の領域において、測定量Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を光電センサおよび回転数センサによって収集し、それらを結合して、帯状材４の破損が検出された場合には、警報信号を発生する。第１の分析ユニット５は、製紙機３の差し迫った破損を防止するか、破損発生後の安全措置を講じるか、そのうち少なくとも一方を実行するために、例えば製紙機３の停止等のように、制御および／又は調整に介入することができる。装置２は、装置２の領域内の測定量および影響量を把握するための他の分析ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを含む。例えば、他の分析ユニットのうちの、第１の分析ユニット６ａは、測定量Ｍ５を製紙機３の領域における駆動電動機の電流測定の形で検出すると共に、測定量Ｍ６を製紙機３の領域における駆動電動機の電圧の形で検出する、多重式計器である。他の分析ユニットのうちの、第２の分析ユニット６ｂは、製紙機３への影響量Ｅ１として周囲温度を検出する、温度測定ユニットである。
【００２６】
他の分析ユニットのうちの、第３の分析ユニット６ｃは、製紙機３を通過する間における帯状材４の画像を測定量Ｍ７およびＭ８として供給する、ビデオカメラである。このビデオカメラによって、帯状材４における、しわの発生、孔、縁の折り返し、裂け目又はその他の欠陥を、認識することができる。他の分析ユニットのうちの、第４の分析ユニット６ｄは、製紙機３の周囲空気の絶対湿度を製紙機３への影響量Ｅ２として検出する、湿度測定ユニットである。勿論、さらに追加的に、製紙機３における故障、製紙機３内での帯状材４の進行、操作者の設定、操作者による影響、例えば振動又は太陽照射によるような外部影響等を検出する、他の分析ユニットが存在してもよい。
【００２７】
更に、図１の上半分には、装置２のための監視システム１が、概略的に示されている。この監視システム１は、計算ユニット１ａを含む。この計算ユニット１ａは、信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を把握して共時的に可視化することによって、装置２における状態監視およびプロセス監視を実行するように構成されている。これらの信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５は、装置２の領域内において、帯状材の破損を認識するための第１の分析ユニット５と、物理的な測定量Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８および影響量Ｅ１，Ｅ２を検出するための他の分析ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとによって、発生させられる。
【００２８】
計算ユニット１ａは、コンピュータプログラム１１を含み、このコンピュータプログラム１１によって、信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５が把握され、１つのタイムラインに共時化される。更に、監視システム１は、表示ユニット１２を含み、この表示ユニット１２は、この例では計算ユニット１ａに組み込まれているが、ケーブルを介して又は無線通信によって計算ユニット１ａに接続されているだけでもよい。
【００２９】
表示ユニット１２は、装置２の操作者に対して、発生される全ての信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５に関する詳細な視覚的展望を唯一の表示内において共通なタイムライン上で提供するために使用される。
【００３０】
これにより、装置２の操作者は、個々の信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５間の関係を認識することが容易になる。欠陥探索および欠陥分析が、簡単化され、迅速化される。操作者は、速やかに応答して、装置２における差し迫った破損を早期に回避することができる。更に、品質保証およびドキュメンテーションが著しく簡単化され、改善され、かつ、生産速度が増大される。
【００３１】
当業者ならば、本発明の認識に基づいて、本発明による解決手段を帯状材の製造および／又は加工のためのさまざまの装置に容易に転用することができる。これは、例えば印刷機、カレンダー、回転打抜機、回転切断機等で有り得る。更に、帯状材は、薄紙からなるもの以外にも、例えばボール紙、プラスチックフィルム、繊維製品、もしくは紙を含めたこれらの材料の２つ以上の複合材料からなるものであってもよい。更に、１つの装置の第１の分析ユニットおよび他の分析ユニットの、種類および個数は、さまざまに選ぶことが可能である。この場合に重要なことは、少なくとも適切な、但し好ましくは全ての測定量および影響量が、監視システム内で把握でき、共時的に可視化できることである。さらには、この監視システムは、１つの装置のみならず、２つ以上の装置も、共時的に監視することが可能である。その場合、装置は、互いに分離されて、互いに並列に、および／又は、順番に、直列配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１          監視システム
１ａ        計算ユニット
２          帯状材を製造するための装置
３          製紙機
４          帯状材
５          第１の分析ユニット
６ａ〜６ｄ  他の分析ユニット
１１        コンピュータプログラム
１２        表示ユニット
Ｅ１，Ｅ２  影響量
Ｍ１〜Ｍ８  測定量
Ｓ１〜Ｓ５  信号
【図１】
2012528059.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月3日(2012.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状材（４）の製造又は加工もしくはそれら両方のための少なくとも１つの装置（２）用の監視システム（１）において、
当該監視システム（１）が、少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）を含み、かつ信号を把握することによって前記少なくとも１つの装置（２）における状態監視およびプロセス監視を実行するように構成されており、前記信号が、前記少なくとも１つの装置（２）内で前記帯状材（４）の破損を認識するための少なくとも１つの第１の分析ユニット（５）によって生成されることが可能であると共に、前記少なくとも１つの装置（２）の領域内で物理的な測定量および影響量を検出するための複数の他の分析ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）によって生成されることが可能であり、かつ、前記少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）が、少なくとも１つの回転数センサ、少なくとも１つの電流測定器、少なくとも１つの電圧測定器、少なくとも１つの温度測定器、少なくとも１つの湿度測定器、少なくとも１つの音響式警報器、少なくとも１つの光学式警報器のうちの、少なくともいずれか１つによって生成されることが可能な信号であり、
前記装置（２）の操作者によって光学的に把握できる信号表示が、共通するタイムライン（以下、「共通する表示時間」と記述する）を以て操作者に提供されるように、前記信号を共時的に可視化する
ことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）が、少なくとも１つのコンピュータプログラム（１１）を含み、当該少なくとも１つのコンピュータプログラム（１１）によって前記信号が把握可能であり、かつ、前記信号を１つの前記共通する表示時間に亘って共時的に可視化することが可能である
ことを特徴とする請求項１記載の監視システム。
【請求項３】
前記監視システム（１）が、前記信号を共時的に可視化するための表示ユニット（１２）を含む
ことを特徴とする請求項１又は２記載の監視システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）が、少なくとも１つのレーザスキャナ、少なくとも１つのカメラ、少なくとも１つのビデオカメラ、少なくとも１つの光電センサ、少なくとも１つの明度センサのうちの、少なくともいずれか一つによって生成可能である信号を検出するように構成されている
ことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の監視システム。
【請求項５】
請求項１から４の１つに記載の監視システムに接続された、前記帯状材（４）の製造又は加工のための装置（２）であって、
前記帯状材（４）の破損を認識するための前記少なくとも１つの第１の分析ユニット（５）と、前記物理的な測定量および影響量を検出するための前記複数の他の分析ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）とを含む
ことを特徴とする、帯状材の製造又は加工のための装置。
【請求項６】
当該装置（２）が、製紙機、印刷機、カレンダ装置（つや出し機械）、回転式打抜機、回転式裁断機のうちの、少なくともいずれか一つである
ことを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
請求項１から４の１つに記載の監視システム（１）を使用して、前記帯状材（４）の製造又は加工もしくはそれら両方のための少なくとも１つの装置（２）を監視するための方法であって、
前記少なくとも１つの計算ユニット（１ａ）を含んでいる前記監視システム（１）によって、前記帯状材（４）の破損を認識するための前記少なくとも１つの第１の分析ユニット（５）と前記物理的な測定量および影響量を検出するための前記複数の他の分析ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）とによって生成される信号を把握し、共時的に可視化して、少なくとも１つの装置（２）における状態監視およびプロセス監視を行ない、前記装置（２）の操作者によって光学的に把握され得る信号表示を、共通する表示時間を以て操作者に提供する方法。
【請求項８】
１つ又は複数の前記帯状材（４）各々の製造又は加工のための、少なくとも２つの装置（２）が、前記監視システム（１）によって監視される
ことを特徴とする請求項７記載の方法。
【国際調査報告】
2012528059.tif 000004
2012528059.tif 000005
2012528059.tif 000006
2012528059.tif 000007