BR112021001129A2 - sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações para sistemas de enchimento - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações para pelo menos um sistema de enchimento, em que o mencionado sistema de enchimento compreende uma máquina com robô de comunicação de software, particularmente chatbot, que é configurado para reconhecer entrada de voz e/ou entrada de texto por um operador; e um dispositivo de controle de circuito aberto/circuito fechado que é conectado ao robô de comunicação de software para comunicação de dados e é configurado para controlar a máquina do sistema de enchimento em forma de circuito aberto/circuito fechado com base na entrada de voz e/ou na entrada de texto reconhecida pelo robô de comunicação de software.

Description

SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES PARA SISTEMAS DE ENCHIMENTO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se ao campo de sistemas de enchimento e, particularmente, sistemas de controle do enchimento em forma de circuito aberto/circuito fechado com o auxílio de dispositivos de operação.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Sistemas de enchimento de bebidas ou similares compreendem diversas unidades de produção conectadas em série, tais como máquinas de enchimento, máquinas de rotulagem e máquinas de embalagem. Conforme descrito, por exemplo, em DE 10 2009 040 977 A1, eles podem ser configurados, ao menos em parte, como máquinas giratórias que são acopladas entre si por meio de dispositivos de transferência de rotação. Alternativamente, as unidades de produção podem ser também configuradas como unidades em linha e/ou ser conectadas entre si por meio de dispositivos de transporte linear, dispositivos de distribuição e buffers de produto. Conceitos de sistema correspondentes são descritos, por exemplo, em DE 4.442.586 W4, DE 20 2004 012 848 U1 e EP

2.218.664 A2.

[003] Um sistema de enchimento é atualmente operado, de forma geral, utilizando uma tela touch screen por meio da qual instruções de controle de máquinas individuais no sistema de enchimento em forma de circuito aberto/circuito fechado podem ser introduzidas por um operador. A autenticação do operador pode ser necessária, por exemplo, por meio de um transpônder no qual a identidade do operador é codificada, a fim de garantir que somente as operações para as quais o operador está autorizado sejam conduzidas em resposta a entradas do operador. Confirmações de entradas pelo operador e informações sobre o estado operativo ou falhas de operação podem ser exibidas na tela touch screen.

[004] Medidas operativas apropriadas para operação por meio dessa tela touch screen, entretanto, necessitam de treinamento adequado e bem fundamentado, experiência e concentração atual do operador para atingir a operação desejada. O objeto surge, portanto, para simplificar a operação atual de sistemas de enchimento, de forma a atingir operação apropriada de forma mais confiável e rápida.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[005] O objeto mencionado acima é satisfeito por um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicação para pelo menos um sistema de enchimento (particularmente enchimento de bebidas; diversos sistemas podem ser também fornecidos, possivelmente dispostos um ao lado do outro), em que o sistema de enchimento compreende uma máquina com: - um robô de comunicação de software, particularmente chatbot, que é configurado para reconhecer entrada de voz e/ou entrada de texto por um operador e/ou para emitir ou exibir informações sobre a situação operativa da máquina; e - um dispositivo de controle de circuito aberto/circuito fechado que é conectado ao robô de comunicação de software para comunicação de dados e configurado para controlar a máquina em forma de circuito aberto e/ou circuito fechado com base na entrada de voz e/ou na entrada de texto reconhecida pelo robô de comunicação de software.

[006] A máquina mencionada pode ser, por exemplo, uma máquina de enchimento, máquina de rotulagem, máquina de embalagem, máquina de impressão direta ou máquina de modelagem por sopro. Um dispositivo de transporte/trajeto de transporte pode, de forma similar, ser coberto no presente pelo termo máquina. A expressão sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado é compreendida no presente como indicando um sistema de controle de circuito aberto e/ou circuito fechado. O sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado pode ser parte de um sistema de controle central de circuito aberto/circuito fechado do sistema de enchimento completo que controla todas as máquinas em forma de circuito aberto/circuito fechado. O robô de comunicação de software (implementado por software) pode estar situado, ao menos em parte, em uma das máquinas do sistema de enchimento e pode ser ou compreender um chatbot. Particularmente, o robô de comunicação de software pode compreender ou ser conectado a um dispositivo de visor e pode compreender ou ser conectado a uma saída de voz. Pode ser conduzido diálogo com um operador por meio dessa saída de voz. O robô de software de comunicação pode ser implementado em uma unidade central de processamento do sistema de enchimento. Em qualquer dos casos, ele recebe entrada de voz gravada por um microfone ou entrada de texto de um operador.

[007] O chatbot é um sistema de diálogo implementado por computador com o qual é possível comunicação por meio de entrada de texto ou voz, de forma que sustente o operador de forma inteligente na operação de máquina no sistema de enchimento. De forma geral, o robô de comunicação de software simplifica significativamente a operação do sistema de enchimento com relação a terminais touch screen conhecidos no estado da técnica. Particularmente, o robô de comunicação de software pode compreender um módulo de reconhecimento de voz que permite o reconhecimento de texto e/ou entrada de voz (falada) em diversos idiomas ou dialetos, de forma que o operador possa operar o sistema de enchimento no seu idioma preferido. Além disso, o robô de comunicação de software pode ser configurado para questionar a entrada e exibir soluções para operações desejadas ou problemas mencionados pelo operador ou problemas que tenham sido reconhecidos independentemente.

[008] Adicionalmente, o robô de comunicação de software pode ser configurado para apresentar informações de diagnóstico. Um robô de comunicação de software posicionado em uma máquina específica do sistema de enchimento ou logicamente associado à máquina, respectivamente, pode também apresentar dados relativos ao procedimento operacional de outra máquina no sistema de enchimento. Os dados podem ser apresentados por meio de um dispositivo de visor fornecido na máquina ou sobre ela, por meio do qual as informações podem geralmente ser apresentadas, entre outros, com o auxílio de aplicativos de realidade virtual ou realidade aumentada. As informações podem ser também emitidas por meio de saída de voz. A fim de aumentar a inteligibilidade das informações emitidas por meio da saída de voz sintética, a saída de voz pode ter lugar em um fone de ouvidos utilizado pelo operador. Informações/dados podem ser também apresentados utilizando-se um dispositivo operativo móvel e/ou smartphone.

[009] O robô de comunicação de software pode iniciar processos de operação por meio de comunicação de dados com o dispositivo de controle de circuito aberto/circuito fechado do sistema de enchimento em resposta a um diálogo com o operador.

[0010] O robô de comunicação de software pode compreender um módulo de reconhecimento de alto-falante que é particularmente utilizado para identificação do alto-falante. Ele pode ser também utilizado para verificação de alto- falante, ou seja, verificação da identidade de alto-falante previamente determinada pelo operador. O robô de comunicação de software pode reconhecer um operador que utiliza o módulo de reconhecimento de alto-falante e pode adaptar em seguida o diálogo com o operador reconhecido para este último. O diálogo com um operador reconhecido por ser um operador experiente, por exemplo, será diferente em termos da complexidade e detalhes de um diálogo com outro operador que seja reconhecido por ser um operador menos experiente. O diálogo pode, portanto, ser adequadamente adaptado ao treinamento ou experiência do operador. O diálogo pode ser também adaptado à competência do operador reconhecido, de forma que se possa evitar que o operador tente iniciar uma operação para a qual não está autorizado.

[0011] O robô de comunicação de software pode também estar em comunicação de dados com um robô colaborativo particularmente móvel do sistema de enchimento, por exemplo, em comunicação via rádio ou intranet, a fim de emitir instruções em resposta a um diálogo com o operador. Além disso, o robô de comunicação de software pode ser configurado para comunicar, por meio de uma rede de comunicação e em resposta a diálogo com o operador, com um ou mais operadores diferentes que são remotos do operador que estão em diálogo com o robô de comunicação de software.

[0012] O robô de comunicação de software pode ser equipado ou estar em comunicação com um módulo de inteligência artificial (IA) e pode aprender com o auxílio deste. Após o reconhecimento de um operador com o auxílio do módulo de reconhecimento de alto-falante mencionado acima, por exemplo, o robô de comunicação de software pode deduzir o nível de experiência/treinamento do operador a partir do comportamento de diálogo do operador que se desenvolve ao longo do tempo e adaptar seu próprio comportamento de diálogo de acordo com o resultado do aprendizado. Desta forma, o perfil do operador pode ser administrado, armazenado e utilizado dinamicamente para aprendizado. O perfil do operador pode conter dados sobre as qualificações e competências do operador, que determinam até que ponto o operador pode ter influência sobre a operação de quais máquinas e componentes das máquinas. O perfil do operador pode ser também utilizado para reconhecimento de voz da entrada de voz por um operador. O módulo IA pode ser também utilizado para aprender/treinar o reconhecimento de voz e reconhecimento de alto-falante acima.

[0013] O módulo IA pode ser configurado para aprendizado de máquina e pode ser ou compreender uma rede neural artificial. O aprendizado pode ser baseado, ao menos em parte, em lógica difusa. A rede neural artificial pode ser uma rede neurodifusa. A combinação de controles difusos com redes neurais permite a geração ou adaptação automática das regras difusas segundo as quais pode ter lugar aprendizado e diálogo com operador.

[0014] É ainda fornecido no presente um sistema de enchimento com um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações de acordo com um dos exemplos descritos acima. Em princípio, cada máquina do sistema de enchimento, tal como uma máquina de enchimento, máquina de fechamento, máquina de rotulagem, máquina de modelagem por sopro e máquina de embalagem, pode ser equipada com um robô de comunicação de software ou chatbot, respectivamente, e os robôs ou chatbots de comunicação de software individuais, respectivamente, podem ser colocados em rede entre si.

[0015] Realizações de um método de acordo com a presente invenção serão descritas a seguir com referência às figuras. As realizações descritas devem ser consideradas, em todos os aspectos, como sendo apenas ilustrativas e não restritivas e diversas combinações das características especificadas são compreendidas pela presente invenção.

[0016] A Figura 1 exibe esquematicamente sistemas de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações em conexão com máquinas de um sistema de enchimento de acordo com um exemplo da presente invenção.

[0017] A Figura 2 exibe um diagrama de blocos que ilustra uma configuração de comunicação na qual pode ser implementado um robô de comunicação de software pode ser utilizado, por exemplo, para operar uma máquina em sistema de enchimento.

[0018] A Figura 3 exibe um exemplo de sistema de enchimento que pode ser operado com o auxílio de um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e de comunicação de acordo com a presente invenção.

[0019] A presente invenção refere-se a máquinas operativas em um sistema de enchimento. Segundo a presente invenção, as máquinas são operadas por um operador por meio de entrada de texto ou voz em um robô de comunicação de software. Além disso, um chatbot deve ser representativo desse robô de comunicação de software, embora qualquer implementação de robô de comunicação de software seja incluída no presente relatório descritivo. O chatbot pode ser programado, ao menos em parte, em C++ ou Python.

[0020] A Figura 1 exibe esquematicamente uma linha de sistema de enchimento 100 que compreende uma série de máquinas M1, M2 e M3. Cada uma das máquinas contém componentes K11, K12 e K13 ou K21, K22 e K23 ou K31, K32 e K33, respectivamente, por exemplo, para o processamento de garrafas ou formas prévias, por meio dos quais podem processar recipientes. Primeiro sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado KSR1 encontra-se em comunicação com primeira máquina M1 para troca de dados, segundo sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado KSR2 encontra-se em comunicação com a segunda máquina M2 para troca de dados e terceiro sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado KSR3 encontra-se em comunicação com a terceira máquina M3 para troca de dados. Cada um dos sistemas de controle de circuito aberto/circuito fechado KSR1, KSR2 e KSR3 pode também receber dados de qualquer máquina M1, M2 e M3, por exemplo, por meio de conexão entre as máquinas M1, M2 e M3 entre si ou por meio de um sistema de dados de nível superior no qual são recebidos os dados relativos a todas as máquinas M1, M2 e M3. Sistemas de controle de circuito aberto/circuito fechado KSR1, KSR2 e KSR3 podem também ser interconectados para troca de dados.

[0021] O sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações KSR1 compreende um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado SR1 em conexão com a máquina M1 para controlá-la e um chatbot K1 em forma de circuito aberto/circuito fechado, o sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações KSR2 compreende um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado SR2 em conexão com a máquina M2 para controlá-la e um chatbot K2 em forma de circuito aberto/circuito fechado e o sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações KSR3 compreende um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado SR3 em conexão com a máquina M3 para controlá-la e um chatbot K3 em forma de circuito aberto/circuito fechado. O chatbot K1 encontra-se em comunicação com um sistema de circuito aberto/circuito fechado SR1, o chatbot K2 encontra-se em comunicação com o sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado SR2 e o chatbot K3 encontra-se em comunicação com o sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado SR3. O operador pode operar uma das máquinas M1, M2 e M3 por meio de um dos chatbots K1, K2 e K3. Cada um dos chatbots pode ser implementado na configuração de comunicação 200 exibida na Figura 2.

[0022] Cada um dos sistemas de controle de circuito aberto/circuito fechado SR1, SR2 e SR3 pode ser parte de um sistema de controle central de circuito aberto/circuito fechado. Cada um dos sistemas de controle de circuito aberto/circuito fechado SR1, SR2 e SR3 particularmente não necessita ser colocado fisicamente em uma das máquinas M1, M2 e M3. Cada um dos sistemas de controle de circuito aberto/circuito fechado SR1, SR2 e SR3 é pelo menos atribuído logicamente a uma das máquinas.

[0023] A configuração de comunicação 200 exibida na Figura 2 compreende uma interface de entrada 210. A interface de entrada 210 recebe dados que representam a entrada de voz de um operador que é registrada por um microfone (não exibido). Alternativamente, a interface de entrada 210 pode receber dados de texto. Ela pode ser configurada como interface de hardware e software combinada. Estes dados são enviados pela interface de entrada 210 para uma unidade de processamento (de dados) 220. A unidade de processamento 220 pode ser parte de uma unidade de processamento que é central para o sistema de enchimento e pode compreender diferentes unidades de processamento para diferentes máquinas. A unidade de processamento 220 pode compreender um processador para processamento de dados. A configuração de comunicação 200 também compreende uma unidade de saída 230 e uma interface de saída 240. A saída de voz é gerada por meio da unidade de saída 230 e pode ser emitida por meio da interface de saída 240 e um alto-falante (não exibido) para diálogo com o operador. A interface de saída 240 pode ser configurada de forma similar como interface de hardware e software combinada.

[0024] A unidade de processamento 220 pode ser configurada para conduzir o reconhecimento do alto-falante com base nos dados recebidos da interface de entrada 210. Além disso, o teor semântico da entrada de voz é determinado pela unidade central de processamento 220. A determinação do teor semântico e o reconhecimento do alto-falante podem ter lugar com auxílio de um ou mais modelos de idioma ou modelos semânticos, respectivamente, que são armazenados em um modelo de memória 250. Ao determinar o teor semântico, pode-se considerar a probabilidade de que algumas palavras apareçam em uma certa ordem.

O modelo semântico pode ser implementado na forma de rede neural ou classificador bayesiano.

O diálogo com um operador conduzido com o auxílio da unidade de saída 230 é conduzido com base em um modelo de diálogo que é armazenado em uma memória de modelo de diálogo 260. Particularmente, a unidade de processamento 220 pode ser configurada para reconhecer entrada de voz em diversos idiomas e/ou dialetos, em que diferentes modelos para os diferentes idiomas ou dialetos necessitam ser fornecidos na memória de modelo 250. Pode ser implementado um chatbot de autoaprendizado na configuração de comunicação 200 exibida na Figura 2. O processo de aprendizado tem lugar com o auxílio de uma unidade de treinamento 270 que coleta e avalia dados e armazena dados de voz recebidos e conteúdo semântico reconhecido em uma memória 280. Além disso, o perfil do operador pode ser armazenado e atualizado na memória 280. Pode-se aprender, por exemplo, como o nível de conhecimento de um operador, identificado com o auxílio de reconhecimento de alto-falante, altera-se ao longo do tempo e o diálogo com este operador controlado pela unidade de processamento 220 pode ser adaptado às alterações do nível de conhecimento do operador ao longo do tempo.

Caso o operador ainda necessitasse de um diálogo detalhado relativamente estreito em estágio inicial para começar a operação desejada de uma máquina, o diálogo pode ser possivelmente reduzido posteriormente, devido ao aumento do nível de conhecimento do operador, de forma a permitir a operação mais rápida da máquina. O perfil do operador pode ser também levado em conta ao determinar-se o teor semântico da entrada de voz.

[0025] Aprendizado dinâmico para conduzir o diálogo do chatbot pode ter lugar com o auxílio de inteligência artificial implementada em configuração de comunicação 200. A inteligência artificial pode ser também utilizada para reconhecimento de voz da entrada de voz ou reconhecimento/identificação/verificação de alto-falante. Inteligência artificial pode ser implementada na forma de redes neurais. Redes neurais podem ser compreendidas como indicando ferramentas que são apropriadas para simular quaisquer funções não lineares e, portanto, também regras, por exemplo, de lógica difusa, caso essas funções sejam disponíveis com base em exemplos. Regularidades e, portanto, ponderação das redes neurais podem ser aprendidas/treinadas a partir de um grande número de exemplos que são expressos em seguida com o auxílio de regras previamente determinadas, mas também novamente adaptáveis, tais como regras e quantidades difusas. A combinação de controladores difusos com redes neurais permite o estabelecimento e parametrização de regras difusas em forma de aprendizado inteligente.

[0026] Na teoria difusa, uma regra, mais precisamente uma regra linguística, compreende uma série de premissas na forma de associação de uma série de variáveis de entrada para uma série de valores linguísticos relacionados entre si por meio de operações lógicas, a chamada condição prévia da regra e ação na forma de função de associação de uma variável emitida a um valor linguístico (geralmente denominada forma “if-then”). Em princípio, cada regra pode ser previamente determinada por um especialista e/ou aprendida utilizando um método automático. O método automático pode ser particularmente conduzido com a rede neural artificial mencionada acima. Uma regra aprendida ou previamente determinada pode ser adicionalmente adaptada por meio de etapas de otimização. A etapa de otimização pode compreender a adaptação dos parâmetros mencionados acima de quantidade difusa associada a um valor linguístico utilizado em uma regra ou priorização ou eliminação da regra. A priorização ou a eliminação podem particularmente ter lugar por meio de definição ou ajuste de ponderações da regra ao determinar-se função de associação total de acordo com a presente invenção com base na função de associação resultante da ação da regra.

[0027] A operação lógica de dois ou mais valores linguísticos pode ser realizada utilizando-se os operadores lógicos habituais, particularmente AND, OR e XOR. Operadores binários, ternários ou com mais de três operandos podem ser empregados. Além disso, a operação unária de negação pode ser aplicada a qualquer valor linguístico.

[0028] Quando se aplicar logicamente AND a dois ou mais valores linguísticos das premissas de uma regra, o grau da condição prévia da regra pode ser particularmente formado pelo mínimo dos graus de associação das variáveis de entrada aos seus valores linguísticos correspondentes. Quando se aplicar logicamente OR a dois ou mais valores linguísticos das premissas, o grau da condição prévia da regra pode ser particularmente formado pelo máximo dos graus de associação das variáveis de entrada aos seus valores linguísticos correspondentes. Alternativamente, o operador lógico AND e/ou o operador lógico OR podem ser executados utilizando-se somas limitadas.

[0029] A determinação de uma função de associação resultante da ação de uma regra é realizada por meio de alocação do grau da condição prévia da regra, ou seja, as premissas logicamente conectadas, a parte “if” da regra, ao valor linguístico da ação da regra, a parte “then” da regra. Esta alocação, também denominada inferência, pode ser realizada por meio de formação do mínimo entre o grau da condição prévia e a função de associação da ação, ou seja, por meio de “truncagem” gráfica da função de associação da ação no nível do grau da condição prévia. Alternativamente, a alocação pode ser realizada por meio da formação de um produto entre o grau da condição prévia e a função de associação da ação.

[0030] Uma regra pode conter duas ou mais premissas e, portanto, dois ou mais valores linguísticos, como condições prévias. Dois ou mais valores linguísticos podem ser iguais. Alternativa ou adicionalmente, duas ou mais variáveis de processo que são parte dos valores linguísticos da condição prévia podem ser iguais.

[0031] A determinação da função de associação total n com base na primeira função de associação resultante da ação da pelo menos uma regra previamente determinada pode ter lugar especificamente por meio da equalização da função de associação total com a primeira função de associação resultante da ação. A primeira função de associação resultante pode ser adicionalmente modificada por meio de ponderação, particularmente por meio de multiplicação com função de ponderação ao longo de uma faixa de variáveis de saída da ação da regra e/ou por meio de truncagem da faixa de valores da variável de saída em limites previamente determinados.

[0032] A obtenção de variável de saída (desfuzzificação) a partir da função de associação total pode ser particularmente realizada por meio de determinação do valor da abscissa do centro de gravidade da área disposta abaixo da função de associação total. Alternativamente, qualquer valor da variável de saída para a qual a função de associação total possui máximo pode ser selecionado de acordo com o método de critério máximo. De forma similar, o valor médio do conjunto de valores da variável de saída para os quais a função de associação total assume o seu máximo (global) pode ser selecionado de acordo com o método de média dos máximos como o valor da variável de saída.

[0033] Em sistemas neurodifusos combinados, deve-se fazer distinção entre sistemas offline ou cooperativos e sistemas híbridos ou online, respectivamente, ambos os quais podem ser implementados em configuração de comunicação 200. Nos primeiros sistemas mencionados, as redes neurais são recém-treinadas offline em certos intervalos de tempo, ou seja, não durante a operação. No caso de sistemas híbridos, o treinamento tem lugar durante operações de produção. Pode ser particularmente útil, mas não exclusivamente, que esses sistemas permitam apenas o controle dos parâmetros de processo dentro de limites superior e inferior previamente determinados.

[0034] Além disso, saída de realidade virtual ou realidade aumentada pode ser apresentada para o operador por meio da unidade de saída 230 e formação correspondente da interface de saída 240, particularmente por meio de um dispositivo de visor não exibido na Figura 2. A saída em realidade virtual ou aumentada pode ser utilizada para sustentar o diálogo com o operador e exibir dados de diagnóstico e outros dados operacionais. A saída em realidade virtual ou realidade aumentada pode conter particularmente um visor animado simulado de informações, por exemplo, sobre os processos operacionais de máquinas no sistema de enchimento.

[0035] Um sistema de enchimento elaborado 300, que pode ser operado com o auxílio de sistemas de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações KSR1, KSR2 e KSR3 exibidos na Figura 1, é exibido em forma de exemplo na Figura 3. O sistema de enchimento 300 para recipientes de enchimento 302, 303 com produto líquido, tal como bebida ou similar compreende uma máquina de enchimento 305 para encher e fechar recipientes 302, 303 e um dispositivo de distribuição 306 fornecido abaixo no fluxo da máquina de enchimento 305 para distribuição de recipientes 302, 303 para dois trajetos de transporte separadamente controláveis 307, 308, em cada um dos quais é fornecido pelo menos um buffer de recipientes 309, 310 com guias de recipiente ajustáveis 309a, 310a. São dispostas abaixo no fluxo de buffers de recipientes 309, 310 máquinas de rotulagem 311, 312 e máquinas de embalagem 313, 314 para produzir embalagens de recipientes

315. Eles são fornecidos para um dispositivo de coleta e distribuição 316, de forma que as embalagens de recipientes 315 são distribuídas para pistas de separação 317 fornecidas abaixo no fluxo do dispositivo de coleta e distribuição 316 e podem ser fornecidas para um dispositivo de coleta 318.

[0036] Cada um dos trajetos de transporte 307, 308 compreende primeiras seções 307a, 308a sobre o lado de entrada, cada qual com pista única e configurada para transporte sem pressão de recipientes 302, 303. Além disso, cada um dos trajetos de transporte 307, 308 compreende segundas seções 307a, 308a sobre o lado de saída, cada qual com múltiplas pistas e configurada para o transporte sem pressão de recipientes 302, 303. Chaves de pista 307c, 308c ou instalações de distribuição correspondentes são fornecidas para distribuição de recipientes 302, 303 da primeira seção de pista única 307a, 308a para as pistas individuais da segunda seção 307b, 308b, que são configuradas, por exemplo, na forma de pistas separadas 307b1 a 307b3, 308b1 a 308b3.

[0037] O sistema de enchimento 300 compreende adicionalmente uma máquina de modelagem por sopro 319, 320. No exemplo exibido, máquinas de modelagem por sopro separadas 319, 320 são fornecidas para a produção de diferentes recipientes 302, 303, tais como recipientes que possuem formatos geométricos diferentes. Pelo menos uma das máquinas de modelagem por sopro 319, 320 pode ser conectada à máquina de enchimento 3055 por meio de um trajeto de transporte 321 sobre o lado de entrada. Diferentes fluxos de recipientes recebidos podem ser fornecidos por meio de um comutador de pistas 305a sobre o lado de entrada para processamento adicional. Unidades de produção adicionais 323, 324 podem ser fornecidas, por exemplo, na forma de túneis de contração.

[0038] É fornecida uma unidade central de controle de circuito aberto/circuito fechado 322 para controlar o sistema de enchimento 300 de acordo com a presente invenção, que se encontra particularmente em comunicação com o dispositivo de distribuição 306, buffers de recipientes 309, 310, máquinas de rotulagem 311, 312 e unidades de produção acima no fluxo do dispositivo de distribuição 306, tais como a máquina de enchimento 305 e máquinas de modelagem por sopro 319, 320. Os sistemas de controle de circuito aberto/circuito fechado KSR1, KSR2 e KSR3 ou os chatbots K1, K2 e K3 exibidos na Figura 1 podem ser parte de uma unidade central de controle de circuito aberto/circuito fechado 322. São possíveis realizações com processamento de dados central e distribuído.

[0039] No exemplo exibido, máquinas de rotulagem 311, 312 são conectadas aos chatbots K1, K2, a máquina de enchimento 305 ao chatbot K3 e as máquinas de modelagem por sopro 319, 320 aos chatbots K4 e K5. Os chatbots K1, K2, K3 e K4 são logicamente associados às máquinas correspondentes do sistema de enchimento 300. Naturalmente, todas as máquinas do sistema de enchimento 300 podem ser equipadas com chatbots e os chatbots podem ser colocados em rede entre si, de forma que possam trocar informações sobre os estados de operação das máquinas e as necessidades dos operadores. Por razões de segurança, a formação de rede dos chatbots com as outras máquinas, robôs colaborativos móveis, mas também os smartphones dos operadores etc. pode ser geralmente limitada a uma região interna definida (por exemplo, na forma da própria rede da companhia) e a comunicação na Internet para aprendizado independente pelo chatbot (por exemplo, com relação ao reconhecimento de voz ou identificação do alto- falante) pode ser iniciada ao mesmo tempo.

[0040] A unidade central de controle de circuito aberto/circuito fechado 322 é conectada aos chatbots e pode assumir ao menos parcialmente a coordenação das máquinas e da tecnologia de transporte, por exemplo, ao organizar a produção do sistema e alterar o tipo de produtos. Cada máquina pode ser associada lógica e/ou fisicamente a um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado e comunicações com um chatbot e um dispositivo de controle de circuito aberto/circuito fechado. O operador pode operar as máquinas correspondentes por meio dos chatbots K1, K2, K3, K4 e K5, utilizando entrada de voz e diálogo de voz. Os chatbots podem utilizar dispositivos de visor posicionados nas máquinas para exibir informações.

[0041] Os chatbots K1, K2, K3, K4 e K5 podem questionar a entrada do operador, apresentar soluções para problemas apresentados ou reconhecidos, ou também iniciar ações específicas. Cada um dos chatbots K1, K2, K3, K4 e K5 pode ser configurado, por exemplo, para chamar um operador adicional para suporte (dependendo da qualificação ou para implementação/remoção mais rápida, por exemplo, de processos de configuração ou falhas) em resposta a um diálogo com o operador ou para solicitar um robô colaborativo móvel livre apropriado e atribuir diretamente a ele uma ação específica (na Figura 3, por exemplo, o chatbot K2 é conectado a um robô colaborativo CR). Os chatbots K1, K2, K3, K4 e K5 podem ser adicionalmente configurados para encerrar, preparar e iniciar automaticamente a produção, bem como organizar adequadamente o fluxo de material por meio de um dispositivo de controle de circuito aberto/circuito fechado, por exemplo, com o auxílio da unidade central de controle de circuito aberto/circuito fechado 322 e comunicar ao operador quais tarefas necessitam ser realizadas. Também seria possível alterar o término já iniciado da produção, de forma que o término não necessite ser conduzido em primeiro lugar e um reinício necessite ser conduzido posteriormente. Produção com tempo estendido de forma automática também seria concebível, por exemplo, porque foi recebida um novo pedido do produto para pronta entrega e os materiais necessários para a produção são disponíveis ou podem ser novamente encomendados a tempo. Uma razão para tempos de produção mais longos ou mais curtos poderá também ser o recebimento ou a falta de recebimento de recipientes vazios (por exemplo, da indústria e comércio de bebidas), que podem ser fornecidos rapidamente e encaminhados ou não para o sistema de enchimento 300.

[0042] Outros tipos de suporte operativo que podem ser fornecidos pelos chatbots K1, K2, K3, K4 e K5 são esclarecimento por diálogo com o operador sobre exatamente qual outro produto deve ser produzido em qual quantidade antes de alterar a fabricação para outro produto ou a saída de informações para o operador sobre quais tarefas necessitam ser conduzidas em qual ordem para fabricação de um novo produto (por exemplo, processos de limpeza e manutenção, processos de alteração geral tais como substituição de material, alteração de partes de formato, configurações etc.).

[0043] Além disso, suporte operacional pode ser fornecido pelos chatbots K1, K2, K3, K4 e K5, de forma que: - processos parciais automáticos, tais como limpeza, esterilização etc., sejam iniciados na sequência correta e/ou em intervalo de tempo previamente determinado sem renovação do reconhecimento pelo operador;

- partes de alteração e ferramentas/materiais necessários para processos de alteração sejam encomendados e disponibilizados pelos robôs colaborativos, veículos guiados automaticamente ou motoristas de empilhadeiras; - documentos, animações ou vídeos sejam oferecidos e apresentados para as tarefas a serem atualmente realizadas pelo operador; - a localização da tarefa correspondente a ser realizada é exibida visualmente na máquina; - falhas de funcionamento sejam exibidas durante um processo na máquina ou no sistema; ou - sejam emitidas recomendações para eliminação ou administração da falha.

[0044] A apresentação correspondente de dados/informações pode também ter lugar por meio de um dispositivo de controle móvel e/ou smartphone.

[0045] Geralmente, os estados esperados do sistema de enchimento 300, tais como paradas previsíveis/imprevisíveis ou intervenções necessárias, por exemplo, acompanhadas por emissão de voz, podem ser exibidos. Medidas de prevenção, por exemplo, para evitar paradas ou mau funcionamento, CIP ou processos de limpeza e desinfecções intermediárias em sistemas assépticos etc. podem também ser recomendadas e/ou iniciadas diretamente.

[0046] Antes do início da produção (por exemplo, também antes do início da alteração), ações preparatórias, tais como aquecimento de Reima, pasteurizador e aquecedor, aquecimento dos túneis para mangas de contração ou embalagens de contração etc., poderão ser acionadas automaticamente e,

se necessário, material de embalagem apropriado é disponibilizado. Com este propósito, pode ocorrer antecipadamente o diálogo com o operador, no qual, por exemplo, no final do turno à noite/no fim de semana, é formulada uma questão sobre o início do turno na manhã seguinte/segunda-feira (por exemplo: “quando o sistema/a máquina deverá estar pronto(a) para produção?”).

[0047] Outras aplicações possíveis referem-se a: - conversão automática de produção em energia e eficiência de meios e/ou para processamento de pedidos programado/rápido; - consideração da disponibilidade de operadores, por exemplo, durante quebras, tempos de distribuição de pessoal etc.; o operador poderá relatar como “não disponível” por meio de entrada de voz e, possivelmente, também por meio de um dispositivo móvel, tal como smartphone; - reconhecimento de alterações de operador (por exemplo, na troca de turnos), bem como derivação de medidas, fornecimento de informações sobre a situação atual do sistema e ações futuras etc.; - detecção de interrupções da produção e possíveis consultas em diálogo com o operador sobre o tempo em que o sistema provavelmente estará desligado; outros operadores poderão ser informados a respeito, por exemplo, para que façam intervalo para conduzir trabalho de limpeza ou manutenção das máquinas; para reduzir o consumo de energia, as máquinas poderão também ser desligadas e novamente ligadas a tempo; os valores empíricos de situações comparáveis anteriores poderão ser utilizados com este propósito; e - a organização do processo de alteração do sistema, dependendo dos operadores envolvidos/disponíveis (com relação às qualificações, limitações físicas etc.) e da situação do sistema e robôs colaborativos (seu alcance, condução de carga etc.).

[0048] Todo o suporte operativo mencionado acima pode ser oferecido para o operador de forma personalizada com base em um perfil de operador criado e atualizado correspondente, dependendo particularmente do nível de conhecimento e competência, pois cada chatbot pode aprender dinamicamente com os diálogos individuais com o operador (vide acima).

[0049] Além disso, a inteligência artificial implementada na configuração de comunicação 200 (vide a Figura 2) pode aprender, ao longo do uso regular, quanto tempo realmente demoram certas tarefas, tais como a configuração e a solução de problemas. O planejamento de produção, por exemplo, é ajustado ou são realizadas sugestões para o supervisor do turno com base nesses dados. Dados como os níveis de estoque e também as condições climáticas ou ambiente (temperatura, umidade, hora etc.) podem também ser incorporados à otimização dos dados de produção.

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES

1. SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES (KSR1, KSR2, KSR3) PARA PELO MENOS UM SISTEMA DE ENCHIMENTO (300), caracterizado pelo mencionado sistema de enchimento compreender uma máquina com: - um robô de comunicação de software (K1, K2, K3), particularmente chatbot, que é configurado para reconhecer entrada de voz e/ou entrada de texto por um operador e/ou emitir ou exibir informações sobre a situação operativa da mencionada máquina; e - um dispositivo de controle de circuito aberto/circuito fechado (SR1, SR2 e SR3) que é conectado ao mencionado robô de comunicação de software para comunicação de dados e configurado para controlar a mencionada máquina do mencionado sistema de enchimento (300) em forma de circuito aberto e/ou circuito fechado com base na mencionada entrada de voz e/ou na entrada de texto reconhecida pelo mencionado robô de comunicação de software (K1, K2, K3).

2. SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES (KSR1, KSR2, KSR3), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo mencionado dispositivo de controle de circuito aberto/circuito fechado (SR1, SR2 e SR3) ser parte de um dispositivo de controle central de circuito aberto/circuito fechado (322) para controlar todas as máquinas do mencionado sistema de enchimento em forma de circuito aberto/circuito fechado.

3. SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES (KSR1, KSR2, KSR3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo mencionado robô de comunicação de software (K1, K2, K3)

compreender um módulo de reconhecimento de voz que é configurado para reconhecer entrada de texto e/ou voz em diversos idiomas e/ou dialetos.

4. SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES (KSR1, KSR2, KSR3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo mencionado robô de comunicação de software (K1, K2, K3) ser configurado para fornecer informações de diagnóstico sobre uma ou mais máquinas (M1, M2 e M3) do mencionado sistema de enchimento (300).

5. SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES (KSR1, KSR2, KSR3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo mencionado robô de comunicação de software (K1, K2, K3) compreender um módulo de reconhecimento de alto-falante.

6. SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES (KSR1, KSR2, KSR3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por possuir adicionalmente um módulo de inteligência artificial, IA, com cujo auxílio o mencionado robô de comunicação de software (K1, K2, K3) é configurado para aprender.

7. SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES (KSR1, KSR2, KSR3), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo mencionado módulo de IA ser ou compreender uma rede neural artificial.

8. SISTEMA DE CONTROLE DE CIRCUITO ABERTO/CIRCUITO FECHADO E COMUNICAÇÕES (KSR1, KSR2, KSR3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por possuir adicionalmente um robô colaborativo que é conectado ao mencionado robô de comunicação de software (K1, K2, K3) para comunicação de dados.

9. SISTEMA DE ENCHIMENTO (300) PARA ENCHER BEBIDAS, caracterizado por possuir um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado (KSR1, KSR2, KSR3) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. SISTEMA DE ENCHIMENTO (300), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender adicionalmente uma máquina de enchimento (305), máquina de rotulagem (311, 312), máquina de embalagem (313, 314), máquina de impressão direta e máquina de modelagem por sopro (319, 320), em que cada uma dentre a mencionada máquina de enchimento (305), a mencionada máquina de rotulagem (311, 312), a mencionada máquina de embalagem (313, 314), a mencionada máquina de impressão direta e/ou a mencionada máquina de modelagem por sopro (319, 320) é equipada com um sistema de controle de circuito aberto/circuito fechado (KSR1, KSR2, KSR3) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.