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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Verfügbarkeit der Komponenten einer Produktions- und/oder Verpackungslinie, wobei jede Komponente über ein Datentransfermittel mit einem Computermittel verbunden ist.
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Die Überprüfbarkeit der Verfügbarkeit von Einzelkomponenten, beispielsweise Verpackungsmaschinen ist aus dem Stand der Technik bekannt. Da diese Einzelkomponenten heutzutage jedoch immer öfter als sogenannte Linien zusammengefügt sind, besteht für den Fachmann das Bedürfnis auch die Verfügbarkeit der jeweiligen Komponente innerhalb einer Linie überprüfen zu können.
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Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem die Verfügbarkeit einer und/oder mehrerer Komponenten innerhalb einer Produktions- und/oder Verpackungslinie überprüft werden kann.
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Gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Überprüfung der Verfügbarkeit der Komponenten einer Produktions- und/oder Verpackungslinie, wobei jede Komponente über ein Datentransfermittel mit einem Computermittel verbunden ist, wobei das Computermittel bei einer Fehler- oder Betriebszustandsmeldung einer Komponente überprüft, ob diese Komponente oder eine andere Komponente ursächlich für die Fehler- oder die Betriebszustandsmeldung ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Komponenten einer Produktions- und/oder Verpackungslinie. Eine derartige Produktions- und/oder Verpackungslinie wird beispielsweise in der Lebensmittelherstellungsindustrie eingesetzt. Diese Produktions- und/oder Verpackungslinie weist eine Mehrzahl von Komponenten auf. In der Lebensmittelverarbeitungsindustrie weisen die Linien zunächst beispielsweise mindestens eine Lebensmittelbearbeitungsvorrichtung: insbesondere
- – einen Defroster,
- – eine Lebensmittelzerkleinerung, beispielsweise einen Fleischwolf und/oder einen Cutter,
- – einen Mischer,
- – einen Former, der eine Lebensmittelmasse in bestimmte Einzelportionen, die eine bestimmte Form und/oder ein bestimmtes Gewicht aufweisen formt,
- – eine Oberflächenbehandlung, beispielsweise eine Paniervorrichtung,
- – eine Wärmebehandlung, beispielsweise einen Ofen oder Frittierer und/oder
- – eine Aufschneidevorrichtung, die ein Lebensmittelprodukt in eine Vielzahl von Einzelprodukten, beispielsweise Scheiben oder Würfel aufteilt auf.
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Weiterhin bevorzugt weist die Produktions- und/oder Verpackungslinie, insbesondere in der Lebensmittelindustrie noch einen Portionierer auf, mit dem Portionen konfiguriert werden. Beispielsweise kann der Portionier einen Produktstrom in Portionen mit einer bestimmten Anzahl an Einzelprodukten und/oder Portionen mit einem bestimmten Gewicht aufteilen.
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Alternativ oder zusätzlich weist die Produktions- und/oder Verpackungslinie vorzugsweise einen Einleger und/oder eine Verpackungsmaschine auf. Der Einleger legt Produkte oder Portionen in Verpackungen ein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Einleger um ein Endlosband, insbesondere um ein sogenanntes Shuffle-Band und/oder um einen Roboter, insbesondere um einen sogenannten Pick and Place-Roboter. Bei der Verpackungsmaschine kann es sich um jede dem Fachmann geläufige Verpackungsmaschine handeln. Insbesondere ist die Verpackungsmaschine eine sogenannte Form-Füll-Siegel-Verpackungsmaschine, beispielsweise ein sogenannter Thermoformer oder eine vertikale oder horizontale Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine. Bei der Verpackungsmaschine kann es sich aber auch um einen Traysealer handeln.
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Stromabwärts der Verpackungsmaschine ist vorzugsweise noch ein Vereinzeler, und/oder Kartonierer vorgesehen. Der Vereinzeler vereinzelt die hergestellten Verpackungen und der Kartonierer fasst eine bestimmte Anzahl von Verpackungen in einem Karton zusammen.
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Erfindungsgemäß ist nun jede dieser Komponenten über ein Datentransfermittel mit einem Computermittel verbunden. Das Datentransfermittel kann eine Datenleitung oder eine drahtlose Datenübertragung sein. Vorzugsweise ist der Datentransfer bidirektional. Bei dem Computermittel handelt es sich um eine übliche dem Fachmann bekannte CPU, die beispielsweise auch Steuerung- und/oder Regelung Funktionen der jeweiligen Komponente und oder der Linie übernehmen kann. Vorzugsweise ist dieses Computermittel in einer der Komponenten vorgesehen und wird über das Eingabemittel, beispielsweise ein Display, dieser Komponente gesteuert. Dem Computermittel werden vorzugsweise Sollwerte, insbesondere Sollproduktionsraten der einzelnen Komponenten und/oder der gesamten Linie mitgeteilt. Vorzugsweise weist das Computermittel ein Ausgabemittel auf, mit dem die erhaltenen Informationen beispielsweise visualisiert oder an ein anderes Computermittel übertragen werden können.
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Über dieses Datentransfermittel erhält das Computermittel fortlaufend Fehler- oder Betriebszustandsmeldungen der jeweiligen Komponente. Die Betriebszustandsmeldung beinhaltet beispielsweise Informationen darüber welche Produktionsmenge die jeweilige Komponente gerade produziert. Vorzugsweise enthält jede Information eine Zeitangabe, insbesondere eine Echtzeitangabe. Des Weiteren kann die Betriebszustandsmeldung beispielsweise auch Informationen über den noch vorhandenen Vorrat an einem Verbrauchsmittel enthalten. Eine Fehlermeldung beinhaltet beispielsweise Informationen, dass die jeweilige Komponente nicht oder mit einer reduzierten Produktionsrate produziert.
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Sobald nun eine Betriebszustandsmeldung an dem Computermittel aufläuft, die diesem signalisiert, dass die jeweilige Komponente mit einer reduzierten Kapazität produziert und/oder eine Fehlermeldung der jeweiligen Komponente an dem Computermittel ankommt, die diesem signalisiert, dass die jeweilige Komponente stillsteht, überprüft das Computermittel, den Betriebzustandsgrund, d. h. ob die reduzierte Kapazität und/oder der Stillstand der jeweiligen Komponente von dieser Komponente tatsächlich verursacht wurde.
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Dafür können dem Computermittel beispielsweise weitere Informationen, von der jeweiligen Komponente zur Verfügung gestellt werden, um festzustellen, ob an der jeweiligen Komponente ein mechanischer und/oder elektrisch/elektronischer Fehler aufgetreten ist. Beispielsweise weist jede Komponente mindestens einen Sensor auf, der dem Computermittel Informationen über den mechanischen und/oder elektrisch/elektronischen Zustand der Komponente und/oder über die Verfügbarkeit von Betriebsmitteln und/oder Rohstoffen mitteilt. Besonders bevorzugt wird zusätzlich noch ein Mittel zur Verfügung gestellt, das auch die Funktionsfähigkeit des Sensors überprüft. Vermeldet ein Sensor dem Computermittel beispielsweise, dass ein Betriebsmittel und/oder ein Rohstoff nicht zur Verfügung steht, überprüft das Computermittel zunächst, ob dieser Sensor funktionsfähig ist, um festzustellen, ob dass Betriebsmittel und/oder der Rohstoff tatsächlich fehlen oder der Sensor fehlerhaft ist. Erst wenn das Computermittel festgestellt hat, dass das jeweilige Betriebsmittel und/oder der Rohstoff tatsächlich fehlen, wird es anhand der vorliegenden Informationen die Produktionsreduktion der Rohstoffzufuhr oder dem Betriebsmittelnachschub zuordnen.
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Alternativ oder zusätzlich überprüft das Computermittel den Betriebszustand der anderen Komponenten in der Linie und stellt dabei fest, ob diese gemäß den vorgegebenen Produktionsraten produzieren. Ist dies nicht der Fall, überprüft das Computermittel in welcher zeitlichen Sequenz die jeweils verminderten Produktionskapazitäten von der jeweiligen Komponente an das Computermittel gemeldet wurden. Insbesondere überprüft das Computermittel in diesem Zusammenhang, ob eine verminderte Produktionskapazität einer Komponente nur eine Reaktion einer verminderten Produktionskapazität einer stromaufwärts- oder stromabwärts befindlichen Komponente ist. Auf diese Weise stellt das Computermittel fest, welche Komponente für die Verminderung der Produktionskapazität der Linie ursächlich ist.
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Das Computermittel ordnet dann diese Verminderung der Produktionskapazität nur dieser einzelnen Komponente zu, da die anderen Komponenten der Linie ihre Produktionskapazität nur als Reaktion auf die fehlerursächliche Komponente reduzieren müssen. Auf diese Art und Weise können von dem Computermittel Produktionsengpässe ermittelt werden.
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Basierend auf diesen Informationen erstellt das Computermittel dann vorzugsweise eine Leistungsanalyse der Linie, bei der festgestellt wird, welche Komponente am häufigsten für eine Reduzierung der Produktionskapazität verantwortlich ist. Vorzugsweise wird diese Komponente von dem Computermittel dann eingehender analysiert, um festzustellen, was die Ausfallgründe sind. Beispielsweise kann der Ausfall Maschinen- oder Nachschub-bedingt sein. Ein maschinenbedingter Ausfall kann beispielsweise durch öftere oder gezieltere Wartung, durch eine Komponente mit einer höheren Kapazität und/oder durch Bereitstellung einer parallelen zusätzlichen Komponente in der Linie behoben werden. Ein Nachschubbedingter Ausfall kann durch eine verbesserte Produktionslogistik zumindest abgemildert werden.
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Vorzugsweise erfasst das Computermittel des weiteren, warum die Produktionskapazität dieser Komponente vermindert werden musste und/oder wie lange die ursächliche Komponente mit einer verminderten Kapazität produziert hat. Aufgrund dieser Informationen kann beispielsweise die Wartung- und/oder Verbrauchsmittelersatzstrategie der Linie optimiert werden.
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Vorzugsweise wird mindestens eine Komponente der Linie mehrspurig parallel zur Verfügung gestellt. Jede dieser parallelen Komponenten ist separat mittels eines Datentransfermittels mit dem Computermittel verbunden, das vorzugsweise von allen parallelen Komponenten separat Informationen über deren Verfügbarkeit und/oder deren Produktionskapazität erhält.
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Vorzugsweise erfasst das Computermittel des weiteren auch Komponenten und/oder zusammenfassbare Gruppen von Komponenten, die stromabwärts und/oder stromaufwärts der Linie vorgesehen sind, die jeweils nur als eine Gruppe oder als eine Gruppe stromabwärtiger Komponenten und/oder eine zweite Gruppe stromaufwärtiger Komponenten und/oder weiterer definierbar Gruppen, deren Anzahl von der Anzahl der Datentransfermittel abhängt, analysiert werden können.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der einzigen 1 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
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1 zeigt eine Produktions- und/oder Verpackungslinie 6, die in dem vorliegenden Fall in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz kommt. Diese Linie 6 weist, von rechts beginnend eine Aufschneidevorrichtung 11, hier einen Slicer, mit einem Produktzufuhrbereich auf. Stromabwärts von der Aufschneidevorrichtung 11 befindet sich ein Produkteinleger 10, mit dem Produkte in Verpackungsmulden, die in einer Verpackungsmaschine 9 tiefgezogen worden sind, eingelegt werden. Bei der Verpackungsmaschine handelt es sich um eine so genannte Form-, Füll-, Siegel-Verpackungsvorrichtung (FFS-Verpackungsmaschine). Sobald die Verpackungsmulden mit dem jeweiligen Produkt befüllt worden sind, werden diese mit einer Deckelfolie verschlossen. Stromabwärts von der Verpackungsmaschine 9 befindet sich noch ein Vereinzeler 8, der die fertiggestellten Verpackungen vereinzelt, so dass diese anschließend beispielsweise in Kartons verpackt werden können. Jede dieser Komponenten 8–11 ist mittels mindestens einem Datentransfermittel AUX 1–5 mit einem Computermittel 7 verbunden. Bei dem Datentransfermittel AUX 1–5 kann es sich jeweils um eine der Datenleitungen oder um eine drahtlose Verbindung handeln. Das Computermittel 7 weist mindestens eine CPU auf. Des Weiteren weist das Computermittel 7 vorzugsweise ein Eingabemittel (nicht dargestellt) auf, mit dem dem Computermittel beispielsweise Sollwerte der Produktionskapazität der jeweiligen Komponente oder der Linie übermittelt werden können. Weiterhin bevorzugt weist das Computermittel 7 vorzugsweise ein Ausgabemittel (nicht dargestellt) auf, mit dem errechnete Analyseergebnisse an ein Display, an einen Drucker und/oder an ein weiteres Computermittel transferiert werden können. Das Computermittel 7 ist vorzugsweise Teil einer der Komponenten 8–11 oder einer zentralen Steuerung der Komponenten 8–11. Wird dem Computermittel nun über das Datentransfermittel AUX 3 mitgeteilt, dass die Produkteinfüllung 10 mit einer reduzierten Kapazität oder gar nicht arbeitet, überprüft das Computermittel 7, ob der Produkteinfüllung 10 beispielsweise von der Verpackungsmaschine 9 ein Stoppsignal übermittelt worden ist und/oder ob beispielsweise von der Aufschneidevorrichtung 11 keine Lebensmittelscheiben an die Produkteinfüllung 10 übermittelt worden sind. Ist beispielsweise Letzteres der Fall, weiß das Computermittel, dass die Produkteinfüllung 10 nicht ursächlich für deren Produktionsreduzierung oder gar Produktionsstop ist, sondern dass die Aufschneidevorrichtung 11 keine weiteren Lebensmittelscheiben zur Verfügung stellt. Das Computermittel 7 überprüft sodann, ob seitens der Aufschneidevorrichtung 11 eine Fehlermeldung anliegt, die auf einen mechanischen und/oder elektrisch/elektronischen Fehler an der Aufschneidevorrichtung hindeutet oder ob der Aufschneidevorrichtung keine aufzuschneidenden Produkte zur Verfügung stehen. Für den Fall, dass ein Fehler an der Schneidvorrichtung vorliegt, wird dieser Komponente der Stillstand oder die Produktionsminderung der Linie zugeschrieben. Für den Fall, dass der Aufschneidevorrichtung keine Produkte zur Verfügung stehen, wird seitens des Computermittels analysiert, ob der Produktsensor, der über die Datentransferleitung AUX 1 mit dem Computermittel kommuniziert, einwandfrei funktioniert. Ist dies der Fall, registriert das Computermittel 7, dass der Produktnachschub zu der Linie 6 nicht funktioniert und dass keine der Komponenten ursächlich für die Produktionsreduzierung ist. Funktioniert der Sensor am Produkteingang der Aufschneidevorrichtung nicht einwandfrei, wird der Fehler beispielsweise der Aufschneidevorrichtung zugeordnet.
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In einer verfeinerten Analyse greift das Computermittel beispielsweise auf Daten zurück, wann die Aufschneidevorrichtung zum letzten Mal gewartet worden ist und ob im Rahmen dieser Wartung beispielsweise der Sensor überprüft worden ist. Ist dies nicht der Fall, generiert das Computermittel einen Verbesserungsvorschlag dahingehend, dass bei der nächsten Wartung der Sensor mit überprüft werden soll.
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Aufgrund der oben genannten Analyse kann das Computermittel vorzugsweise feststellen, welche Komponente im Rahmen der Linie im Wesentlichen ursächlich für eine Produktionsreduzierung der Linie ist und ob dies an apparativen Fehlern oder an Mängeln der Produktzuführung liegt. Darauf basierend erstellt das Computermittel vorzugsweise Vorschläge wie diese Engstellen beseitigt werden können.
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In einer weiteren Analyse erfasst das Computermittel des weiteren auch Komponenten und/oder zusammenfassbare Gruppen von Komponenten, die stromabwärts und/oder stromaufwärts der Linie vorgesehen sind, die jeweils nur als eine Gruppe oder als eine Gruppe stromabwärtiger Komponenten und/oder eine zweite Gruppe stromaufwärtiger Komponenten und/oder weiterer definierbar Gruppen, deren Anzahl von der Anzahl der Datentransfermittel AUX abhängt, analysiert werden können. Beispielsweise kann mit dem Datentransfermittel AUX 5 eine stromabwärtige Gruppe von Komponenten analysiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- Aux 1
- Datentransferleitung Produktsensor
- Aux 2
- Datentransferleitung Aufschneidevorrichtung (Slicer)
- Aux 3
- Datentransferleitung Produkteinfülllung (Loader)
- Aux 4
- Datentransferleitung Packungsvereinzelung
- Aux 5
- Datentransferleitung Linienende
- 6
- Produktions-/Verpackungslinie
- 7
- Computermittel
- 8
- Vereinzeler
- 9
- Verpackungsmaschine
- 10
- Produkteinfüllung (Loader)
- 11
- Lebensmittelbearbeitungsvorrichtung, Aufschneidevorrichtung
- 12
- Linienende, Gruppe von Komponenten
