BR112017001012A2

BR112017001012A2 - sistema e método para rastrear um item de produto em uma linha de produção

Info

Publication number: BR112017001012A2
Application number: BR112017001012-7A
Authority: BR
Inventors: Diego De Carvalho Costa; Nilton MARCHETTO
Original assignee: Sicpa Holding Sa
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2020-10-27
Also published as: US11137743B2; US20200019146A1; MA48586A; CL2019001490A1; BR112019011064A2; ECSP19042002A; EA201991179A1; CN110073300B; WO2018108392A1; CN110073300A; EP3552065A1; DOP2019000151A; CA3043307A1

Abstract

  A presente invenção diz respeito a um sistema para rastrear um item de produto (102, 104) em uma linha de produção (100) compreendendo uma unidade de controle (10) e um contador de estampa de tempo (11), em que a unidade de controle (10) é configurada para receber um sinal de produto relacionado ao item de produto (102, 104) a partir de pelo menos um dispositivo periférico (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26). De acordo com a invenção, a unidade de controle (10) é adicionalmente configurada para realizar as etapas de método de receber uma pluralidade de sinais de produto, cada um relativo a um item de produto (102, 104) e um dispositivo periférico (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26), gerar uma pluralidade de sinais de evento, na qual cada sinal de evento baseia-se em um dos sinais de produto, organizar os sinais de evento em uma sequência correspondente a uma ordem na qual os sinais de produto foram recebidos e associar uma estampa de tempo gerada pelo contador de estampa de tempo (11) com a sequência.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA RASTREAR UM ITEM DE PRODUTO EM

UMA LINHA DE PRODUÇÃO Campo técnico

[0001] A presente invenção está relacionada a um sistema para rastrear um item de produto em uma linha de produção compreendendo uma unidade de controle e um contador de estampa de tempo, em que a unidade de controle é configurada para receber um sinal de produto relacionado ao item de produto a parti de pelo menos um dispositivo periférico. A invenção está relacionada, adicionalmente, a um método para rastrear de um item de produto em uma linha de produtos.

Fundamentos

[0002] Sistemas para rastrear de um item de produto em uma linha de produção são geralmente conhecidos na técnica. Sistemas comuns usam dispositivos periféricos, tais como câmeras ou sensores para medir uma propriedade física de um item de produto em uma linha de produção ou impressoras para aplicar uma marca no item de produto ou dispositivos de manuseio, por exemplo, para mover o item de produto ao longo da linha de produção. Alguns dos dispositivos periféricos reconhecem falhas da linha de produção, tais como itens de produto inadequados ou ausentes na linha de produção. No entanto, em sistemas comuns, é bastante difícil para o pessoal que trabalha na linha de produção rastrear um determinado item de produto e, portanto, determinar uma razão para uma possível falha ou resultado de produção inadequada.

[0003] Para fins para rastrear, é geralmente conhecida, pelo estado da técnica, a provisão de dispositivos periféricos, que incluem um ou mais contadores de estampa de tempo, para se poder, geralmente, associar uma estampa de tempo específica a um item de produto quando o item de produto é manuseado pelo respectivo dispositivo periférico. No entanto, os sistemas conhecidos ainda não conseguem prover um mecanismo para rastrear confiável porque os contadores de estampa de tempo dos respectivos dispositivos periféricos geralmente não são sincronizados, de modo que a ordem de etapas de manuseio aplicadas a um item específico do produto pode ser imprecisa ou mesmo enganosa. Isto acontece especialmente se os contadores de estampa de tempo são inicializados com valores de contagem diferentes ou têm taxas de incremento diferentes, o que torna a interpretação de um rastreamento relacionado a um determinado item de produto difícil ou mesmo impossível. Sincronizar todos os contadores de estampa de tempo é relativamente difícil, e portanto, caro, porque dispositivos sofisticados são necessários para sincronizar os contadores de estampa de tempo de cada dispositivo periférico.

Resumo

[0004] A presente invenção visa resolver o problema para rastrear impreciso de um item de produto em uma linha de produtos conforme acontece em sistemas para rastrear usuais para itens de produção numa linha de produção. Em outras palavras, a presente invenção visa prover um sistema e um método para localizar com precisão, um item de produto em uma linha de produção com baixos esforços e custos.

[0005] Uma solução para este problema é dada pelo sistema da reivindicação 1 e o método da reivindicação 7. Características vantajosas e aspectos da invenção estão sujeitos às reivindicações dependentes, a descrição e os desenhos.

[0006] Um sistema para rastrear um item de produto em uma linha de produção de acordo com a presente invenção compreende uma unidade de controle e um contador de estampa de tempo. Uma unidade de controle é configurada para receber um sinal de produto relacionado ao item de produto a partir de pelo menos um dispositivo periférico. Além disso, a unidade de controle é configurada para realizar as etapas do método de receber uma pluralidade de sinais de produto, cada um relativo a um item de produto e um dispositivo periférico, gerar uma pluralidade de sinais de evento, na qual cada sinal de evento baseia-se em um dos sinais de produto, organizar os sinais de evento em uma sequência correspondente a uma ordem na qual os sinais de produto foram recebidos e associar uma estampa de tempo gerada pelo contador de estampa de tempo a uma sequência.

[0007] Aqui, deve-se notar que a unidade de controle pode compreender o contador de estampa de tempo como parte integral da unidade de controle, ou o contador de estampa de tempo pode ser provido como um elemento separado do sistema reivindicado. A expressão "unidade de controle" é funcionalmente definida, o que significa que não é necessário que a unidade de controle seja uma única peça física ou uma montagem de membros que estão localizados perto entre si ou dentro de uma carcaça comum. Pelo contrário, a unidade de controle pode compreender diferentes sistemas ou elementos que estão em comunicação entre si, mas não necessariamente fisicamente próximos entre si. Partes da unidade de controle também podem ser virtuais, ou seja, o resultado de um programa de computador executado em um dispositivo apropriado. Por exemplo, a unidade de controle pode ser formada por um dispositivo controlador lógico programável (CLP) estacionário e um aplicativo executado em um dispositivo móvel tal como um laptop PC, um tablet PC ou um smartphone. A soma do PLC e o dispositivo móvel pode ser considerada como uma "unidade de controle" em termos da presente invenção.

[0008] Os sinais de produto de preferência são sinais em tempo real. Um sinal em tempo real é um sinal que é recebido pela unidade de controle em uma estreita relação de tempo com o evento desencadeando o sinal. O evento de desencadeamento, enviando um sinal em tempo real é sua geração ou sua conclusão. Isto está em contraste com sinais que são coletados e enviados após um horário fixo independente do tempo quando a geração do sinal foi concluída.

[0009] Os sinais de evento respectivamente correspondem a um evento experimentado por um determinado item de produto. Por exemplo, um sinal de evento pode ser "a imprimir", "a ler", "lido", "não lido", "ejetar" ou "agregar". Da mesma forma, sinais de evento podem ser "não lido com tinta" ou "não lido sem tinta". Um sinal de evento é baseado em um determinado sinal de produto e informações adicionais com relação, por exemplo, ao dispositivo periférico, do qual o sinal de produto foi recebido.

[00010] Por exemplo, se um dos dispositivos periféricos é um cabeçote de impressão, o sinal do produto emitido pelo cabeçote de impressão e recebido pela unidade de controle de preferência pode ser de que o cabeçote de impressão acabou de ser operado. Neste caso, o sinal de evento é definido em "a ler", explicando que o item de produto está pronto para ser lido. Outros exemplos de sinais de evento e sua relação com outros elementos do sistema podem tornar-se evidentes a partir da descrição dos desenhos.

[00011] De preferência pelo menos um dispositivo periférico é pelo menos um dentre o grupo de uma câmera, uma impressora, um sensor de proximidade, um sensor de movimento, um sensor de laser, um sensor de peso, um sensor de nível de fluido, um dispositivo de reconhecimento de item de produto, um contador de preenchimento, um sistema de identificação de marca, um contador estático de rotulagem ou um contador móvel de rotulagem. Esta é uma seleção particularmente preferida de dispositivos periféricos que podem ser usados em conexão com uma linha de produção e ajudar no processo de produção ao longo da linha de produção. A câmera e os sensores são dispositivos que emitem um sinal para a unidade de controle para prover informações sobre o item de produção. A impressora é um exemplo de um dispositivo periférico que permite a marcação do item de produto que, no entanto, também permite derivar informações sobre o estado do item de produto quando a impressora confirma à unidade de controle que uma operação de impressão foi concluída.

[00012] Em uma modalidade preferencial, a unidade de controle é um dispositivo lógico programável que é programado para realizar as etapas de método de receber a pluralidade de sinais de produto, gerar a pluralidade de sinais de evento, organizar os sinais de evento na sequência e associar a estampa de tempo com a sequência. Claro, é possível que o dispositivo lógico programável seja dividido em mais de um dispositivo e também é possível que apenas algumas das etapas do método sejam realizadas por um dispositivo lógico programável correspondentemente programado enquanto outras das etapas do método são realizadas por outros dispositivos, tais como circuitos integrados não programáveis, um aplicativo virtual em um dispositivo móvel ou dispositivos semelhantes.

[00013] De acordo com uma modalidade preferencial, os sinais de evento são armazenados em sequência em uma estrutura de dados primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO). A estrutura de dados FIFO é vantajosa porque facilita a atribuição de informações a partir de qualquer dos dispositivos periféricos a um item de determinado produto, já que a estrutura de dados FIFO define uma sequência em que os sinais de evento são armazenados que correspondem à sequência de eventos na qual os sinais de produto e, portanto, os sinais de evento baseiam-se. Além disso, a estrutura de dados FIFO é uma maneira eficiente de determinar aqueles sinais de evento que podem ser excluídos depois de terem sido utilizados pelo sistema. Em uma estrutura de dados FIFO, os sinais de evento mais antigos não utilizados são substituídos e, portanto, excluídos, pelos sinais de evento mais recentes.

[00014] Mais de preferência, o sistema compreende pelo menos um sensor para reconhecer um item de produto para o contador de estampa de tempo gerar a estampa de tempo para a sequência do item de produto. Tal sensor pode ser um exemplo específico de um dispositivo periférico que facilita o manuseio das informações obtidas por outros dispositivos periféricos com relação a um item de produto em particular porque o sensor pode identificar a presença de um determinado item de produto, iniciando assim a geração da estampa de tempo para a sequência do determinado item de produto. Seguindo a ordem de manusear os itens de produto, uma determinada estampa de tempo sempre pode ser determinada para um determinado item de produto.

[00015] De preferência, o sistema adicionalmente compreende pelo menos um dispositivo periférico. Em outras palavras, o pelo menos um dispositivo periférico de preferência é parte do sistema, ao invés de interagir com o sistema.

[00016] De acordo com um método da presente invenção, um item de produto é rastreado em uma linha de produção ao compreender as etapas de receber uma pluralidade de sinais de produto, cada uma relacionada a um dentre uma pluralidade de itens de produto, e um de pelo menos um dispositivo periférico, gerar uma estampa de tempo, gerar uma pluralidade de sinais de evento, na qual cada sinal de evento baseia-se em um dos sinais de produto, organizar os sinais de evento em uma sequência correspondente a uma ordem na qual os sinais de produto foram recebidos e associar uma estampa de tempo a uma sequência. Esse método pode ser realizado de preferência por meio de um sistema, conforme definido acima.

[00017] De preferência, a geração da estampa de tempo para a sequência do item de produto é desencadeada por pelo menos um sensor reconhecendo o item de produto. Como explicado acima, tal sensor pode ser um exemplo de um dispositivo periférico, como mencionado acima, mas em geral também pode ser parte integrante da unidade de controle ou, no caso do método não ser realizado no sistema conforme descrito acima, um elemento completamente separado.

7H

[00018] O sistema e método descrito acima permitem o rastreamento com facilidade e precisão de um item de produto em uma linha de produção, mesmo se os dispositivos periféricos da linha de produção não são sincronizados, de modo que não é necessário que o sistema e método funcionem, para que os dispositivos periféricos sejam sincronizados. Isso reduz custos e esforços a serem gastos na linha de produção em geral, em particular nos dispositivos periféricos. Uma razão especial para alcançar este resultado é que sinais de evento são usados em vez de sinais de produto, dispostos em uma sequência correspondente a uma ordem na qual foram recebidos os sinais de produto que, em particular no caso de processamento em tempo real e envio dos sinais pelos dispositivos periféricos para a unidade de controle, retrata exatamente a posição relativa de um item de produto na linha de produção, e apenas uma única estampa de tempo é usada e associada a uma sequência de eventos experimentados pelo determinado item de produto de modo a precisamente determinar um determinado item de produto e identificar qualquer falha ou irregularidade na linha de produção.

[00019] Mais detalhes da invenção podem tornar-se aparentes pela seguinte descrição de modalidades preferenciais e as reivindicações anexadas às mesmas.

Breve Descrição das Figuras

[00020] A FIG. 1 é um diagrama esquemático mostrando uma modalidade de um sistema para rastreamento de um item de produto em uma linha de produção compreendendo dispositivos periféricos.

[00021] A FIG. 2 é uma ilustração de um rastreamento de um determinado item de produto, juntamente com um estado de primeiro a entrar, primeiro a sair.

Descrição de modalidades preferenciais

[00022] A FIG. 1 ilusta uma linha de produção 100, compreendendo uma unidade de controle 10 e um contador de estampa de tempo 11. Nesta modalidade, a unidade de controle 10 é um controlador lógico programável (PLC), que é configurado para receber um sinal de produto relacionado a um item de produto 102, 104 de dispositivos periféricos, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26. Os dispositivos periféricos na modalidade ilustrada na FIG. 1 são um contador de preenchimento 12, um sistema de identificação de marca 14, um contador estático de rotulagem 16 e uma barra 18 equipada com um cabeçote de impressão 22, um sensor de contagem móvel 24 e uma câmera de qualidade 26.

[00023] A unidade de controle 10 gerencia pelo menos parcialmente, ou controla pelo menos parcialmente todos os dispositivos da linha de produção. Particularmente, ela envia sinais de desencadeamento para impressoras e câmera(s).

[00024] Um sensor de contagem 20 inicialmente reconhece a presença de um determinado item de produto 102 na linha de produção e envia informações sobre o reconhecimento do item de produto 102 para a unidade de controle 10 que armazena essas informações de preferência em uma estrutura de dados FIFO.

[00025] O contador de preenchimento 12 compreende três sensores de contagem e um sensor de detecção de altura que é responsável por detectar produtos e medir a altura para um ajuste automático de altura da barra 18 descrita mais abaixo.

[00026] O sistema de identificação de marca 14 compreende dois sensores e duas câmeras de visão coloridas que tiram uma foto de cada produto e enviam a foto para a unidade de controle.

[00027] O contador estático de rotulagem 16 compreende três sensores de contagem, cujos resultados também são enviados para a unidade de controle 10.

[00028] Finalmente, a barra 18 é provida com o cabeçote de impressão 22, o sensor de contagem móvel 24 e a câmera de qualidade 26. Através do cabeçote de impressão 22 da barra 18, uma estampa digital é impressa em cada item de produto, refletindo o produto e a estampa de tempo gerados pelo contador de estampa de tempo 11 e associados com a sequência do produto específico.

[00029] A unidade de controle 10, além disso, pode incluir um aplicativo Java que organiza os dados de linha de produção, envia um código a ser impresso no produto pelo cabeçote de impressão 22 para o cabeçote de impressão 22, recebe dados de um dos sistemas de visão tais como o sistema de identificação de marca 14, a câmera de qualidade 26 ou as partes adicionais da unidade de controle 10 , por exemplo, um controlador lógico programável.

[00030] Por meio do sistema descrito e ilustrado acima para rastrear um item de produto 102, 104, é possível atribuir claramente uma estampa de tempo específica para um item de produto determinado, de modo a permitir um rastreio confiável de um determinado item de produto, em particular no caso de uma falha da linha de produção.

[00031] A FIG. 2 ilustra como rastrear um item de produto 102, 104, usando o estado de primeiro a entrar, primeiro a sair (estado FIFO). O sensor de contagem 20 reconhece a presença de um item de produto 102 em um estado de FIFO vazio. Ao reconhecer a presença do item de produto 102, o sensor 20 emite um sinal de reconhecimento do item de produto 102 que é recebido pela unidade de controle 10 que gera, com base no sinal emitido pelo sensor 20, um sinal de evento, ou seja, "imprimir" e armazena este sinal de evento na estrutura de dados FIFO.

[00032] Essa etapa é repetida para cada item de produto reconhecido pelo sensor de contagem 20. Por conseguinte, a estrutura de dados FIFO revela quantos itens de produto estão a caminho a partir do sensor 20 para o cabeçote de impressão 22 a fim de serem impressos. No caminho para o cabeçote de impressão 22, o sistema de identificação de marca 14 e contador estático de rotulagem 16 ilustrado na FIG. 1 reconhecem informações adicionais com respeito ao item de produto respectivo cujas informações são recebidas pela unidade de controle 10 e armazenadas na ordem de reconhecimento na estrutura FIFO para que a informação possa ser claramente atribuída a um determinado item de produto na estrutura de dados FIFO. Desta forma, é evidente qual item de produto 102 é manuseado pelo respectivo dispositivo para que a informação correspondente possa ser claramente atribuída ao determinado item de produto.

[00033] Quando o item de produto 102 atinge o cabeçote de impressão 22, o cabeçote de impressão 22 imprime uma marca particular no item de produto 102. A marca pode, por exemplo, compreender as informações obtidas a partir de outros dispositivos periféricos com relação ao determinado item de produto, bem como uma estampa de tempo gerada por um contador de estampa de tempo, por exemplo, quando o sensor de contagem 20 inicialmente reconhece a presença do item de produto 102.

[00034] Depois que o cabeçote de impressão 22 concluiu a etapa de impressão, ele emite um sinal de produto para a unidade de controle 10 que é então transformada em um sinal de evento. O item de produto marcado 104, portanto, é atribuído a um estado FIFO diferente, ou seja, "a ler" e é transportado para a câmera de qualidade 26 em que a marca aplicada pelo cabeçote de impressão 22 deve ser lida.

[00035] Dependendo do sucesso da etapa de impressão realizada pelo cabeçote de impressão 22 e a etapa de leitura realizada pela câmera de qualidade 26, a câmera de qualidade 26 emite o sinal se foi capaz de ler a marca, foi incapaz de ler a marca mas reconheceu tinta ou foi incapaz de ler a marca e também foi incapaz de reconhecer a tinta. Dependendo do resultado da medição da câmera de qualidade, o estado FIFO atribuído ao determinado item de produto é alterado pela unidade de controle 10 para "lido", "não lido com tinta" ou "não lido sem tinta", para que seja possível ao usuário do sistema rastrear uma falha da linha de produção.

[00036] Usando a modalidade descrita acima de um sistema para rastrear de um item de produto, já não é necessário sincronizar os dispositivos periféricos diferentes, mas é possível rastrear seguramente um determinado item de produto, a fim de determinar e identificar uma falha ou irregularidade da linha de produção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para rastrear um item de produto (102, 104) em uma linha de produção (100), compreendendo uma unidade de controle (10) e um contador de estampa de tempo (11), em que a unidade de controle (10) é configurada para receber um sinal de produto relacionado ao item de produto (102, 104) a partir de pelo menos um dispositivo periférico (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26), caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (10) é adicionalmente configurada para realizar as seguintes etapas de método: receber uma pluralidade de sinais de produto cada um relacionado a um item de produto (102, 104) e um dispositivo periférico (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26), gerar uma pluralidade de sinais de evento, em que cada sinal de evento é baseado em um dos sinais de produto, organizar os sinais de evento em uma sequência correspondente a uma ordem na qual os sinais de produto foram recebidos, e associar uma estampa de tempo gerada pelo contador de estampa de tempo (11) com a sequência.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dispositivo periférico (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) é pelo menos um dentre o grupo de uma câmera, uma impressora, um sensor de proximidade, um sensor de movimento, um sensor de laser, um sensor de peso, um sensor de nível de fluido, um dispositivo de reconhecimento de item de produção, um contador de preenchimento, um sistema de identificação de marca, um contador estático de rotulagem ou um contador móvel de rotulagem.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (10) é um dispositivo lógico programável que é programado para realizar as etapas de método de receber a pluralidade de sinais de produto, gerar a pluralidade de sinais de evento, organizar os sinais de evento na sequência e associar a estampa de tempo com a sequência.

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os sinais de evento são armazenados em sequência em uma estrutura de dados FIFO.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende pelo menos um sensor (24) para reconhecer um item de produto (102, 104) para o contador de estampa de tempo gerar a estampa de tempo para a sequência do item de produto.

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende o pelo menos um dispositivo periférico (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26).

7. Método para rastrear de um item de produto (102, 104) em uma linha de produção (100), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de receber uma pluralidade de sinais de produto cada um relacionado a um de uma pluralidade de itens de produto (102, 104) e um de pelo menos um dispositivo periférico (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26), gerar uma estampa de tempo, gerar uma pluralidade de sinais de evento, em que cada sinal de evento é baseado em um dos sinais de produto, organizar os sinais de evento em uma sequência correspondente a uma ordem na qual os sinais de produto foram recebidos, e associar a estampa de tempo com a sequência.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que utiliza o sistema conforme qualquer uma das reivindicações de 1a.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dispositivo periférico (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) é pelo menos um dentre o grupo de uma câmera, uma impressora, um sensor de proximidade, um sensor de movimento, um sensor de laser, um sensor de peso, um sensor de nível de fluido, um dispositivo de reconhecimento de item de produção, um contador de preenchimento, um sistema de identificação de marca, um contador estático de rotulagem ou um contador móvel.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 9, caracterizado pelo fato de que os sinais de evento são armazenados em sequência em uma estrutura de dados FIFO.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 10, caracterizado pelo fato de que a geração da estampa de tempo para a sequência do item de produto é desencadeada por pelo menos um sensor (24), reconhecendo o item de produto (102, 104).