BR102014019981A2 - sistema e método especialista de gerenciamneto remoto de equipamentos responsáveis no processo de controle e contagem da produção em linha manufatureira - Google Patents

Abstract

sistema e método especialista de gerenciamento remoto de equipamentos responsáveis no processo de controle e contagem da produção em linha manufatureira - a presente invenção se refere a um sistema especialista de gerenciamento remoto de equipamentos responsáveis no processo de controle e contagem da produção em linha manufatureira, compreendendo pelo menos uma impressora, pelo menos um elemento configurador da impressora, pelo menos uma câmera de validação da impressora, pelo menos um elemento que verifica a assertividade da câmera de validação da impressora, pelo menos um elemento de verificação da marca detectada pela câmera de identificação de marcas, pelo menos um elemento que conta a quantidade de produtos passados pela envasadora, e pelo menos um elemento verificador de conectividade entre o sistema e seus respectivos dispositivos e sensores; em que dito sistema é composto por pelo menos três módulos principais, em que o primeiro módulo compõe uma estação de contagem ou ec, o segundo módulo compõe uma estação de identificação de marcas ou eim e o terceiro módulo compõe uma estação de codificação de produtos ou ecp. a invenção se refere ainda a um método especialista executado por um sistema conforme a invenção, em que dito método compreende uma primeira etapa ou etapa de parametrização dos dispositivos a ser configurados, uma segunda etapa ou etapa de acionamento de um encoder e uma terceira etapa ou etapa de verificação dos ditos dispositivos.

Description

SISTEMA E MÉTODO ESPECIALISTA DE GERENCIAMENTO REMOTO DE EQUIPAMENTOS RESPONSÁVEIS NO PROCESSO DE CONTROLE E CONTAGEM DA PRODUÇÃO EM UNHA MANUFATUREIRA [001 ] Campo de aplicação [002] A presente invenção se refere a um sistema e método especialista de gerenciamento remoto dos equipamentos responsáveis pelo controle e contagem da produção sem interferência nas linhas de produção automatizadas de manufatura, no que se refere ao monitoramento quanto à configuração dos referidos equipamentos, bem como coadunar a atuação dos dispositivos no formato de um fluxo de controte que seja visível e legível à compreensão humana.

[003] Fundamentos [004] Os equipamentos responsáveis pelo controle e contagem da produção não fazem parte da linha de produção, logo não podem interferir na mesma, pois atuam como um auditor externo. O sistema deve, então, controlar e contar a produção, bem como monitorar a si mesmo, garantindo a acurácia das informações. Este mesmo sistema ainda permite que a configuração do mesmo seja em uma instalação ou em um ajuste para obter maior acurácia dos dados.

[005] A denominação de métodos e sistemas supervisores refere-se ao conjunto de dispositivos empregados na supervisão, operação e controle de plantas industriais, e os mesmos são utilizados desde a década de 1960, escoltando mudanças tecnológicas na indústria de manufatura, até hoje. Para monitorar a infraestrutura crítica de funcionamento da indústria de manufatura, os métodos e sistemas supervisores fornecem ações de supervisão com o intuito de chamar a atenção a problemas que ocorrem na planta. Estas ações são aprimoradas com alarmes de possíveis situações de incidentes além de diagnósticos de falhas e recomendações de manutenção e reparo.

[006] Faz-se necessário, portanto, um método e sistema supervisor designados a dispositivos responsáveis peto controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas de manufatura, sendo que um sistema supervisor deve suportar operações que sinalizem quando os dispositivos não estiverem funcionando ou contabilizando adequadamente, sinalização esta feita por meto de respectivos alarmes e descrições, ou seja, habilitação em modo visual e legível à compreensão humana, exibindo e evidenciando o correto funcionamento dos dispositivos em questão.

[007] A configuração de um dispositivo de controle e contagem, por exemplo, ligado a uma linha de produção automatizada, e a tarefa de configuração e manutenção dos dispositivos na planta de manufatura são facilitados com uso de detalhes específicos dos dispositivos pertencentes ao processo de controle e contagem da produção. O controle, sob á ótica tecnológica, possui fundamental desempenho na ampliação de ações planejadas, modelando processos desde os mais simples até os mais complexos.

[008] Ocorre que métodos e sistemas não específicos usados atualmente em dispositivos específicos, não empregam de modo satisfatório o produto da atividade de configuração e verificação, necessário em dispositivos de tratamento da informação referente ao controle e contagem da manufatura. Tais dispositivos requerem um tratamento característico.

[009] Ao avaliar um método e sistema supervisor implantado é fácil entender a interconexão dos dispositivos no ambiente ao qua! estão submetidos, de modo que a operação desses dispositivos seja o resultado do controle das solicitações feitas aos mesmos. Partindo deste princípio, rupturas drásticas nos mecanismos de controle da configuração e verificações resultam em impactos significativos de esforço e custo do processo na cadeia de valor, refletindo diretamente na qualidade do controle do ambiente, [010] Em suma, falta ao mercado um método e sistema especialista em atuar os dispositivos que formam a composição do conjunto de dispositivos responsáveis pelo controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas de manufatura, que, adicionalmente, supervisione a infraestrutura necessária ao controle e verificação, desde o chão da fábrica até a unidade de controle centrai, a fim de mitigar o risco e o impacto de incidentes em tais dispositivos, [011] Isto posto, a presente invenção provê um método remoto especialista e sistema que realizam o monitoramento e controle do conjunto de equipamentos e dispositivos que compõem o sistema responsável pelo controle e contagem da produção de manufatura em linhas de produção automatizadas. O invento segue a premissa dos sistemas supervisores ao ser facilitador nas ações e atividades de manutenção, reparo e controle dos equipamentos que compõem o conjunto. Além disso, o sistema é configurado para não interferir no processo funcional das linhas de produção automatizadas de manufatura.

[012] Além disso, realiza o processo de controle e contagem resguardando, processando e transmitindo as informações coletadas, ainda sendo capaz de apresentar conclusões sobre o domínio característico do ambiente da planta de manufatura no qual o método opera, sendo igualmente capaz de oferecer sugestões e conselhos baseados em conhecimentos integrados ao ambiente a fim de fornecer o melhor parecer no menor tempo possível.

[013] Descrição detalhada da invenção [014] Com base na fundamentação supracitada, a presente invenção refere-se a um sistema e a um método destinados ao controle em estações remotas cujo aspecto define um único mecanismo de gerenciamento remoto com a ação de configurar e verificar os dispositivos responsáveis pelo controle e contagem de manufatura. 1015] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, dito sistema, incorporado a uma envasadora que envasa produtos, é composto de pelo menos uma impressora, pelo menos um elemento configurador da impressora, pelo menos uma câmera de validação da impressora, pelo menos um elemento que verifica a assertividade da câmera de validação da impressora, pelo menos um elemento de verificação da marca detectada pela câmera de identificação de marcas, pelo menos um elemento que conta a quantidade de produtos passados pela envasadora, e pelo menos um elemento verificador de conectividade entre o sistema e seus respectivos dispositivos e sensores.

[016] A estruturação do sistema inventivo é delineada por um conjunto de equipamentos e dispositivos interconexos que pode ser decomposto em três módulos principais: o primeiro módulo compõe uma estação de contagem ou EC, o segundo módulo compõe uma estação de identificação de marcas ou EIM e o terceiro módulo compõe uma estação de codificação de produtos ou ECP.

[017] O primeiro módulo, a estação de contagem, EC, possui um sensor, todavia pode ser estendido para um sensor com três níveis. Sua principal função é obter os dados da quantidade de produtos que passam pela tinha de produção automatizada. Esses dados são coletados por meio de sensores ópticos sensibilizados a cada vez que um produto passa na esteira à sua frente. Então o processo de contagem da produção inicia na esteira e no decorrer da esteira da linha de produção há sensores que registram e contam a produção que está passando na linha, ou seja, obtém a informação da quantidade de produtos que passa pela linha.

[018] Dentro do sistema existem vários sensores e dispositivos que podem contar, sendo importante identificar estes pontos de coleta de dados ao máximo possível. Os pontos de controle são os locais aonde se encontram os contadores. Contadores são, então, quaisquer dispositivos que contem produtos ao serem sensibilizados, contudo alguns contadores podem ter informações a mais e estas informações também devem ser identificadas. {019] Sendo assim, em uma modalidade preferencial da invenção, a estação de contagem ou EC possui contadores sensores e/ou contadores com informações agregadas e/ou contadores de três níveis, a saber: [020] Contador Sensor -> É o tipo de contador mais simples, neste contador não existe dado associado, apenas a contagem é realizada, sendo gerado apenas um número que é incrementado de uma unidade toda vez que o gatilho é acionado (dispositivo é sensibilizado), ou seja, o componente ê o sensor e espelho refletivo que mensura por meio de um sinal analógico a informação da quantidade de produtos no processo corrente.

[021] Contadores com informações agregadas -> Estes contadores, além de contar como um contador sensor mais simples, também possuem dados associados, informações agregadas. Por exemplo, uma câmera de contagem, retorna se o código impresso no produto a ser contado/controlado foi lido ou não.

[022] Contador de três níveis -> Este contador é um tipo de contador com dados associados, informações agregadas, sendo uma combinação de três sensores. Junto com o contador apresenta a informação do produto dentro do processo corrente da linha de produção automatizada, [023] Uma outra característica da estação de contagem, EC, é que, além da contagem dos produtos, outros dados são coletados e informações extras que são angariadas periodicamente são, então, associadas aos contadores em questão. Entre as informações está a identificação do produto associado à linha na qual está sendo produzido.

[024] O segundo módulo é a estação de identificação de marcas, EIM, que foi projetado de modo a ser capaz de identificar qualquer tipo de produto e marca. Antes do reconhecimento do produto e marca é necessário que o sistema e método sejam treinados. Neste processo, o sistema possui um método que “aprende” as características do produto determinando no corpo da massa do objeto em questão uma área de interesse, onde então é armazenada e criada a assinatura para cada marca para posterior reconhecimento. Ou seja, é realizado um treinamento que identifica o produto e a ele é associado a uma marca comercial, conquanto um código caracterizado usado somente para este produto e naquela linha de produção automatizada. Esta identificação utiliza um algoritmo computacional para identificar a imagem da marca e o tipo de produto produzido na linha de produção automatizada. Os algoritmos de reconhecimento aprendem a montar um padrão de reconhecimento a partir de um número “n” de imagens fotografadas no treinamento, por exemplo, 300 imagens são fotografadas, que ocorre na linha de produção. Estas imagens são guardadas para posterior comparação que é realizada pelo método e aplicada pelo EIM.

[025] Sendo assim, o dispositivo de captura é a parte mais importante do EIM. Compreende os dispositivos necessários para obter as imagens para o reconhecimento das marcas que estão sendo produzidas, ou seja, as câmeras acopladas à linha de produção. Possui também um sensor óptico para ativar o EIM quando, então, o processo se inicia. O EIM tem por objetivo o reconhecimento de marcas em uma linha de produção automatizada para a contagem. As principais entradas de informação que alimentam o sistema são (i) câmeras acopladas à linha de produção: através destas câmeras o EIM recolhe imagens do que está sendo produzido na linha. Essas imagens são usadas tanto na obtenção das assinaturas de marcas, quanto no recolhimento de evidencias de produção; e (ií) obtenção de informações de configuração da linha de produção, arranjo da listagem de marcas cadastradas para a linha em que o EIM estiver instalado e reporte de informações de contagem de reconhecimento [026] Por fim, o terceiro módulo é a estação de codificação de produtos, ECP, que reconhece o inicio da produção de uma marca automaticamente, através do acionamento de um encoder, exposto mais adiante, e não interfere no processo de fabricação e possui também como função centralizar a informação da quantidade de produto que passa pela linha, Esta informação é captada através de sensores ópticos ou a laser muito sensíveis, já citados, que registram todos os produtos que passam na esteira a sua frente. Através destes sensores cada unidade produzida é contada.

[027] O encoder incrementai é a referência de posição do conjunto (coordenada x). De acordo com a invenção, o encoder é um sensor utilizado para acompanhar o deslocamento do produto na esteira da máquina de envase, no eixo x (posicionamento horizontal), e disparar o jato de tinta da impressora e acionar da câmera de qualidade no exato momento em que o referido produto se encontra na posição de impressão. O encoder converte o movimento linear em uma série de pulsos digitais elétricos, fornecendo para o CLP os números da posição no qual se encontra o sistema de acordo com a invenção. O CLP então armazena a posição e memoriza a coordenada x de cada produto identificado.

[028] O Sensor do ECP aciona os comandos da impressora e da câmera de controle da qualidade da impressão, sendo que o gatilho, quando acionado, informa quando imprimir e quando reconhecer e validar o código impresso através do reconhecimento da câmera de qualidade. Em outras palavras, o ECP executa a gravação ou registro da manufatura e realiza, ao mesmo tempo, a contagem de todos os itens manufaturados que saem da impressora, o que servirá como uma coníraprova com a contagem executada pelos sensores da EC, todavia, outra função essencial é o controle do disparo do comando de acionamento da câmera de qualidade ou câmera Q&A. A câmera de qualidade, câmera Q&A, quando acionada, é responsável pela validação dos códigos impressos nos produtos que passam na linha de produção automatizada. A câmera Q&A além de também contar, mais uma contraprova fornecida pelo sistema, verifica o código impresso no produto e envia uma mensagem diretamente ao método e legível à compreensão humana com as informações da codificação. Mesmo se não tiver sido impresso será enviada uma mensagem informando sobre o código não lido.

[029] Então, o módulo ECP, através dos dispositivos e métodos citados, em tempo de execução do sistema, gera um pacote de dados sobre a produção corrente na linha de produção automatizada.

[030] Outra função do ECP é a interação com o módulo EIM. Por meio de um método de troca de mensagens entre os dois módulos, o ECP pergunta ao EIM de tempos em tempos, por exemplo, três em três minutos, quais as marcas e produtos que estão passando na linha de produção corrente. Com a informação da marca, com quantidade de produção, identificação da assinatura criada para marca, linha e data/ hora/ minuto/ segundo. A data é gerada no momento de criação do pacote de dados.

[031] Por estes processos, caso uma marca seja alterada durante este período, o ECP envia uma mensagem ao EIM que será capaz de identificar a alteração. Com isso, os dados da produção corrente são definidos e a etapa do processo é finalizada.

[032] O sistema de acordo com a invenção é capaz de executar um método de acordo com a invenção, em que dito método compreende três etapas distintas.

[033] A primeira etapa do método corresponde à parametrização dos dispositivos que deverão ser configurados, sendo esta etapa executada antes do método que verifica de modo genérico qual dispositivo precisará fornecer novamente os parâmetros de configuração, em outras palavras, para controlar todos os dispositivos contidos nos equipamentos do sistema responsável pelo controle e contagem da produção nas linhas de manufatura automatizadas, o método fornece o controle e resume a troca de informações por uma das etapas sendo a primeira destinada à parametrízação dos dispositivos e o segundo a verificação do status dos referidos dispositivos. 1034] A primeira etapa ou etapa de parametrízação compreende as seguintes sub-etapas, por exemplo, para o conjunto formado por câmera de validação de qualidade, impressora e sensores de identificação de produtos: [035] (1) O método parametriza a distância entre o dispositivo feixe sensor de contagem e o centro do cabeçote de impressão;

[036] (2) associa a distância, valor medido em milímetros (mm) e denomina “Distancia da impressora”;

[037] (3) o método parametriza a distância entre o dispositivo feixe sensor de contagem e o centro da câmera de controle de qualidade da impressão;

[038] (4) associa a distância, valor medido em milímetros (mm) e denomina “Distancia da câmera de controle de qualidade";

[039] (5) parametriza o tamanho do código que será impresso, valor inteiro não negativo e denomina “Tamanho do código”;

[040] (6) o método parametriza dois valores, inteiros não negativos, do dispositivo alocado na impressora destinado ao controle da temperatura do gabinete da máquina, valores medidos em grau Celsius (°C) e denominados “Vortex liga em (°C) = «XX»” e “Vortex desliga em (°C) = «XX»”, os valores significam a temperatura que a solenoide do sistema vortex é energizada e quando é respectívamente ligada e desligada;

[041] (7) o método parametriza o valor, inteiro não negativo, medido em segundos, denominado “Valor do ciclo de checagem”, significa o tempo de espera em que o método de verificação recebe para fazer o ciclo de checagem dos status dos dispositivos; e {042] (8) o método também parametriza o valor medido em milímetros (mm) que evidência a velocidade do processo corrente de manufatura e denominados “Setup (mm): Valor em mm da relação mm x pulsos de encoder”; e "Setup (pulses): Valor em pulsos da relação mm x pulsos de encoder”, O cálculo de velocidade da linha de produção é obtido marcando um ponto e, ao ligar a esteira durante o um tempo necessário para que o ponto marcado na mesma percorra uma distância entre 5 e 10 cm. A velocidade é medida em metros por segundo, mpm e a medição da velocidade de produção são alcançadas pela fórmula que correlaciona a distância percorrida e o tempo gasto.

[043] Num dado momento (chamado de tempo zero ou tO) o método memoriza o valor do encoder;

[044] Após um tempo definido (x ms) o método memoriza novamente o valor do encoder e faz o cálculo de deslocamento em pulsos de encoder;

[045] O delta medido em pulsos de encoder é convertido em milímetros e depois em metros;

[046] O tempo também é conhecido e assim é possível calcular a velocidade instantânea da esteira da linha de produção de manufatura;

[047] Dessa forma a informação é medida e a visualização dos valores é construída.

[048] A segunda etapa do método obedece ao acionamento do encoder, que por sua vez sinaliza ao método quando a linha de produção automatizada está ou não em operação.

[049] A terceira etapa do método corresponde à verificação dos dispositivos, “Valor do ciclo de checagem”, etapa que deverá ser acompanhada quanto a seu status, em que esta etapa é executada a cada espaço de tempo, configurado na sub-etapa 7 da etapa de parametrização acima. A etapa de verificação contém a inteligência de avaliação dos status de cada dispositivo, captura os valores fornecidos pela etapa de parametrizaçâo e toda informação referente aos dispositivos são monitorados peia lógica de avaliação de críticidade, A etapa implementa essa inteligência de verificação. A etapa faz atualização destas informações, em um período regular, sub-etapa 7 da etapa de parametrizaçâo, e aplica a lógica de verificação aos dispositivos de modo a constatar se estão operativos. O fluxo de verificação, após avaliar o status de um dispositivo, monta uma mensagem de status com intuito de alerta de ínoperãncía ou instabilidade do referido dispositivo.

[050] Dita terceira etapa ou etapa de verificação compreende as seguintes sub-etapas, por exemplo, para o conjunto formado por câmera de validação de qualidade, impressora e sensores de identificação de produtos: [051] {1} O método de verificação à distância analisa o status de cada dispositivo, isto é, o feixe sensor de contagem, impressora e a câmera de controle de qualidade da impressão;

[052] (2) aplica a inteligência de avaliação o feixe sensor de contagem;

[053] A) registra o número total de feixe sensor empregado na linha;

[054] B) registram a contagem de produtos que está passam por cada feixe sensor;

[055] C) o fluxo interliga a contagem feita por cada realizada por cada feixe sensor ao mesmo processo de manufatura;

[056] D) ao fim é feito o somatório do quantitativo medido;

[057] (3) o método é responsável por registrar os produtos que passam pela linha de manufatura, um dos critérios a ser tomado pode ser, por exemplo: o controle do disparo da impressora ou acionamento da impressora efetuando assim a marcação do produto;

[058] (4) o método também realiza ao mesmo tempo a contagem de todos os produtos que saem do registro, item (3), como uma contraprova do número total de produtos, ainda e ao mesmo tempo, verifica a qualidade do registro feito nos produtos, um dos critérios a ser tomado por ser, por exemplo; registra a com uma a câmera de alta precisão de qualidade do disparo da impressora feito no produto citado exemplo do item (3); (5) o método de verificação executa o comparativo obtido no item (2) com o comparativo feito peto item (4) e em caso de discordância de valores monta uma mensagem de com intuito de alerta; (6) o método abrange uma lógica de verificação dos dispositivos que visa informar uma ação a ser tomada, no caso do status do dispositivo conter anormalidades, essas informações devem ser tudo aquilo que impede a contagem, registro ou validação dos produtos manufaturados. Onde cada evento de anormalidade é representado por uma descrição. Que então é construído a montagem de uma mensagem de com intuito de alerta para que uma ação seja executada. O que se repete enquanto a linha de produção estiver ligada e a cada ciclo de checagem que ocorre a cada tempo configurado no item (7) no fluxo de parametrização.

[059] A gestão desses dispositivos integrados ao sistema possui a capacidade de comunicação com os módulos EC, EIM e ECP.

[060] Sendo assim, os aspectos da invenção compreendem;

[061] a) Configuração e monitoramento do status da linha de produção automatizada.

[062] b) Suporte, configuração e manutenção de impressora.

[063] c) Suporte das câmeras simultaneamente, configuração e manutenção de câmeras.

[064] A invenção deve ser capaz de configurar: Ganho; Obturador das câmeras; Capturar a área de interesse; Aiém disso, deve ser capaz de: Restabelecer (reset) a câmera; Efetuar treinamento; Zerar contadores de câmera; Guardar parâmetros (salvar ganho e obturador); Ainda deve ser capaz de verificar: A versão do firmware; A versão corrente em operação (marcar como vermelho se a versão for diferente do esperado); Modo (marcar como vermelho, se a câmera está no modo contínuo); Número de Erros; O tempo de decodificação; O tempo de decodificação dos últimos 1000; Contagem: total; informações legíveis; informações ilegíveis; porcentagem de erros; porcentagem de erro das últimas 1000 evidências; E também, deve ser capaz de exibir as últimas 100 imagens (fotos); O dispositivo irá ler o código impresso no produto e mostrar toda a informação relacionada.

[065] d) Suporte, configuração e manutenção a PLC (Programados Lógico Programável). Verifica os seguintes parâmetros do PLC: [066] - Status PLC (estado atual da máquina);

[067] Estado da esteira (em funcionamento ou parada);

[068] Linha ativa (sim ou não);

[069] PLC versão / build;

[070] Temperatura do Gabinete;

[071] Umidade do Gabinete;

[072] Estado da porta principal;

[073] Estado da porta de serviço; e [074] Temperatura da impressora.

[075] A configuração dos parâmetros será explicada a seguir a partir de um exemplo prático, porém não limitante do escopo da presente invenção.

[076] O usuário deve ser capaz de configurar os parâmetros disponíveis para o ajuste do PLC, são os seguintes: [077] Encoder 1 Setup MM: Valor em milímetros equivalente ao número de pulsos do encoder do parâmetro Encoder 1 Setup Pulses da esteira 1.

[078] Encoder 1 Setup Pulses: Número de pulsos de encoder equivalente ao valor em milímetros do parâmetro encoder 1 Setup MM da esteira 1.

[079] Offset Red. Sensor 1: Valor em milímetros da distância entre o sensor principal e o sensor redundante. Valor mínimo: 1.

[080] Use Enable Sensor 1: Habilita o sensor de presença de produto da esteira 1.

[081] Printer 1 Distance: Distância entre o sensor da impressora e a impressora da esteira 1 em número de pulsos de encoder.

[082] Camera 1 Distance: Distância entre o sensor da câmera QC e a câmera QC da esteira 1 em números de pulsos de encoder. Caso haja redundância, o sensor que dispara a câmera é o mesmo que dispara a impressora.

[083] Encoder 2 Setup MM: Valor em milímetros equivalente ao número de pulsos do encoder do parâmetro ecoder 2 Setup Pulses da esteira 2.

[084] Encoder 2 Setup Pulses: número de pulsos de encoder equivalente ao valor em milímetros do parâmetro Encoder 1 Setup MM da esteira 2.

[085] Offset Red. Sensor 2: Valor em milímetros da distância entre o sensor principal e o sensor redundante da esteira 2. Valor mínimo. 1.

[086] Use Enable Sensor 2: Habilita o sensor de presença de produto da esteira 2.

[087] Printer 2 Distance; Distância entre o sensor da impressora e a impressora da esteira 2 em número de pulsos de encoder.

[088] Camera 2 Distance: Distância entre o sensor da câmera QC e a câmera QC da esteira 2 em número de pulsos de encoder. Caso haja redundância, o sensor que dispara a câmera é o mesmo que dispara a impressora.

[089] Disable Redundancy: Desabilita a redundância do sensor redundante, fazendo que funcione também como sensor principal. Usado no caso da utilização do sensor principal para o disparo da impressora e o sensor redundante para o disparo da câmera.

[090] e) Suporte, configuração e manutenção de leitores de códigos de barra, [091] f) Monitoração e status de rede e conectividade dos dispositivos.

[092] g) Gestão e controle de acesso dos utilizadores.

[093] h) Medição, verificação, e exibição de anormalidades e erros, razão e motivo gerador. Deve suportar uma operação que sinalize quando não estiver contabilizando, ou seja, de maneira visual exibir um alarme que o sistema encontra-se inapto ao funcionamento (redlight).

[094] i) Fiscalizar e manter atualizada a lista dos dispositivos, toda a entrada será a partir dos dispositivos da linha. A configuração será realizada periodicamente através de uma interface remota.

[095] j) Rastrear, controlar e manter um histórico dos eventos.

[096] k) Auditoria, verificação e exibição da produção. Deve ser possível auditar produtos pelas evidências.

[097] I) Gestão da Q&A sobre câmeras, bem com a verificação contínua da qualidade. Toda impressão deve ser validada, garantindo a qualidade da impressão.

[098] m) Rastrear, controlar e manter ejeção.

[099] n) Monitoração e status do UPS. A invenção acessa as informações do UPS, tais como: corrente elétrica (cujo o símbolo A, representa uma unidade de medida do Sistema Internacional de Unidades de intensidade de corrente elétrica), falha de energia e superaquecimento.

[0100] o) Suporte para formatos de embalagens diferentes. Deve ser capaz de imprimir em máquinas que usam diferentes formatos de embalagem ou, mas também em “nano cuts” (slim), pacotes que têm a metade da largura da embalagem normal.

[0101] p) Suporte e medição da velocidade de produção da linha automatizada, [0102] O sistema e método da presente invenção provêm a interoperabilidade semântica com método e sistema supervisor especifico para controle e contagem da produção em linhas de produção automatizadas e seus respectivos dispositivos, por meio da capacidade de identificar informações de diferentes origens, solucionada através de um mecanismo único de representação da informação, modelos conceituais de informação que faz uso de padrões orientados, Um conjunto de regras de mapeamento pré-definidas é aplicado para refinar e transformar os modelos conceituais, com uso de métricas, classificação, agrupamento, ontologias e amostragem. Sem impacto no processo de produção ou desempenho dos sistemas interoperáveis, transversalmente pela habilidade que tem por base os arquétipos de comunicação ortogonais. A invenção prove a convergência das informações, onde seja possível ter o benefício da diminuição do hiato representacional com o modelo mental humano.

[0103] Aspectos de hardware [0104] O invento, projetado para uso em ambiente industrial, é constituído de uma estação de processamento, o cérebro do sistema, utiliza microprocessadores de 32 ou 64 bits, memória programávef para armazenamento interno e módulos de entrada e saída. Esses módulos são a interface entre os equipamentos e o sistema. Um módulo comuta as tensões de controle fornecidas, necessárias para acionar os equipamentos conectados.

[0105] Elemento central de compartilhamento do meio entre vários dispositivos equipamentos simultaneamente (Swítch).

[0106] Dispositivo de sinalização abrange alarmes diretamente e informa pelo LED uma averiguação das anormalidades que é tudo aquilo que impede a contagem dos equipamentos responsável pelo controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas.

[0107] A fonte de alimentação ininterrupta (uninterruptible power suppiy -UPS) fornece todos os níveis de tensão exigidos para as operações internas do hardware (Ex.i estação de processamento, memória, E/S), aiém disso, outra realização da invenção ao agrupar uma UPS, refere-se à proteção em casos de falhas de energia que podem ocorrer em linhas de produção automatizadas, onde um UPS, também conhecido como nobre ak, é utilizado como um sistema de alimentação secundária para proteger os componentes físicos supracitados contra os principais distúrbios da rede elétrica, e garantir a integridade dos dados de produção coletados, quando houver uma interrupção no fornecimento de energia primária.

[0108] Esse agrupamento de dispositivos forma a estrutura física do invento no qual o sistema especialista atuará além de capacitado em produzir uma construção de telas IHM (Interface Homem-Máquína) onde são disponibilizados elementos gráficos representando o processo real.

[0109] Modo de acesso (rede de comunicação) [0110] O acesso remoto é realizado em uma estrutura unitária de transmissão de dados com ligação segura, sem uso de protocolos proprietários. Trata-se de uma rede Ethernet usada com a vantagem do grande número de fabricantes que disponibilizam componentes compatíveis e operando com o protocolo TCP/IP. A transmissão ocorre de duas formas;

[0111] Ascendente até o computador central e [0112] Descendente a partir do computador central.

[0113] O acesso é alcançado na camada de aplicação sobre Ethernet com endereçamento direto a estação de destino, de modo mais simples, basicamente acesso é feito por um navegador web endereçado por uma série de caracteres que compõem um endereço único para cada estação de trabalho do presente invento, localizador padrão de recursos (URL) é uma solução disponível em uma rede Ethernet, indica onde está o sistema.

[0114] Essa solução é composta de um protocolo, que pode ser tanto HTTP, protocolo de comunicação, ou, FTP protocolo leve de transferência de arquivos em uma rede. Uma vez estabelecido o acesso é formada a conexão entre a estação de processamento do invento e o dispositivo requísitante, comumente um computador microprocessado contendo um navegador web, para troca de informações entre si usando o meio físico da rede no qual o invento está submetido. Esse endereçamento por meio do protocolo TCP/IP, onde cada aparelho ligado à rede deve ser configurado com um endereço IP correspondente a linha de produção automatizada. [0115} Por exemplo: 172.22.5.7, este endereço pode ser alterado e é retido em memória não volátil e persiste mesmo sem alimentação de energia. De tal maneira cada estação de trabalho do invento corresponde a uma linha de produção automatizada, uma estação de trabalho com um endereço IP atribuído, e a comutação entre as estações existentes na planta de manufatura ocorre efetuando a troca do endereço IP.

[0116] O acesso remoto também é possível através de uma rede privada virtual (do inglês Virtual Private NetWork, VPN), desse modo é possível a utilização de uma rede pública como a Internet, por exemplo. As VPNs são túneis de criptografia entre pontos autorizados, criados através da Internet ou outras redes públicas e/ou privadas para transferência de informações, de modo seguro, entre redes corporativas ou usuários remotos (fonte: http://www.rnp.br/newsqen/9811/vpn.html).

[0117] O acesso local à estação de trabalho do referido invento é obtido sobre o mesmo contexto do acesso remoto, isto é, alcançado na camada de aplicação sobre Ethernet com endereçamento direto. Exemplificando, uma interface ponto-a-ponto que disponibiliza uma comunicação dedicada por um cabo Ethernet interligando as estações, contudo a manipulação do endereço IP deve ser locaímente administrada neste caso, ou seja, é necessária uma configuração ponto-a-ponto.

[0118] Aspectos de software [0119] A invenção envolve a supervisão do conjunto de equipamentos responsáveis pelo controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas, combinado de forma a criar um plano detalhado para a granulação adequada de tempo no cumprimento da meta de controle e manutenção dos equipamentos que compõem o conjunto responsável pelo controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas.

[0120] Simplificando, foi elaborado de tal modo que os dados recolhidos possam ser processados, e, em tempo real apresentar os dados e condições dos equipamentos. Contempla reproduzir as características que existem nos equipamentos para uma visão legível à compreensão humana, ou seja, as informações não estão acessíveis díretamente à compreensão humana, precisam ser convertidas no algoritmo específico para se tomarem legíveis e estas conversões dependem da presente invenção residente no processo de controle e contagem. Possui a característica de tornar explícito os procedimentos de supervisão a fim de torná-los mais estáveis e padronizados pela ordenação das atividades e por consequência consumir uma quantidade regular de tempo na aplicação dos procedimentos, como já mencionado e em outras palavras, seguir um plano detalhado que é a granulação certa para o cumprimento da meta de controle e supervisão de todos os equipamentos responsáveis pelo controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas. Ao mesmo tempo e intrinsecamente torna implícitas a armazenagem e transmissão das informações estratégicas e confidenciais dos quantitativos medidos e controlados, referente à evidência gerai da manufatura e do funcionamento das linhas de produção automatizadas, isso quer dizer que os valores de dados são recebidos ou cotetos por uma fonte de dados e então armazenados em pontos dados específicos.

[0121] O presente invento é ao mesmo tempo utilizado para monitorar os status de todos os equipamentos responsáveis pelo controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas. O invento torna explicito a mensagem onde exibe o status quando houver problema, comete a convergência da informação em uma imagem onde cada cor simboliza um determinado status. O invento abrange os aíarmes e avisos dos equipamentos diretamente e informa a ação a ser tomada para modificar seu status, identifica avisos (em amarelo), inoperância (em vermelho) ou de operação normal (em verde) - cinza significa a perda da comunicação; ou seja, executa uma verificação e versa a exibição das anormalidades, essas informações devem ser tudo aquilo que impede o funcionamento adequado do equipamento responsável pelo controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas. Os alarmes e avisos relacionados à inoperância (redlíght) são comunicados também por meio físico (hardware), Gomo mencionado, suportando o acompanhamento desses eventos e seu respectivo o monitoramento.

[0122] Diversos fatores podem causar acionamento de um alarme ou aviso, estes fatores podem ser físicos ou relacionados aos equipamentos. Essas informações embasam os responsáveis por analisar o evento que ocasionou o problema no do equipamento responsável pelo controle e contagem da produção nas linhas de produção automatizadas e localizar os motivos de divergência. A ocorrência de inoperância indica que o sistema ficou indisponível. A criticidade do Problema é que diferencia o estado de atenção para inoperante.

[0123] Esses status, armazenados e transmitidos pela presente invenção, são também avaliados quanto a sua criticidade e apresentados nas telas IHM do painel digitai de modo que possam ser monitorados por utilizadores do sistema.

[0124] O referido invento suporta a tecnologia de protocolo SNMP (do inglês Simple Network Management Protocot) que é o protocolo padrão de gerência de redes IP do IETF (Internet Engineering Task Force), sendo assim, a tarefa de detecção de falhas é facilitada e oferece mais possibilidades de gerenciamento de grandezas, exceções e notificações de eventos. Sabemos que o protocolo SNMP define como nodo gerenciado o dispositivo gerenciado, define duas partes gerenciadas que trocam informações entre si por meio de requisições do tipo cliente-servidor. O invento atua como servidor e reaiiza as operações: leitura de valores, controle e monitoramento do ambiente e equipamentos, além da escrita de valores nos nados gerenciados, que na prática é a comunicação com todos os equipamentos, incluindo seus dispositivos no protocolo do próprio equipamento ou dispositivo. O SNMP define agentes: cliente e servidor. O invento atua como agente SNMP servidor sendo responsável por responder às solicitações dos agentes clientes.

[0125] O SNMP contido no aparelho, objeto de interesse da invenção, é dividido em três diferentes módulos: [0126] SNMP Servidor: é um servidor SNMP customizado para as necessidades do aparelho em questão, mantém uma MIB (Management Information Base) com os status de cada alarme monitorado pelo aparelho. A despeito da customização realizada no agente SNMP extensível, este responde a qualquer tipo de solicitação SNMP padrão.

[0127] MIB Monitor: é o software que contém a “inteligência" de avaliação dos status de cada alarme monitorado. O MIBMonitor lê de uma fonte de dados definida pelo aparelho e toda informação referente aos alarmes monitorados e sua lógica de avaliação de criticidade, o sistema implementa essa inteligência de avaliação em um algoritmo capaz de ler e compreender toda a informação. O MIBMonitor faz atualização destas informações, em um período regular que pode ser configurado de modo que qualquer novo alarme incluído ou qualquer modificação na lógica de avaliação de criticidade que tenha sido realizada estará operativa. O MIBMonitor, após avaliar o status de um alarme, monta uma mensagem de status e a envia para a fonte de dados do software integrado ao aparelho.

[0128] Conclusão [0129] A presente invenção compreende como solução o arranjo das três células como forma de estruturação do processo de controle e contagem no qual a ordem e sequência de etapas são representadas por uma obra codificada enquanto produto da atividade intelectiva e na qualidade de expressão de um conjunto organizado de instruções, que é o software incorporado a estação de processamento do respectivo hardware formador da estrutura física do invento, projetada para uso específico em ambiente industrial.

[0130] O sistema é responsável pela representação gráfica dos componentes correspondente aos equipamentos específicos, aiém das adaptações específicas para cada linha de manufatura bem como as dimensões dos equipamentos responsáveis pelo controle e contagem da manufatura nas linhas de produção automatizadas a serem instalados, incorpora um mecanismo rico de armazenamento de informações que auxilia identificar e conectar rapidamente os equipamentos com apenas algumas ações, facilitando o trabalho de implantação das alterações de configuração e operações de rotina. Comete o controle de operação e manutenção de um equipamento através do método e sistema de gerenciamento remoto de equipamentos responsáveis no processo de controle e contagem da produção em linha manufatureira.

Claims (18)

1. Sistema especialista de gerenciamento remoto de equipamentos responsáveis no processo de controle e contagem da produção em linha manufatureira, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma impressora, pelo menos um elemento configurador da impressora, pelo menos uma câmera de validação da impressora, pelo menos um elemento que verifica a assertividade da câmera de validação da impressora, pelo menos um elemento de verificação da marca detectada pela câmera de identificação de marcas, pelo menos um elemento que conta a quantidade de produtos passados pela envasadora, e pelo menos um elemento verificador de conectividade entre o sistema e seus respectivos dispositivos e sensores; em que dito sistema é composto por pelo menos três módulos principais, em que o primeiro módulo compõe uma estação de contagem ou EC, o segundo módulo compõe uma estação de identificação de marcas ou EIM e o terceiro módulo compõe uma estação de codificação de produtos ou ECP.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo possui contadores sensores e/ou contadores com informações agregadas e/ou contadores de três níveis.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 e a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo, além da contagem dos produtos, coleta adicionalmente informações relativas à identificação do produto associado à linha na qual está sendo produzido.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo módulo é parametrizado para Identificar o produto e a ele é associada uma marca comercial, e por meio de um algoritmo é feita a identificação da imagem da marca e do tipo de produto produzido na linha de produção automatizada controlada.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 e a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o segundo módulo compreende um sensor óptico para ativar-se.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o terceiro módulo possui sensores que acionam os comandos da impressora e da câmera de controle da qualidade da impressão, sendo o gatilho acionado o que informa quando imprimir e quando reconhecer e validar o código impresso através reconhecimento da câmera de qualidade.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 e a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende uma câmera de qualidade responsável pela validação dos códigos impressos nos produtos que passam na linha de produção automatizada controlada.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 e com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o ECP estabelece a interação com o módulo EiM, em que, por meio de um método de troca de mensagens entre os dois módulos, o módulo ECP consulta o módulo EIM a respeito das marcas e produtos que estão passando na linha de produção corrente.

9. Método especialista de gerenciamento remoto de equipamentos responsáveis no processo de controle e contagem da produção em linha manufatureira, executado por sistema conforme a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira etapa ou etapa de parametrização dos dispositivos a serem configurados, uma segunda etapa ou etapa de acionamento de um encoder e uma terceira etapa ou etapa de verificação dos ditos dispositivos.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a primeira etapa ou etapa de parametrização, em um sistema dotado de um conjunto formado por câmera de validação de qualidade, impressora e sensores de identificação de produtos, compreende as seguintes sub-etapas: (1) parametrização da distância entre um dispositivo feixe sensor de contagem e o centro de um cabeçote de impressão; (2) associação da distância do valor medido em milímetros (mm) (distância da impressora); (3) parametrização da distância entre o dispositivo feixe sensor de contagem e o centro da câmera de controle de qualidade da impressão; (4) associação da distância, valor medido em milímetros (mm) (distancia da câmera de controle de qualidade); (5) parametrização do tamanho de um código que será impresso em um produto em processo da linha de manufatura, valor inteiro não negativo, denominado de tamanho do código; (6) parametrização de dois valores, inteiros não negativos, do dispositivo alocado na impressora destinado ao controle da temperatura da linha de manufatura; (7) parametrização de um valor, inteiro não negativo, medido em segundos, que representa o tempo de espera que o método de verificação recebe para fazer o ciclo de checagem dos status dos dispositivos; e (8) parametrização do valor medido em milímetros (mm) que evidência a velocidade do processo corrente de manufatura.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, num dado momento (tempo zero ou tO) da segunda etapa ocorre a memorização do valor do encoder.

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, após um tempo definido (x ms) da segunda etapa o método memoriza novameníe o valor do encoder e faz o cálculo de deslocamento de um produto em pulsos de encoder.

13. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a segunda etapa ou etapa de acionamento de um encoder, sinaliza quando a linha de produção automatizada está ou não em operação.

14. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a terceira etapa ou etapa de verificação do método corresponde à verificação dos dispositivos, em que dita etapa é executada a cada espaço de tempo configurado na sub-etapa 7 da etapa de parameírização.

15. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que gera e emite uma mensagem de status na terceira etapa relatando eventual inoperãncia ou instabilidade de um ou mais dos referidos dispositivos.

16. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a terceira etapa ou etapa de verificação, em um sistema dotado de um conjunto formado por câmera de validação de qualidade, impressora e sensores de identificação de produtos, compreende as seguintes sub-etapas: (1) análise do status de cada dispositivo, isto é, de um feixe sensor de contagem, de uma impressora e de uma câmera de controle de qualidade da impressão; (2) aplicação de uma inteligência de avaliação ao feixe sensor de contagem, em que registra o número total de feixe sensor empregado na linha de manufatura, registra a contagem de produtos que passam por cada feixe sensor, interliga a contagem feita por cada feixe sensor ao mesmo processo de manufatura e, por fim, realiza o somatório do quantitativo medido; (3) registro dos produtos que passam pela linha de manufatura; (4) contagem de todos os produtos que saem do registro conforme etapa (3) acima, como uma contraprova do número total de produtos e, ainda e ao mesmo tempo, verificação da qualidade do registro feito nos produtos; (5) comparação entre o resultado obtido na etapa (2) com o comparativo feito na etapa (4) e, em caso de discordância de valores, monta uma mensagem com intuito de alerta; (6) utilização de uma lógica de verificação dos dispositivos que visa informar uma ação a ser tomada, no caso do status do dispositivo conter anormalidades.

17. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a gestão dos dispositivos integrados a um sistema conforme a reivindicação 1, possui a capacidade de comunicação com módulos EC, EIMeECP.

18. Programa de computador, caracterizado pelo fato de que gerencia o funcionamento do sistema especialista de gerenciamento remoto, como descrito nas reivindicações 1 a 8, e executa o método especialista de gerenciamento remoto, como descrito nas reivindicações 9 a 17.