Rezensionen
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SKZ – Das Kunststoff-Zentrum (Hrsg.)
Softsensoren in der Kunststoffverarbeitung
Qualitätssicherung für die Compoundierung und Extrusion
Rezension
Ausführlicher Stand der Technik
Sprechen wir zunächst über den Begriff "Softsensoren": Laut Wikipedia sind Softsensoren keine real existierenden Sensoren, sondern eine Kombination aus Sensoren für korrelierende andere Messgrößen zusammen mit einem Rechenmodell, um die eigentlich zu messende Größe aus anderen, besser messbaren Größen berechnen zu können. In diesem Buch wird dieses Thema für die Extrusion aufgearbeitet, das einfachste Beispiel sind Softsensoren für den schwer zu messenden Durchsatz der Anlage, der bei bekannter Werkzeuggeometrie und bekannten Materialdaten aus Messsignalen für die Massetemperatur und den Druck an der Schneckenspitze berechnet werden kann. Wird dieser Auswertealgorithmus in die Maschinensteuerung integriert, kann der Durchsatz als "Messergebnis" angezeigt werden. Die Themen des Buches gehen jedoch über dieses einfache Beispiel weit hinaus: Es geht um die Messung von Qualitätskenngrößen des Extrudats.
Im Buch werden die Ergebnisse eines AiF-IGFProjekts dargestellt, wobei die Entwicklung von Softsensoren für die Qualitätssicherung in der Compoundierung bzw. Extrusion das Ziel war. Hierbei wurden als qualitätsbestimmende Produktmerkmale die Materialviskosität, mechanische Kennwerte des Compounds und die Materialzusammensetzung gewählt, die mithilfe eines künstlichen neuronalen Netzwerks (KNN) auf Basis von Messwerten für Druck, Temperatur, Durchsatz und Drehmoment ermittelt werden können.
Im Buch werden die Vorgehensweise und die Ergebnisqualität sehr ausführlich und gut dargestellt, der Leser kann das Potenzial der Methode für eigene Kunststoffverarbeitungsprozesse damit gut einschätzen. Es ist verständlich geschrieben und mit Bildern veranschaulicht. Positiv herauszuheben ist, dass auch die Grenzen und Schwächen der Methode angesprochen werden. Hierzu ist es sehr gut, dass auch ein ausführlicher Stand der Technik mitgeliefert wird, indem auch andere als die eingesetzten Methoden beschrieben werden.
Prof. Dr.-Ing. Volker Schöppner
SKZ – Das Kunststoff-Zentrum (Hrsg.)
Softsensoren in der Kunststoffverarbeitung
Qualitätssicherung für die Compoundierung und Extrusion
Buchvorstellung
Das IGF-Forschungsvorhaben 17165 N hat sich mit den Grenzen und Möglichkeiten der Softsensorik beschäftigt. Die Ergebnisse sind im vorliegenden Titel Softsensoren in der Kunststoffverarbeitung – Qualitätssicherung für die Compoundierung und Extrusion zusammengefasst. Ziel des Projektes war die Entwicklung von Softsensoren zur Prozess- und Qualitätskontrolle in der Kunststoffaufbereitung (Compounding) und Extrusion. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Vielzahl von Anwendungsszenarien für die datenbasierte Modellierung von Compoundierprozessen bearbeitet. Hierbei zeigte sich, dass die Anwendung von künstlichen neuronalen Netzen (KNN) bei der Modellbildung gut geeignet ist, um die Prozesse – welche durch nichtlineare Abhängigkeiten der Parameter und Qualitätskenngrößen gekennzeichnet sind – zu beschreiben und damit robuste Modelle zur Berechnung von Qualitätskenngrößen aus den Ist-Werten der Prozessparameter zu erstellen. Durch umfangreiche Versuchsreihen wurde die Datenbasis für eine Modellbildung geschaffen. Nachfolgend wurde geprüft, inwiefern diese Modelle in der Lage sind, Qualitätskennwerte auch bei unbekannten Prozesspunkten aus den Prozessparametern abzuleiten. Dies gelang für viele Anwendungen bereits mit hoher Genauigkeit.
Am Langen Graben 15a
52353 Düren
Fr. 8:00 Uhr bis 15:00 Uhr
