ml. QUALITÄTSSICHERUNG IN DER WEBEREI MANUELLE UND AUTOMATISCHE WARENSCHAU ALS TEIL DER EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE

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1 Diss. ETH Nr MANUELLE UND AUTOMATISCHE WARENSCHAU ALS TEIL DER QUALITÄTSSICHERUNG IN DER WEBEREI ABHANDLUNG zur Erlangung des Titels eines DOKTORS DER TECHNISCHEN WISSENSCHAFTEN der EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE Zürich vorgelegt von WERNER PAUL HÄSSIG dipl. Masch.Ing. ETH geboren am 17. Mai 1959 von Neuhausen am Rheinfall SH und Rieden SG Angenommen auf Antrag von Prof. H. W. Krause, Referent Prof. A. Seiler, Korreferent ml. Zürich 1989 ADAG Administration & Druck AG

2 im ohne Qualitätskontrolle Kataloges 9 ZUSAMMENFASSUNG In der Warenschau eines Textilbetriebes wird die visuelle Qualität eines Flächengebildes geprüft und verbessert. Für die Sicherstellung der gewünschten Qualität wird vorwiegend, meist weibliches Schaupersonal eingesetzt. Die Objek tivität einer solchen Gemütsschwankungen unterworfenen Messhilfsmittel operierenden und menschlichen ist ungenügend. Elek tronische Anlagen, die eine automatische Inspektion der Gewebe ermöglichen, sind im Begriffe sich im Markt zu etablieren. Die vorliegende Arbeit zeigt die visuelle Qualitätsprüfung als Teil der betrieb lichen Qualitätssicherung in einer grösseren Bandbreite auf und stellt damit die Problematik der Warenschau in einen grösseren Zusammenhang. Die Charakteri stiken von manueller und automatischer Warenschau wie auch organisatorischer Massnahmen werden beleuchtet und Möglichkeiten der Neukonzeption, unter Einbezug der jeweiligen Vorzüge und der Wirtschaftlichkeit, vorgestellt. Dabei werden auch bestehende und zukünftige Möglichkeiten der direkten Prüfung auf der Webmaschine (OnLoom) diskutiert. In einem ersten Teil werden die Arbeitsgänge vom Garn bis zum Rohge webe unter Berücksichtigung qualitätsrelevanter Aspekte beschrieben. Die Gewebefehler, als Ausdruck der Gewebequalität wie auch der Qualität des Fertigungsprozesses, werden eingehend analysiert. Im Vordergrund steht da bei deren Erkennen, deren Abgrenzung von gewebeeigenen Unregelmässigkeiten und die Fehlerbehandlung. Zur Objektivierung der manuellen Warenschau, aber auch als Grundlage für die automatische Warenschau, entstand ein Fehler artenkatalog, welcher eine Normierung der Fehlerarten anstrebt. Wesensmerk male dieses Anhang beigefügten sind die zahlenmässige Be grenzung der Fehlerarten, einheitliche Benennungen mit Kurzform, klare Defini tionen, erklärende Beschreibungen und bildliche Beispiele. Die während zweier Jahre gesammelten PraxisErfahrungen bestätigten das Bedürfnis nach einem solchen Katalog. Der manuellen Warenschau wird auch in Zukunft eine wesentliche Rolle in nerhalb der Qualitätssicherung zukommen. Einerseits weil sich nicht alle Gewe betypen für eine automatische Inspektion eignen, andererseits auch weil der Mensch für jegliche Qualitätsverbesserungen im Sinne von Fehlerreparaturen

3 10 nicht ersetzbar ist. Diese Arbeit zeigt entsprechend auch die Möglichkeiten und Grenzen der manuellen Warenschau praktisch auf. Insbesondere wird die be grenzte Objektivität auch quantitativ belegt. So wurde in einem grösseren prakti schen Versuch eine durchschnittliche Fehlerfindungsrate von knapp 70% bei einer Reproduzierbarkeit von nur 45% festgestellt. Ein weiterer Hauptteil widmet sich der automatischen Warenschau. Neben einem Überblick über bestehende Systeme, wird eingehend auf die Anlage USTER VISOTEX der Zellweger Uster AG eingegangen. Unter anderem wird das Vorgehen bei der Fehlerabgrenzung im Unterschied zur menschlichen Vorge hensweise besprochen. Verschiedene Erkenntnisse aus den Untersuchungen für diese Arbeit flössen in Form des Fehlerbewertungssystems in die VISOTEXAn lage ein. Es kann deshalb genau aufgezeigt werden, wie die Fehler kategorisiert und bewertet werden. Mit diesem Bewertungssystem wird eine optimal auf die Bedürfnisse des Benutzers angepasste Aufbereitung der Inspektionresultate er zielt. Praktische Gewebeinspektionsergebnisse werden erläutert und den Resul taten der manuellen Warenschau gegenüber gestellt. So zeigte sich, dass die automatische Warenschau Fehler wohl etwas anders abgrenzt als der Mensch. Die mittlere Übereinstimmung zwischen manueller und automatischer Waren schau liegt jedoch innerhalb des Streubereichs der manuellen Warenschau. Die Reproduzierbarkeit der Resultate der automatischen Warenschau ist deutlich hö her als diejenige zwischen verschiedenen Prüfpersonen. Wirtschaftlichkeitsüberlegungen zu den beiden Warenschautypen runden die Arbeit ab. Diese zeigen auf, dass die automatische Warenschau ab etwa 5'000 km jährlicher Gewebeprüfmenge wirtschaftlich betrieben werden kann. Be sondere Beachtung wird auch der manuellen Nachschau (im Anschluss an eine automatische Prüfung) geschenkt, da diese einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit hat.

4 11 SUMMARY In the cloth inspection departement of a weaving mill the Visual quality of fabric has to be determined. The objectivity of this quality control is very offen insufficient, because so far it is done manually by inspectors, without the aid of any in strumenta. Electronic^ inspection devices for automatic quality control of fabrics, however, are gaining more and more importance in the market. This thesis shows the Visual quality control as a part of an integrated quality control system. The characteristics of manual (done by man) and automatic fabric inspection as well as their aspects within a production Organization are shown. Possibilities of new concepts, like onloom inspection and others, their advantages and disadvantages as well as economical aspects are discussed. The first part deals with the overall manufacturing process from yarn to grey goods with special reference to the quality relevant aspects. The fabric faults as an expression of cloth quality as well as production quality are widely analysed. Main points are the recognition, the discrimination of defects from other cloth irregularities and the treatment of the faults. As a base for manual and automatic fabric inspection, a new catalogue with different kinds of faults was created. For practical purpose and direct application in automatic cloth inspection, the number of fault types included in this catalogue is restncted to a minimum. The faults are clearly described, a code system is introduced and illustrations of the faults are given. In the future, manual inspection will still have an essential role as part of an integrated quality control system. This is based on the fact that not all fabrics are suited for automatic inspection and furthermore, there is no replacement for man as yet in the function of reparing defects. This essay shows therefore the possibi lities and limits of the manual inspection. In particular it demonstrates, based upon experiments, that whilst the fault detection rate is about 70%, the rate of reproduction is only 45%. The second part of the thesis deals with the automatic fabric inspection. A survey of several existing Systems is given. Main emphasis then is placed on the VISOTEXsystem from Zellweger Uster Inc. The functioning of this system is de scribed and differences to manual inspection are shown. Several results of this thesis have influenced the development of the VISOTEXsystem, and it is for this reason, why the Classification and grading of faults can now be explained exactly.

5 12 Practical results from mill applications are shown. As example, it was found, that although some differences in fault discrimination between manual and automatic inspections do exist, the system reaches a reproduction rate of about 70% (compared to manual inspection), which is due to the high fault detection rate. The reproduceability therefore is considerabiy better than between different inspectors. Finally, economical studies about the two inspection principles are presented. The results show that the break even point of the costs comes at an annual inspection rate of above 5'000 km cloth. If more fabric is to be inspected, then automation is definitely more economical.