Neue Perspektiven mit dem Autoconer X6
Energieeffizienz ist der Schlüssel zur Dekarbonisierung der Garnproduktion. Mit der Spulmaschine Autoconer X6 hat Rieter sein energieeffizientes Technologieportfolio um einen weiteren Leistungsträger ergänzt, der auch einen Beitrag zur maximalen Ressourcennutzung leistet. Die Integration der Spulmaschine in das Rieter-Ring- und Kompaktspinnsystem schafft zudem die Voraussetzungen für weitere Effizienzsteigerungen, sogar in nachgelagerten Prozessstufen der textilen Wertschöpfungskette. Digitalisierung und künstliche Intelligenz eröffnen neue Perspektiven für die Zukunft.
Einige Prozessschritte in der textilen Wertschöpfung verbrauchen die knappe Ressource Wasser und benötigen in grossem Umfang den Einsatz von Chemikalien. Dazu gehören beispielsweise die Herstellung synthetischer Fasern oder die Färberei. Beim Verspinnen der Fasern zu Garn bestimmt die zum Betrieb der Maschinen benötigte elektrische Energie die Umweltbilanz, vor allem, wenn diese aus fossilen Quellen stammt.
Das Ring- und Kompaktspinnsystem von Rieter setzt den Industriemassstab für den Energieverbrauch und damit für die CO2-Emission in der Garnproduktion. Die Produktion von einer Tonne Garn mit einem Rieter-System setzt etwa eine Tonne CO2 frei unter der Annahme, dass der benötigte Strom aus Kohle erzeugt wird. Das Rieter-System liegt um etwa 10% unter den CO2-Emissionen der Systeme von Wettbewerbern.
Präzision schafft Vorteile
Die Spulmaschine als letzte Prozessstufe im Ring- und Kompaktspinnen trägt mit einem Anteil von etwa 14% zum Energieverbrauch in der Spinnerei bei und steht deshalb im Fokus der Anstrengungen zur Senkung des Energieverbrauchs. Die Erzeugung des Unterdrucks ist einer der grössten Energieverbraucher im Spulprozess. Unterdruck ist notwendig, um die sichere Fadenerfassung bei allen Schaltungsabläufen am Autoconer zu ermöglichen.
Die sichere Fadenerfassung bedeutet: hohe Produktivität, Ressourcenschonung und qualitätssichernde Spulenbehandlung. Der Autoconer arbeitet dank sensorischer Überwachung und Regelung mit einem geringeren Unterdruck als die Maschinen von Mitbewerbern. Die Vorteile, die daraus beim Energieverbrauch gegenüber Konkurrenzmaschinen entstehen, sind signifikant und bewegen sich je nach Wettbewerber, Maschinentyp, Anzahl Spulstellen und Schaltungen zwischen 7% und 70%. Wenn es darum geht, den Materialverbrauch zu minimieren, ist die Präzision bei der Garnreinigung das A und O. Bei der Garnreinigung werden Fehlstellen entfernt und die Garnenden mittels Spleisstechnologie wieder miteinander verbunden. Die Beseitigung einer Fehlstelle inklusive Spleissen nimmt lediglich fünf bis sechs Sekunden in Anspruch. Anschliessend wird geprüft, ob die Spleissoptik den Qualitätsanforderungen entspricht. Ist das gespleisste Garn zu dick oder zu dünn, wird neu gespleisst.
Die neue Spleisstechnologie mit offenem Prisma verbessert mit hoher Präzision die Optik der Spleissverbindung. Damit gibt es weniger Wiederholungen und entsprechend weniger Garnabfall.
Positive Auswirkungen auf weitere Prozessstufen
Ein Beispiel für die Effizienzsteigerung in nachgelagerten Prozessstufen ist die Produktion von Färbespulen auf dem Autoconer X6. Der Spulenaufbau hat einen wesentlichen Einfluss auf den Färbeprozess und damit auf den Verbrauch an Wasser, Färbereichemikalien, den Energieverbrauch und die Qualität des Färbe-Ergebnisses. Mit der trommellosen Fadenverlegung Preci FX hat der Autoconer schon frühzeitig eine Vorreiterrolle eingenommen und erstmals gezielt das Design der Färbespulen optimiert. Seither sind runde Kanten und eine absolut gleichmässige Dichte innerhalb der gesamten Spule typische Merkmale für Färbespulen des Autoconers. Die Kombination aus Preci FX und der Fadenzugkraftregelung Autotense FX erlaubt es, die vom Färber geforderte gleichmässige Spulendichte exakt herzustellen. Dies ist eine Voraussetzung für gleichmässige Färbeergebnisse im ersten Färbezyklus. Das schont Ressourcen und senkt die Kosten.
Neue Perspektiven dank Künstlicher Intelligenz
Die Integration des Autoconer X6 in das Rieter-Ring und Kompaktspinnsystem erfolgt über ESSENTIAL, die digitale Plattform von Rieter zur Steuerung der Spinnerei. Die Integration eröffnet Potenzial für eine erweiterte Transparenz und Optimierung vom Ballen bis zur Spule. Es wird nicht nur möglich sein, relevante Abweichungen in der Produktion noch schneller und umfassender zu erkennen, sondern auch die Ursachen über den gesamten Prozess hinweg zu identifizieren und zu beheben. Dies geschieht anhand von Regeln und Schwellenwerten sowie der Auswertung von Maschinenereignissen entlang des Prozesses. So bildet ESSENTIAL das Expertenwissen des Spinnereibetriebs in Form von Künstlicher Intelligenz ab und schafft die Basis für ein lernendes System. Die Nutzung Künstlicher Intelligenz leistet so einen erheblichen Beitrag zur Automatisierung, zur Prozessoptimierung und damit zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Textilindustrie. Um diese Kompetenz im Bereich Industrial Artificial Intelligence auszubauen, finanzieren Rieter und die Johann Jacob Rieter-Stiftung eine Professur an der ZHAW School of Engineering in Winterthur.