EP3583475A1 - Verpackungsanlagendatenvermittlung sowie verfahren zum betreiben einer verpackungsanlagendatenvermittlung - Google Patents

Verpackungsanlagendatenvermittlung sowie verfahren zum betreiben einer verpackungsanlagendatenvermittlung

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Publication number
EP3583475A1
EP3583475A1 EP18700215.9A EP18700215A EP3583475A1 EP 3583475 A1 EP3583475 A1 EP 3583475A1 EP 18700215 A EP18700215 A EP 18700215A EP 3583475 A1 EP3583475 A1 EP 3583475A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
packaging
state
program module
metadata
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18700215.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Eickhoff
Steffen Maus
Markus Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SIG Services AG
Original Assignee
SIG Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SIG Technology AG filed Critical SIG Technology AG
Publication of EP3583475A1 publication Critical patent/EP3583475A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/04—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/10—Sequence control of conveyors operating in combination
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45048—Packaging

Definitions

  • Packaging Equipment Data Switching and Method of Operating Packaging Equipment Data Exchange The subject matter relates to packaging equipment data exchange, a method of operating packaging equipment data exchange, a computer program and a server for packaging equipment data exchange.
  • Packaging systems are known in which a variety of different devices and components are often used, such as
  • Drinking straws, points, cardboard boxes and cartoners are mostly come from different manufacturers and provide packaging equipment data, such as packaging equipment status data representative of the condition of the respective equipment, in various data formats for processing by a packaging equipment data exchange and / or other equipment / components of the packaging equipment. Also, facilities from different manufacturers make different packaging equipment data, such as packaging equipment status data representative of the condition of the respective equipment, in various data formats for processing by a packaging equipment data exchange and / or other equipment / components of the packaging equipment. Also, facilities from different manufacturers make different packaging equipment data, such as packaging equipment status data representative of the condition of the respective equipment, in various data formats for processing by a packaging equipment data exchange and / or other equipment / components of the packaging equipment. Also, facilities from different manufacturers make different packaging equipment data, such as packaging equipment status data representative of the condition of the respective equipment, in various data formats for processing by a packaging equipment data exchange and / or other equipment / components of the packaging equipment. Also, facilities from different manufacturers make different packaging equipment data, such as packaging equipment status data representative of the condition of the respective equipment
  • a problem with these packaging systems is therefore that the packaging system data made available by the facilities of the packaging installation can not be further processed and evaluated uniformly due to the different data formats, so that individual packaging plants can be customized
  • Components is particularly easy to customize.
  • This task is objectively by a
  • Packaging installation data exchange device according to claim 1. Furthermore, the object is achieved by a method according to claim 15 and a
  • a packaging installation can be understood as an installation for packaging goods such as, for example, foodstuffs.
  • a packaging installation can be understood to mean a beverage filling installation and / or a part of a beverage filling installation.
  • a variety of different components is often used such as filling machines, applicators for applying closures and / or straws, switches, boxers and cartoners.
  • Devices run various applications (e.g., in the form of a computer program executed by a processor of this component)
  • packaging plant data in particular packaging plant state data, state data or packaging packaging state parameter values
  • various data formats and / or via various machine interfaces for processing by a packaging plant data exchange and / or other facilities and / or applications.
  • Machine information exchanged information can be further processed with software interfaces, as described below.
  • cardboard / plastic / metal composite packaging are known, which are used for different flowable or pourable products.
  • the main field of application of corresponding cardboard / plastic / metal Composite packaging is the packaging of beverages and heat-treated, in particular pasteurized, foodstuffs.
  • Packaging is available in different forms. These are typically cuboid, cubic and cylindrical. One big difference is e.g. still with regard to the packing head, which is predominantly designed as a so-called gable or sloping gable.
  • Packaging can be done in different ways and in different ways
  • Materials are produced.
  • a widespread possibility of their production is to produce a blank from the packaging material, from which by folding and further steps, first a packing jacket is produced and one end thereof can be closed. Through the still at least partially open portion of the packaging jacket, the package can then be filled.
  • a packaging blank is formed on a mandrel of a mandrel wheel.
  • Packing coats are very flat and thus can be stacked to save space. In this way, the blanks or packing coats can be made at a different location than the folding and filling of the packaging coats done.
  • a material composites are often used, for example, a composite of several thin layers of paper, cardboard, plastic or metal, especially aluminum.
  • Such packaging can be found in particular in the
  • a packaging equipment data exchange for example, one of a server device or a server system (e.g.
  • Server device or the subject server system which may be both virtual and immediate) provided function for conveying packaging plant state data (packaging plant parameters and / or state data) between different applications and / or facilities / components of a packaging system.
  • packaging equipment data exchange is provided by a computer program (eg, the subject computer program) executed by at least parts of a processor of the server device or the server system.
  • the computer program is a middleware program and / or a service layer program.
  • a buffer of packaging equipment data exchange contains
  • an intermediate storage of the packaging system data exchange only includes current state values for different states of the packaging installation.
  • a cache of packaging equipment data exchange may include a limited number of historical state values for the various states of the packaging plant in addition to the current state values for various states of the packaging plant.
  • the state value of a state datum or a variable may be different at different times. It is possible for a variable or a status data in each case a current state value and possibly historical
  • State values can be provided with a time stamp, so that a time assignment of a state value is possible and a temporal sequence of state values of a state datum can be reconstructed.
  • the cache serves as a cache to prevent the packaging equipment data exchange from having to access the persistent storage to access each state value. Also, the cache can serve as a buffer to buffer downtime in the persistent data store.
  • Caching can reduce downtime between the
  • the buffer is formed as a bidirectional memory, which allows both read accesses and write accesses.
  • the buffer of the packaging equipment data exchange is part of a memory (e.g., program and / or main memory) of the memory
  • the packaging equipment data exchange in particular a program module, implements at least one instance of a data input interface for
  • a data input interface Communicate with facilities / components and / or applications of the packaging plant via the program module ready. If a data input interface is mentioned below, this can also be understood as meaning an instance of a data input interface. In particular, a
  • Program module or an instance of a program module provide methods for instantiating instances of data input interfaces, or a program module can provide a method as a data input interface. It is understood that the packaging equipment data exchange via the
  • Data input interface with a program module of other devices / components and / or applications of the packaging system can communicate at least indirectly (for example, data from the other components and / or
  • a program module may also include an instance of a
  • the communication takes place when a packaging device or
  • Components and / or application of the packaging system communicates using a program module (eg a plug-in) via the data input interface.
  • a program module may, for example, be adapted to the device / component and / or application of the packaging system. For example, one is
  • Program module set up by the device / component and / or
  • Packaging system prepared data and / or convert (for example, convert it into a predetermined data format) and then output via the data input interface or through the
  • Data input interface to communicate is set up, for example, via
  • Data input interface received confirmation and / or
  • the program module can communicate via a standardized data input interface.
  • Data input interface can be implemented identically for all types of program modules.
  • each program module may implement an instance of a data input interface to which the
  • Packaging devices / components provide their data in highly different ways via partially proprietary machine interfaces and require a variety of data models and data structures.
  • Packaging plant data transfer must be objectively to such
  • a system integrator only has to be responsible for the respective Setup interface to create a suitable program module and then to the full functionality of the
  • More complex state data and the calculation of system parameters can be provided individually in a program module.
  • the access to status data or state values takes place via an access interface (preferably
  • the packaging plant data exchange can receive packaging plant state data from facilities / components and / or applications of the packaging plant via the respectively adapted program module.
  • the program module can be inserted at the data input interface
  • the machine data object is suitable for describing a machine. Also, alternatively or cumulatively, the program module at the
  • a state data object comprising at least metadata of the state object and create a state value of the packaging device.
  • Creating can be understood as instantiating a data object and / or creating and / or creating a state data in an object
  • the data input interface provides means by which the program module in the packaging equipment data exchange or at the Data input interface can create the state data object.
  • the program module in the packaging equipment data exchange or at the Data input interface can create the state data object.
  • first instances of a state data object / machine data object can be created at the data input interface, and in the instance of a state data object / machine data object, the program module can store the metadata of the
  • the metadata of the machine data object preferably comprise
  • the data fields may contain a unique identifier, a name, a serial number and / or a machine category. Furthermore, a name of a program module, an information whether the machine is connected to the program module and / or communicates with and / or a
  • the data input interface provides means by which the program module in the packaging system data exchange or in the
  • Data input interface can create a machine data object.
  • instances of machine data objects can first be created at the data input interface and, in the instance of a machine data object, the
  • Program module set the metadata.
  • a packaging device can be made known in a standardized form of packaging equipment data exchange.
  • a state data object can contain both state values and metadata, as well as functions.
  • the functions can be used to execute rules on the state data object.
  • a function may be the return of values that correspond to a filter criterion, and a function may, for example, equality with Check a transferred instance of another state value object and return a corresponding Boolean value.
  • a state value of a packaging installation may, for example, be understood to mean a value which is characteristic for a current and / or a past state of the packaging installation and / or a component of the packaging installation. Examples of such a state value are, for example, by a sensor of the packaging system and / or a component of
  • Packaging system recorded measured value and / or an index of the
  • Packaging installation and / or a component of the packaging plant such as a plant and / or component performance [. Packaging / hour) and / or Overall Equipment Effectiveness (OEE).
  • a state data object as well as a machine data object may include an instance of a unique identifier.
  • the unambiguous connoisseur can likewise be a data object and in each case be loaded as an instance in an instance of a state data object and / or a machine data object.
  • Unique connoisseur can contain functions and values.
  • the functions allow e.g. serialize the data object, create a hash code for the data object, check for equality with a passed instance of another data object.
  • Packaging device of packaging equipment data exchange store in a standardized form.
  • Metadata of the state object allow to describe the state object. Using the metadata, a state object can be clearly identified. With the help of metadata, a state object can be found. With the help of metadata, a state object can be suitable
  • the metadata of the state object preferably comprise different data fields.
  • the data fields can be a unique connoisseur or an instance of a unique connoisseur object, a name, a name a program module, a unique identifier of the data source, or an instance of a unique identifier object, a unique identifier of the component / device or application from which the state object into the
  • Packaging entity data exchange or an instance of a unique identifier object, a unique identifier of the component / device or application from which the state value originates or contains an instance of a unique identifier object, a category, a data type, a synonym and / or an identifier be.
  • the state values can preferably be stored as word (integer), string or double word.
  • the unit and / or the type of measurement can be stored in the category and data type metadata.
  • Some packaging devices have a standard machine interface.
  • the machine interfaces can be used to store data in particular according to the PackML
  • the machine interfaces can preferably be addressed by the transport protocol OPC UA.
  • the metadata of the packaging device can be understood as a "nameplate.”
  • the metadata can be read out in a standardized manner and can be read by the program module of the
  • Packaging device are adjustable, editable and in particular programmed and that the program module this metadata of the packaging device for the Provides machine data object.
  • the system integrator needs for such
  • Packaging facilities create a customized program module, which can specify the metadata of the machine data object independently.
  • a packaging device can be integrated, which has a proprietary interface.
  • Status data is at least partially not retrieved via the machine interface.
  • Condition values via the machine interface of the packaging device assigns these state values and provided for the state data object.
  • the system integrator must create a customized program module for such packaging devices, which contains the metadata of the
  • Packaging device to be integrated which is a proprietary
  • status data is the
  • Program module the state value via the machine interface of the
  • a state data object can be created at intervals, eg cyclically or when the state value changes, and made available to the data input interface in the standardized format by the program module.
  • some packaging devices have a standard machine interface. These can be used to exchange data, in particular in the PackML standard. These machine interfaces can preferably be addressed by the transport protocol OPC UA.
  • the program module can use metadata of the state data object via the
  • the metadata can be read out in standardized form and made available in a standardized manner in a machine data object by the program module of the data input interface.
  • identifier with which state data objects can be assigned to specific groups.
  • Such an identifier also called day, can by the
  • Program module can be specified.
  • the data model can provide a list of available identifiers from which one can be selected. This leads to a uniform grouping of status data objects.
  • Packaging equipment data exchange aims to facilitate a system integration of various packaging equipment. This is also achieved by using the data input interface to create instances of
  • Machine objects and status data objects in a unified data model is set up. Through the unified data model, the processing of the data in the packaging plant data exchange by various components,
  • Program modules and database modules can access a unified set of data (instances of data objects), though two or more
  • a wide variety of packaging equipment to be integrated into the system can.
  • Each packaging device and each state is uniformly represented in the system by at least one instance of a machine data object and / or a state data object. Integrating new packaging devices in the system is simplified because only one program module at a time
  • Packaging device must be adjusted, the data input interface to the packaging system data transfer remains identical. Even new ones
  • the status data are made available exclusively via a program module which follows the data model of the packaging system data exchange and is adapted on the other side for the respective field of application, in particular adapted to a machine interface of a packaging device.
  • Examples of a state value are a measured value acquired by a sensor of the packaging installation and / or a component of the packaging installation and / or a characteristic number of the packaging installation and / or a component of the packaging system
  • Packaging equipment such as plant and / or component performance (e.g., packages / hour) and / or Overall Equipment Effectiveness (OEE). This can also be understood as a system parameter.
  • the at least one first state value represented by the first packaging plant state data is stored, for example, in a database (a persistent store) that need not be part of the packaging plant data exchange.
  • a persistent store is part of the persistent store
  • the persistent memory is used, for example, for permanently storing the state values obtained by the packaging system data exchange.
  • state values obtained by the packaging system data exchange.
  • historical and current state values are stored for different states of the packaging installation.
  • a current state value is to be understood as a value representative of a current state of the packaging installation. For example, this is the state value for this state, represented by packaging plant state data that was last checked for that state by an instance of
  • a state value can also be calculated and provided in particular by a program module.
  • a historical state value for a state is, for example, a state value represented by packaging plant state data that was previously (i.e., prior to the most recently obtained state for that state
  • Packaging equipment status data by the packaging equipment data exchange.
  • State values can be stored in a state data (variable)
  • the packaging equipment data exchange preferably provides one
  • Data storage interface communicates with the persistent storage through a database module (e.g., send data objects to be stored to the persistent storage and / or receive storage failure and / or storage acknowledgment notifications from the persistent storage).
  • a database module e.g., send data objects to be stored to the persistent storage and / or receive storage failure and / or storage acknowledgment notifications from the persistent storage.
  • Data storage can work, in each case a database can be addressed by a specially adapted database module.
  • the database engine can communicate with a standardized data storage interface.
  • Datastore interface can be the same for all types of database engines.
  • the data storage interface can also work with the same data model as the data entry interface. On the other hand, one each
  • Database module for each configured at least one database. It was recognized that different databases provide their data in very different ways via partially proprietary interfaces or
  • a system integrator only has to create a suitable database module for the respective database and can then access the full database
  • Metadata may be, in particular, the condition data uniquely identifying criteria (unique connoisseur).
  • a unique connoisseur may in particular be a name and a data source within the metadata
  • Packaging plant data exchange thus ensures consistency of the data. To ensure that the cache, the data input interface, and the data storage interface can reliably and uniquely access the state data, they form a common switching network. In order to further ensure that data within the packaging plant data exchange is changeable exclusively via the said interfaces
  • a program module can exchange state data with the packaging equipment data exchange exclusively via the switching network.
  • the program modules are preferably transparent to each other and can not communicate with each other. Rather, all communication takes place
  • Data input interface and the data storage section are operated independently of each other. This means that instances of program modules communicate independently via the one data input interface and one access interface. Between the interfaces is a communication
  • Each instance of a program module carries the data communication with the associated one
  • packaging plant parameters can be understood as state data objects.
  • packaging equipment parameters such as OEE or other information related to the packaging equipment may be calculated from the packaging equipment condition data. Each of these calculations requires at least read access to the
  • Packaging system state data results of the calculation can be considered new Packaging equipment status data are fed via the data input interface in the data exchange.
  • a program module which is set up for the calculation of packaging installation parameters, first accesses the state data in read-only fashion, and then changes or changes
  • Calculation of a packaging equipment status value feeds this condition value into the packaging equipment data exchange via the data input interface.
  • packaging plant status data may be formed from metadata and state values.
  • the status data can be clearly identified and assigned with the help of the metadata.
  • the state values then describe certain states, in particular values detected by sensors or values calculated using algorithms.
  • Access packaging equipment status data In order to initiate such access, the program modules must be aware of within the
  • Latch preferably a read interface, via which an immediate read access to at least the metadata is made possible.
  • the buffer is equipped so that it preferably stores state data, in particular in the form of a cache. It is not necessary for the buffer to permanently hold all status data. In particular, it is possible that the cache stores only metadata in parts. It is also possible that the cache is only a subset of all available
  • the cache preferably retrieves metadata about all available state data from the persistent data store and for a
  • the Latch be equipped so that it searches for the corresponding packaging equipment status data via the data storage interface in the database. If corresponding state data are found in the database, the metadata for this purpose can preferably first be made available to the intermediate memory via the data memory interface. According to one embodiment, it is proposed that accesses to the
  • Data storage interface are triggered only by the packaging equipment data exchange, with accesses to the data input interface via a
  • Program module are triggered.
  • the data storage interface is preferably accessible only via the buffer, so that a consistent data storage is ensured in the database. Read accesses and / or write accesses to status data via the program modules preferably take place via the data input interface and / or the access interface.
  • the program modules are transparent to each other. Immediate communication between two program modules is prevented. This ensures that any change to state data about the
  • the persistent store is configured to communicate a corresponding store acknowledgment notification to the server A data storage interface when the at least one first state value represented by the packaging equipment status data has been stored in the persistent storage.
  • the persistent memory is set up for
  • the persistent memory is configured to permanently store current and historical state values of the packaging installation.
  • the persistent store for example, historical and current state values for different states of the packaging plant will be stored.
  • the persistent store for example, historical and current state values for different states of the packaging plant will be stored.
  • a packaging plant data exchange is, for example, by a
  • a state value of the packaging installation represents a measured value acquired by a sensor of the packaging installation.
  • the state value may include the measured value and / or the
  • Measured value correspond.
  • the state value may also contain, for example, a count value and / or a truth value.
  • a count value may represent, for example, the frequency that the measured value was detected by the sensor; such a truth value indicates, for example, whether the measured value is greater than a threshold value and / or less than a threshold value and / or equal to a threshold value.
  • sensors for detecting the measured value are a temperature sensor, a light barrier sensor, a pressure sensor, a humidity sensor, a camera, a voltage sensor and / or a fill level sensor.
  • a computer program may include program instructions that cause a processor to execute and / or control the subject method when the computer program is executed by the processor. In this case, either all steps of the method can be controlled, or all steps of the method can be executed, or one or more steps can be controlled and one or more steps can be executed. Under a processor are intended in this specification, among others
  • Control units microprocessors, microcontrollers such as microcontrollers, digital signal processors [DSP], application specific integrated circuits (ASICs) or Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) can be understood, for example, over a network such as the Internet, a telephone or mobile network and / or
  • the computer program may be at least partially software and / or firmware of a processor, and may equally be implemented at least in part as hardware.
  • the computer program may be on a computer readable
  • Storage medium to be stored for example, a magnetic, electrical, optical and / or other storage medium.
  • the storage medium may for example be part of the processor, for example a (non-volatile / persistent or volatile) program memory of the processor or a part thereof.
  • the Storage medium for example, a physical or physical
  • a server device may be used to execute and / or control the
  • steps of the subject method may be controlled by the means, or all steps of the method of the invention may be performed by the means, or one or more steps controlled by the means and one or more steps performed by the means. Different steps may optionally be performed or controlled by different means.
  • a server system with multiple server devices and / or multiple virtual servers may be configured to execute and / or control the subject method, or may include respective means for performing and / or controlling the steps of the subject method.
  • server devices and / or the virtual servers are configured to jointly execute and / or control the subject method. It is understood that either all the steps of the subject method are controlled by the means of the server devices and / or the virtual servers, or all steps of the method according to the invention by the means of
  • Server devices and / or the virtual server, or one or more steps are controlled by the resources of the server devices and / or the virtual servers, and one or more steps are performed by the resources of the server devices and / or the virtual servers.
  • server devices and / or the virtual servers of the server system may be located at one or more different locations.
  • Server devices and / or the virtual servers of the server system form, for example, a server cloud and / or a distributed system.
  • Several virtual Servers can be run simultaneously on a server device. It should under a virtual server, the software and / or hardware replica of the hardware architecture of a (physical) server device through the
  • the means of the disclosed server device may include hardware and / or software components.
  • the means may for example comprise at least one memory with program instructions of a computer program (e.g.
  • At least one server device should be understood as comprising at least one processor and at least one memory with program instructions, wherein the at least one memory and the program instructions are arranged, together with the at least one processor to cause the server device, the method according to At least partially (eg, alone or in conjunction with multiple server devices of the server system) execute and / or control.
  • a system includes a subject server device or a subject server system; and a packaging plant.
  • Fig. 1 a packaging equipment data exchange according to a
  • Fig. 2 is a data model of a machine data object
  • Fig. 1 shows a packaging equipment data exchange 2.
  • Packaging equipment data exchange 2 may be executed in a runtime environment, a server, a virtual server, or the like.
  • a switching network 4 which may be part of the packaging system data exchange 2, a buffer 6, a data input interface 8, a
  • the packaging plant data exchange 2 also has a
  • program modules 14.1 can be configured as system program modules 14.1 and can each communicate with a packaging device 18a-c.
  • a database module 16 may communicate with a database 20.
  • the program modules 14.1 can be customized to different
  • Packaging devices 18a-c be set up.
  • a packaging device 18a may be a filling device and a first Manufacturers may be provided, whereas a packaging device 18b may be a filling device of a second manufacturer.
  • Packaging device 18c may be, for example, a tray packer or other device that can be operated within a packaging system and which can output state data.
  • the packaging devices 18a-c each have individual machine interfaces in order to output their status data.
  • the status data are very different from the packaging devices 18a-c in a wide variety of data formats
  • Machine interfaces and in a different way retrievable, so that a uniform access to this is impossible. Also can contact the
  • each program module 14.1 may be individually adapted for a single packaging device 18a-c.
  • a program module 14.1 can individually access a machine interface of a respective packaging device 18a-c and read out its respective status data.
  • the program modules 14.1 can read the status data received from the packaging devices 18a-c as
  • Metadata and status values can be made available in a uniform data format.
  • the data format can define variables, machines or lines.
  • the state data may contain metadata and state values.
  • metadata may include a name, an origin, a destination, an origin, synonyms, or tags. This allows the various status data to be stored in a uniform data format
  • the cache 6 can store current instances of state data objects and machine data objects. For persistent storage, it may be useful to outsource the state data to a database 20. Similar to the packaging devices 18a-c, a very wide variety of databases 20 with a wide variety of database protocols and
  • Database interfaces In order to provide as much flexibility as possible for the packaging equipment data exchange 2 or a system integrator, database modules 16 can be provided which are individualized for a respective database 20. It is understood that both the
  • Program modules 14.1 as well as the database modules 16 must be made available only for the packaging facilities 18a-c respectively databases 20 present in the packaging installation. Customization may be based on the facilities present in the packaging plant,
  • Condition values Information about the packaging system can be calculated. Such applications may also be provided as program modules 14.2 in the packaging equipment data exchange 2.
  • Interfaces 8-12 can access state data. It is also possible to monitor which of the program modules 14.1, 14.2 can access data. Furthermore, a user management exists with which access rights can be assigned to users and users can log in or out. In addition, one can
  • Logbook function be provided with the actions within the switching network 4 can be logged.
  • standard functionalities can be provided, such as the handling of exceptions, the loading of program modules, debugging or the like.
  • a packaging device 18a may be a machine having a machine interface through which data can be exchanged in a standardized format.
  • this format works according to the PackML standard.
  • the machine interface can support the transport protocol OPC UA.
  • a first program module 14.1 may be provided, which communicates with the packaging device 18a via the known machine interface.
  • the program module 14.1 can first retrieve information about the machine itself from the packaging device 18a.
  • the program module 14.1 then creates an instance of a. Using the data input interface 8
  • Packaging device 18a retrieved information. This can be done at the
  • Data input interface 8 a corresponding method can be provided over which the instance of the machine data object can be created.
  • a second packaging device 18b may also be in the
  • Packaging plant data exchange 2 are connected.
  • This can be a second Program module 14.1 be provided, which is adapted to the
  • Packaging device 18b is. Since the packaging device 18b e.g. Unlike the packaging device 18a does not have a standardized machine interface, the second program module 14.1 also can not access machine parameters in a standardized form. In particular, the
  • Packaging device 18b be such that on their machine interface no machine information can be retrieved.
  • a coded, entered, parameterized and / or edited knowledge about the machine can be present in the second program module 14.1.
  • the second program module 14.1 now also instantiate an instance of a machine data object and enter the coded information about the machine in this instance.
  • an instance of a machine data object can be created for each type of machine or packaging device via the data input interface 8 by a program module 14.1.
  • FIG. 2 shows a machine data object 22.
  • the machine data object 22 may have various property fields defined in the data model.
  • the data types of the property fields 24a-f are firmly defined. When instantiating an instance of a machine data object 22, these property fields 24a-f may be filled with values from the program module 14.1.
  • a first property field 24a may be, for example, a name field having the data type "string.”
  • a second data field 24b may be a string and contain a serial number
  • a third data field 24c may be an object data field in which an object of the type "enumeration " is available. In such an object, for example, machines can be stored in categories.
  • a data model of such enumeration object 26 is also shown.
  • a wide variety of machine types can be predefined and an instance of such a data object can contain one of the predefined values.
  • Values may, for example, describe packaging devices such as, for example, a filling device, applicator, storage table, conveyor belt, robot, tray packer, printer, switch, scanner or the like.
  • Machine properties may be predefined in the data model.
  • Another property field 24d may be, for example, the name of the
  • Program modules and be specified as a string.
  • additional property field 24e may indicate whether the machine is connected to the program module or not communicating with the program module, and may be coded as a boolean value, for example.
  • another property field 24f may include a unique identifier and be defined, for example, as a "unique identifier" object.
  • FIG. 3 shows a data model of an object "unique connoisseur" 28.
  • a data object 28 can contain both functions 30 and properties 32. Possible functions of such a data object can be, for example, a
  • Return value can be a boolean value.
  • a function may include returning a hash code of the data object 28 whose value may be defined as an integer.
  • a function may also include converting the data object 28 into a string, for example, for serialization.
  • the properties Name and Type can be defined in a data object 28, where the name can be defined as a string and the type can be an object of the enumeration type.
  • an enumerated data object for the Type property can be a machine, device, program module, or external system. This can be used to determine how the corresponding data object was inserted into the system.
  • an instance of the data object 22 is created during the runtime of the packaging installation data exchange 2 and in this creation an instance of an enumeration object 26 having a corresponding value and an instance of an object "unique connoisseur" 28 having the corresponding values is instantiated in addition to the properties 24a d.
  • This instance of the data object 22 then represents a machine or packaging device 18a, b.
  • Packaging device 18. a the program module 14.1 first instantiate one or more data objects of the type state data. This instantiates that
  • Program module 14.1 at the data input interface 8 a corresponding instance.
  • Program module 14.1 both metadata of the state object and state data available. First, the metadata of the state object is read from the machine 18a and entered in the instance of the state data object. In addition, the program module 14.1 can create an identifier [Tag], which can also be read out via the machine interface of the packaging device 18a.
  • a proprietary machine interface is available for the packaging device 18b.
  • the program module 14.1 may be programmed to retrieve the states via the proprietary interface.
  • the program module 14.1 at the instantiation corresponding state data objects via the data input interface 8 to pass this metadata or metadata of the respective instance.
  • a set of. Can then be generated via a respective program module 14.1
  • State data objects are instantiated while metadata are either provided via the machine interface or stored in a program module 14.1.
  • 4 shows a data model of a state data object.
  • a state data object may include a metadata object 34 with both functions 36 and properties 38.
  • one method 36 may be checking for equality. This method can pass a state data object or an instance thereof, and a Boolean return value can indicate whether the transferring data object matches the actual data object.
  • the properties 38 may include the name of the state data object as a string and the name of the program module 14.1 that instantiated the object as a string.
  • instances of data objects 28 may be the source of the data object, namely who has introduced this data object into the system and the target of the data object, namely to whom
  • Another property can be a value object that can contain an instance of an enumeration object.
  • a value category may include a raw signal, a raw time series, a calculated time series, as well as a calculated signal.
  • Another property can be a data type that comes from an enumeration data type and can be encoded as a word, double word, or string, for example.
  • synonyms and identifiers may be provided, each of which may be instances of corresponding data objects.
  • the synonyms may include, for example, descriptions for the measurement unit.
  • the identifiers can be, for example, freely definable strings.
  • a further data object 40 can be provided for the state value.
  • This data object 40 may also include functions 42 and values 44.
  • the functions 42 may include a parity check and include a return function of a value.
  • the return function can be given a filter information about certain values and
  • a value can be an object of an instance of a value object in which, for example, a time stamp and / or an actual measured value can be stored.
  • a data object may also contain a function that can check for equality.
  • a program module 14.1 detects a change in value at the machine interface of the packaging device 18a, the value can be changed via a corresponding method at the data input interface 8 using the corresponding instance of the state object. The same can be done through a second
  • Program module 14.1 done, which on a proprietary packaging device 18b is connected.
  • value changes can be transferred via corresponding methods to the data input interface 8 using the instances of the respective status data objects.
  • the program modules 14.2 can, for example, a key figure OEE (Overall
  • Access interface 12 and the buffer 6 can be provided.
  • the program modules may instantiate a state data object having a tag (state) at the data input interface 8.
  • the Target property of the respective state data object is created using the unique identifier of the respective machine.
  • the program modules for each of the machines can address the state data objects with the type state.

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Abstract

Verpackungsanlagendatenvermittlung (2) umfassend, zumindest einen Zwischenspeicher (6) für Zustandswerte umfassende Verpackungsanlagenzustandsdaten, zumindest eine Dateneingangsschnittstelle (8), wobei die Dateneingangsschnittstelle (8) mit zumindest einem an eine Verpackungseinrichtung (18a) der Verpackungsanlage angepassten (Programmmodul (14.1) kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass das Programmmodul (14.1) über eine Dateneingangsschnittstelle (8) ein Maschinendatenobjekt umfassend zumindest Metadaten der Verpackungseinrichtung erstellt.

Description

Verpackungsanlagendatenvermittlung sowie Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsanlagendatenvermittlung Der Gegenstand betrifft eine Verpackungsanlagendatenvermittlung, ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsanlagendatenvermittlung, ein Computerprogramm sowie einen Server für eine Verpackungsanlagendatenvermittlung.
Es sind Verpackungsanlagen bekannt, in denen häufig eine Vielzahl von verschiedenen Einrichtungen und Komponenten zum Einsatz kommen, wie beispielsweise
Füllmaschinen, Applikatoren zum Aufbringen von Verschlüssen und/oder
Trinkhalmen, Weichen, Sammelpacker und Kartonierer. Diese Einrichtungen stammen meist von verschiedenen Herstellern und stellen Verpackungsanlagendaten wie beispielsweise Verpackungsanlagenzustandsdaten, die repräsentativ für den Zustand der jeweiligen Einrichtungen sind, in verschiedenen Datenformaten zur Verarbeitung durch eine Verpackungsanlagendatenvermittlung und/oder andere Einrichtungen/Komponenten der Verpackungsanlage zur Verfügung. Auch stellen Einrichtungen unterschiedlicher Hersteller unterschiedliche
Verpackungsanlagendatensätze zur Verfügung.
Ein Problem bei diesen Verpackungsanlagen ist daher, dass die von den Einrichtungen der Verpackungsanlage zur Verfügung gestellten Verpackungsanlagendaten aufgrund der unterschiedlichen Datenformate nicht einheitlich weiterverarbeitet und ausgewertet werden können, so dass für jede Verpackungsanlage individuelle
Lösungen zur Weiterverarbeitung und Auswertung der Verpackungsanlagendaten entwickelt werden müssen.
Auch werden Verpackungsanlagen häufig nachträglich erweitert, so dass die
Lösungen zur Weiterverarbeitung und Auswertung der Verpackungsanlagendaten ebenfalls entsprechend erweitert und angepasst werden müssen. Daher lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine flexible Datenhaltung für Verpackungsanlagen zur Verfügung zu stellen, die an verschiedene
Maschinenschnittstellen verschiedenster Verpackungseinrichtungen und
Komponenten besonders einfach anpassbar ist.
Diese Aufgabe wird gegenständlich durch eine
Verpackungsanlagendatenvermittlungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 15 sowie ein
Computerprogramm nach Anspruch 17 und ein System nach Anspruch 18 gelöst.
Unter einer Verpackungsanlage kann, wie bereits Eingangs beschrieben, eine Anlage zum Verpacken von Waren wie beispielweise Lebensmitteln verstanden werden. Insbesondere kann unter einer Verpackungsanlage eine Getränkeabfüllanlage und/oder ein Teil einer Getränkeabfüllanlage verstanden werden. In solchen Anlagen kommt häufig eine Vielzahl von verschiedenen Komponenten zum Einsatz wie beispielsweise Füllmaschinen, Applikatoren zum Aufbringen von Verschlüssen und/oder Trinkhalmen, Weichen, Sammelpacker und Kartonierer. Auf diesen
Einrichtungen laufen verschiedene Anwendungen (z.B. in Form eines durch einen Prozessor dieser Komponente ausgeführten Computerprogramms]. Die
verschiedenen Komponenten und Anwendungen der Verpackungsanlage stellen Verpackungsanlagendaten (insbesondere Verpackungsanlagenzustandsdaten, Zustandsdaten bzw. Zustandswerte von Parametern der Verpackungsanlage) in verschiedenen Datenformaten und/oder über verschiedene Maschinenschnittstellen zur Verarbeitung durch eine Verpackungsanlagendatenvermittlung und/oder andere Einrichtungen und/oder Anwendungen zur Verfügung. Die mit den
Maschinenschnittstellen ausgetauschten Informationen lassen sich im Weiteren mit Softwareschnittstellen, wie sie nachfolgend beschrieben werden, verarbeiten.
Aus der Praxis sind Karton/Kunststoff/Metall-Verbundverpackungen bekannt, die für unterschiedliche fließfähige oder schüttfähige Produkte verwendet werden. Das hauptsächliche Anwendungsgebiet entsprechender Karton/Kunststoff/Metall- Verbundpackungen ist das Abpacken von Getränken und wärmebehandelten, insbesondere pasteurisierten Nahrungsmitteln. Die bekannten Packungen bzw.
Verpackungen sind in unterschiedlichen Formen erhältlich. Diese sind typischerweise quaderförmig, kubisch und zylindrisch. Ein großer Unterschied besteht z.B. noch hinsichtlich des Packungskopfs, der überwiegend als sogenannter Flachgiebel oder Schräggiebel ausgebildet ist.
Verpackungen können auf unterschiedliche Weisen und aus verschiedensten
Materialien hergestellt werden. Eine weit verbreitete Möglichkeit ihrer Herstellung besteht darin, aus dem Verpackungsmaterial einen Zuschnitt herzustellen, aus dem durch Falten und weitere Schritte zunächst ein Packungsmantel hergestellt wird und ein Ende desselben verschlossen werden kann. Durch den noch wenigstens teilweise offenen Teilbereich des Packungsmantels kann die Packung dann gefüllt werden. Bei einigen dieser Verfahren wird dazu ein Packmittelzuschnitt an einen Dorn eines Dornrads angeformt.
Diese Herstellungsart hat unter anderem den Vorteil, dass die Zuschnitte und
Packungsmäntel sehr flach sind und somit platzsparend gestapelt werden können. Auf diese Weise können die Zuschnitte bzw. Packungsmäntel an einem anderen Ort hergestellt werden, als die Faltung und Befüllung der Packungsmäntel erfolgt. Als Material werden häufig Verbundstoffe eingesetzt, beispielsweise ein Verbund aus mehreren dünnen Lagen aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium. Derartige Verpackungen finden insbesondere in der
Lebensmittelindustrie große Verbreitung.
Unter einer Verpackungsanlagendatenvermittlung kann beispielsweise eine von einer Servervorrichtung oder einem Serversystem (z.B. der gegenständlichen
Servervorrichtung oder dem gegenständlichen Serversystem, das sowohl virtuell als auch unmittelbar gebildet sein kann) bereitgestellte Funktion zum Vermitteln von Verpackungsanlagenzustandsdaten (Verpackungsanlagenparametern und/oder Zustandsdaten bzw. Zustandswerte) zwischen verschiedenen Anwendungen und/oder Einrichtungen / Komponenten einer Verpackungsanlage verstanden werden. Zum Beispiel wird die Verpackungsanlagendatenvermittlung durch ein durch zumindest Teile eines Prozessors der Servervorrichtung oder des Serversystems ausgeführtes Computerprogramm (z.B. das gegenständliche Computerprogramm) bereitgestellt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Computerprogramm um ein Middlewareprogramm und/oder ein Dienstschichtprogramm.
Ein Zwischenspeicher der Verpackungsanlagendatenvermittlung enthält
beispielsweise nur eine begrenzte Anzahl von Zustandswerten für verschiedene Zustände der Verpackungsanlage. Beispielsweise umfasst ein Zwischenspeicher der Verpackungsanlagendatenvermittlung nur aktuelle Zustandswerte für verschiedene Zustände der Verpackungsanlage.
Es versteht sich, dass ein Zwischenspeicher der Verpackungsanlagendatenvermittlung in beispielhaften Ausführungsformen neben den aktuellen Zustandswerten für verschiedene Zustände der Verpackungsanlage auch eine begrenzte Anzahl von historischen Zustandswerten für die verschiedenen Zustände der Verpackungsanlage umfassen kann. Der Zustandswert eines Zustandsdatums bzw. einer Variable kann zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich sein. Es ist möglich zu einer Variable bzw. einem Zustandsdatum jeweils einen aktuellen Zustandswert und ggf. historische
Zustandswerte zu speichern. Zustandswerte können mit einem Zeitstempel versehen sein, so dass eine zeitliche Zuordnung eines Zustandswertes möglich ist und eine zeitliche Abfolge von Zustandswerten eines Zustandsdatums nachvollzogen werden kann.
Der Zwischenspeicher dient beispielsweise als Cache, um zu vermeiden, dass die Verpackungsanlagendatenvermittlung für den Zugriff auf jeden Zustandswert auf den persistenten Speicher zugreifen muss. Auch kann der Zwischenspeicher als Puffer dienen, um Ausfallzeiten im persistenten Datenspeicher zu puffern. Der
Zwischenspeicher kann Ausfallzeiten zwischen der
Verpackungsanlagendatenvermittlung und dem persistenten Speicher überbrücken. Insbesondere ist der Zwischenspeicher als bidirektionaler Speicher gebildet, der sowohl Lesezugriffe als auch Schreibzugriffe ermöglicht.
Zum Beispiel ist der Zwischenspeicher der Verpackungsanlagendatenvermittlung ein Teil eines Speichers (z.B. eines Programm- und/oder Hauptspeichers) der
Servervorrichtung, die die Verpackungsanlagendatenvermittlung bereitstellt, oder des virtuellen Servers, der die Verpackungsanlagendatenvermittlung bereitstellt.
Die Verpackungsanlagendatenvermittlung, insbesondere ein Programmodul implementiert zumindest eine Instanz einer Dateneingangsschnittstelle zum
Kommunizieren mit Einrichtungen / Komponenten und/oder Anwendungen der Verpackungsanlage über das Programmmodul bereit. Wenn nachfolgend von einer Dateneingabeschnittstelle die Rede ist, so kann darunter auch eine Instanz einer Dateneingangsschnittstelle verstanden werden. Insbesondere kann ein
Programmmodul bzw. eine Instanz eines Programmmoduls Methoden zur Verfügung stellen, mit denen sich Instanzen von Dateneingangsschnittstellen instanziieren lassen oder ein Programmmodul kann eine Methode als Dateneingangsschnittstelle zur Verfügung stellen. Es versteht sich, dass die Verpackungsanlagendatenvermittlung über die
Dateneingangsschnittstelle mit einem Programmodul anderer Einrichtungen / Komponenten und/oder Anwendungen der Verpackungsanlage zumindest mittelbar kommunizieren kann (z.B. Daten von den anderen Komponenten und/oder
Anwendungen der Verpackungsanlage erhalten und/oder Fehler- und/oder
Bestätigungsbenachrichtigungen und/oder Kommandos an andere Komponenten und/oder Anwendungen der Verpackungsanlage senden). Wenn nachfolgend von einem Programmmodul die Rede ist, so kann darunter auch eine Instanz eines
Programmmoduls verstanden werden.
Die Kommunikation findet statt, wenn eine Verpackungseinrichtung oder
Komponenten und/oder Anwendung der Verpackungsanlage unter Verwendung eines Programmmodul (z.B. ein Plug-In) über die Dateneingangsschnittstelle kommuniziert. Ein Programmmodul kann beispielsweise an die Einrichtung / Komponente und/oder Anwendung der Verpackungsanlage angepasst sein. Zum Beispiel ist ein
Programmmodul eingerichtet, von der Einrichtung / Komponente und/oder
Anwendung der Verpackungsanlage erhaltene Daten aufzubereiten und/oder umzuwandeln (z.B. in ein vorgegebenes Datenformat umwandeln) und anschließend über die Dateneingangsschnittstelle auszugeben bzw. über die
Dateneingangsschnittstelle zu kommunizieren. Alternativ oder zusätzlich ist ein solches Programmmodul beispielsweise eingerichtet, von über die
Dateneingangsschnittstelle erhaltene Bestätigungs- und/oder
Fehlerbenachrichtigungen aufzubereiten zu verarbeiten und/oder umzuwandeln (z.B. in ein vorgegebenes Datenformat umzuwandeln) und anschließend ggfs. an die Einrichtung / Komponente und/oder Anwendung der Verpackungsanlage
weiterzuleiten.
Durch das Anpassen eines Programmmoduls an eine jeweilige Komponente oder Verpackungseinrichtung wird zweierlei erreicht. Einerseits kann das Programmmodul über eine standardisierte Dateneingangsschnittstelle kommunizieren. Diese
Dateneingangsschnittstelle kann für alle Arten von Programmmodule identisch implementiert sein. Insbesondere kann jedes Programmmodul eine Instanz einer Dateneingangsschnittstelle implementieren auf die die
Verpackungsanalgendatenvermittlung zugreifen kann.
Auf der anderen Seite kann jeweils ein Programmmodul für jeweils einen
Anwendungszweck konfiguriert sein. Er wurde erkannt, dass verschiedene
Verpackungseinrichtungen / Komponenten ihre Daten auf höchst unterschiedliche Art und Weise über teilweise proprietäre Maschinenschnittstellen zur Verfügung stellen und verschiedenste Datenmodelle und Datenstrukturen erfordern. Die
Verpackungsanlagendatenvermittlung muss sich gegenständlich um solche
herstellerspezifische bzw. einrichtungsspezifische Einflüsse keine Gedanken mehr machen. Ein Systemintegrator muss lediglich für die jeweilige Einrichtungsschnittstelle ein geeignetes Programmmodul erstellen und kann anschließend auf den vollen Funktionsumfang der
Verpackungsanlagendatenvermittlung zugreifen. Auch die Erstellung von
komplexeren Zustandsdaten und die Berechnung von Anlagenparametern können individuell in einem Programmmodul vorgesehen sein. Der Zugriff auf Zustandsdaten bzw. Zustandswerte erfolgt über eine Zugriffschnittstelle (vorzugsweise
ausschließlich über die Zugriffschnittstelle] und Zustandsdaten bzw. Zustandswerte werden über die Dateneingangsschnittstelle (vorzugsweise ausschließlich über die Dateneingangsschnittstelle) an die Verpackungsanlagendatenvermittlung
kommuniziert.
Über die Dateneingangsschnittstelle kann die Verpackungsanlagendatenvermittlung Verpackungsanlagenzustandsdaten von Einrichtungen / Komponenten und/oder Anwendungen der Verpackungsanlage über das jeweils angepasste Programmmodul erhalten.
Gegenständlich ist nun erkannt worden, dass zur Datenverarbeitung in der
Verpackungsanlagendatenvermittlung zunächst Informationen zu den
Verpackungseinrichtungen der Verpackungsanlage bekannt gemacht werden müssen. Hierzu kann das Programmmodul an der Dateneingangsschnittstelle ein
Maschinendatenobjekt umfassend zumindest Metadaten der Verpackungseinrichtung erstellen. Das Maschinendatenobjekt eignet sich zur Beschreibung einer Maschine. Auch kann alternativ oder kumulativ das Programmmodul an der
Dateneingangsschnittstelle ein Zustandsdatenobjekt umfassend zumindest Metadaten des Zustandsobjekts und einen Zustandswert der Verpackungseinrichtung erstellen. Unter Erstellen kann verstanden werden, dass ein Datenobjekt instanziiert wird und/oder dass ein Zustandsdatum in einem Objekt erstellt und/oder dass ein
Zustandswert in einem Objekt erstellt oder verändert wird. Vorzugsweise stellt die Dateneingangsschnittstelle Mittel zur Verfügung, mit denen das Programmmodul in der Verpackungsanlagendatenvermittlung bzw. an der Dateneingangsschnittstelle das Zustandsdatenobjekt erstellen kann. Hierzu können an der Dateneingangsschnittstelle zunächst Instanzen von einem Zustandsdatenobjekt / Maschinendatenobjekt erstellt werden und in der Instanz eines Zustandsdatenobjekt / Maschinendatenobjekt kann das Programmmodul die Metadaten des
Zustandsobjekts / Maschinendatenobjekt und Zustandsdaten und/oder
Zustandswerte der Verpackungseinrichtung einstellen.
Die Metadaten des Maschinendatenobjekts umfassen dabei vorzugsweise
verschiedene Datenfelder. In den Datenfeldern können ein eindeutiger Kenner, ein Name, eine Seriennummer und/oder eine Maschinenkategorie hinterlegt sein. Ferner kann ein Name eines Programmmoduls, eine Information ob die Maschine mit dem Programmmodul verbunden ist bzw. mit diesem kommuniziert und/oder eine
Softwareversion des Programmmoduls hinterlegt sein. Hierbei stellt die Dateneingangsschnittstelle Mittel zur Verfügung, mit denen das Programmmodul in der Verpackungsanlagendatenvermittlung bzw. in der
Dateneingangsschnittstelle ein Maschinendatenobjekt erstellen kann. Hierzu können an der Dateneingangsschnittstelle zunächst Instanzen von Maschinendatenobjekten erstellt werden und in der Instanz eines Maschinendatenobjekts kann das
Programmmodul die Metadaten einstellen.
Somit kann durch das Programmmodul eine Verpackungseinrichtung in einer standardisierten Form der Verpackungsanlagendatenvermittlung bekannt gemacht werden.
Verpackungsanlagendatenvermittlung
Ein Zustandsdatenobjekt kann dabei sowohl Zustandswerte und Metadaten enthalten, sowie Funktionen. Mit Hilfe der Funktionen können an dem Zustandsdatenobjekt Regeln ausgeführt werden. Eine Funktion kann z.B. die Rückgabe von Werten sein, die einem Filterkriterium entsprechen, und Eine Funktion kann z.B. die Gleichheit mit einer übergebenen Instanz eines anderen Zustandswertobjektes prüfen und einen entsprechenden boolschen Wert zurück geben.
Unter einem Zustandswert einer Verpackungsanlage kann beispielsweise ein für einen aktuellen und/oder einen vergangenen Zustand der Verpackungsanlage und/oder einer Komponente der Verpackungsanlage charakteristischer Wert verstanden werden. Beispiele für einen solchen Zustandswert sind beispielsweise ein durch einen Sensor der Verpackungsanlage und/oder einer Komponente der
Verpackungsanlage erfasster Messwert und/oder eine Kennzahl der
Verpackungsanlage und/oder einer Komponente der Verpackungsanlage wie beispielsweise eine Anlagen- und/oder Komponentenleistung [z.B. Verpackungen / Stunde) und/oder eine Gesamtanlageneffektivität (auf Englisch: Overall Equipment Effectiveness, OEE). Dies kann auch als Anlagenparameter verstanden werden. Ein Zustandsdatenobjekt als auch ein Maschinendatenobjekt kann eine Instanz eines eindeutigen Kenners enthalten. Der eindeutige Kenner kann dabei gleichfalls ein Datenobjekt sein und jeweils als Instanz in einer Instanz eines Zustandsdatenobjekts und/oder eines Maschinendatenobjekts geladen sein. Das Datenobjekt des
eindeutigen Kenners kann Funktionen und Werte enthalten. Die Funktionen erlauben z.B. das Datenobjekt zu serialisieren, einen Hashcode für das Datenobjekt zu erstellen, eine Gleichheit mit einer übergebenen Instanz eines anderen Datenobjektes zu prüfen.
Mit Hilfe des Zustandswertes lassen sich Zustände (Variablen) der
Verpackungseinrichtung der Verpackungsanlagendatenvermittlung in einer standardisierten Form speichern. Metadaten des Zustandsobjektes erlauben es, das Zustandsobjekt zu beschreiben. Mit Hilfe der Metadaten kann ein Zustandsobjekt eindeutig gekennzeichnet werden. Mit Hilfe der Metadaten kann ein Zustandsobjekt auffindbar sein. Mit Hilfe der Metadaten kann ein Zustandsobjekt geeignet
weiterverarbeitet werden. Die Metadaten des Zustandsobjekts umfassen dabei vorzugsweise verschiedene Datenfelder. In den Datenfeldern können ein eindeutiger Kenner bzw. eine Instanz eines eindeutigen Kenner Objektes, ein Name, ein Name eines Programmmoduls, ein eindeutiger Kenner der Datenquelle bzw. eine Instanz eines eindeutigen Kenner Objektes, ein eindeutiger Kenner der Komponente / Einrichtung oder Anwendung, von dem das Zustandsobjekt in die
Verpackungsanlagendatenvermittlung eingebracht wird bzw. eine Instanz eines eindeutigen Kenner Objektes, ein eindeutiger Kenner der Komponente / Einrichtung oder Anwendung, von dem der Zustandswert stammt bzw. eine Instanz eines eindeutigen Kenner Objektes, eine Kategorie, ein Datentyp, ein Synonym und/oder ein Bezeichner enthalten sein. Die Zustandswerte können vorzugsweise als word (Integer), string oder double word abgelegt sein. Die Einheit und/oder die Art der Messung können in den Metadaten Kategorie und Datentyp hinterlegt sein.
Einige Verpackungseinrichtungen haben eine Standard-Maschinenschnittstelle. Über die Maschinenschnittstellen lassen sich Daten insbesondere nach dem PackML
Standard austauschen. Die Maschinenschnittstellen lassen sich vorzugsweise durch das Transportprotokoll OPC UA ansprechen. Im Falle einer Standard-Schnittstelle kann das Programmmodul Metadaten der Verpackungseinrichtung über die
Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung abfragen. Die Metadaten der Verpackungseinrichtung können als„Typenschild" verstanden werden. Die Metadaten lassen sich standardisiert auslesen und durch das Programmmodul der
Dateneingabeschnittstelle Standardisiert in einem Maschinendatenobjekt zur
Verfügung stellen. Auch existieren Verpackungsmaschinen, die eine proprietäre Maschinenschnittstelle haben. Insbesondere können Metadaten zu der Verpackungseinrichtung teilweise nicht über eine solche Schnittstelle abgerufen werden. Zur Einbindung einer solchen Verpackungseinrichtung in die Verpackungsanlagendatenvermittlung wird nun vorgeschlagen, dass in dem Programmmodul die Metadaten der
Verpackungseinrichtung einstellbar, editierbar und insbesondere programmiert sind und dass das Programmmodul diese Metadaten der Verpackungseinrichtung für das Maschinendatenobjekt bereitstellt. Der Systemintegrator muss für solche
Verpackungseinrichtungen ein individuell angepasstes Programmmodul erstellen, welches die Metadaten des Maschinendatenobjekts eigenständig vorgeben kann. Somit kann auch eine Verpackungseinrichtung eingebunden werden, die eine proprietäre Schnittstelle aufweist.
Wie erwähnt existieren Verpackungsmaschinen, die eine proprietäre
Maschinenschnittstelle haben. Bei diesen können auch Metadaten zu den
Zustandsdaten zumindest teilweise nicht über die Maschinenschnittstelle abgerufen werden. Zur Einbindung von Zustandsdaten einer solchen Verpackungseinrichtung in die Verpackungsanlagendatenvermittlung wird nun vorgeschlagen, dass in dem Programmmodul einstellbare, editierbare und insbesondere fest programmierte Metadaten des Zustandsobjekts vorhanden sind, die dann beim Einlesen von
Zustandswerten über die Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung diesen Zustandswerten zuordnet und für das Zustandsdatenobjekt bereitgestellt werden. Der Systemintegrator muss für solche Verpackungseinrichtungen ein individuell angepasstes Programmmodul erstellen, welches die Metadaten des
Maschinendatenobjekts eigenständig vorgeben kann. Somit kann auch eine
Verpackungseinrichtung eingebunden werden, die eine proprietäre
Maschinenschnittstelle aufweist.
Zur Verarbeitung von Anlagenparametern sind Zustandsdaten der
Verpackungseinrichtungen notwendig. Es wird vorgeschlagen, dass das
Programmmodul den Zustandswert über die Maschinenschnittstelle der
Verpackungseinrichtung abfragt und den empfangenen Zustandswert für das
Zustandsdatenobjekt bereitstellt. Somit wird durch das Programmmodul ein
Zustandsdatenobjekt bzw. eine Instanz eines Zustandsdatenobjekts erstellt, in dem Metadaten und/oder Zustandswerte abgelegt sein können. Ein Zustandsdatenobjekt kann z.B. in Abständen, z.B. zyklisch oder bei einer Änderung des Zustandswertes erstellt werden und der Dateneingabeschnittstelle in dem standardisierten Format durch das Programmmodul zu Verfügung gestellt werden. Wie erwähnt haben einige Verpackungseinrichtungen eine Standard- Maschinenschnittstelle. Über diese lassen sich Daten insbesondere im PackML Standard austauschen. Diese Maschinenschnittstellen lassen sich vorzugsweise durch das Transportprotokoll OPC UA ansprechen. Im Falle einer Standard-Schnittstelle kann das Programmmodul Metadaten des Zustandsdatenobjekts über die
Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung abfragen und die empfangenen Metadaten für das Zustandsdatenobjekt bereitstellen. Die Metadaten lassen sich standardisiert auslesen und durch das Programmmodul der Dateneingabeschnittstelle standardisiert in einem Maschinendatenobjekt zur Verfügung stellen.
Zur Filterung von Zustandsdatenobjekten werden diese vorzugsweise mit einem Bezeichner versehen, mit denen sich Zustandsdatenobjekte bestimmten Gruppen zuordnen lassen. Ein solcher Bezeichner, auch Tag genannt, kann durch das
Programmmodul vorgegeben werden. Das Datenmodell kann eine Liste von verfügbaren Bezeichnern vorgeben, aus denen einer ausgewählt werden kann. Das führt zu einer einheitlichen Gruppierung von Zustandsdatenobjekten.
Wie bereits erläutert, wird mit der gegenständlichen
Verpackungsanlagendatenvermittlung das Ziel verfolgt, eine Systemintegration von verschiedensten Verpackungseinrichtungen zu erleichtern. Dies wird auch dadurch erreicht, dass die Dateneingangsschnittstelle zum Erstellen von Instanzen von
Maschinenobjekten und Zustandsdatenobjekten in einem einheitlichen Datenmodell eingerichtet ist. Durch das einheitliche Datenmodell wird die Verarbeitung der Daten in der Verpackungsanlagendatenvermittlung durch verschiedene Komponenten,
Einrichtungen, Anwendungen vereinfacht, da diese voneinander unabhängig agieren können. Keine der Komponenten, Einrichtungen, Anwendungen braucht Kenntnis über andere Komponenten, Einrichtungen, Anwendungen haben. Die
Programmmodule und Datenbankmodule können auf einen vereinheitlichten Satz von Daten (Instanzen von Datenobjekten] zugreifen, obwohl zwei oder mehr
unterschiedlichste Verpackungseinrichtungen in das System eingebunden sein können. Jede Verpackungseinrichtung und jeder Zustand wird einheitlich im System durch jeweils zumindest eine Instanz eines Maschinendatenobjekts und/oder eines Zustandsdatenobjektes repräsentiert. Ein Einbinden neuer Verpackungseinrichtungen in das System ist vereinfacht, da nur jeweils ein Programmmodul an die
Verpackungseinrichtung angepasst werden muss, die Dateneingangsschnittstelle zu der Verpackungsanlagendatenvermittlung jedoch identisch bleibt. Selbst neue
Verpackungseinrichtungen werden durch die bestehenden Programmmodule nicht als solche wahrgenommen, da der Zugriff aus deren Maschinendatenobjekte und
Zustandsdatenobjekte nach dem einheitlichen Datenmodell abläuft.
Die Zustandsdaten werden ausschließlich über ein Programmmodul zur Verfügung gestellt, welches dem Datenmodell der Verpackungsanlagendatenvermittlung folgt und auf der anderen Seite für den jeweiligen Anwendungsbereich angepasst ist, insbesondere an eine Maschinenschnittstelle einer Verpackungseinrichtung angepasst ist.
Beispiele für einen Zustandswert sind ein durch einen Sensor der Verpackungsanlage und/oder einer Komponente der Verpackungsanlage erfasster Messwert und/oder eine Kennzahl der Verpackungsanlage und/oder einer Komponente der
Verpackungsanlage wie beispielsweise eine Anlagen- und/oder Komponentenleistung (z.B. Verpackungen / Stunde) und/oder eine Gesamtanlageneffektivität (auf Englisch: Overall Equipment Effectiveness, OEE). Dies kann auch als Anlagenparameter verstanden werden. Der durch die ersten Verpackungsanlagenzustandsdaten repräsentierte zumindest eine erste Zustandswert wird beispielsweise in einer Datenbank (einem persistenten Speicher) gespeichert, der kein Teil der Verpackungsanlagendatenvermittlung sein muss. Zum Beispiel ist der persistente Speicher Teil eines von der
Verpackungsanlagendatenvermittlung verschiedenen Datenbanksystems. Der persistente Speicher dient beispielsweise zum dauerhaften Speichern der durch die Verpackungsanlagendatenvermittlung erhaltenen Zustandswerte. Zum Beispiel werden in dem persistenten Speicher historische und aktuelle Zustandswerte für verschiedene Zustände der Verpackungsanlage gespeichert. Dabei soll unter einem aktuellen Zustandswert ein für einen aktuellen Zustand der Verpackungsanlage repräsentativer Wert verstanden werden. Dies ist beispielsweise der Zustandswert für diesen Zustand, der durch Verpackungsanlagenzustandsdaten repräsentiert wird, die zuletzt für diesen Zustand durch eine Instanz der
Verpackungsanlagendatenvermittlung erhalten wurde. Ein Zustandswert kann auch insbesondere durch ein Programmmodul berechnet und bereitgestellt werden.
Dementsprechend ist ein historischer Zustandswert für einen Zustand beispielsweise ein durch Verpackungsanlagenzustandsdaten repräsentierter Zustandswert, der zuvor (d.h. vor den zuletzt für diesen Zustand erhaltenen
Verpackungsanlagenzustandsdaten) durch die Verpackungsanlagendatenvermittlung erhalten wurde. Zustandswerte können in einem Zustandsdatum (Variable)
gespeichert werden. Dabei können aktuelle und historische Zustandswerte
gespeichert sein. Sinnvoll kann es sein, wenn Zustandswerte in einer zeitlichen
Abfolge, insbesondere seriell hintereinander gespeichert sind.
Die Verpackungsanlagendatenvermittlung stellt vorzugsweise eine
Datenspeicherschnittstelle zum Kommunizieren mit dem persistenten Speicher bereit. Es versteht sich, dass die Verpackungsanlagendatenvermittlung durch die
Datenspeicherschnittstelle mit dem persistenten Speicher über ein Datenbankmodul kommuniziert (z.B. zu speichernde Datenobjekte an den persistenten Speicher senden und/oder Speicherfehler- und/oder Speicherbestätigungsbenachrichtigungen von dem persistenten Speicher erhalten).
Durch das Anpassen des Datenbankmoduls an einen persistenten Speicher wird erreicht, dass die Verpackungsanlagendatenvermittlung mit unterschiedlichen
Datenspeichern arbeiten kann, wobei jeweils eine Datenbank von einem hierfür angepassten Datenbankmodul angesprochen werden kann. Das Datenbankmodul kann mit einer standardisierten Datenspeicherschnittstelle kommunizieren. Diese
Datenspeicherschnittstelle kann für alle Arten von Datenbankmodulen identisch sein. Auch die Datenspeicherschnittstelle kann mit dem gleichen Datenmodell wie die Dateneingabeschnittstelle arbeiten. Auf der anderen Seite kann jeweils ein
Datenbankmodul für jeweils zumindest eine Datenbank konfiguriert sein. Es wurde erkannt, dass verschiedene Datenbanken ihre Daten auf höchst unterschiedliche Art und Weise über teilweise proprietäre Schnittstellen zur Verfügung stellen bzw.
einlesen und verschiedenste Datenmodelle und Datenstrukturen erfordern. Die Verpackungsanlagendatenvermittlung muss sich gegenständlich um solche
herstellerspezifische bzw. einrichtungsspezifische Einflüsse keine Gedanken mehr machen. Ein Systemintegrator muss lediglich für die jeweilige Datenbank ein geeignetes Datenbankmodul erstellen und kann anschließend auf den vollen
Funktionsumfang der Verpackungsanlagendatenvermittlung zugreifen.
Mit Hilfe der gegenständlichen Verpackungsanlagendatenvermittlung wird eine Datenkonsistenz über alle daran angeschlossenen Einrichtungen / Komponenten und Anwendungen sichergestellt. Es wird sichergestellt, dass alle Zustandsdatenobjekte und Maschinendatenobjekte für alle Einrichtungen / Komponenten und
Anwendungen verlässlich zugreifbar sind und eine hohe Datensicherheit
gewährleistet ist. Ferner wird sichergestellt, dass über eine einheitliche Datenstruktur bzw. ein einheitliches Datenmodell und eine zentrale Datenhaltung für die gesamte Verpackungsanlage alle damit arbeitenden Einrichtungen / Komponenten und Anwendungen stets die gleiche Datenbasis haben. Es werden Speicher- und
Zugriffkonflikte verhindert. Auch wird verhindert, dass Zustandsdaten inkonsistent vorgehalten werden. Zustandsdatenobjekte innerhalb der Verpackungsanlagendatenvermittlung können eindeutig identifiziert werden. Hierzu können die Zustandsdatenobjekte
beispielsweise anhand von Metadaten identifiziert werden. Solche Metadaten können, insbesondere die Zustandsdaten eindeutig identifizierenden Kriterien (eindeutiger Kenner] sein. Ein solcher eindeutiger Kenner kann innerhalb der Metadaten insbesondere ein Name sowie eine Datenquelle sein. Die
Verpackungsanlagendatenvermittlung stellt somit eine Konsistenz der Daten sicher. Um sicherzustellen, dass der Zwischenspeicher, die Dateneingangsschnittstelle und die Datenspeicherschnittstelle verlässlich und eindeutig auf die Zustandsdaten zugreifen können, bilden diese ein gemeinsames Vermittlungsnetz. Um ferner sicherzustellen, dass Daten innerhalb der Verpackungsanlagendatenvermittlung ausschließlich über die genannten Schnittstellen veränderbar sind, wird
vorgeschlagen, dass ein Programmmodul ausschließlich über das Vermittlungsnetz Zustandsdaten mit der Verpackungsanlagendatenvermittlung austauschen kann. Die Programmmodule sind vorzugsweise transparent zueinander und können nicht untereinander kommunizieren. Vielmehr erfolgt jegliche Kommunikation
ausschließlich über die Verpackungsanlagendatenvermittlung und insbesondere ausschließlich über die Dateneingangsschnittstelle und die Zugriffsschnittstelle.
Demzufolge wird auch vorgeschlagen, dass der Zwischenspeicher, die
Dateneingangsschnittstelle und die Datenspeicherschnittelle autark voneinander betrieben sind. Das bedeutet, dass Instanzen von Programmmodulen unabhängig voneinander über die eine Dateneingangsschnittstelle und eine Zugriffsschnittstelle kommunizieren. Zwischen den Schnittstellen findet eine Kommunikation
vorzugsweise ausschließlich über einen Nachrichtenbus (message bus) statt. Dieser ist in dem Vermittlungsnetz eingebunden. Ein Zugriff auf eine der Schnittstellen wird durch die jeweils anderen Schnittstellen nicht unmittelbar bemerkt. Jedes Instanz eines Programmmodul führt die Datenkommunikation mit den zugeordneten
Schnittstellen selbsttätig durch.
Auch wird vorgeschlagen, dass die Dateneingangsschnittstelle zur Kommunikation mit zumindest einem Verpackungsanlagenparameter bestimmenden Programmmodul eingerichtet ist. Verpackungsanlagenparameter können wie Zustandsdatenobjekte verstanden werden. Wie bereits erläutert, können Verpackungsanlagenparameter wie beispielsweise ein OEE oder sonstige Informationen die Verpackungsanlage betreffend aus den Verpackungsanlagenzustandsdaten errechnet werden. Jede dieser Berechnungen erfordert einen zumindest lesenden Zugriff auf die
Verpackungsanlagenzustandsdaten. Ergebnisse der Berechnung können als neue Verpackungsanlagenzustandsdaten über die Dateneingangsschnittstelle in die Datenvermittlung eingespeist werden. Das heißt, dass ein Programmmodul, welches zur Berechnung von Verpackungsanlagenparametern eingerichtet ist, zunächst lesend auf die Zustandsdaten zugreift um anschließend bei einer Veränderung oder
Errechnung eines Verpackungsanlagenzustandswertes diesen Zustandswert über die Dateneingangsschnittstelle in die Verpackungsanlagendatenvermittlung einspeist.
Wie bereits erläutert, können Verpackungsanlagenzustandsdaten aus Metadaten und Zustandswerten gebildet sein. Mit Hilfe der Metadaten lassen sich insbesondere die Zustandsdaten eindeutig identifizieren und zuordnen. Die Zustandswerte beschreiben dann bestimmte Zustände, insbesondere von Sensoren erfasste Werte oder über Algorithmen berechnete Werte.
Häufig ist es notwendig, dass Programmmodule auf
Verpackungsanlagenzustandsdaten zugreifen. Um einen solchen Zugriff zu initiieren, müssen die Programmmodule Kenntnis über die innerhalb der
Verpackungsanlagendatenvermittlung verfügbaren
Verpackungsanlagenzustandsdaten haben. Um dies zu ermöglichen, hat der
Zwischenspeicher vorzugsweise eine Leseschnittstelle, über die ein unmittelbarer Lesezugriff auf zumindest die Metadaten ermöglicht wird.
Der Zwischenspeicher ist so ausgestattet, dass er vorzugsweise Zustandsdaten zwischenspeichert, insbesondere in Form eines Caches. Dabei ist es nicht notwendig, dass der Zwischenspeicher alle Zustandsdaten permanent vorhält. Insbesondere ist es möglich, dass der Zwischenspeicher in Teilen nur Metadaten vorhält. Auch ist es möglich, dass der Zwischenspeicher nur eine Teilmenge aller verfügbaren
Zustandsdaten bzw. deren Metadaten vorhält. Es wird vorgeschlagen, dass zum Start des Systems der Zwischenspeicher vorzugsweise Metadaten zu allen verfügbaren Zustandsdaten aus dem persistenten Datenspeicher abfragt und für eine
anschließende Abfrage durch die Programmmodule oder innerhalb der
Datenvermittlung bereithält. Die Zustandswerte können dann bedarfsweise aus der Datenbank nachgeladen werden, sollten Programmmodule darauf zugreifen wollen. Es ist jedoch auch möglich, dass bestimmte Zustandsdaten weder als Metadaten noch als Zustandswerte in dem Zwischenspeicher verfügbar sind. Um den
Programmmodulen alle verfügbaren Zustandsdaten bereitstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass der Zwischenspeicher bei einer Abfrage einer Verfügbarkeit von Verpackungsanlagenzustandsdaten zunächst intern nach
Verpackungsanlagenzustandsdaten sucht. Sollte zu einer Abfrage keine Information intern vorhanden sein, also ein negatives Suchergebnis vorliegen, kann der
Zwischenspeicher so ausgestattet sein, dass er über die Datenspeicherschnittstelle in der Datenbank nach entsprechenden Verpackungsanlagenzustandsdaten sucht. Werden in der Datenbank entsprechende Zustandsdaten gefunden, können vorzugsweise zunächst die Metadaten hierzu dem Zwischenspeicher über die Datenspeicherschnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass Zugriffe auf die
Datenspeicherschnittstelle nur durch die Verpackungsanlagendatenvermittlung ausgelöst werden, wobei Zugriffe auf die Dateneingabeschnittstelle über ein
Programmmodul ausgelöst werden. Die Datenspeicherschnittstelle ist vorzugsweise ausschließlich über den Zwischenspeicher ansprechbar, so dass eine konsistente Datenhaltung in der Datenbank sichergestellt ist. Lesende Zugriffe und/oder schreibende Zugriffe auf Zustandsdaten über die Programmmodule erfolgen vorzugsweise über die Dateneingabeschnittstelle und/oder die Zugriffsschnittstelle.
Die Programmmodule untereinander verfügen über keine Möglichkeit der
Kommunikation. Die Programmmodule sind transparent zueinander. Eine unmittelbare Kommunikation zwischen zwei Programmmodulen ist unterbunden. Dies stellt sicher, dass jegliche Veränderung an Zustandsdaten über die
Datenvermittlung vermittelt wird. Zum Beispiel ist der persistente Speicher eingerichtet zum Kommunizieren einer entsprechenden Speicherbestätigungsbenachrichtigung an die Datenspeicherschnittstelle, wenn der durch die Verpackungsanlagenzustandsdaten repräsentierte zumindest eine erste Zustandswert in dem persistenten Speicher gespeichert wurde. Ferner ist der persistente Speicher eingerichtet zum
Kommunizieren einer entsprechenden Speicherfehlerbenachrichtigung an die
Datenspeicherschnittstelle, wenn der durch die Verpackungsanlagenzustandsdaten repräsentierten zumindest eine erste Zustandswert nicht in dem persistenten
Speicher gespeichert wurde.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der persistente Speicher eingerichtet zum dauerhaften Speichern von aktuellen und historischen Zustandswerten der Verpackungsanlage. Wie oben offenbart, werden in dem persistenten Speicher beispielsweise historische und aktuelle Zustandswerte für verschiedene Zustände der Verpackungsanlage gespeichert werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird die
Verpackungsanlagendatenvermittlung durch eine oder mehrere Servervorrichtungen und/oder durch einen oder mehrere virtuelle Server bereitgestellt. Dabei ist eine Verpackungsanlagendatenvermittlung beispielsweise der durch eine
Servervorrichtung oder einen virtuellen Server bereitgestellte Teil der
Verpackungsanlagendatenvermittlung.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform repräsentiert ein Zustandswert der Verpackungsanlage einen, durch einen Sensor der Verpackungsanlage erfassten, Messwert.
Zum Beispiel kann der Zustandswert den Messwert enthalten und/oder dem
Messwert entsprechen. Alternativ oder zusätzlich kann der Zustandswert aber beispielsweise auch einen Zählwert und/oder einen Wahrheitswert enthalten. Ein solcher Zählwert kann beispielsweise die Häufigkeit, dass der Messwert durch den Sensor erfasst wurde, repräsentieren; ein solcher Wahrheitswert gibt zum Beispiel an, ob der Messwert größer als ein Schwellwert und/oder kleiner als ein Schwellwert und/oder gleich einem Schwellwert ist.
Beispiele für Sensoren zum Erfassen des Messwerts sind ein Temperatursensor, ein Lichtschrankensensor, ein Drucksensor, ein Feuchtigkeitssensor, eine Kamera, ein Spannungssensor und/oder ein Füllstandssensor.
Ein Computerprogramm kann Programmanweisungen umfassen, die einen Prozessor zur Ausführung und/oder Steuerung des gegenständlichen Verfahrens veranlassen, wenn das Computerprogramm von dem Prozessor ausgeführt wird. Dabei können entweder alle Schritte des Verfahrens gesteuert werden, oder alle Schritte des Verfahrens ausgeführt werden, oder einer oder mehrere Schritte gesteuert und einer oder mehrere Schritte ausgeführt werden. Unter einem Prozessor sollen in dieser Spezifikation unter anderem
Kontrolleinheiten, Mikroprozessoren, Mikrokontrolleinheiten wie Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren [DSP], Anwendungsspezifische Integrierte Schaltungen (ASICs) oder Field Programmable Gate Arrays (FPGAs] verstanden werden. Das Computerprogramm kann beispielsweise über ein Netzwerk wie das Internet, ein Telefon- oder Mobilfunknetz und/oder ein lokales Netzwerk verteilbar sein. Das Computerprogramm kann zumindest teilweise Software und/oder Firmware eines Prozessors sein. Es kann gleichermaßen zumindest teilweise als Hardware implementiert sein.
Das Computerprogramm kann beispielsweise auf einem computerlesbaren
Speichermedium gespeichert sein, z.B. einem magnetischen, elektrischen, optischen und/oder andersartigen Speichermedium. Das Speichermedium kann beispielsweise Teil des Prozessors sein, beispielsweise ein (nicht-flüchtiger/persistenter oder flüchtiger) Programmspeicher des Prozessors oder ein Teil davon. Das Speichermedium kann beispielsweise ein gegenständliches oder körperliches
Speichermedium sein.
Eine Servervorrichtung kann zur Ausführung und/oder Steuerung des
gegenständlichen Verfahrens eingerichtet sein oder jeweilige Mittel zur Ausführung und/oder Steuerung der Schritte des Verfahrens umfassen. Dabei können entweder alle Schritte des gegenständlichen Verfahrens von den Mitteln gesteuert werden, oder alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens von den Mitteln ausgeführt werden, oder ein oder mehrere Schritte von den Mitteln gesteuert und ein oder mehrere Schritte von den Mitteln ausgeführt werden. Verschiedene Schritte können optional von verschiedenen Mitteln ausgeführt oder gesteuert werden.
Ein Serversystem mit mehreren Servervorrichtungen und/oder mehreren virtuellen Servern kann zur Ausführung und/oder Steuerung des gegenständlichen Verfahrens eingerichtet sein oder jeweilige Mittel zur Ausführung und/oder Steuerung der Schritte des gegenständlichen Verfahrens umfassen. Dabei sind die
Servervorrichtungen und/oder die virtuellen Server beispielsweise eingerichtet, gemeinsam das gegenständliche Verfahren auszuführen und/oder zu steuern. Es versteht sich, dass entweder alle Schritte des gegenständlichen Verfahrens von den Mitteln der Servervorrichtungen und/oder der virtuellen Server gesteuert werden, oder alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens von den Mitteln der
Servervorrichtungen und/oder der virtuellen Server ausgeführt werden, oder ein oder mehrere Schritte von den Mitteln der Servervorrichtungen und/oder der virtuellen Server gesteuert und ein oder mehrere Schritte von den Mitteln der Servervorrichtungen und/oder der virtuellen Server ausgeführt werden.
Verschiedene Schritte können optional von verschiedenen Mitteln verschiedener Servervorrichtungen und/oder der virtuellen Server ausgeführt oder gesteuert werden. Die Servervorrichtungen und/oder die virtuellen Server des Serversystems können sich an einem oder an verschiedenen Orten befinden. Die
Servervorrichtungen und/oder die virtuellen Server des Serversystems bilden beispielsweise eine Servercloud und/oder ein verteiltes System. Mehrere virtuelle Server können gleichzeitig auf einer Servervorrichtung ausgeführt werden. Dabei soll unter einem virtuellen Server die Software- und/oder hardwaremäßige Nachbildung der Hardwarearchitektur einer (physischen) Servervorrichtung durch die
bereitstellende Servervorrichtung verstanden werden.
Die Mittel der offenbarten Servervorrichtung(en) können Hardware- und/oder Software-Komponenten umfassen. Die Mittel können beispielsweise mindestens einen Speicher mit Programmanweisungen eines Computerprogramms (z.B. des
erfindungsgemäßen Computerprogramms) und mindestens einen Prozessor ausgebildet zum Ausführen von Programmanweisungen aus dem mindestens einen Speicher umfassen. Dementsprechend soll auch zumindest eine Servervorrichtung als offenbart verstanden werden, die zumindest einen Prozessor und zumindest einen Speicher mit Programmanweisungen umfasst, wobei der zumindest eine Speicher und die Programmanweisungen eingerichtet sind, gemeinsam mit dem zumindest einen Prozessor, die Servervorrichtung zu veranlassen, das Verfahren gemäß der Erfindung zumindest teilweise (z.B. alleine oder gemeinsam mit mehreren Servervorrichtungen des Serversystems) auszuführen und/oder zu steuern.
Ferner wird ein System offenbart, das eine gegenständliche Servervorrichtung oder ein gegenständliches Serversystem; und eine Verpackungsanlage umfasst.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und beispielhaften Ausführungsformen sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden.
Es versteht sich, wenn in dieser Beschreibung von einem Datenobjekt die Rede ist, auch jeweils eine Instanz eines solchen Datenobjektes gemeint sein kann.
Weitere vorteilhafte beispielhafte Ausgestaltungen sind der folgenden detaillierten Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen, insbesondere in Verbindung mit den Figuren zu entnehmen. Die der Anmeldung beiliegenden Figuren sollen jedoch nur dem Zwecke der Verdeutlichung, nicht aber zur Bestimmung des
Schutzbereiches der Erfindung dienen. Die beiliegenden Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept der vorliegenden Erfindung beispielhaft widerspiegeln. Insbesondere sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil erachtet werden.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Verpackungsanlagendatenvermittlung gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Datenmodell eines Maschinendatenobjekt.es;
Fig. 3 ein Datenmodell eines Datenobjekts„eindeutiger Kenner";
Fig. 4 ein Datenmodell eines Zustandsdatenobjektes.
Die in dieser Spezifikation beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden. Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Ausführungsform umfassten Merkmals - sofern nicht explizit gegenteilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion des Ausführungsbeispiels unerlässlich oder wesentlich ist. Die Abfolge der in dieser Spezifikation geschilderten Verfahrensschritte in den einzelnen
Ablaufdiagrammen ist nicht zwingend, alternative Abfolgen der Verfahrensschritte sind denkbar. Die Verfahrensschritte können auf verschiedene Art und Weise implementiert werden, so ist eine Implementierung in Software (durch
Programmanweisungen), Hardware oder eine Kombination von beidem zur
Implementierung der Verfahrensschritte denkbar. In den Patentansprüchen verwendete Begriffe wie "umfassen", "aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Unter die
Formulierung„zumindest teilweise" fallen sowohl der Fall„teilweise" als auch der Fall „vollständig". Die Formulierung„und/oder" soll dahingehend verstanden werden, dass sowohl die Alternative als auch die Kombination offenbart sein soll, also„A und/oder B" bedeutet„(A) oder (B) oder (A und B)". Eine Mehrzahl von Einheiten, Personen oder dergleichen bedeutet im Zusammenhang dieser Spezifikation mehrere Einheiten, Personen oder dergleichen. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Patentansprüchen genannten Einheiten bzw. Einrichtungen ausführen. In den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht als
Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte anzusehen.
Fig. 1 zeigt eine Verpackungsanlagendatenvermittlung 2. Die
Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 kann in einer Laufzeitumgebung, einem Server, einem virtuellen Server oder dergleichen ausgeführt werden. Hierbei kann in einem Vermittlungsnetz 4, das Teil der Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 sein kann, ein Zwischenspeicher 6, eine Dateneingabeschnittstelle 8, eine
Datenbankschnittstelle 10 sowie eine Zugriffsschnittstelle 12 implementiert sein. Die Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 verfügt darüber hinaus über eine
Umgebung, in der Programmmodule 14.1, 14.2 als auch Datenbankmodule 16 (bzw. jeweilige Instanzen hiervon) ausgeführt werden können.
Zu erkennen ist, dass die Programmmodule 14.1 als Anlagenprogrammmodule 14.1 konfiguriert sein können und jeweils mit einer Verpackungseinrichtung 18a-c kommunizieren können. Darüber hinaus kann ein Datenbankmodul 16 mit einer Datenbank 20 kommunizieren.
Die Programmmodule 14.1 können individuell auf verschiedenste
Verpackungseinrichtungen 18a-c eingerichtet sein. Hierbei kann beispielsweise eine Verpackungseinrichtung 18a eine Abfülleinrichtung sein und von einem ersten Hersteller zur Verfügung gestellt werden, wohingegen eine Verpackungseinrichtung 18b eine Abfülleinrichtung eines zweiten Herstellers sein kann. Eine
Verpackungseinrichtung 18c kann beispielsweise ein Tray-Packer sein oder eine sonstige Einrichtung, die innerhalb einer Verpackungsanlage betrieben werden kann und welche Zustandsdaten ausgeben kann. Die Verpackungseinrichtungen 18a-c verfügen jeweils über individuelle Maschinenschnittstellen, um ihre Zustandsdaten ausgeben zu können. Die Zustandsdaten sind von den Verpackungseinrichtungen 18a- c in unterschiedlichsten Datenformaten über unterschiedlichste
Maschinenschnittstellen und in einer unterschiedlichen Art und Weise abrufbar, so dass ein einheitlicher Zugriff hierauf unmöglich ist. Auch können sich an den
Maschinenschnittstellen der Verpackungseinrichtung 18a-c im Laufe von
Weiterentwicklungen Veränderungen ergeben, die abgebildet werden müssen.
Hierzu sind die Programmmodule 14.1 vorgesehen. Jedes Programmmodul 14.1 kann für eine einzige Verpackungseinrichtung 18a-c individuell angepasst sein. Somit kann mit einem Programmmodul 14.1 individuell auf eine Maschinenschnittstelle einer jeweiligen Verpackungseinrichtung 18a-c zugegriffen werden und deren jeweiligen Zustandsdaten ausgelesen werden. Über ein definiertes Datenmodel können die Programmmodule 14.1 die von den Verpackungseinrichtungen 18a-c erhaltenen Zustandsdaten als
Verpackungsanlagenzustandsdaten bzw. Instanzen von Zustandsdatenobjekten und Maschinendatenobjekten in der Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 erstellen. Hierbei können sowohl Metadaten als auch Zustandswerte in einem einheitlichen Datenformat zur Verfügung gestellt werden. Das Datenformat kann hierbei Variablen, Maschinen oder Linien definieren. Je nach Datenformat können die Zustandsdaten Metadaten und Zustandswerte enthalten. Metadaten können beispielsweise ein Name, eine Herkunft, ein Ziel, ein Ursprung, Synonyme oder Tags enthalten. Hierüber lassen sich in einem einheitlichen Datenformat die verschiedenen Zustandsdaten
beschreiben. Mit Hilfe von Variablen lassen sich Datenpunkte, insbesondere Zustandswerte von verschiedenen Sensoren, abbilden. Mit Hilfe von Maschinen lassen sich Eigenschaften von Maschinen abbilden und mit Hilfe von Linien lassen Verknüpfungen von
Maschinen und das Layout der Verpackungsanlage definieren.
Der Zwischenspeicher 6 kann aktuelle Instanzen von Zustandsdatenobjekten und Maschinendatenobjekten speichern. Für ein persistentes Speichern kann eine Auslagerung der Zustandsdaten in eine Datenbank 20 sinnvoll sein. Ähnlich wie bei den Verpackungseinrichtungen 18a-c existieren unterschiedlichste Datenbanken 20 mit den unterschiedlichsten Datenbankprotokollen und
Datenbankschnittstellen. Um auch hier eine möglichst hohe Flexibilität für die Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 bzw. einen Systemintegrator zur Verfügung zu stellen, können Datenbankmodule 16 vorgesehen sein, die für eine jeweilige Datenbank 20 individualisiert sind. Es versteht sich, dass sowohl die
Programmmodule 14.1 als auch die Datenbankmodule 16 jeweils nur für die in der Verpackungsanlage vorhandenen Verpackungseinrichtungen 18a-c respektive Datenbanken 20 zur Verfügung gestellt werden müssen. Eine Individualisierung kann auf Grundlage der in der Verpackungsanlage vorhandenen Einrichtungen,
Komponenten und Anwendungen erfolgen, so dass die Programmmodule 14.1 und Datenbankmodule 16 nur das Verfügbare unterstützen müssen.
Neben den Datenbankmodulen 16 und den Programmmodulen 14.1 können weitere Programmmodule 14.2 vorgesehen sein, mit denen beispielsweise aus
Zustandswerten Informationen über die Verpackungsanlage berechnet werden können. Solche Anwendungen können auch als Programmmodule 14.2 in der Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 vorgesehen sein.
Innerhalb des Vermittlungsnetzes 4 können verschiedene Zusatzfunktionen zur Verfügung gestellt werden. So kann beispielsweise eine Sicherheitsfunktion zur
Verfügung gestellt werden. Mit dieser können Schreib-/Leserechte auf verschiedene Zustandsdaten überwacht werden. Dabei kann überwacht werden, welche der
Schnittstellen 8-12 auf Zustandsdaten zugreifen kann. Auch kann überwacht werden, welche der Programmmodule 14.1, 14.2 auf Daten zugreifen können. Ferner ist ein Nutzermanagement vorhanden, mit dem Zugriffsrechte Nutzern zugeordnet werden können und Nutzer sich an- bzw. abmelden können. Darüber hinaus kann eine
Logbuchfunktion vorgesehen sein, mit der Aktionen innerhalb des Vermittlungsnetzes 4 geloggt werden können. Daneben können Standardfunktionalitäten vorgesehen sein, wie das Behandeln von Ausnahmen, das Laden von Programmmodulen, das Debuggen oder dergleichen.
Eine Verpackungseinrichtung 18a kann beispielsweise eine Maschine sein, die eine Maschinenschnittstelle hat, über die Daten in einem standardisierten Format ausgetauscht werden können. Dieses Format kann beispielsweise nach dem PackML Standard arbeiten. Ferner kann die Maschinenschnittstelle das Transportprotokoll OPC UA unterstützen. Zur Anbindung einer solchen Verpackungseinrichtung, die eine standardisierte Maschinenschnittstelle aufweist, kann ein erstes Programmmodul 14.1 vorgesehen sein, welches mit der Verpackungseinrichtung 18a über die bekannte Maschinenschnittstelle kommuniziert. Zum Einbinden der Verpackungseinrichtung 18a in die Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 kann das Programmmodul 14.1 zunächst Informationen über die Maschine selbst von der Verpackungseinrichtung 18a abrufen.
Mit Hilfe dieser Informationen erstellt das Programmmodul 14.1 anschließend unter Verwendung der Dateneingangsschnittstelle 8 eine Instanz eines
Maschinendatenobjekts und füllt dies Instanz mit dem von der
Verpackungseinrichtung 18a abgerufenen Informationen. Hierzu kann an der
Dateneingangsschnittstelle 8 eine entsprechende Methode zur Verfügung gestellt werden, über die die Instanz des Maschinendatenobjekts erstellt werden kann. Eine zweite Verpackungseinrichtung 18b kann ebenfalls in die
Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 angebunden werden. Hierzu kann ein zweites Programmmodul 14.1 vorgesehen sein, welches angepasst an die
Verpackungseinrichtung 18b ist. Da die Verpackungseinrichtung 18b z.B. anders als die Verpackungseinrichtung 18a keine standardisierte Maschinenschnittstelle aufweist, kann das zweite Programmmodul 14.1 auch nicht in einer standardisierten Form auf Maschinenparameter zugreifen. Insbesondere kann die
Verpackungseinrichtung 18b derart sein, dass über ihre Maschinenschnittstelle keinerlei Maschineninformationen abrufbar sind. In diesem Fall kann in dem zweiten Programmmodul 14.1 ein kodiertes, eingegebenes, parametriertes und/oder editiertes Wissen über die Maschine vorhanden sein. An der
Dateneingangsschnittstelle 8 kann das zweite Programmmodul 14.1 nunmehr ebenfalls eine Instanz eines Maschinendatenobjekts instanziieren und in dieser Instanz die kodierten Informationen über die Maschine einpflegen.
Es zeigt sich, dass für jeden Typ von Maschine bzw. Verpackungseinrichtung jeweils über die Dateneingangsschnittstelle 8 durch ein Programmmodul 14.1 eine Instanz eines Maschinendatenobjekts erstellt werden kann.
Fig. 2 zeigt ein Maschinendatenobjekt 22. Das Maschinendatenobjekt 22 kann verschiedene Eigenschaftsfelder aufweisen, die in dem Datenmodell definiert sind. In der Definition des Datenmodells sind die Datentypen der Eigenschaftsfelder 24a-f fest definiert. Bei der Instanziierung einer Instanz eines Maschinendatenobjekts 22 können diese Eigenschaftsfelder 24a-f mit Werten von dem Programmmodul 14.1 gefüllt werden. Ein erstes Eigenschaftsfeld 24a kann beispielsweise ein Namensfeld sein, welches den Datentyp„String" hat. Ein zweites Datenfeld 24b kann beispielsweise ein String sein und eine Seriennummer enthalten. Ein drittes Datenfeld 24c kann beispielsweise ein Objektdatenfeld sein, in dem ein Objekt des Typs„Aufzählung" vorhanden ist. In einem solchen Objekt können beispielsweise Maschinen in Kategorien abgelegt sein. Ein Datenmodell eines solchen Aufzählungsobjektes 26 ist ebenfalls dargestellt. In diesem Aufzählungsobjekt 26 können verschiedenste Maschinentypen vordefiniert sein und eine Instanz eines solchen Datenobjekts kann einen der vordefinierten Werte enthalten. Werte können beispielsweise Verpackungseinrichtungen beschreiben, wie beispielsweise Abfülleinrichtung, Applikator, Speichertisch, Transportband, Roboter, Traypacker, Drucker, Schalter, Scanner oder dergleichen. Die entsprechenden
Maschineneigenschaften können in dem Datenmodell vordefiniert sein.
Ein weiteres Eigenschaftsfeld 24d kann beispielsweise den Namen des
Programmmoduls (Plug-ins) enthalten und als String vorgegeben sein. Ein
zusätzliches Eigenschaftsfeld 24e kann beispielsweise angeben, ob die Maschine mit dem Programmmodul verbunden ist bzw. mit dem Programmmodul kommuniziert oder nicht und kann beispielsweise als boolscher Wert kodiert sein. Ein anderes Eigenschaftsfeld 24f kann beispielsweise einen eindeutigen Kenner enthalten und beispielsweise als„eindeutiger Kenner" Objekt definiert sein.
Fig. 3 zeigt ein Datenmodell eines Objekts„eindeutiger Kenner" 28. Ein solches Datenobjekt 28 kann sowohl Funktionen 30 als auch Eigenschaften 32 enthalten. Mögliche Funktionen eines solchen Datenobjekts können beispielsweise eine
Funktion sein, der ein anderes Datenobjekt 28 übergeben wird und die zurückgibt, ob das übergebene Datenobjekt mit dem Datenobjekt 28 übereinstimmt. Der
Rückgabewert kann ein boolscher Wert sein. Auch kann eine Funktion die Rückgabe eines Hashcodes des Datenobjekts 28 beinhalten, dessen Wert als Integer definiert sein kann. Schließlich kann eine Funktion auch eine Umwandlung des Datenobjekts 28 in eine Zeichenfolge, beispielsweise zur Serialisierung, enthalten.
Neben den Funktionen 30 können in einem Datenobjekt 28 die Eigenschaften Name und Typ definiert sein, wobei der Name als String definiert sein kann und der Typ ein Objekt vom Typ Aufzählung sein kann. Ein Datenobjekt vom Typ Aufzählung für die Eigenschaft Typ kann beispielsweise Maschine, Einrichtung, Programmmodul oder externes System sein. Hiermit kann bestimmt werden, wie das entsprechende Datenobjekt in das System eingebracht wurde.
Zur Laufzeit der Verpackungsanlagendatenvermittlung 2 wird somit eine Instanz des Datenobjekts 22 erstellt und bei dieser Erstellung wird neben den Eigenschaften 24a- d auch eine Instanz eines Aufzählungsobjektes 26 mit einem entsprechenden Wert und einer Instanz eines Objekts„eindeutiger Kenner" 28 mit den entsprechenden Werten instanziiert. Diese Instanz des Datenobjekts 22 repräsentiert dann eine Maschine bzw. eine Verpackungseinrichtung 18a, b.
Im Betrieb der Verpackungseinrichtungen 18a, b kann beispielsweise für die
Verpackungseinrichtung 18. a das Programmmodul 14.1 zunächst ein oder mehrere Datenobjekte vom Typ Zustandsdaten instanziieren. Hierzu instanziiert das
Programmmodul 14.1 an der Dateneingangsschnittstelle 8 eine entsprechende Instanz.
Über die Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung 18a stehen dem
Programmmodul 14.1 sowohl Metadaten des Zustandsobjekts als auch Zustandsdaten zur Verfügung. Zunächst werden die Metadaten des Zustandsobjekts aus der Maschine 18a ausgelesen und in der Instanz des Zustandsdatenobjekts eingetragen. Darüber hinaus kann das Programmmodul 14.1 einen Bezeichner [Tag) erstellen, der sich ebenfalls über die Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung 18a auslesen lässt.
Für die Verpackungseinrichtung 18b steht eine proprietäre Maschinenschnittstelle zur Verfügung. In diesem Fall kann das Programmmodul 14.1 so programmiert sein, dass es die Zustände über die proprietäre Schnittstelle abrufen kann. In Kenntnis der abrufbaren Informationen, kann das Programmmodul 14.1 bei der Instanziierung entsprechender Zustandsdatenobjekten über die Dateneingangsschnittstelle 8 diese Metainformationen bzw. Metadaten der jeweiligen Instanz übergeben.
Sowohl für die Verpackungseinrichtung 18a als auch die Verpackungseinrichtung 18b kann dann über ein jeweiliges Programmmodul 14.1 ein Satz von
Zustandsdatenobjekten instanziiert werden, während Metadaten entweder über die Maschinenschnittstelle bereitgestellt werden oder in einem Programmmodul 14.1 abgelegt werden. Fig. 4 zeigt ein Datenmodell eines Zustandsdatenobjekts. Ein Zustandsdatenobjekt kann ein Metadatenobjekt 34 mit sowohl Funktionen 36 als auch Eigenschaften 38 enthalten.
Eine Methode 36 kann beispielsweise das Überprüfen auf Gleichheit sein. Dieser Methode kann ein Zustandsdatenobjekt bzw. eine Instanz davon übergeben werden und ein boolscher Rückgabewert kann angeben, ob das übergebende Datenobjekt mit dem eigentlichen Datenobjekt übereinstimmt.
Die Eigenschaften 38 können den Namen des Zustandsdatenobjekts als String und den Namen des Programmmoduls 14.1, welches das Objekt instanziiert hat, als String enthalten.
Darüber hinaus können als Eigenschaften 38, als Instanzen von Datenobjekten 28, die Quelle (Source) des Datenobjekts sein, nämlich wer dieses Datenobjekt in das System eingebracht hat und das Ziel (Target) des Datenobjekts, nämlich zu wem das
Datenobjekt innerhalb des Systems gehört.
Eine weitere Eigenschaft kann ein Wertobjekt sein, welches eine Instanz eines Aufzählungsobjektes enthalten kann. Eine Wertkategorie kann beispielsweise ein Rohsignal, eine rohe Zeitreihe, eine berechnete Zeitreihe als auch ein berechnetes Signal enthalten. Eine weitere Eigenschaft kann ein Datentyp sein, der aus einem Aufzählungsobjekt Datentyp stammt und beispielsweise als Wort, Doppelwort oder String kodiert sein kann.
Schließlich können Synonyme und Bezeichner vorgesehen sein, die jeweils Instanzen von entsprechenden Datenobjekten sein können. Bei den Synonymen können beispielsweise Beschreibungen für die Messeinheit enthalten sein. Die Bezeichner können beispielsweise frei definierbare Strings sein.
Neben den Datenobjekt 34 für die Metadaten, kann für den Zustandswert ein weiteres Datenobjekt 40 vorgesehen sein. Dieses Datenobjekt 40 kann ebenfalls Funktionen 42 und Werte 44 enthalten. Die Funktionen 42 können eine Gleichheitsüberprüfung enthalten und eine Rückgabefunktion eines Wertes enthalten. Der Rückgabefunktion kann eine Filterinformation über bestimmte Werte übergeben werden und
zurückgegeben werden Listen von den Werten, die der Filterfunktion entsprechen.
Ein Wert kann ein Objekt einer Instanz eines Wertobjektes sein, in der beispielsweise ein Zeitstempel und/oder ein tatsächlicher Messwert gespeichert sein kann. Ein solches Datenobjekt kann ebenfalls eine Funktion enthalten, die eine Gleichheit überprüfen kann.
Mit Hilfe des beschriebenen Datenmodels ist es möglich, dass verschiedene
Programmmodule 14.1 an der Dateneingabeschnittstelle 8 Instanzen von
Maschinenobjekten und Zustandsobjekten erstellen können.
Stellt ein Programmmodul 14.1 eine Wertänderung an der Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung 18a fest, so kann über eine entsprechende Methode an der Dateneingangsschnittstelle 8 unter Verwendung der entsprechenden Instanz des Zustandsobjektes der Wert geändert werden. Gleiches kann durch ein zweites
Programmmodul 14.1 erfolgen, welches an einer proprietäre Verpackungseinrichtung 18b angeschlossen ist. Auch hier können Wertänderungen über entsprechende Methoden an der Dateneingangsschnittstelle 8 unter Verwendung der Instanzen der jeweiligen Zustandsdatenobjekte übergeben werden. Die Programmmodule 14.2 können beispielsweise eine Kennzahl OEE (Overall
Equipment Effectiveness) errechnen. Dies kann ein Programmmodul 14.2 ungeachtet des Maschinentyps der Verpackungseinrichtung 18a, 18b tun, da die Maschinendaten als auch die Zustandsdaten als vereinheitlichte Datenobjekte über die
Zugriffsschnittstelle 12 und den Zwischenspeicher 6 zur Verfügung gestellt werden können.
Zunächst können die Programmmodule ein Zustandsdatenobjekt mit einem Tag (Zustand) an der Dateneingangsschnittstelle 8 instanziieren. Die Eigenschaft Target des jeweiligen Zustandsdatenobjekts wird unter Verwendung des eindeutigen Kenners der jeweiligen Maschine erstellt. Somit können die Programmmodule für jede der Maschinen die Zustandsdatenobjekte mit dem Typ Zustand ansprechen.
Erfolgen nun Wertänderungen an den entsprechenden Maschinen oder
Zustandsdaten, wird dies über die Zugriffsschnittstelle 12 dem Programmmodul 14.2 mitgeteilt. Das Programmmodul kann den Wert dann über eine Leseschnittstelle von dem Zwischenspeicher auslesen. In dem Programmmodul 14.2 kann dann ein neuer Wert des Zustands berechnet werden. Über die Dateneingangsschnittstelle 8 kann mit einer entsprechenden Methode neue der Wert des Zustands innerhalb des
Zustandsdatenobjekts überschrieben oder ergänzt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verpackungsanlagendatenvermittlung umfassend,
zumindest einen Zwischenspeicher für Zustandswerte umfassende
Verpackungsanlagenzustandsdaten,
zumindest eine Dateneingangsschnittstelle,
wobei zumindest ein an eine Verpackungseinrichtung der Verpackungsanlage angepasstes Programmmodul über die Dateneingangsschnittstelle mit der Verpackungsanlagendatenvermittlung kommuniziert,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Programmmodul mit Hilfe der Dateneingangsschnittstelle ein
Maschinendatenobjekt, umfassend zumindest Metadaten der
Verpackungseinrichtung, erstellt und/oder
dass das Programmmodul mit Hilfe der Dateneingangsschnittstelle ein
Zustandsdatenobjekt, umfassend zumindest Metadaten des Zustandsobjekts und einen Zustandswert eines Zustandsdatums der Verpackungseinrichtung, erstellt.
Verpackungsanlagendatenvermittlung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Programmmodul die Metadaten der Verpackungseinrichtung über eine Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung erhält und die empfangenen Metadaten der Verpackungseinrichtung für das Maschinendatenobjekt bereitstellt.
Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Programmmodul die Metadaten der Verpackungseinrichtung voreingestellt, insbesondere programmiert sind und das Programmmodul die programmierten Metadaten der Verpackungseinrichtung für das
Maschinendatenobjekt bereitstellt.
4. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Programmmodul den über die Maschinenschnittstelle der
Verpackungseinrichtung empfangenen Zustandswerten voreingestellte, insbesondere programmierte Metadaten des Zustandsobjekts zuordnet und für das Zustandsdatenobjekt bereitstellt.
5. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Programmmodul den Zustandswert über die Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung erhält und den empfangenen Zustandswert für das Zustandsdatenobjekt bereitstellt.
6. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Programmmodul Metadaten des Zustandsdatenobjekts über die
Maschinenschnittstelle der Verpackungseinrichtung erhält und die empfangenen Metadaten für das Zustandsdatenobjekt bereitstellt.
7. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Metadaten des Zustandsdatenobjekts den Datentyp, die Dateneinheit, die Datenquelle, die Skalierung der Daten und/oder die Datenkategorie umfasst.
8. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Programmmodul abhängig von den erhaltenen und/oder
voreingestellten Metadaten des Zustandsdatenobjekts dem Zustandsdatenobjekt einen Bezeichner zuordnet, mit dem das Zustandsdatenobjekt einer Gruppe von Zustandsdatenobjekten zuzuordnen ist.
9. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dateneingangsschnittstelle zum Erhalten, Empfangen, Erstellen und/oder Instanziieren von Maschinenobjekten und Zustandsdatenobjekten in einem einheitlichen Datenmodell eingerichtet ist.
10. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dateneingangsschnittstelle zur Kommunikation mit zumindest einem Verpackungsanlagenparameter bestimmenden Programmmodul eingerichtet ist.
11. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen zumindest zwei Programmmodulen eine unmittelbare
Kommunikation unterbunden ist.
12. Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verpackungsanlagendatenvermittlung durch eine oder mehrere Servervorrichtungen und/oder durch einen oder mehrere virtuelle Server bereitgestellt ist.
Verpackungsanlagendatenvermittlung nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zumindest eine Zustandswert der Verpackungsanlage einen durch einen Sensor der Verpackungseinrichtung erfassten Messwert repräsentiert.
Verfahren, umfassend:
Erhalten von Verpackungsanlagenzustandsdaten durch eine
Dateneingangsschnittstelle einer Verpackungsanlagendatenvermittlung, wobei die Verpackungsanlagenzustandsdaten zumindest einen Zustandswert einer Verpackungsanlage repräsentieren;
wobei zumindest ein an eine Verpackungseinrichtung der Verpackungsanlage angepasstes Programmmodul über die Dateneingangsschnittstelle mit der Verpackungsanlagendatenvermittlung kommuniziert,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit Hilfe der Dateneingangsschnittstelle ein Maschinendatenobjekt, umfassend zumindest Metadaten der Verpackungseinrichtung, erstellt wird und/oder
dass mit Hilfe der Dateneingangsschnittstelle ein Zustandsdatenobjekt, umfassend zumindest Metadaten des Zustandsobjekts und einen Zustandswert eines Zustandsdatums der Verpackungseinrichtung, erstellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche ferner umfassen: Erfassen zumindest eines ersten Messwerts durch einen Sensor der
Verpackungseinrichtung; und
Kommunizieren und/oder Bewirken des Kommunizierens der
Verpackungsanlagenzustandsdaten an die Dateneingangsschnittstelle über das Programmmodul.
Computerprogramm, umfassend Programmanweisungen, die einen Prozessor zur Ausführung und/oder Steuerung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14-15 veranlassen, wenn das Computerprogramm von dem Prozessor ausgeführt wird.
Eine Servervorrichtung oder ein Serversystem mit mehreren
Servervorrichtungen und/oder virtuellen Servern, eingerichtet zur Ausführung und/oder Steuerung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 15-16 oder umfassend jeweilige Mittel zur Ausführung und/oder Steuerung der Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14-16.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3623880A1 (de) * 2018-09-13 2020-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur integration von daten von assets einer technischen anlage in eine plattform, digitale plattform und computerprogrammprodukt

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0961250A3 (de) * 1998-05-27 2004-06-30 Diebold, Incorporated Verfahren zur Lieferung verschiedener Dokumente, um Bildanzeigen an verschiedene Maschinen (mehrsprachig, spezielle Merkmalen, Werbe...) herzustellen
US7162534B2 (en) 2001-07-10 2007-01-09 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Transactional data communications for process control systems
DE10161064A1 (de) 2001-12-12 2003-07-03 Siemens Ag System und Verfahren zur Kommunikation zwischen Softwareapplikationen, insbesondere MES-Applikationen
DE50212985D1 (de) * 2002-06-29 2008-12-18 Abb Research Ltd Verfahren und System zum Verarbeiten von Konfigurationsdaten
US8818757B2 (en) * 2008-09-30 2014-08-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Modular object and host matching
AT505595B1 (de) * 2007-08-14 2009-04-15 Erema Verfahren und vorrichtung zur behandlung von kunststoffmaterial
US20130282763A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Abb Technology Ag. Data package format library
CN104838630B (zh) * 2012-10-10 2018-10-12 思杰系统有限公司 基于策略的应用程序管理
US9958860B2 (en) * 2014-05-01 2018-05-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Systems and methods for broadcasting data and data tags associated with an industrial automation system

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