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Technischer Bereich
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer
automatischen Produktions-/Verpackungsmaschine.
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Die
vorliegende Erfindung kann vorteilhaft in einer automatischen Maschine
zur Produktion/Verpackung von Zigaretten verwendet werden, auf welche die
folgende Beschreibung sich rein beispielhaft bezieht.
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Hintergrund
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Gegenwärtige automatische
Zigarettenverarbeitungsmaschinen sind mechanisch, elektrisch und
elektronisch hochkomplex. Über
die letzten Jahre wurden herkömmliche
Antriebe, die Kopplungen verwenden, um die Bewegung von einem einzelnen elektrischen
Motor abzuleiten, ersetzt durch eine Anzahl unabhängiger elektrischer
Antriebe, wobei jeder mit den anderen elektronisch synchronisiert
ist. Zur Verbesserung der Produktqualität wurden auch ausgeklügelte Qualitätskontrolltests
eingeführt,
sowohl für
das Produkt selbst (z. B. optische Tests, die Fernsehkameras verwenden),
als auch für
die Prozessparameter (z. B. die Versiegelungstemperatur unter Verwendung
von Hitzesensoren, die Verpackungsmaterialzufuhr, usw.).
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Aus
diesem Grund ist das Einrichten einer automatischen Maschine nach
der Montage eine hochkomplexe Arbeit, die eine große Anzahl
von Arbeitsschritten umfasst (im Wesentlichen Tests und Einstellungen).
Zum gegenwärtigen
Zeitpunkt arbeiten die Einrichtungstechniker mit ausgedruckten Setup-Listen
mit den Arbeitsschritten, die auszuführen sind und haken jeden Arbeitsschritt
auf der Liste ab, wenn dieser abgeschlossen ist. Solch ein Verfahren hat
einige Nachteile wegen der Schwierigkeit, die später oft auftritt, ausgehend
von der ausgedruckten Setup-Liste zu bestimmen, ob, wie, wann und
durch wen ein gegebener Arbeitsschritt ausgeführt wurde.
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Im
Falle von elektrischen/elektronischen Betriebsbauteilen (z. B. Motoren,
Magnetventilen und Sensoren) umfasst die Einrichtung einer automatischen
Maschine Abstimmungsparametereinstellungen zur Kompensierung von
Toleranzen und Arbeitsparametereinstellungen, die die Arbeitsweise der
verschiedenen Produktionsprozesse bestimmen (z. B. die Eingriffsschwelle
eines Temperatursensors). In gegenwärtig vermarkteten automatischen Maschinen
kommt es oft vor, dass dieselben Parameter zweier angenommen gleicher
Maschinen sich sehr unterscheiden. Zum Beispiel kann die Heiztemperatur
einer Heizvorrichtung zur heiß schrumpfenden
Plastikumhüllung
in einer automatischen Umhüllungsmaschine
bei 80°C
auf einer Maschine und auf einer anderen, angenommen identischen
Maschine bei 120°C
liegen.
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Wesentliche
Unterschiede dieser Art in den Werten derselben Parameter angenommen
gleicher Maschinen schaffen ernsthafte Probleme, dadurch, dass es
schwer ist, die Maschinen zum Laufen zu bringen, dass verhindert
wird, dass die Erfahrung, die an einer Maschine gewonnen wurde,
auf eine andere Maschine übertragen
werden kann, und dass unvermeidlich ein Gefühl der Unsicherheit bei den
Maschinenbetreibern erzeugt wird.
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Darüber hinaus
weist eine automatische Zigarettenverarbeitungsmaschine zahlreiche
(ein paar Hundert) Sensoren auf, die entsprechende physikalische
Größen messen
und die an eine Steuereinheit angeschlossen sind, die die Arbeitsweise
der Maschine bestimmt. Im gegenwärtigen
Einsatz erhält die
Steuereinheit zyklisch Signale von den Sensoren, vergleicht sie
zyklisch mit entsprechenden Akzeptanzbereichen und gibt eine Fehler-/Warnmeldung
an mittels entsprechender Fehler-/Warnmeldungstextnachrichten,
wenn das Signal zumindest eines Sensors aus dem entsprechenden Akzeptanzbereich heraus
fällt.
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In
gegenwärtig
vermarkteten automatischen Maschinen werden die Fehler-/Warnmeldungstextnachrichten
in einer im Wesentlichen freien (unstrukturierten) Form von einem
Konstruktionsingenieur geschrieben, der die Art des Fehlers in gewöhnlicher Sprache
zu erklären
versucht, und die Fehler-/Warnmeldungstextnachricht muss in die
Sprachen aller Länder,
in denen die Maschine vermarktet wird, übersetzt werden. Da die Fehler-/Warnmeldungstextnachrichten
in einer im Wesentlichen freien (unstrukturierten) Form in gewöhnlicher
Sprache geschrieben sind, sind sie jedoch oft schwierig zu übersetzen,
und was noch wichtiger ist, werden sie oft falsch übersetzt.
Das Problem Eins ist auch nicht auf die leichte Schulter zu nehmen,
wenn man betrachtet, wie eine automatische Zigarettenverarbeitungsmaschine weltweit
in mehr als 50 Ländern
vermarktet werden kann, von denen viele Sprachen ohne jegliche Ähnlichkeit
mit Italienisch oder Englisch sind (z. B. China, Japan, Indien,
Indonesien, Korea, Vietnam...).
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Offenbarung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Kontrolle
einer automatischen Produktions-/Verpackungsmaschine anzugeben,
welches darauf ausge legt ist, die zuvor genannten Nachteile zu vermeiden
und welches gleichzeitig günstig
und einfach umzusetzen ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer automatischen Produktions-/Verpackungsmaschine
angegeben, wie in den anliegenden Patentansprüchen beansprucht.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Beispielhaft
wird eine nicht einschränkende Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in den anliegenden Zeichnungen beschrieben,
wobei
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1 eine
schematische Perspektivansicht einer automatischen Maschine gemäß der vorliegenden
Erfindung, zur Umhüllung
von Zigarettenpaketen zeigt und
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2 bis 11 Schemata
von Anzeigen einer Benutzerschnittstellenvorrichtung der automatischen
Maschine aus 1 zeigen.
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Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung
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Das
Bezugszeichen 1 in 1 bezeichnet eine
bekannte automatische Maschine (speziell eine G. D. S. p. a. „C800" Maschine) zur Umhüllung von Zigarettenpackungen 2 in
entsprechende Folien 3 transparenten Verpackungsmaterials
aus Plastik als Ganzes. Mit anderen Worten umfasst die automatische
Maschine 1 eine Produktionslinie, entlang derer eine Anzahl
von Materialien (z. B. Zigarettenpackungen 2 und Folien 3 aus
Verpackungsmaterial) zugeführt
und verarbeitet werden, um ein Endprodukt herzustellen, d. h. umverpackte
Zigarettenpackungen 2.
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Die
automatische Maschine 1 umfasst ein Einspeisungsdrehkreuz 4,
das die Packungen 2 auf einen Fördergurt 5 überträgt, der
die Packungen 2 zusammen mit entsprechenden Folien 3 einem
Verpackungsrad zuführt,
auf welchem röhrenförmige Wick lungen
der Folien 3 gebildet und seitlich um die entsprechenden
Packungen 2 heiß versiegelt
werden. Die röhrenförmigen Wicklungen
werden von dem Rad auf einen Fördergurt 7 übertragen,
der die röhrenförmigen Umwicklungen
entlang eines Weges vorschiebt, entlang dessen die Wicklungen der
Folie 3 um die entsprechenden Packungen 2 abgeschlossen
und an den Enden heiß versiegelt
werden. Von dem Fördergurt 7 werden
die in die jeweiligen Folien 3 umverpackten Packungen 2 auf
einen Gurt zum Trocknen 8 übertragen und von dort auf
eine folgende automatische Kartoniermaschine (nicht dargestellt
in 1).
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Die
automatische Maschine 1 umfasst ebenfalls eine Steuereinheit 9 um
die Arbeitsweise der automatischen Maschine 1 zu regeln,
welche mit einer Schnittstellenvorrichtung 10 (sog. HMI)
verbunden ist, über
die ein Betreiber mit der Steuereinheit 9 interagiert.
Die Schnittstellenvorrichtung 10 umfasst einen Industrie-PC 11,
eine Eingabeeinheit 12 (typischerweise eine Tastatur und/oder
einen Pointer) über
welche der Betreiber Befehle an die Steuereinheit 9 überträgt, sowie
einen Bildschirm 13, über
den die Steuereinheit 9 Informationen anzeigt. In einer vorteilhaften
Ausführungsform
umfasst der Bildschirm 13 außerdem alternativ zur Eingabeeinheit 12 eine „Touch-Screen"-Vorrichtung, um
die Befehlseingabe durch den Betreiber zu vereinfachen.
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Die
Maschine 1 umfasst außerdem
eine Anzahl bekannter elektrischer/elektronischer Betriebsbauteile 14 (schematisch
dargestellt), welche entlang der Produktionslinie verteilt sind
und welche zur Ausführung
entsprechender Funktionen dienen, wenn diese durch die Steuereinheit 9 aktiviert
sind. Beispielsweise umfassen die elektrischen/elektronischen Betriebsbauteile 14 Elektromotoren 14a,
Magnetventile 14b und Sensoren 14c (lediglich
rein beispielhaft schematisch in 1 dargestellt).
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die elektrischen/elektronischen Betriebsbauteile 14 miteinander
verbunden und außerdem über ein FieldBus-Steuernetzwerk
mit der Steuereinheit 9 verbunden, wobei die Schnittstellenvorrichtung 10 und die
Steuereinheit 9 miteinander über ein Ethernet Computernetzwerk
verbunden sind.
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Die
Steuereinheit 9 weist vier verschiedene Arbeitsmodi auf,
die über
die Schnittstellenvorrichtung 10, gewöhnlicherweise durch Eingabe
eines Passwortes und/oder Einsetzen eines physikalischen Schlüssels (z.
B. ein USB-Stick) zugänglich
sind, die da sind: Test (oder Einrichtung), Produktion (oder Run-Time),
Konfiguration und Qualität.
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Der
Testbetriebsmodus ist ausschließlich
für erfahrene
Betreiber ausgelegt, die für
die Einrichtung und den Service der automatischen Maschine verantwortlich
sind, und stellt zur Anzeige und möglichen Veränderung alle Einstellungen
der automatischen Maschine zur Verfügung, und, wie weiter unten beschrieben
wird, stellt er beim Einrichten der automatischen Maschine 1 alle
ausgeführten
Einrichtungsarbeitsschritte zur Verfügung.
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Der
Produktionsbetriebsmodus ist für
Betreiber ausgelegt, die für
den normalen Lauf der automatischen Maschine 1 verantwortlich
sind und stellt nur die Informationen bereit, die den laufenden
Betrieb der automatischen Maschine 1 betreffen.
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Der
Qualitätsbetriebsmodus
ist für
diejenigen Betreiber ausgelegt, die wirklich während der normalen Produktion
an der automatischen Maschine 1 arbeiten und stellt die
Werkzeuge bereit, die nötig
sind, um jede Justage der automatischen Maschine 1, die
direkt das Endprodukt betrifft, durchzuführen. Mit anderen Worten, Einstellungen
der automatischen Maschine 1, die nicht direkt das Endprodukt betreffen,
können
im Qualitätsbetriebsmodus
nicht durchgeführt
werden.
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Der
Konfigurationsbetriebsmodus ist für diejenigen Betreiber ausgelegt,
welche wirklich während der
normalen Produktion der automatischen Maschine 1 arbeiten
und stellt diejenigen die Werkzeuge zur Verfügung, welche nötig sind,
um die automatische Maschine 1 umzugestalten und an die
Herstellung von Endprodukten einer veränderten Größe und/oder Marke anzupassen.
Mit anderen Worten erlaubt der Konfigurationsbetriebsmodus eine
Markenänderung, bei
welcher die Größe des Endprodukts unverändert bleibt
und die Art der Verpackungsmaterialien oder die Lage von Kennzeichen
verändert
wird und/oder eine Größenänderung
im Endprodukt.
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Es
ist wichtig zu anzumerken, dass jeder der obigen Betriebsmodi für einen
entsprechenden Grad an Befähigung
der Betreiber der automatischen Maschine 1 ausgelegt ist,
so dass jeder Betreiber mit Werkzeugen arbeitet, die einem speziellen
Level der Fähigkeiten
angepasst sind, was das Verständnis, die
einfache Bedienung und den Effekt auf die automatische Maschine 1 angeht.
Mit anderen Worten, den qualifizierten Betreibern wird vollständiger Handlungsspielraum
erlaubt, wohingegen weniger qualifizierte Betreiber nach Notwendigkeit
assistiert werden und, was wichtiger ist, daran gehindert werden,
Arbeiten wegen eines schwachen Verständnisses der Anzeige/Arbeitswerkzeuge
falsch auszuführen.
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Bei
der Konstruktion der automatischen Maschine 1 werden alle
Arbeitsschritte zur Einrichtung der automatischen Maschine 1 analysiert,
eindeutig kodiert und in eine Anzahl Level mit einer präzisen Ablauffolge
gebracht.
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Wenn
der Testbetriebsmodus durch den Betreiber an der Schnittstellenvorrichtung 10 aufgerufen wurde,
dann zeigt der Bildschirm 13 der Schnittstellenvorrichtung 10 eine
Haupttestanzeige, die fünf Einrichtungsbetriebslevel
auflistet und, für
jeden Level, die Gesamtanzahl der Einrichtungsarbeitsschritte in
dem Level, sowie die Anzahl der Einrichtungsarbeitsschritte, die
bereits ausgeführt
wurden. In jedem Level in der Haupttestanzeige können die Einrichtungsarbeitsschritte
mittels eines Navigationsbaums aufgefächert werden, der jeden Einrichtungsarbeitsschritt
im Detail anzeigt. Die detaillierte Anzeige eines jeden Einrichtungsarbeitsschrittes
umfasst ein Eingabewerkzeug (typischerweise einen virtuellen Button)
durch welches der Abschluss des Einrichtungsarbeitsschritts anzugeben
ist. Es ist wichtig zu bemerken, dass wenn ein Eingabewerkzeug zur
Anzeige des Abschlusses eines Einrichtungsarbeitsschrittes betätigt wird,
nicht nur der Abschluss des Einrichtungsarbeitsschrittes, sondern
auch die Identität
des Betreibers und das Datum und die Zeit des Abschlusses gespeichert
werden.
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Mit
anderen Worten, alle Einrichtungsarbeitsschritte der automatischen
Maschine 1 werden in einer Datenbank der Kontrolleinheit 9 oder
der Schnittstellenvorrichtung 10 gespeichert und jedem wird
der entsprechende Level, zu welchem er gehört, zugewiesen, so können die
Einrichtungsarbeitsschritte der automatischen Maschine 1 in
einer Haupttestanzeige angezeigt werden, die alle Level anzeigt
und können
die Einrichtungsarbeitsschritte in jedem Level durch einen Navigationsbaum
aufgefächert
werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
umfasst die folgenden fünf
Einrichtungsbetriebslevel (aufgelistet in der Reihenfolge, in der
sie ausgeführt
werden):
- Netzwerke: Betriebskontrolle von Steuer- und/oder Computernetzwerken,
die mit der Steuereinheit 9 verbunden sind (um die Anwesenheit
von Steuer- und/oder Computernetzwerken zu ermitteln und ob die
Knoten eines jeden Netzwerks alle vorhanden und erreichbar sind),
- Verkabelung: Tests um die Verbindung der Steuereinheit 9 zu
jedem elektrischen/elektronischen Betriebsbauteil 14 zu
bestimmen sowie die korrekte Arbeitsweise jedes elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteils 14 unabhängig von den anderen elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteilen 14 (zum Beispiel korrekte Signalbereitstellung
durch Sensoren 14c, korrektes Umschalten der Magnetventile 14b und
korrekte Arbeitsweise der Elektromotoren 14a),
- Testlauf: Verlängerte
Kontrolle des Leerlaufbetriebs eines jeden elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteils 14 und der automatischen Maschine 1 als
Ganzes,
- Abspulung: Testen und Feineinstellen der Zufuhr jedes Verpackungs-/Produktionsmaterials
unabhängig von
den anderen Verpackungs-/Produktionsmaterialien 2, 3,
- Verpackung: Herstellung von Vorproduktionsprodukten um den gesamten
Produktionsprozess der automatischen Maschine 1 zu testen
und zu kalibrieren.
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Einige
Einrichtungsarbeitsschritte auf dem Level der Verkabelung umfassen
das Testen von mechanischen, elektrischen und arbeitstechnischen Übereinstimmungen
mit Konstruktionsvorgaben der entsprechenden elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteile 14. Ein elektrisches/elektronisches Betriebsbauteil 14 stimmt
mechanisch mit Konstruktionsvorgaben überein, wenn es mechanisch
korrekt angeordnet ist (d. h. in der richtigen Lage und unter Verwendung
von passenden Haltemitteln). Ein elektrisches/elektronisches Betriebsbauteil 14 stimmt elektrisch
mit Konstruktionsvorgaben überein,
wenn es korrekt auf elektrische Signale antwortet, und kann dementsprechend
auch elektrisch getestet werden durch Bestimmen der Werte von Toleranz
kompensierenden Abstimmungsparametern. Ein elektrisches/elektronisches
Betriebsbauteil 14 stimmt funktionell mit Konstruktionsvorgaben überein,
wenn es wie vorgesehen arbeitet, und kann dementsprechend auch funktionell
getestet werden, durch Bestimmung der Werte der Betriebsparameter,
die für
die Herstellungsprozessgüte
maßgeblich
sind (z. B. der Eingriffschwellwert eines Temperatursensors 14c).
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Wenn
auf dem Level der Verkabelung gearbeitet wird, ist es ebenfalls
möglich,
den elektrischen/elektronischen Betriebsbauteilen 14 einen
gewünschten
analogen oder digitalen Wert aufzuzwingen, um die korrekte Arbeitsweise
eines elektrischen/elektronischen Betriebsbauteils 14 zu
ermitteln oder die eines anderen, der funktionell mit diesem verbunden
ist. Zum Beispiel ist es möglich,
ein Magnetventil 14b in eine gewünschte Stellung zu schalten
oder einen Elektromotor 14a in einer gegebenen Testweise
laufen zu lassen.
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Die
detaillierte Anzeige jedes Einrichtungsarbeitsschritts auf dem Level
der Verkabelung zeigt vorzugsweise (in Text- und/oder Grafik- und/oder Multimediamodus)
die Informationen an, welche nötig
sind, um festzustellen, ob das entsprechende elektrische/elektronische
Betriebsbauteil 14 mechanisch, elektrisch und funktionell
mit Konstruktionsvorgaben übereinstimmt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist es möglich,
ausgehend von der detaillierten Anzeige eines gegenwärtigen Einrichtungsarbeitsschrittes
zu all den vorhergehenden Einrichtungsarbeitsschritten, die mit
dem gegenwärtigen
in Beziehung stehen, zurück
zu arbeiten, d. h. all diejenigen vorhergehenden Einrichtungsarbeitsschritte,
welche, so sie falsch ausgeführt
wurden, das Ergebnis des gegenwärtigen Einrichtungsarbeitsschrittes
beeinflussen könnten. Der
Betreiber kann demnach bestimmen, wann und wie jegliche falsch ausgeführte, vorhergehende
Einrichtungsarbeitsschritte, die potentiell den Ausgang des gegenwärtigen Einrichtungsarbeitsschritts
beeinflussen, ausgeführt
wurden und auf diese Weise die vorhergehenden Einrichtungsarbeitsschritte
effizient (d. h. leicht und schnell) und effektiv (mit garantierten Ergebnissen)
von Fehlern befreien.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird, wenn der Testbetriebsmodus ausgewählt wurde, die Anzeige aller
Fehler/Warnnachrichten abgestellt, außer solcher, die mit der Maschinen-
und Betreibersicherheit der automatischen Maschine 1 in
Verbindung stehen.
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2 zeigt
ein Beispiel einer Haupttestanzeige, die die fünf Einrichtungsbetriebslevel
(Netzwerke, Verkabelung, Testlauf, Abspulung, Verpackung) zeigt
und für
jeden Level die Gesamtanzahl der Einrichtungsarbeitsschritte in
dem Level sowie die Anzahl der bereits ausgeführten Einrichtungsarbeitsschritte. 3 zeigt
ein Beispiel einer detaillierten Anzeige eines Einrichtungsarbeitsschrittes
im Level der Verpackung, welcher sich auf eine Schneidvorrichtung
zum Schneiden einer Folie 3 von Verpackungsmaterial bezieht
und zeigt:
- – eine Liste von Betriebsparametern,
die zu setzen sind (mittlerer Abschnitt)
- – ein
schematisches Bild einer Folie 3 aus Verpackungsmaterial,
welche Beispielsmessungen der Betriebsparameter, die zu setzen sind,
zeigt (unterer Abschnitt),
- – eine
Zeichnung, die sofort anzeigt, ob das gegenwärtige Auslesen eines Sensors 14c mehr oder
weniger korrekt ist (unterer Abschnitt).
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Die 4–8 zeigen
weitere Beispiele von detaillierten Anzeigen von Einrichtungsarbeitsschritten
in dem Level der Verkabelung.
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Das
obige Anzeige- und Steuerverfahren der Einrichtung der automatischen
Maschine 1 hat eine Vielzahl Vorteile, dadurch, dass es
günstig
und leicht umzusetzen ist und ein effizientes (d. h. schnell, ohne Wiederholung
von Arbeitsschritten, die bereits ausgeführt wurden) und effektives
(d. h. ohne Nachteile jeglicher Art) Einrichten der automatischen
Maschine 1 ermöglicht.
Darüber
hinaus wird der Abschluss eines jeden Einrichtungsarbeitsschrittes
von einem Computer aufgezeichnet, wobei der Betreiber, der den Arbeitsschritt
ausführt
und das Datum und die Zeit, zu welchen der Arbeitsschritt ausgeführt wurde, angegeben
werden und es demnach sogar einige Zeit nach dem Einrichten extrem
einfach fällt,
festzustellen, ob, wie, wann und durch wen ein gegebener Einrichtungsarbeitsschritt
ausgeführt
wurde.
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Wie
beschrieben speichert die Steuereinheit 9 die Werte einer
Menge von Kalibrierungs- und Betriebsparameter der elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteile 14 während
des Einrichtens. In einer bevorzugten Ausführungsform wird, wenn die automatische
Maschine 1 entworfen wird, für jeden Parameter der elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteile 14 ein Passbereich erstellt, der all die
von dem Parameter annehmbaren Werte umfasst und ein Optimalbereich,
der eine Untermenge des Passbereichs ist und die optimalen Parameterwerte
umfasst. Mit anderen Worten kann jeder Parameter der elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteile 14 sämtliche Werte
in den entsprechenden Passbereichen annehmen (d. h. das entsprechende
elektrische/elektronische Betriebsbauteil 14 ist physikalisch
dazu fähig, mit
all den Werten in dem entsprechenden Passbereich zu arbeiten), aber
wenn ein elektrisches/elektronisches Betriebsbauteil 14 korrekt
angeordnet wurde, sollte jeder seiner Parameter die Werte in dem
entsprechenden Optimalbereich annehmen.
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Die
Pass- und Optimalparameterbereiche der elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteile 14 werden von der Steuereinheit 9 gespeichert.
Wenn der Betreiber unter Verwendung der Schnittstellenvorrichtung 10 einem
Parameter der elektrischen/elektronischen Betriebsbauteile 14 einen
entsprechenden Passbereichswert zuweist (physikalische Grenzen des
Systems verhindern, dass ein Wert außerhalb des Passbereichs zugewiesen
werden kann), dann wird der Parameterwert von der Steuereinheit 9 gespeichert
und gleichzeitig mit dem entsprechenden Optimalbereich über die
Schnittstellenvorrichtung 10 verglichen, die anzeigt, wenn
ein Parameterwert außerhalb
des entsprechenden Optimalbereichs liegt.
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Wenn
ein Parameter eines elektrischen/elektronischen Betriebsbauteils 14 außerhalb
des entsprechenden Optimalbereichs liegt, dann zeigt die Schnittstellenvorrichtung 10 die
mögliche,
nicht optimale Anordnung des elektrischen/elektronischen Betriebsbauteils 14 an
und wenn nötig,
zeigt sie die Informationen an, die nötig sind, um die mechanische, elektrische
und funktionale Übereinstimmung
des elektrischen/elektronischen Betriebsbauteils 14 mit den
Konstruktionsvorgaben zu bestimmen. Mit anderen Worten, es wird
angenommen, ein Parameter eines elektrischen/elektronischen Betriebsbauteils 14 außerhalb
des entsprechenden Optimalbereichs wurde verursacht durch eine nicht
optimale Anordnung des elektrischen/elektronischen Betriebsbauteils 14 (d.
h. unsauberer Aufbau oder sauberer Aufbau, aber weit vorn Optimum
weg, welches im Konstruktionsplan vorgesehen wurde). Eine nicht
optimale Anordnung eines elektrischen/elektronischen Betriebsbauteils 14 macht
es in der Tat notwendig, anormale Parameterwerte des elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteils 14 anzupassen, um die Auswirkung seiner
nicht perfekten Anordnung zu kompensieren.
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Zum
Beispiel kann in dem Fall einer Heizvorrichtung zum Heizschrumpfen
von Plastikumhüllungen
die Heiztemperatur (die einen elektrischen Parameter darstellt)
der Heizvorrichtung bei 80°C
liegen, wenn die Heizvorrichtung in der korrekten Lage angeordnet
ist (d. h. in richtigem Abstand von dem Fördergurt zur Plastikumhüllung) kann
100°C sein,
wenn die Vorrichtung zu weit von dem Fördergurt zur Plastikumhüllung entfernt
angeordnet ist (d. h. eine höhere
Temperatur der Heizvorrichtung wird benötigt, um die Plastikumhüllungen
zu erhitzen, die die sich weiter entfernt als normal befinden) oder
kann 60°C
sein, wenn die Heizvorrichtung zu nah an dem Förderband der Plastikumhüllung angeordnet
ist (d. h. eine niedrigere Temperatur der Heizvorrichtung wird benötigt, um
die sich näher
als normal befindlichen Plastikumhül lungen zu erhitzen). In dem
obigen Beispiel zeigt die Schnittstellenvorrichtung 10 die
mögliche
unsaubere Anordnung der Heizvorrichtung an, wenn die Heiztemperatur
der Heizvorrichtung außerhalb
des entsprechenden Optimalbereichs (z. B. zwischen 70°C und 90°C) liegt.
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Jeder
Optimalbereich kann in zwei Teile (ein passabler Unterbereich und
ein guter Unterbereich) oder in drei Teile (ein passabler Unterbereich,
ein ziemlich guter Unterbereich und ein guter Unterbereich) unterteilt
werden, um eine genauere Bewertung des Werts eines jeden Parameters
der elektrischen/elektronischen Betriebsbauteile 14 anzugeben.
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10 zeigt
eine Bespielanzeige zur Einstellung elektrischer Parameter, die
durch die Versiegelungstemperaturen von Heißsiegelvorrichtungen definiert
sind. Für
jeden Parameter gibt das Fenster auf der Rechten eine Bewertung
an, wie weit der Parameter von dem entsprechenden Optimalbereich abweicht.
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Die
Schnittstellenvorrichtung 10 kann ebenfalls in einer Globalanzeige
aller Parameter der elektrischen/elektronischen Betriebsbauteile 14 anzeigen (wie
beispielhaft in 11 dargestellt), wie viele Parameter
in den entsprechenden Optimalbereich fallen und wie viele aus dem
Bereich herausfallen. Jeder Parameter in der Globalanzeige hat nicht
seine eigene Maßeinheit,
sondern wird in Bezug zu seinem Optimalbereich normiert.
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Das
obige Verfahren zur Steuerung der Parameter von elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteilen 14 hat zahlreiche Vorteile, dadurch dass
es günstig
und einfach umzusetzen ist, dadurch, dass die optimale Anordnung
von elektrischen/elektronischen Betriebsbauteilen 14 getestet
wird und dadurch, dass hochkonsistente Parameterwerte von elektrischen/elektronischen
Betriebsbauteilen 14 bei identischen automatischen Maschinen 1 erreicht werden.
Mit anderen Worten, das obige Verfahren der zur Kontrolle der Parameter
von elektrischen/elektronischen Betriebsbauteilen 14 verhindert
signifikante Unterschiede in den Parameterwerten zweier identischer
automatischer Maschinen 1, was demnach die Maschinen leichter
zu betreiben macht, dadurch, dass die Erfahrung, welche an einer automatischen
Maschine 1 gewonnen wurde, auf eine andere angewendet werden
kann.
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Wie
beschrieben, sind eine Anzahl von Sensoren 14c mit der
Steuereinheit 9 verbunden, wobei jeder eine physikalische
Größe (Temperatur,
Anwesenheit, Geschwindigkeit, Lage, Erscheinung...) bestimmt, die
direkt oder indirekt in den Produktionsablauf eingebunden ist. Wenn
die automatische Maschine 1 läuft, verschafft sich die Steuereinheit 9 zyklisch
die Signale von den Sensoren 14c, vergleicht die Signale
der Sensoren 14c zyklisch mit entsprechenden Passbereichen,
wobei sie anzeigt, ob oder ob nicht die Signale akzeptierbar sind
und gibt eine Fehler-/Warnmeldungstextnachricht aus, wenn das Signal
von zumindest einem Sensor 14c aus dem entsprechenden Passbereich
herausfällt.
Es ist wichtig anzumerken, dass abhängig von dem Sensor 14c, der
das Außerbereichssignal
liefert und abhängig von
dem Maße,
in dem es von dem Passbereich abweicht, die Steuereinheit 9 bestimmt,
ob Ausschuss generiert wird, eine Fehler- oder einfache Warnnachricht
oder ob zu einem automatischen Herunterfahren der automatischen
Maschine 1 geführt
wird.
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Bei
dem Entwurf der automatischen Maschine 1 wird jedem Sensor/jeder
Gruppe von Sensoren 14c eine Beschreibung des Prozesses,
in welchen diese einbezogen sind, zugewiesen und eine Beschreibung
der Position des Sensors/der Gruppe von Sensoren 14c in
der automatischen Maschine 1. Diese Information wird in
der Steuereinheit 9 gespeichert, so dass jede Fehler-/Warnmeldungstextnachricht
durch die Steuereinheit 9 erzeugt wird, indem sie einen
Textabschnitt erstellt, der die Prozessbeschreibung und die Positionsbeschreibung
des Sensors 14c, der das Außerbereichssignal liefert,
in der automatischen Maschine 1 umfasst. Mit anderen Worten,
entgegen einer Fehler-/Warnungsbewertung (welche
fast immer subjektiv und daher potentiell irreführend ist) enthält jede
Fehler-/Warnmeldungstextnachricht einfach eine objektive Beschreibung
des Prozesses und den Bereich der automatischen Maschine 1,
in welchem die Anomalie aufgetreten ist (d. h. in welchem der Sensor 14c,
der das Außerbereichssignal
liefert, einbezogen bzw. positioniert ist).
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die automatische Maschine 1 in eine Anzahl von Makrogebieten,
Gebieten und Untergebieten eingeteilt, so dass jedes Makrogebiet
in eine Anzahl von Gebieten eingeteilt ist und jedes Gebiet in eine
Anzahl von Untergebieten eingeteilt ist und die Beschreibung der Position
eines Sensors 14c in der automatischen Maschine 1 wird
geliefert durch die Identifizierung (typischerweise durch den Namen)
des Makrogebietes, Gebietes und des Untergebietes, in welchem der Sensor 14c positioniert
ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird jeder Fehler-/Warnmeldungstextnachricht eine Liste von möglichen
Gründen
des Fehlers/der Warnung zugeordnet. Wenn eine Fehler-/Warnmeldungstextnachricht
angezeigt wird, wird eine Fehler-/Warnanzeige erzeugt, die den Fehler-/Warnmeldungsnachrichtentext
enthält
und eine jeweilige Liste mit Gründen.
Die Fehler-/Warnanzeige kann auch ein synoptisches Bild der automatischen
Maschine 1 enthalten, welches die Position des Sensors 14c,
der das Außerbereichssignal
liefert, anzeigt, und ein Bild des Teils der automatischen Maschine 1 enthält, der
den Sensor 14c der das Außerbereichssignal liefert. Schließlich kann
die Fehler-/Warnanzeige einen Mitschnitt des Außerbereichssignals, das durch
den Sensor 14c gemessen wurde, und des entsprechenden erwarteten
Signals (d. h. das von der Steuereinheit 9 benötigte) anzeigen.
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8 zeigt
eine beispielhafte Ausgestaltung einer Fehler-/Warnanzeige, welche
auf dem Bildschirm 13 der Schnittstellenvorrichtung 10 angezeigt wird
und welche zeigt:
- – eine strukturierte Fehler-/Warnmeldungstextnachricht
(ganz oben), die eine Anomalie im „Transport" Prozess im „Umverpackung" Makrobereich, „Rad 1" Bereich und „Rad 2" Unterbereich anzeigt,
- – die
Startzeit und Dauer der Anomalie (Mitte rechts),
- – eine
Liste von möglichen
Gründen
des Fehlers/der Warnung (Mitte rechts),
- – ein
synoptisches Bild der automatischen Maschine 1, welches
die Position des Sensors 14c, der das Außerbereichssignal
liefert, anzeigt (Mitte links),
- – ein
Bild des Teils der automatischen Maschine 1, der den Sensor 14c,
der das Außerbereichssignal
liefert, enthält
(unten links),
- – das
Außerbereichssignal,
gemessen durch den Sensor 14c und das entsprechende erwartete
Signal (unten rechts) und
- – Verbindung
zur Testseite, die dem Sensor 14c, der das Außerbereichssignal
liefert (oben links) entspricht.
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9 zeigt
eine weitere beispielhafte Ausführungsform
einer Fehler-/Warnanzeige, welche auf dem Schirm 13 der
Schnittstellenvorrichtung 10 angezeigt wird und welche ähnlich zu
der Ausführungsform
in 8 ist, auf deren Beschreibung der Leser verwiesen
wird.
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Das
obige Verfahren der Erzeugung von Fehler-/Warnmeldungstextnachrichten
hat zahlreiche Vorteile, weil es günstig und einfach zu implementieren
ist und weil es Fehler-/Warnmeldungstextnachrichten erzeugt, die
effizient (d. h. präzise),
effektiv (d. h. sie zeigen das Problem objektiv und genau an) und
objektiv (d. h. ohne persönliche,
potentiell irreführende
Beurteilungen) sind. Darüber
hinaus ermöglicht
das obige Verfahren der Erzeugung von Fehler-/Warnmeldungstextnachrichten
es, dass sie schneller (daher günstiger)
und einfacher (daher exakter) in die Sprachen aller Länder, in
denen die automatische Maschine 1 vermarktet wird, übersetzbar sind.