-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle des Klebstoffauftrags bzw. zur Qualitätsüberwachung einer Faltschachtelklebemaschine sowie eine entsprechende Kontrollvorrichtung für die Faltschachtelproduktion, insbesondere für eine Faltschachtelklebemaschine.
-
Aus dem Stand der Technik ist zum Beispiel aus der
WO 2019 / 113 422 A1 ein Qualitätsüberwachungssystem für eine Faltschachtelklebemaschine bekannt, bei dem individuelle Produktionsparameter der einzelnen Faltschachteln in einer Datenbank gespeichert werden und auch ein entsprechender Zeichencode auf die Lagerbestände gedruckt wird, um Qualitätsdaten einer Produktion erfassen zu können. Diese Maßnahme zielt darauf ab, Qualitätsdaten mit einzelnen, produzierten Produkten zu verknüpfen.
-
Die Druckschrift
US 2003 / 0 150 908 A1 offenbart ein Prozesssteuerungssystem, das einen oder mehrere Sensoren umfasst, die in der Lage sind, eine Alarm als Reaktion auf ein Ereignis zu generieren, welches zu Ausschuss, Maschinenverzögerung oder verringerte Produktqualität führt.
-
Das Dokument
US 2009 / 0 105 864 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Artikels. Die Druckschrift D2 geht vom Nachteil aus, dass eine Inspektion durchzuführen ist, wenn Computer Numerical Control (CNC)-Maschinen bestimmte Maschinenbefehle überspringen. Die in der Druckschrift D2 offenbarte CNC-Maschine enthält einen Sensor mit welchem die Dicke eines Stapels bestimmt werden kann.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kontrollverfahren für die Qualitätsüberwachung von Faltschachtelklebemaschinen, unter anderem auch in Bezug auf den Klebstoffauftrag, vorschlagen zu können, welches eine Prozessoptimierung der Produktion und/oder eine Fehlererkennung an der Produktionsanlage bzw. der Faltschachtelklebemaschine ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird, ausgehend vom bislang bekannten Stand der Technik, durch ein Verfahren zur Kontrolle des Klebstoffauftrags bzw. zur Qualitätsüberwachung einer Faltschachtelmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
-
Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nun dadurch aus, dass erstmals auch im Bereich der Faltschachtelklebemaschinen eine aussagekräftige Gesamtanlageneffektivität angegeben werden kann, welche zum ersten Mal auch wirklich als Controlling-Instrument dient, mit dem Ressourcenverschwendungen aufgedeckt werden können und diesen entgegen gewirkt werden kann. Auch eine gezielte Fehlererkennung kann hierdurch implementiert werden.
-
Die Erfindung hat dabei erkannt, dass zwar in anderen Industrie-und Produktionszweigen die Beurteilung einer Gesamtanlageneffektivität sich durchaus als Instrument etabliert hat, gerade in der Faltschachtelindustrie der Versuch, die Gesamtanlageneffektivität zu beurteilen, jedoch immer wieder gescheitert ist: Zwar können Herstellerdaten und andere Spezifikationen von Faltschachteln und Produktionsmaschinen auch in der Faltschachtelindustrie als separate Größen grundsätzlich genauso angegeben werden, sie konnten aber bislang dennoch keine Verwendung finden. Im Zuge der Erfindung wurde herausgefunden, dass sich diese Daten jedoch nicht ohne Weiteres miteinander in Beziehung setzen lassen, sodass bislang ein direkter Vergleich fast immer gescheitert ist. Zu zahlreich sind die Varianten der Faltschachtelsorten, zu groß die Unterschiede im Bereich unterschiedlicher Faltschachteln. Speziell in der Faltschachtel-Industrie kommt noch hinzu, dass die Beurteilung der Effektivität sich auch deshalb als schwierig erweist, weil oftmals auf einer Faltschachtel-Maschine unterschiedliche Faltschachteln gefertigt werden.
-
Eine Faltschachtel besteht im Allgemeinen aus einem zunächst noch ungefalteten Rohling bzw. einem Faltschachtelrumpf, bei dem mehrere zusammenhängende Seiten gegeneinander gefaltet werden können, um schließlich Seiten, Deckel und Boden der späteren Faltschachteln nach dem Auffalten zu einem ein Volumen umschließenden Behälter formen zu können. Darüber hinaus umfasst der Faltschachtelrumpf in der Regel zusätzliche Klebe- und/oder Einstecklaschen, die der späteren Faltschachtel Halt geben, die gefaltete Schachtel schließen oder wiederverschließbare Öffnungen bilden.
-
Bei der Produktion einer Faltschachtel besteht ein im Unterschied zu den weiteren Produktionsschritten relativ aufwendiger Schritt darin, Klebstoff auf die entsprechenden Klebelaschen aufzutragen. In der Regel wird die Faltschachtel somit umso aufwendiger, je mehr Klebelaschen vorhanden sind und je mehr Fläche auch mit dem Klebstoff beschichtet werden muss. Wie aufwendig eine Faltschachtel zu produzieren ist, hängt darüber hinaus im Allgemeinen ebenfalls sehr stark von ihrer Geometrie ab. Die Erfindung macht es sich daher zunutze, dass bei der Beurteilung der Gesamtanlageneffektivität es vorteilhaft ist, zu berücksichtigen, wie aufwendig eine entsprechende Faltschachtel in Bezug auf den Fertigungsprozess ist.
-
Das erfindungsgemäße Kontrollverfahren kann seine Auswertungen zur Gesamtanlageneffektivität an eine Auswertedatenbank liefern bzw. über eine Anzeigevorrichtung, ein Display, einen Rechner oder dergleichen anzeigen oder unmittelbar an eine Steuerungsvorrichtung der Faltschachtelmaschine weitergeben, sodass mit dieser unmittelbar in den Herstellungsprozess einer Faltschachtel eingegriffen werden kann.
-
Erfindungsgemäß wird eine Datenbank mit Klassifizierungsdaten zur Klassifizierung von Faltschachteltypen bereitgestellt. Grundsätzlich kann es sich dabei um vorgegebene Klassifizierungen handeln. Zum Beispiel existiert für standardisierte Stanzverpackungen und Faltschachteln der sogenannte ECMA-Code der European Carton Makers Association, wobei diese Codenummer berücksichtigt, um welchen Faltschachteltyp es sich handelt, zum Beispiel ob dieser rechteckig ist oder nicht, eine Längsnahtklebung aufweist oder nicht, ob Steckverschlüsse vorhanden sind oder sonstige Konfektionierungen ermöglicht werden müssen. Die Produktion wird zum Beispiel im Allgemeinen zeitaufwendiger, wenn die Anzahl oder Fläche der mit Klebstoff zu beschichtenden Teile steigt. Aus dieser Codenummer können somit unmittelbar Informationen gewonnen werden, wie aufwendig die Herstellung einer Faltschachtel ist und welche Schritte einen Herstellungsprozess einer bestimmten Faltschachtel mehr oder weniger aufwendig machen, sodass grundsätzlich auch unterschiedliche Faltschachteltypen in Bezug auf ihre Herstellung und Komplexität miteinander vergleichbar gemacht werden können.
-
Je nach Ausführungsform muss aber nicht zwingend der ECMA-Code verwendet werden, es kann auch eine beliebig andere Klassifizierung eingesetzt werden, zum Beispiel der sog. FEFCO-Code. Eine besonders einfache und transparente Einbindung des Kontrollverfahrens in bestehende Systeme kann dadurch erreicht werden, wenn eine bereits etablierte Klassifizierung verwendet wird.
-
Insbesondere ist es auch möglich, unterschiedliche Faltschachteltypen, die aber ähnlich aufwendig zu produzieren sind, vor allem in Bezug auf die benötigte Zeit bei den Prozessschritten, miteinander zu vergleichen. Diese Information ist somit anhand des vorgegebenen Faltschachteltyps heraus bereits erkennbar.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt ist gemäß der Erfindung vorgesehen, der zu produzierenden Faltschachtel einen Faltschachteltyp gemäß dieser Klassifizierung zuzuordnen, wozu die entsprechende Datenbank benötigt wird. Erfindungsgemäß kann bei dem vorgestellten Verfahren die Gesamtanlageneffektivität (OEE, overall equipment effectiveness) mittels der drei Faktoren:
- - Verfügbarkeitsfaktor
- - Leistungsfaktor
- - Qualitätsfaktor
bestimmt werden.
-
Der Verfügbarkeitsfaktor repräsentiert eine Betriebsdauer, also die Dauer, in welcher der Produktionsbetrieb stattfinden kann, ohne dass zum Beispiel ein Fehler auftritt.
-
Der Leistungsfaktor wiederum kann als Verhältnis von Ist-Leistung zu Soll-Leistung definiert werden und gibt somit wieder, wie hoch die Abweichung der tatsächlichen Produktion von der geplanten Stückzahl ist.
-
Darüber hinaus muss grundsätzlich damit gerechnet werden, dass einzelne fertig produzierte Teile dennoch Fehler aufweisen und entweder diese Fehler durch Nacharbeit behoben werden können oder dass es sich tatsächlich um Ausschussteile handelt, die aussortiert und nicht mehr verwendet werden können. Der Qualitätsfaktor kann somit als Verhältnis aus der Anzahl der produzierten Teile abzüglich der Nacharbeitsteile und abzüglich der Ausschussteile einerseits und der Anzahl an produzierten Teilen insgesamt ausgedrückt werden. Er spiegelt gewissermaßen die Gütemenge wieder.
-
In vorteilhafter Weise ermöglicht eine aus diesen drei Faktoren gewonnene Kennzahl die Umsetzung von Verbesserungsprozessen innerhalb des Controllings. In vorteilhafter Weise ist eine solche Qualitätsbeurteilung auch dann noch möglich, wenn die Varianz des Herstellungsprozesses vergleichsweise hoch ist, was bei der Faltschachtelproduktion vielmehr den Regelfall darstellt. Insbesondere ist zu berücksichtigen, dass der Begriff Faltschachtel als Sammelausdruck für Verkaufs-, Lager- und Versandverpackungen verschiedenster Bauart verwendet wird, die gebrauchsfertig flachliegend als Faltschachtelrumpf geliefert und erst vom Verwender aufgestellt oder aufgerichtet werden und prinzipiell hierfür auch die gleichen Anlagen eingesetzt werden. Der Kern der Erfindung besteht somit darin, dass unter Berücksichtigung der Klassifizierungsdaten zur Klassifizierung der Faltschachteltypen aus der bereitgestellten Datenbank eine gewichtete Gesamtanlageneffektivität durch Berechnung der Gesamtanlageneffektivität in Abhängigkeit vom Verfügbarkeitsfaktor, vom Leistungsfaktor und vom Qualitätsfaktor unter Gewichtung anhand der Klassifizierung der zu produzierenden Faltschachtel berechnet wird.
-
Typische Fehler, welche das Controlling gemäß der Erfindung aufdecken kann, können zum Beispiel darin bestehen, dass Produktionsparameter (Transport- / Produktionsgeschwindigkeit, Abstand der Faltschachteln bzw. Faltschachtelzuschnitten, aufgetragene Klebstoffmenge usw.) einer Maschine falsch bzw. nicht zum Faltschachteltyp passend eingestellt wurden; es liegt in diesem Fall kein Maschinendefekt im eigentlichen Sinne vor, der zu einem schlechteren Produktionsergebnis führt. Zum Beispiel ist es denkbar, dass eine zu große Menge an Klebstoff auf die Laschen aufgetragen wird, was zum einen zu einer unnötigen Erhöhung der Kosten führt, zum anderen aber auch die Produktionszeit pro Faltschachtel in die Höhe treibt, zumal ein Auftrag einer größeren Klebermenge in der Regel auch mit einem höheren Zeitaufwand verbunden ist. Darüber hinaus kann eine zu hohe oder zu geringe Menge an Klebstoff auch dazu führen, dass der Anteil an Ausschussteilen bei der Produktion wächst. Genauso können aber auch technische Fehler passieren und erkannt werden, etwa das Verstopfen von Düsen, der Ausfall etwaiger Sensoren innerhalb der Faltschachtelklebemaschine oder sonstige Auswirkungen aufgrund von Alterungserscheinungen einzelner Bauteile.
-
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird nicht nur das reine Produktionsergebnis zur Beurteilung herangezogen, sondern es werden auch die Bedingungen, wie zum Beispiel der Faltschachteltyp berücksichtigt, welche wesentlich dazu beitragen, wie lange ein Produktionsprozess für eine Faltschachtel dauert. Zum Beispiel wird für die Produktion einer Faltschachtel mit einer relativ hohen Anzahl an Faltungen oder einer hohen Steifigkeit der Faltschachtel in der Regel mehr Zeit benötigt als für eine einfache Faltschachtel, sodass die Produktion der einfachen Faltschachtel in der Regel schneller vonstattengehen kann. Denn der Umstand, dass ein aufwendiger Faltschachteltyp meist mehr Zeit in der Produktion verlangt als ein einfacher, ist nicht auf Fehler in der Produktion, weder auf technische Fehler noch auf menschenbedingte Fehler wie eine Fehleinstellung bei den Produktionsparametern zurückzuführen, sondern liegt an der Komplexität der Faltschachtel.
-
Die Erfindung bietet jedoch nun die Möglichkeit, derartige Produktionsprozesse genauer miteinander vergleichen zu können, sodass der Anlagenbetreiber zum Beispiel ableiten kann, ob eine größere Produktionsdauer für eine aufwendigere Faltschachtel bereits das bestmögliche Ergebnis darstellt oder noch weiter optimiert werden kann. Dementsprechend kann erfindungsgemäß eine Auswertung durch Vergleich der gewichteten Gesamtanlageneffektivität mit einem Sollwert bzw. mit einer zuvor berechneten gewichteten Gesamtanlageneffektivität erfolgen.
-
Erfindungsgemäß wird die Erfassung des Verfügbarkeitsfaktors bzw. die Erfassung des Leistungsfaktors sowie gegebenenfalls auch die Erfassung des Qualitätsfaktors sensorisch vorgenommen. Grundsätzlich können zum Beispiel bei der entsprechenden Faltschachtelmaschine Sensoren angebracht sein, welche ermitteln, wie viele Faltschachteln produziert werden. In der Regel kann auch durch eine optische Kontrolle oder durch andere Kontrollverfahren sensorisch ermittelt werden, ob die jeweilige produzierte Faltschachtel den Anforderungen entspricht oder nicht. Freilich kann auch die Betriebsdauer der Faltschachtelklebemaschine bei der Produktion gemessen werden.
-
In besonders vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Kontrollverfahren somit auch während des zu überwachenden Produktionsprozesses durchgeführt werden. Optional kann die Qualitätsüberwachung auch in Echtzeit durchgeführt werden, was ein unmittelbares Erkennen von Fehler oder zu verbessernden Produktionsschritten und daher auch ein unmittelbares Eingreifen in die Produktion erlaubt. Hierdurch können Zeit und Kosten eingespart werden.
-
Darüber hinaus kann bei einer Weiterbildung der Erfindung auch die Klassifizierung des Faltschachteltyps grundsätzlich sensorisch erfolgen. Beispielsweise kann eine entsprechende Faltschachtel optisch hinsichtlich ihrer Formgebung und Konturen einschließlich etwaiger Faltkanten erkannt werden. Denkbar ist zudem, dass die Faltschachteln mit einer Codierung, wie zum Beispiel einem Barcode oder einem 2-D-Code versehen sind, die unmittelbar Auskunft über den entsprechenden Faltschachteltyp und die zugehörige Klassifizierung geben, d.h. eine Zuordnung in der entsprechenden Datenbank herstellen können. Darüber hinaus sind auch weitere Erkennungsmöglichkeiten über RFID, Magnetstreifen oder dergleichen denkbar. Schließlich wird der Automatisierungsprozess mit Kosten- und Zeitvorteilen somit durch eine entsprechende Ausführungsform der Erfindung weiter vorangebracht.
-
Bei einer Ausführungsform wird typischerweise eine Faltschachtel-Klebemaschine mit einer Transportvorrichtung, insbesondere einem Förderband zum Transport des Faltschachtelzuschnitts / des Faltschachtelrumpfs bzw. der Faltschachtel, ferner eine Klebevorrichtung zum Auftragen von Klebstoff auf die entsprechenden Kleberlaschen eingesetzt. Klebevorrichtungen können im Sinn dieser Anmeldung Düsenauftragseinrichtungen sein, deren Düsenöffnung mit dem Faltschachtelsubtrat in Kontakt steht oder über einen Luftspalt Klebstoff auf diesen aufträgt. Eine Klebevorrichtung kann auch eine Leimscheibe sein, das aus einem Behälter Klebstoff schöpft und in Kontakt auf die Klebelasche überträgt.
-
Klebevorrichtung und Transportvorrichtung sind grundsätzlich zwei Maschinenkomponenten, die aufgrund der hohen Zahl an Parametern sehr oft je nach aktuell zu produzierendem Faltschachteltyp neu eingestellt werden müssen, wobei vor allem die Klebevorrichtung zum Auftragen des Klebstoff in der Regel vergleichsweise fehleranfällig ist, da hier der Auftrag- bzw. die Auftragsmenge an Klebstoff falsch eingestellt sein kann, die Temperatur des Klebstoffs vom Soll-Wert abweicht und sich somit auf das Fließverhalten und die geförderte Menge des Klebstoffs auswirkt, oder die Düsen verstopfen mit der Zeit und können somit nicht mehr die gewünschte Klebstoffmenge liefern. Auch die Einstellung der Temperatur wirkt sich sehr stark auf das Fließverhalten und die Flussmenge des Klebstoffs aus, sodass auch hier ein Controlling vorteilhaft ist.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können sensorisch wenigstens folgende Größen bzw. mindestens eine der folgenden Größen als Produktionsprozessdaten erfasst werden:
- - Z.B. die Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung, denn auch diese kann durchaus von Faltschachteltyp zu Faltschachteltyp variieren. Sind zum Beispiel Bearbeitungsvorgänge wie Faltvorgänge oder Ausrichtvorgänge nicht so aufwendig oder zeitintensiv, kann in der Regel die Geschwindigkeit der Transportvorrichtung bzw. des Förderbandes grundsätzlich erhöht werden.
- - Darüber hinaus kann auch der Abstand der Faltschachteln zueinander optimiert werden, sodass ohne Erhöhung der Ausschussteile eine höhere Produktion stattfindet.
- - Zudem kann zum Beispiel auch die Flussmenge des aufzutragenden Klebstoffs an der Klebevorrichtung gemessen werden.
-
Unter Berücksichtigung dieser Produktionsprozessdaten kann im Vergleich mit Soll-Werten bzw. Vergleichswerten der Produktionshistorie wirksam ein Rückschluss gezogen werden, ob eine gezielte Leistung der Faltschachtelmaschine bzw. -anlage optimiert werden muss oder nicht.
Die Gesamtanlageneffektivität kann im Allgemeinen als Produkt des Verfügbarkeitsfaktors, des Leistungsfaktors und des Qualitätsfaktors berechnet werden. Dies ermöglicht die Erzeugung einer einfachen Kennzahl, welche all diese Faktoren berücksichtigt. Im Anschluss daran erfolgt bei einem Ausführungsbeispiel eine Gewichtung der Gesamtanlageneffektivität durch Multiplikation der Gesamtanlageneffektivität mit einem Gewichtungsfaktor, welcher in Abhängigkeit wenigstens eines der folgenden Parameter aus der Klassifizierung des Faltschachteltyps folgt und zum Bespiel berücksichtigt:
- - Anzahl der Faltungen und/oder
- - Anzahl der Klebestellen und/oder
- - Größe der Klebeflächen und/oder
- - Zahl der Rotationsbewegungen der Faltschachtel in der Transportvorrichtung usw.
-
Die Transportvorgänge, mit denen Faltschachtelzuschnitte / Faltschachtelrümpfe bei der Herstellung durch eine Produktionsmaschine bewegt werden, können je nach Faltschachteltyp variieren und somit technisch aufwendiger und/oder zeitaufwendiger sein. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die gewichteten Gesamtanlageneffektivitäten mit den zugehörigen Produktionsprozessdaten jeweils unterschiedlicher Produktionsprozesse bzw. zeitlich unterschiedlich vorgenommener Produktionsprozesse in der Auswertedatenbank gespeichert werden. Auf diese Art und Weise ist es möglich, das Überwachungsverfahren während der Produktion durchzuführen, und zwar in dem Maße, dass die Auswertung auch gewichtete Gesamtanlageneffektivitäten aus der Vergangenheit als Soll- und/oder Vergleichswerte berücksichtigt.
-
Während der Produktion können gewissermaßen eine Echtzeit-Qualitätsüberwachung und ein Echtzeit-Controlling erfolgen, sodass etwaige Anpassungen, Korrekturen oder sonstige Eingriffe zur Optimierung des Produktionsprozesses bereits kurze Zeit nach Aufnahme der Produktion vorgenommen werden können. Durch diese Maßnahme ist also ein erheblicher Kosten- und Zeitvorteil möglich.
-
Bei dieser Form der Auswertung könnten in vorteilhafter Weise Rückschlüsse gezogen werden, die unmittelbar zum Ergebnis haben, welche Maßnahme zur Produktionssteigerung heranzuziehen ist, zum Beispiel:
- - ein Wartungsbedarf, insbesondere der mit den abweichenden Produktionsprozessdaten in Zusammenhang stehenden Maschinenkomponente der Faltschachtelklebemaschine
- - die Notwendigkeit eines Kontrollbefehls an die Steuerungsvorrichtung, um zum Beispiel die Geschwindigkeit des Transportbandes zu erhöhen, den Auftrag der Klebevorrichtung zu verändern oder um den Abstand der Faltschachtelzuschnitte bzw. Faltschachteln innerhalb der Produktion zu vergrößern oder zu verkleinern.
-
Erfindungsgemäß zeichnet sich dementsprechend eine Kontrollvorrichtung zur Kontrolle des Klebstoffauftrags bzw. zur Qualitätsüberwachung für eine Faltschachtelklebemaschine zur Produktion von Faltschachteln dadurch aus, dass das erfindungsgemäße Kontrollverfahren durchgeführt wird, wobei diese eine Datenbank mit den entsprechenden Klassifizierungsdaten zur Klassifizierung von Faltschachtelpflichten aufweist sowie eine Auswertungsvorrichtung, mit der die gewichtete Gesamtanlageneffektivität in Abhängigkeit vom Verfügbarkeitsfaktor, vom Leistungsfaktor, vom Qualitätsfaktor sowie unter Gewichtung der Faltschachtel-Klassifizierung berechnet wird. Diese Auswertevorrichtung kann entsprechend auch einen Vergleich mit der gewichteten Gesamtanlageneffektivität mit einem Sollwert bzw. mit einer zuvor berechneten gewichteten Gesamtanlageneffektivität durchführen. Ferner umfasst die Kontrollvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Faltschachtelklebemaschine. Es ist zudem eine Ausgabeschnittstelle vorgesehen, die zumindest die Ergebnisdaten entweder an eine Auswertedatenbank, deren gespeicherte Daten zur späteren Auswertung herangezogen werden können, oder ein Ausgabegerät abgibt oder sogar ein den Befehl an die Steuerungsvorrichtung vorsieht. Denkbar ist auch, dass die Auswertedatenbank oder das Ausgabegerät Teil der Kontrollvorrichtung sind. Im Zusammenhang mit der Umstellung auf Industrie-4.0-Standards können die Ausgabedaten auch an ein Netzwerk bzw. drahtlos an ein Smart-Device weitergegeben werden, sodass mit einem entsprechenden Endgerät unmittelbar eine Kontrolle des Prozesses möglich ist. Denkbar ist auch, dass eine Schnittstelle bei der Kontrollvorrichtung vorgesehen ist, die Daten oder Befehle anderer Geräte empfängt und bei der Auswertung berücksichtigt.
-
Die Qualitätsüberwachung der Faltschachtel kann die Überwachung geometrischer Merkmale der Faltschachtel, die Überwachung von Faltvorgängen, die Überwachung von aufgespendeten Produkten, wie zum Beispiel Fenster, die Überwachung von Druckbildern oder Codes, die Überwachung von Doppeleinzügen von Faltschachteln umfassen.
-
Je nach Ausführungsform der Erfindung können sensorisch entsprechend Verfügbarkeitsfaktor, Leistungsfaktor und Qualitätsfaktor wie oben beschrieben gemessen werden. Des Weiteren sind zahlreiche Produktionsprozessdaten wie Transportgeschwindigkeit, Faltschachtelabstand oder die Flussmenge beim Klebstoffauftrag sensorisch erfassbar und können demzufolge bei der Auswertung mit berücksichtigt werden. Insbesondere kann optisch auch die Faltschachtel-Geometrie gemessen werden, sei es durch unmittelbare Messung der Kanten als auch durch Erfassung einer Codierung (z.B. ein 2-D-Code). Anhand des Faltschachtelstyps können Auskünfte über dessen produktionsrelevante Eigenschaften erhalten werden. Auf diese Weise kann das Verfahren schnell bis hin zur Echtzeitanalyse durchgeführt werden, sodass im Controlling unmittelbar die Möglichkeit zum Eingreifen während der Produktion möglich ist.
-
Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung kann die Auswertevorrichtung / Auswerteeinheit dazu ausgebildet sein, einen Wartungsbedarf oder eine Prozessoptimierung durchzuführen oder je nach Situation auch Kontrollbefehle an die Steuerungsvorrichtung zu senden. Insbesondere können einzelne Maschinenkomponenten überprüft werden oder auch Maschinenparameter kontrolliert werden, sodass es unmittelbar möglich ist, ohne größeren Aufwand die Fehler oder Schwachstellen in der Produktion aufzudecken.
-
Ausführungsbeispiel
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Im Einzelnen zeigt:
- 1: eine schematische Darstellung eines Kontrollverfahrens bzw. einer Kontrollvorrichtung gem. der Erfindung.
-
1 zeigt ein Kontrollverfahren 1 bzw. eine Kontrollvorrichtung gemäß der Erfindung. Mit dem Kontrollverfahren wird der Produktionsprozess 2 einer entsprechenden Faltschachtelklebemaschine überwacht. Zunächst wird eine Faltschachtel 3 von einem optischen Sensor 4 erkannt und sodann eine Klassifizierung 5, hier: mittels eines ECMA-Codes über die Datenbank 6 zugeordnet. Der Aufbau des ECMA-Codes in seiner gegenwärtigen Form wird anhand eines Beispiels erläutert:
wobei: - - A: Angabe der Gruppe, etwa Faltschachtel mit Längsnahtklebung,
- - 55.00.03.00: vier nachfolgende Ziffernpaare für die Variablen (55: Bodensteckverschluss, 00: nicht definiert, 03: Anlenkung des Steckverschlusses der Seite 3, 00: nicht definiert),
- - 82: ein sich anschließendes Ziffernpaar für Sonderfunktion (zwei Hauptklappen mit Hohldeckel),
- - M: manuelles Konfektionieren (stattdessen „A“ -automatisiertes Konfektionieren).
-
Sensorisch wird ebenfalls die Betriebsdauer zwischen zwei, wie auch immer bedingten, Produktionsstillständen Δt über den Sensor 7 überwacht.
-
Innerhalb der Produktion wiederum überwachen die Sensoren 8, 9, 10 jeweils Größen wie den Abstand der Faltschachteln zueinander während der Produktion bzw. auf dem Förderband, die Geschwindigkeit des Förderbandes sowie die Auftragsmenge beim Auftragen des Klebstoffs, z.B. den Klebstofffluss während des Auftrags. Ein Zähler 11 überwacht die Menge an fertigen Faltschachteln 13, welche wiederum hinsichtlich ihrer Qualität über den Sensor 12 detektiert wird. Über den Sensor 12 wird auch bestimmt, wie viel Ausschuss insgesamt vorliegt. Über die Sensoren 7, 11, 12 in erster Linie können somit jeweils der Verfügbarkeitsfaktor, der Leistungsfaktor und der Qualitätsfaktor bestimmt werden. Hierzu werden die Daten der Sensoren 7, 11, 12 an die Auswerteeinheit 14 weitergeleitet. Zudem können die Daten der Sensoren 8, 9, 10, welche die Produktionsprozessdaten repräsentieren und das Ergebnis der Klassifizierung 5 an die Auswerteeinheit 14 geleitet werden. Die Auswerteeinheit 14 wertet die Daten aus und berechnet eine gewichtete Gesamtanlageneffektivität. Für die Gewichtung wird vor allem die Klassifizierung 5 benötigt, da diese Auskunft darüber gibt, wie aufwendig die Produktion der entsprechenden Faltschachtel 3 einzuschätzen ist.
-
Die Daten der anderen Sensoren 8, 9, 10 werden vor allem bei der Auswertung benötigt, um schlussfolgern zu können, an welcher Stelle der Produktion 2 Optimierungsbedarf besteht, d.h. welcher Produktionsparameter verändert werden sollte oder in welchem Teil der Anlage eine Reparatur oder Wartung fällig wird.
-
Die Resultate der Auswerteeinheit 14 können auf einem Display angezeigt oder mittels eines Rechners (in der Auswerteeinheit 14 oder auf einem sonstigen, externen Rechner) weiterverarbeitet werden. Die Auswertung in der Auswerteeinheit 14 kann unter anderem den Vergleich mit Soll-Werten bzw. zuvor gespeicherten Produktionsresultaten in Form von gewichteten Gesamtanlageneffektivitäten beinhalten. Im Anschluss an die Auswertung kann also von der Auswerteeinheit 14 einen Befehl erzeugt werden, der an die Steuerungsvorrichtung 15 weitergeleitet wird, mit welcher der Produktionsprozess 2 gesteuert wird, um die Produktion 2 optimieren zu können. Der Befehl kann also zum Beispiel eine Änderung der Parameter veranlassen. Denkbar ist grundsätzlich auch, dass die gewichtete Gesamtanlageneffektivität in Gegenüberstellung zu Soll-Werten angezeigt wird, oder das der Wartungsbedarf zusammen mit dem zugehörigen, zu wartenden Teil der Anlage angezeigt wird.
-
Allen Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ist gemeinsam, dass eine Datenbank mit Klassifizierungsdaten zur Klassifizierung von Faltschachteltypen genutzt wird, um die Faltschachtel einem Falschachteltyp zuzuordnen und somit dieser eine Klassifizierung zuzuweisen, aus welcher insbesondere hervorgeht, wie aufwendig die Produktion ist, sodass eine aus Leistungsfaktor, Qualitätsfaktor und Verfügbarkeitsfaktor berechnete Gesamtanlageneffektivität gewichtet werden kann. Dabei können auch weitere Produktionsprozessdaten berücksichtigt werden, um hieraus schließlich auszuwerten, welche Verbesserungen bzw. Fehler innerhalb der Produktion aufgezeigt werden können und/oder welche Prozessparameter zur Optimierung der Produktion geändert werden können. Darüber hinaus kann auf eine Wartungsanfälligkeit hingewiesen werden bzw. es werden von einer Auswerteeinheit unmittelbar technische Steuerbefehle generiert und an eine Steuerungsvorrichtung übermittelt.
