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CN113646716A - 纺织机管理系统和方法 - Google Patents

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CN113646716A
CN113646716A CN202080029380.5A CN202080029380A CN113646716A CN 113646716 A CN113646716 A CN 113646716A CN 202080029380 A CN202080029380 A CN 202080029380A CN 113646716 A CN113646716 A CN 113646716A
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Maschinenfabrik Rieter AG
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Abstract

公开了一种纺织机管理系统（3），其包括：多个纺织机（2、21、22、23），所述多个纺织机（2）包括末端纺纱机；多个自动引导运输车辆（8），以便在所述多个纺织机（2）之间运送材料载体（9）；以及物流控制系统（81），其用于控制所述多个自动引导运输车辆（8）的移动。此外，其包括被构造成管理在所述多个纺织机（2）之间的材料流的材料管理设备（6），该材料管理设备包括：材料流数据库（61）；预测模块（62），其用于基于材料流数据库（61）中的信息来预测预期所需的材料载体（9）在所述多个纺织机（2）处更换的定时；以及处置模块（63），其用于计算用于物流控制系统（81）的处置信息。

Description

纺织机管理系统和方法
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的纺织机管理系统和方法。
背景技术
各种纺织机管理系统在现有技术中是已知的。
EP 3170778公开了一种纺织机管理系统，其包括：多个纺织机，所述多个纺织机中的每一个包括多个纤维加工单元、被构造成控制这些纤维加工单元的一个控制装置、以及以共用方式设置在所有或一些纤维加工单元上的一个或多个共用装置；以及管理设备，其被构造成管理纺织机。控制和管理设备包括：通信单元，其被构造成与终端装置相互通信，该终端装置包括被构造成显示信息的显示单元；以及功能提供单元，其被构造成向终端装置提供用于管理纤维加工单元中的一个或多个和/或共用装置中的一个或多个的多种功能。管理设备或终端装置包括显示控制器，该显示控制器被构造成引起显示单元显示对应于从功能提供单元提供的每种功能的屏幕。
WO2015196736A1公开了一种纺织生产自动化管理系统及其管理方法。该管理方法包括：向运送单元的每个纺纱锭子和/或络筒锭子（spooling spindle）分别构造具有关于其编码信息的RFID射频标签模块；以及为RFID射频标签模块分别构造对应于每个特定纺纱锭子的位置和/或每个特定络筒锭子的位置的读卡器，以便获取关于每个对应的纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和操作状态信息并将这些信息传输到数据处理模块进行存储、分析和处理。借助于本发明，可以快速进行纱管（spool）定位和质量在线监测，并且可以实时查看纺纱质量，由此有益于改善生产自动化水平、减小劳动强度、改善劳动生产率、以及实现纺纱质量的自动化管理。
EP0541483A1公开了一种纺纱厂，其具有用于至少一组机器的过程控制计算机，该组中的每个机器都设置有其自己的控件来控制该机器的致动器系统（连同被指派给该机器的任何可能的辅助组件）。提供了用于在计算机和该组中的每个机器之间进行双向通信的至少一个网络。来自过程控制计算机的控制指令在系统的操作期间经由网络被引导到机器控件。每个机器控件将控制指令传递到由该控件控制的致动器系统，如果需要，由机器控件将这些控制指令转换成适合于致动器系统的控制信号。
DE4127990A1公开了一种用于纺纱工厂的至少一个区段的过程控件，其中过程控制计算机控制至少一个机器，具有准备有至少一个程序（键入的或默认情况下的）以进行最佳操作的计算机，以给出链接到该计算机的单元的目标、状况、偏好和状态。过程控制信号根据给定的参数和系统状态被递送到系统，以便（多个）机器计算机应用机器控件。机器计算机还将信号发送到过程计算机以显示实际状况，以便过程计算机评估数据并确定适当的工作。
EP2455317提供了一种用于精纺络筒机的管理系统，该管理系统使得能够以筒管为单位基础自动分析由精纺单元纺出的纱线中出现绒毛的趋势。料盘（通过细纱机（spinning frame）卷绕有纱线的筒管设定在该料盘上）具有RF标签，该RF标签能够在其上记录用于识别已将纱线卷绕在设定于该料盘上的筒管上的精纺单元的信息。重绕单元包括清纱器、单元控制区段和RF读取器。自动化络筒机的质量检验区段记录绒毛量连同在清纱器检测到该绒毛量时获得的一定长度的退绕纱线，并且以筒管为单位基础对由精纺单元纺出的纱线执行质量检验。
EP3409626公开了一种要设置在纱线卷绕机中的生产率显示控制装置，该纱线卷绕机包括多个卷绕单元，所述多个卷绕单元中的每一个包括：纱线喂给器，其供应纱线；卷绕装置，其卷绕从纱线喂给器供应的纱线以形成包装；以及清纱器，其检测纱线喂给器和卷绕装置之间的纱线的纱疵并基于设定的清纱条件确定是否去除纱疵。生产率显示控制装置包括运算单元，该运算单元基于在纱线卷绕机中设定的卷绕条件、纱线卷绕机的操作数据以及基于清纱条件所去除的纱疵的去除次数来计算纱线卷绕机的生产率，并且生产率显示控制装置包括显示控制器，该显示控制器引起显示装置显示与由运算单元计算出的生产率有关的信息。
US9811804公开了一种用于顺着纺织供应链跟踪纤维的系统和方法，其有助于产品跟踪并且可以验证纤维来源/原产地。然而，追溯到包（back to the bale）来验证在零售地点处购买的纺织产品中的纤维原产地和类型因顺着供应链的纺织过程的性质而复杂化。如所描述的系统解决了诸如污染/交叉污染之类的复杂化问题，并且被用于贯穿一系列纺织操作跟踪来自加工成纺织产品的纤维包的纤维。对于每个纺织操作，系统捕获a）输入信息、b）输出信息、以及c）与纺织操作中使用的装备相关的装备信息。输出信息与后续纺织操作的输入信息相关联，由此将每个纺织操作的输入信息和输出信息与纤维包的纤维信息相关联。
US6705523 B1公开了一种用于使用供货配送计算机系统将供货从装载站台配送到生产线的系统和方法，该供货配送计算机系统与用于控制供货从输送机系统到取货站的运输的输送机计算机系统以及用于控制自动引导车辆的车辆设施管理器计算机系统对接，这些自动引导车辆将供货从输送机系统上的取货站运送到生产线上的配送站。
EP 1 057 907 A1示出了控制系统和方法，其特别适合于纺纱厂且特别地被设计成调节和控制可在纺纱过程期间发现的外来纤维和材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种纺织机管理系统和方法，其跨不同生产步骤并顺着纺纱厂的整个生产过程来无缝地跟踪和追踪材料流、其质量、体积和另外的特性。
本发明的另一个目的是提供一种纺织机管理系统和方法，其向纺纱厂物流或运送系统预测该当前生产步骤对新的原材料或半成品的需求。
本发明的另一个目的是提供一种纺织机管理系统和方法，其用于基于单独标记的材料载体元件对原材料、半成品或成品进行分选。
本发明的另一个目的是提供一种纺织机管理系统和方法，其显示跨不同生产步骤的材料流的生产率。
本发明的另一个目的是通过提供关于即将到来的转化任务的早期和精确信息来显著减少纺纱厂中所需的自动引导运输车辆。
本发明的另一个目的是将运送装备的状态信息和纺纱机信息组合在同一控制系统内并且在公共显示器上提供这种信息。
这些目的中的至少一些是通过根据对应的独立权利要求的纺织机管理系统和方法来实现的。从属权利要求给出了有利的实施例。
特别地，这些目的是通过一种纺织机管理系统来实现的，该纺织机管理系统包括：
• 多个纺织机，所述多个纺织机中的每一个包括多个纤维加工单元、被构造成控制这些纤维加工单元的一个控制装置，所述多个纺织机包括末端纺纱机；
• 多个自动引导运输车辆，以便在所述多个纺织机之间运送材料载体；
• 物流控制系统，其用于控制所述多个自动引导运输车辆的移动；
• 材料管理设备，其被构造成管理在所述多个纺织机之间的材料流，该材料管理设备包括：
- 材料流数据库，其具有纺纱厂中的材料的信息，包括材料载体的位置和时间、编档在材料载体上或材料载体中的材料的数量和质量、以及关于所述多个纺织机及其特定生产位置的加工速度的信息，该加工速度的信息包括比如条或纱线断裂的延迟事件；
- 预测模块，其用于基于材料流数据库中的信息来预测预期所需的材料载体在所述多个纺织机处更换（change）的定时；以及
- 处置模块，其用于基于预测模块来计算用于物流控制系统的处置信息以获得自动引导运输车辆的路径和使用。
在本发明的上下文内，材料流数据库也可以是基于信息种类的多个数据库（例如，用于质量信息、监测信息、材料载体信息、加工速度等的单独的数据库）。
根据本发明的一个优选变型，纺织机管理系统包括至少一个数据采集模块以将用于加工由指定材料载体载运的材料的指定纺织机（和/或指定纺织机的指定加工单元）的至少一些机器设定传输和保全（safe）到材料流数据库。因此，根据本发明的这种变型，在借助于至少一个纺织机（但通常为多个纺织机）将原材料经由中间产品加工成最终产品期间所应用的加工参数（例如，机器设定）可以精确地被记录（存储）并因此被如本文中所描述的材料载体的至少一个唯一标识符明确地检索到。
根据本发明的变型，机器管理系统包括路线计算模块以确定（计算和/或预计）要由自动引导运输车辆运送的至少一个材料载体到目的点的预计到达时间（ETA）。这种计算可基于选自以下各者的一个或多个数据/信息：材料载体的原产地点；材料载体的目的点；材料载体的当前位置；被分派（指派）用于运送材料载体的自动引导运输车辆的当前位置；被分派（指派）用于运送材料载体的自动引导运输车辆的当前速度和/或轨迹；未被分派（指派）用于运送材料载体的至少一个自动引导运输车辆的当前位置和/或速度和/或轨迹；被分派（指派）用于运送材料载体的自动引导运输车辆的最大速度；至少一些纺织机的空间布置；要使用的自动引导运输车辆的预定义路径/轨道。路线计算模块可以是单独的模块，或者可以是预测模块的一部分，或者可以是处置模块的一部分。如果纺织管理系统适于在材料流数据库中存储材料载体到目的点的预计到达时间（如通过路线计算计算出），则可获得良好的结果。
根据本发明的变型，纺织管理系统可包括至少一个纺织机，所述至少一个纺织机仅包括一个纤维加工单元。这种纺织机可以是例如梳棉机或并条机。
如果至少一个自动引导运输车辆是跟随地板中的标记或电线或者使用视觉、磁体或其他类型的传感器的激光进行导航的便携式机器人，则可获得良好的结果。如果多个自动引导运输车辆是如前述的便携式机器人，则可获得特别良好的结果。使用这种类型的自动引导运输车辆允许在纺纱厂内设置和操作不同的加工线。因此，可以同时使用不同的加工线（例如，用于不同的中间产品或最终产品的准同时生产）和/或可以轻松地重建新的生产线和/或可以轻松地修改现有的生产线。
然而，根据本发明的另一个方面，至少一个自动引导运输车辆还可包括另一个输送机系统的载体，诸如被构造成接收和运送至少一个材料载体并且被构造成从纺纱厂中的一个特定地点（例如，纺织机或纺织机的特定加工单元）输送到另一个特定地点（例如，纺织机或纺织机的特定加工单元）的运送实体。根据本发明的这种变型，至少一个自动引导运输车辆可以是在轨道和道岔系统（诸如，高架轨道和道岔系统）上引导的运送实体。根据本发明的优选实施例，至少一个自动引导运输车辆是高架输送机系统的载体。
取决于要管理的纺织机的数目和/或类型和/或它们相互关联的方式，材料管理设备可以是单个实体（例如，单个主机）或者可体现为多个实体（例如，作为专用系统的多个主机）。这种实体可选自个人计算机（PC）、服务器、可编程逻辑控制器（PLC）。在多个实体上运行的多个进程可使用进程间通信（IPC）互连。
有利地，本纺织机管理系统基于单独标记（例如，通过唯一标识符）的材料载体（筒管、罐、立方罐、钩、夹子等）和单独的生产步骤中源自原材料或半成品或最终产品以及纺织机的特定信息跨不同生产步骤来无缝地跟踪和追踪材料流，该特定信息可能涉及原材料或半成品或最终产品的原产地、材料的质量、其体积、其重量、其他材料特性等。
有利地，物流控制系统包括关于以下各项的信息：
• 自动引导运输车辆的状态和设定；和/或
• 自动引导运输车辆向不同的任务的分派；和/或
• 自动引导运输车辆的维护计划；和/或
• 自动引导运输车辆的电池容量；和/或
• 安全因数的设定和显示对生产率的影响。
有利地，所述材料流数据库包括纺纱厂中的材料的实时信息，包括材料流时间（小时）和每机器每小时的材料流。因此，例如，人工控制器和/或更高级别的自动化控制系统可以及时决定适当的措施以在偏离预定义的目标生产率的情况下调整生产率并开始实施这种措施。
有利地，所述材料流数据库包括所识别的实验室测试材料样品的信息。这使得特别能够监测质量标准并确保遵守这些质量标准。
根据本发明的实施例，可定义几个不同的安全因数，并且取决于给定的操作条件由纺织机管理系统应用这些安全因素。以这种方式，例如，可以确保自动引导运输车辆在第一操作状态下行驶的速度低于在第二操作状态下行驶的速度。以这种方式，可以改善人身安全。
有利地，材料载体配备有（设置有）唯一标识符，诸如QR码、NFC标记或RFID，并且自动引导运输车辆带有读取器和发射器以便将读取的信息传输到材料流数据库，其中，材料载体的位置和时间以及编档在材料载体上或材料载体中的材料的数量和质量通过唯一标识符联系起来。
如果材料载体设置有至少一个唯一标识符（诸如，QR码、矩阵码、条形码、NFC标记、RFID标签或诸如人可读序列号之类的人可读唯一标识符），则可获得本发明的特别可靠的实施例。在本发明的上下文内，人可读序列号可包括数字、字母和其他印刷符号或其他类型的符号。对于某些类型的材料载体（例如，较小类型的材料载体，诸如筒管），无源或有源电子标签（诸如，NFC、RFID）可能是有利的，而对于其他材料载体（例如，较大类型的材料载体，诸如罐），可使用具有诸如蓝牙、Zigbee、WLAN、NFC、Z-Wave、RF、GPRS、3G、4G、5G、LTE之类的通信手段的有源系统。
对于一些应用，材料载体可包括多个唯一标识符，优选地选自QR码、矩阵码、条形码、NFC标记、RFID标签和人可读序列号的至少两个唯一标识符。一方面，这允许实现冗余—例如，万一唯一标识符被损坏。这种损坏例如会是由加工、搬运或运送期间的磨损引起的。另一方面，当在例如机器或自动引导运输车辆上捕获标识符时，也可以实现冗余。
如果自动引导运输车辆配备有读取器和发射器以便将读取的信息传输到材料流数据库，则可获得本发明的特别高效的实施例，所述信息选自以下各者：当读取材料载体的唯一标识符时材料载体的位置、当读取材料载体的唯一标识符时的时间（例如，墙上时间或厂管理系统的特定系统时间）、当读取材料载体的唯一标识符时编档在材料载体上或材料载体中的材料的数量和质量、通过唯一标识符联系起来的不同信息。
有利地，材料流数据库包括关于由多个纺织机使用的原材料和半成品的数据。这种数据可例如选自以下各者：材料性质、应用于原材料和/或半成品的前期加工的机器设定、和/或加工单元的身份、以及应用于原材料和/或半成品的前期加工的加工单元设定。
有利地，材料流数据库包括由末端纺纱机生产的单独标记（通过唯一标识符）筒管（或其他类型的材料载体）的质量和/或数量。因此，在先前的加工步骤期间应用的纺织机的加工设定、以及原材料和/或最终转化成由材料载体（例如，筒管）载运且因此构成或至少促成了最终产品的质量和数量的材料（诸如，作为最终产品的纱线）的至少一种中间产品的材料特性可以被材料载体的唯一标识符明确地检索到。
有利地，所述材料流数据库连接到纺纱厂应用程序以用于交换以下信息和/或数据中的至少一者：机器类型和计数、故障率和警报、效率、正常运行时间和轮班生产、备件库存、原材料和最终材料库存、半成品信息、物流信息和财务信息。
有利地，分选模块连接到材料流数据库并且分选模块连接到位于末端纺纱机后面的分选机，以便基于预定义的阈值定义来选择最后确定的最终产品。
有利地，材料流数据库包括来自纺织机的编档在材料载体上或材料载体中的材料的数量和质量，诸如
• 材料的重量；
• 已经过去的加工步骤；
• 纤维特性，比如材料、纤维细度、毛羽度、纤维长度、纤维比重、纤维、依据通过的加工步骤的带或条状态；
• 带或条的切割量；
• 由材料载体载运的纤维束、条、粗纱或纱线的长度。
有利地，材料流数据库包括来自物流控制系统的材料载体的位置和时间。
如果材料流数据库包括来自物流控制系统的材料载体的位置和/或轨迹和/或速度，则可获得特别良好的结果。
有利地，纺织机管理系统包括操作性地连接到材料流数据库和应用程序的本地处理器件，该材料流数据库用于处理存储的数据，该应用程序用于从纺织机、辅助纺纱装置和传感器收集信息和/或数据、对其进行可视化、分析其、对其数据挖掘，从而提供预测性和/或规范性分析或提供自适应控制功能。
有利地，纺织机管理系统包括显示器，该显示器用于显示自动引导运输车辆的状态和设定、纺纱厂中的材料流、以及关于由末端纺纱机生产的材料的质量以及关于分选的信息。
有利地，处置模块包括在特定时间在特定位置对特定材料载体以及在特定时间从特定地点取得特定材料载体的需求的信息。通过此，例如，可以在正确的时间使用优化类型的材料载体，从而允许减少生产延迟以及改善产品质量。
特别地，这些目的也通过一种用于纺织机管理系统的纺织机管理方法来实现，所述纺织机管理系统包括：
• 多个纺织机，所述多个纺织机中的每一个包括多个纤维加工单元、被构造成控制这些纤维加工单元的一个控制装置，所述多个纺织机包括末端纺纱机；
• 多个自动引导运输车辆，以便在所述多个纺织机之间运送材料载体；
• 物流控制系统，其用于控制所述多个自动引导运输车辆的移动；
• 材料管理设备，其被构造成管理在所述多个纺织机之间的材料流，该材料管理设备包括：
- 材料流数据库，其具有纺纱厂中的材料的信息，包括材料载体的位置和时间、以及编档在材料载体上或材料载体中的材料的数量和质量；
- 预测模块，其用于基于材料流数据库中的数据以及关于所述多个纺织机及其特定生产位置的加工速度的信息来预测预期所需的材料载体在所述多个纺织机处更换的定时；以及
- 处置模块，其用于计算用于物流控制系统的处置信息；
所述管理方法包括以下步骤：
（a）在材料流数据库中从所述多个纺织机接收编档在材料载体上或材料载体中的材料的数量和质量；
（b）在材料流数据库中从物流控制系统接收来自物流控制系统的材料载体的位置和时间；
（c）在材料流数据库中将关于材料载体的时间和位置的信息与编档在材料载体上或材料载体中的材料的数量和质量联系起来；
（d）在材料流数据库中从所述多个纺织机接收关于所述多个纺织机及其特定生产位置的加工速度的信息，该信息包括比如条或纱线断裂的延迟事件；
（e）在预测模块中基于材料流数据库中的数据来预测预期所需的材料载体在所述多个纺织机处更换的定时；
（f）在处置模块中计算用于物流控制系统的处置信息；以及
（g）将处置信息传输到物流控制系统，所述物流控制系统基于预测模块来计算自动引导运输车辆的路径和使用。
本发明的益处是：由于更高效地使用运输车辆而导致在配备有材料载体更换定时预测信息的纺纱厂中对运输车辆的投资更低且运营成本更低。
附图说明
借助于通过示例的方式给出并由附图图示的实施例的描述，将更好地理解本发明，在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的纺纱厂的总体构型；
图2示出了显示纺纱厂中的自动引导运输车辆的状态的示例；
图3示出了显示纺纱厂中的材料流的示例；以及
图4示出了显示末端纺纱质量和分选的示例。
在不同的附图中相同的特征具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的纺纱厂1的总体构型。纺纱厂1包括多个纺织机2、21、22、23，借此在图1中，数字仅作为示例给出。纺织机2可以是例如开包机、梳棉机、经调节或未经调节的并条机、精梳机制备机或精梳机、末端纺纱装置（诸如，环锭纺纱机或紧凑纺纱机）、转杯纺纱机、喷气纺纱机、自动化络筒机、粗纱机、编织机、针织机、纱线卷绕机、拉伸变形机等。纺织机2中的每一个都设置有可编程控制逻辑（或可编程逻辑控制器（PLC））和数据库。该数据库也可能是简单机器中的存储装置。纺纱厂1进一步包括纺纱厂平台3（边缘装置），该纺纱厂平台包括中央厂控制应用程序，其中进行对纺纱厂1的整体控制。纺纱厂平台3可能至少部分地在远程位置中，例如它可位于云中。
纺纱厂平台3包括操作性地连接到数据库61（双箭头A）以用于处理存储的数据和应用程序41的本地处理器件4（例如，处理器）。这种应用程序41可能从纺织机2、辅助纺纱装置和传感器收集信息和/或数据、对其进行可视化、分析其、对其数据挖掘，从而提供预测性和/或规范性分析或提供自适应控制功能。此外，纺纱厂平台3将设定（例如，指定或期望值）传输到所述多个纺织机2或者从所述多个纺织机2读取设定（例如，指定或期望值）（由箭头B所示的信息流）。纺纱厂中的辅助纺纱装置（比如空气压力系统、运送系统、气候控制系统、安全和监督系统等）也可能连接到纺纱厂平台3。
此外，纺织机2包括多个传感器以用于检测机器或机器零件或区段的多个物理量，诸如操作参数。传感器的数目可以取决于纺织机2和要检视的机器零件。在操作期间，传感器将它们的测量值传输到对应的纺织机2，该纺织机将信息收集在存储装置或数据库中并将它们传输到纺纱厂平台3的数据库61。
替代地或附加地，传感器可能将它们的测量值直接传输到纺纱厂平台3进行进一步分析。本发明中的传感器的示例是用于温度、速度、加速度、光学、相机或力的传感器、电容式或电感式测量传感器或者任何其他可能监测对应机器或加工的材料的传感器。
所述多个纺织机2附加地针对整个机器或针对纺织机2的特定生产位置向数据库61传输关于加工速度的信息，该信息是预测特定纺织机2上的材料需求所需要的。对预测纺织机2中的后面的生产步骤（纤维制备）的要求可能是：
• 基于纤维特性和机器设定的喂给器出罐速度；
• 基于条（纤维带）切割和/或纱线断裂的潜在延迟；
对末端纺纱机的要求可能是：
• 基于纤维特性和机器设定的喂给器出罐速度；
• 关于在单独材料载体9的加工期间发生的纱线断裂的信息。
此外，纺纱厂应用程序5或类似的平台也连接到纺纱厂平台3。这种纺纱厂系统5可能直接或通过互联网连接到纺纱厂平台3（由箭头C所示的信息流）。纺纱厂应用程序5包括数据库51并且包括作为示例的ERP系统或者过程优化应用程序或机器优化应用程序。纺纱厂应用程序5可能是中央纺纱厂应用程序，其提供特殊服务或收集、分析、优化和处理来自纺纱厂1的数据。在纺纱厂应用程序5和纺纱厂平台3之间，可能交换以下信息和/或数据：机器类型和计数、故障率和警报、效率、正常运行时间和轮班生产、备件库存、原材料和最终材料库存、半成品信息、物流信息和财务信息。
在本发明的框架内，运送系统包括示意性地示出的自动（或自动化）引导运输车辆（AGV）8。自动引导车辆可以是跟随地板中的标记或电线或者使用视觉、磁体或其他类型的传感器的激光进行导航的便携式机器人。在本发明中，它们用于在不同的纺织机2之间运送材料。为了促进通过纺纱厂中的自动引导运输车辆8在纺织机2之间运送材料（粗纱等），可使用不同的材料载体9，诸如用于原材料和成品材料的托盘（palette）、用于条或粗纱的罐、用于纱线的筒管等。单独材料载体9的特定形状被存储在数据库61中。每个材料载体9设置有唯一标识符，诸如示意性描绘的QR码10或任何其他合适的标记（相应地为前述唯一标识符，诸如条形码、矩阵码、NFC标记或RFID标签）。以这种方式，可以以数字方式可靠地识别每个材料载体9。自动引导运输车辆8由物流控制系统81控制（信息流D）。物流控制系统81知道所述多个运输车辆8的实际位置并控制它们在不同的纺织机2之间的移动。
在本发明中，材料在其经过不同生产步骤的路途上受到密切监测。每个自动引导运输车辆8通过合适的读取器读取材料载体9的QR码10并将其发送到数据库61。在那里，QR码与来自该纺织机2的成品材料的材料信息（诸如，数量、状态、质量、原产地、时间等）联系起来。
如上文提到的，材料载体9的确切的填充信息从纺织机2传输到数据库61。填充信息的特性可以是：
• 材料的重量（例如，kg）；
• 已经过去的加工步骤；
• 纤维特性，比如材料、纤维细度、纤维长度、纤维比重、纤维、依据通过的加工步骤的带或条状态；
• 带或条的切割量。
此外，纺纱厂平台3从纺纱厂应用程序5得到关于所用原材料的信息并将其存储在材料流数据库61中。材料信息也由来自纺纱厂1实验室装备的材料探头或由外部来源（比如原材料检验证书、质量检测机构等）提供。
因此，本纺织机管理系统基于单独标记的材料载体9（筒管、罐、立方罐等）和单独的生产步骤中源自原材料或半成品或最终产品以及纺织机2的特定信息跨不同生产步骤来无缝地跟踪和追踪材料流，该特定信息可能涉及原材料或半成品或最终产品的原产地、材料的质量、其体积、其重量等。材料流的方向由箭头E给出。材料载体9（诸如，罐）应始终用于相同的材料。因此，可以排除因将罐用于不同材料而产生的外来纤维问题。
如图1中所见，材料流数据库61是材料管理设备6的一部分，该材料管理设备被构造成管理通过自动引导运输车辆8实现的在所述多个纺织机2之间的材料流。材料管理设备6附加地包括预测模块62和处置模块63。
预测模块62预测预期所需的材料载体在所述多个纺织机处更换的时间。该预测基于材料流数据库中的数据以及关于所述多个纺织机及其特定生产位置的加工速度的信息（箭头F）。预测模块62使用特定的算法以便预测预期所需的材料载体更换的时间。这种预测的准确性在罐的加工周期即将结束之际不断上升，因为将获得关于加工速度和纱线断裂的更多信息。
基于预测模块，处置模块63计算用于物流控制系统81的处置信息，该物流控制系统相应地控制自动引导运输车辆的路径和使用（箭头F）。来自处置模块63的此信息包括在特定时间在特定位置对特定材料载体9以及在特定时间从特定地点取得特定材料载体9的需求。处置模块63向物流控制系统81发送信息，其中将很可能接下来使用材料载体9。
定时（所需材料载体9更换的信息被传输到物流控制系统81的提前的程度）取决于纺纱厂1在以下各方面的具体设置：地理位置和从材料载体9到单独纺织机2的距离、使用中的运输车辆8的量、纺纱过程的整体过程稳定性、以及可以由纺纱厂操作员单独选择的选定安全因数。基于此信息，物流控制系统81处于适当位置以控制运输车辆8的整体活动。有利地，利用本纺织机管理系统，可以减少使用中的运输车辆8的数目。
所提到的安全因数一方面保证了在下一个生产步骤具有一些储备的所需材料的及时可获得性，但另一方面降低了运输车辆8的整体生产率。
本发明的益处是：由于更高效地使用运输车辆8而导致在配备有材料载体9更换定时预测信息的纺纱厂中对运输车辆8的投资更低且运营成本更低。
此外，物流控制系统81知道所述多个运输车辆8的实际位置和由运输车辆8读取的QR码10，该物流控制系统经由预测模块62和处置模块63传递到材料流数据库61（箭头F）。
产生个性化纱线筒管的末端纺纱机（环锭纺纱机、转杯纺纱机、喷气纺纱机等）也将纱线的纱线质量和筒管上的量存储在材料流数据库61中。因此，纺纱位置和单独筒管的纱线质量是已知的并且存储在材料流数据库61中。以那种方式，可以提供基于预定义的质量窗口的质量分选信息，并且可以选择不同的质量级别。为此原因，材料流数据库61将信息提供给分选模块64（箭头G），该分选模块也可能是材料管理设备6的一部分。分选模块64基于预定义的阈值定义来对位于末端纺纱机2和最后确定的最终产品之间的分选机11作出指示，所述最终产品被带到托盘12或类似物上。特定QR码10表征托盘12的特定内容，诸如筒管及其相应的质量。关于最终材料库存的信息可能经由本地处理器件4和材料流数据库61（箭头A、B）传输到纺纱厂应用程序5（箭头C）。
附加地，本地处理器件4连接到显示器7（箭头H）。作为示例，显示器7显示自动引导运输车辆的状态和设定（如图2中所示）、纺纱厂中的材料流（如图3中所示）、以及关于由末端纺纱机生产的材料的质量和关于分选的信息（如图4中所示）。除了其他人之外，用户也可能在显示器处输入物流控制系统81的所提到的安全因数和分选模块64的所述预定义的阈值定义的指令。
图2示出了显示纺纱厂中的自动引导运输车辆的状态的示例。通过打开这种消息，可以获得附加信息，诸如：
• 详细的警报；
• 任务平衡优化，将自动引导运输车辆分派给不同的任务；
• 自动引导运输车辆的详细的电池负荷信息；
• 安全因数的设定和显示对生产率的影响。
图3示出了显示纺纱厂1中的材料流的示例。通过打开这种消息，可以获得关于材料流的附加信息
• 基于提议的向池的最佳材料分派；
• 基于提议向不同池设定储备；
• 材料流动时间（小时）；
• 每机器每小时的材料流量。
图4示出了显示末端纺纱质量和分选的示例。通过打开这种消息，可以获得附加的信息（诸如，阈值定义）
• 每筒管的纱线切割数；
• 每筒管的毛羽度。
附图标记
1 纺纱厂
2 纺织机
21、22、23 纺织机
3 纺织机管理系统
4 处理器件
41 应用程序
5 纺纱厂应用程序
51 数据库
6 材料管理设备
61 材料流数据库
62 预测模块
63 处置模块
64 分选模块
7 显示器
8 自动引导运输车辆
81 运输车辆8的物流控制系统
9 材料载体
10 QR码
11 分选机
12 托盘
A 处理器件4和数据库61之间的信息流
B 纺织机2和处理器件4之间的信息流
C 纺纱厂应用程序5和数据库61之间的信息流
D 控制中心81和车辆8之间的信息流
E 纺纱厂1中的材料流的方向
F 数据库61和控制中心81之间的信息流
G 数据库61、分选模块64和分选机11之间的信息流
H 处理器件4和显示器7之间的信息流。

Claims (17)

1.一种纺织机管理系统（3），其包括：
• 多个纺织机（2、21、22、23），所述多个纺织机中的每一个包括多个纤维加工单元、被构造成控制所述纤维加工单元的一个控制装置，所述多个纺织机（2）包括末端纺纱机；
• 多个自动引导运输车辆（8），以便在所述多个纺织机（2）之间运送材料载体（9）；
• 物流控制系统（81），其用于控制所述多个自动引导运输车辆（8）的移动；
• 材料管理设备（6），其被构造成管理在所述多个纺织机（2）之间的材料流，所述材料管理设备包括：
- 材料流数据库（61），其具有纺纱厂中的材料的信息，包括所述材料载体（9）的位置和时间、编档在所述材料载体（9）上或所述材料载体（9）中的材料的数量和质量、以及关于所述多个纺织机（2）及其特定生产位置的加工速度的信息，该加工速度的信息包括比如条或纱线断裂的延迟事件；
- 预测模块（62），其用于基于所述材料流数据库（61）中的信息来预测预期所需的材料载体（9）在所述多个纺织机（2）处更换的定时；以及
- 处置模块（63），其用于基于所述预测模块（62）来计算用于所述物流控制系统（81）的处置信息。
2.根据权利要求1所述的纺织机管理系统（3），其中，所述物流控制系统（81）包括关于以下各项的信息：
• 所述自动引导运输车辆（8）的状态和设定；
• 所述自动引导运输车辆（8）向不同的任务的分派；
• 所述自动引导运输车辆（8）的维护计划；
• 所述自动引导运输车辆（8）的电池容量；
• 安全因数的设定并显示对生产率的影响。
3.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述材料流数据库（61）包括所述纺纱厂中的材料的实时信息，包括材料流时间（小时）和每机器每小时的材料流。
4.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述材料流数据库（61）包括所识别的实验室测试材料样品的信息。
5.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述材料载体（9）配备有唯一标识符，诸如QR码、NFC标记或RFID，并且所述自动引导运输车辆（8）带有读取器和发射器以便将读取的信息传输到所述材料流数据库（61），其中，所述材料载体（9）的位置和时间以及编档在所述材料载体（9）上或所述材料载体（9）中的材料的数量和质量通过所述唯一标识符联系起来。
6.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述材料流数据库（9）包括关于由多个纺织机（2）使用的原材料和半成品的数据。
7.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述材料流数据库（61）包括由所述末端纺纱机（2）生产的单独标记筒管的质量和/或数量。
8.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述材料流数据库（61）连接到纺纱厂应用程序（5）以用于交换以下信息和/或数据中的至少一者：机器类型和计数、故障率和警报、效率、正常运行时间和轮班生产、备件库存、原材料和最终材料库存、半成品信息、物流信息和财务信息。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，分选模块（64）连接到所述材料流数据库（61），并且所述分选模块（64）连接到位于末端纺纱机（2）后面的分选机（11），以便基于预定义的阈值定义来选择最后确定的最终产品。
10.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述材料流数据库（61）包括来自所述纺织机（2）的编档在所述材料载体（9）上或所述材料载体（9）中的材料的数量和质量，诸如
• 材料的重量；
• 已经过去的加工步骤；
• 纤维特性，比如材料、纤维细度、毛羽度、纤维长度、纤维比重、纤维、依据通过的加工步骤的带或条状态；
• 带或条的切割量；
• 由所述材料载体载运的纤维束、条、粗纱或纱线的长度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，材料流数据库（61）包括来自所述物流控制系统（81）的所述材料载体（9）的位置和时间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，纺织机管理系统（3）包括操作性地连接到所述材料流数据库（61）和应用程序（41）的本地处理器件（4），所述材料流数据库（61）用于处理存储的数据，所述应用程序用于从所述纺织机（2）、辅助纺纱装置和传感器收集信息和/或数据、对所述信息和/或数据进行可视化、分析所述信息和/或数据、对所述信息和/或数据进行数据挖掘，从而提供预测性和/或规范性分析或提供自适应控制功能。
13.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述纺织机管理系统包括显示器（7），所述显示器用于显示所述自动引导运输车辆（8）的状态和设定、所述纺纱厂（1）中的材料流、以及关于由末端纺纱机（2）生产的材料的质量以及关于所述分选的信息。
14.根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3），其中，所述处置模块（63）包括在特定时间在特定位置对特定材料载体（9）以及在特定时间从特定地点取得特定材料载体（9）的需求的信息。
15.根据前述权利要求中任一项所述的机器管理系统（3），其包括至少一个数据采集模块以将用于加工由指定材料载体（9）载运的材料的指定纺织机和/或所述指定纺织机的指定加工单元的至少一些机器设定传输和保全到所述材料流数据库（61）。
16.根据前述权利要求中任一项所述的机器管理系统（3），其包括路线计算模块以确定将要由自动引导运输车辆（8）运送的至少一个材料载体（9）到目的点的预计到达时间。
17.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的纺织机管理系统（3）的纺织机管理方法，所述纺织机管理系统（3）包括：
• 多个纺织机（2、21、22、23），所述多个纺织机中的每一个包括多个纤维加工单元、被构造成控制所述纤维加工单元的一个控制装置，所述多个纺织机（2）包括末端纺纱机；
• 多个自动引导运输车辆（8），以便在所述多个纺织机（2）之间运送材料载体（9）；
• 物流控制系统（81），其用于控制所述多个自动引导运输车辆（8）的移动；
• 材料管理设备（6），其被构造成管理在所述多个纺织机（8）之间的材料流，所述材料管理设备包括：
- 材料流数据库（61），其具有纺纱厂（1）中的材料的信息，包括所述材料载体（9）的位置和时间、编档在所述材料载体（9）上或所述材料载体（9）中的材料的数量和质量、以及关于所述多个纺织机（2）及其特定生产位置的加工速度的信息；
- 预测模块（62），其用于基于所述材料流数据库（61）中的数据来预测预期所需的材料载体（9）在所述多个纺织机（2）处更换的定时；以及
- 处置模块（62），其用于计算用于所述物流控制系统（81）的处置信息；
所述管理方法包括以下步骤：
a）在所述材料流数据库（61）中从所述多个纺织机（2）接收编档在所述材料载体（9）上或所述材料载体（9）中的材料的数量和质量；
b）在所述材料流数据库（61）中从所述物流控制系统（8）接收来自所述物流控制系统（81）的所述材料载体（9）的位置和时间；
c）在所述材料流数据库（61）中将关于所述材料载体（9）的所述时间和所述位置的信息与编档在所述材料载体（9）上或所述材料载体（9）中的材料的数量和质量联系起来；
d）在所述材料流数据库（61）中从所述多个纺织机（2）接收关于所述多个纺织机及其特定生产位置的加工速度的信息，所述信息包括比如条或纱线断裂的延迟事件；
e）在所述预测模块（62）中基于所述材料流数据库（61）中的所述数据来预测预期所需的材料载体（9）在所述多个纺织机（2）处更换的定时；
f）在所述处置模块（63）中计算用于所述物流控制系统（81）的处置信息；以及
g）将所述处置信息传输到所述物流控制系统（81），所述物流控制系统（81）基于所述预测模块（62）来计算所述自动引导运输车辆（8）的路径和使用。
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