ES2232466T3 - Control proactivo de un proceso despues del inicio de un evento desestabilizador. - Google Patents
Control proactivo de un proceso despues del inicio de un evento desestabilizador.Info
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Abstract
Método para el control de un proceso que produce unidades de producto y en el que un evento desestabilizante (48, 50) de un tipo específico desestabiliza periódicamente el proceso, con el resultado de una desviación con respecto a un parámetro objetivo en una serie de unidades del producto desde la unidad número 1 a la unidad número n, caracterizándose el método porque: (a) cuando tiene lugar el tipo específico de evento desestabilizante (48, 50), asociar con unidades correspondientes de las n unidades de producto, magnitudes de desviación que corresponden a magnitudes de desviación para las unidades correspondientes numeradas de este modo de producto resultantes de casos anteriores del tipo específico de evento desestabilizante (48, 50); y (b) aplicar a unidades de orden n seleccionadas de las n unidades de producto, factores de corrección derivados de dichas magnitudes de desviación para las correspondientes unidades de orden n de producto resultado de casos anteriores del tipo específico de evento desestabilizante (48, 50), realizando de esta manera ajustes pro-activos a las unidades correspondientes de las n unidades de producto, cuando tiene lugar el evento desestabilizante (48, 50).
Description
Control proactivo de un proceso después del
inicio de un evento desestabilizador.
La presente invención se refiere a aparatos y
métodos para supervisar automáticamente y ajustar procesos de
fabricación, por ejemplo, procesos que producen un flujo continuo de
productos tales como artículos absorbentes individuales, por
ejemplo, pañales de un solo uso, eficaces para la absorción de
fluidos corporales. Estos productos en forma de artículos
absorbentes son fabricados de manera típica como secuencia de piezas
a trabajar procesadas de manera continua en un elemento laminar
continuo y/o en una línea de proceso continuo de máquinas de
fabricación y montaje.
Dicho producto en forma de artículo absorbente
comprende de manera general un núcleo absorbente delimitado entre un
deflector impermeable a la humedad, por ejemplo, de polietileno y un
recubrimiento lateral del cuerpo permeable a la humedad realizado,
por ejemplo, en un material fibroso no tejido. Los artículos
absorbentes se fabrican de manera típica haciendo avanzar un
elemento laminar de la envolvente o del material de recubrimiento
del lado del cuerpo según una dirección longitudinal, aplicando el
núcleo absorbente al elemento laminar en avance, y aplicando a
continuación el segundo elemento laminar sobre la combinación del
elemento laminar en avance y el núcleo absorbente. Otros elementos,
tales como materiales elásticos, manguitos para las piernas, aletas
de retención, bandas para la cintura y similares se añaden de la
forma deseada para el producto específico objeto de fabricación
antes, durante o después de aplicar el segundo elemento laminar.
Estos elementos pueden estar orientados longitudinalmente según la
trayectoria, o transversalmente con respecto a la misma, o pueden
tener una orientación neutra. Una vez añadido, estos otros elementos
se alinearán de manera típica sobre el artículo absorbente en una o
ambas direcciones de la máquina y dirección transversal de la
misma.
De manera típica, dichos procedimientos de
fabricación se diseñan para funcionamiento de forma permanente con
un conjunto predeterminado de condiciones operativas. Un proceso
típico de este tipo tiene un inicio y un final, y tiene un periodo
de arranque o de inicio que se corresponde con el inicio de
funcionamiento del proceso y un período de terminación que
corresponde al final de funcionamiento del proceso. El período de
inicio del proceso se extiende de manera general desde el inicio del
mismo hasta el momento en que el proceso alcanza unas condiciones
estables especificadas. El período de cierre o terminación del
funcionamiento se extiende de manera general desde el momento en que
el proceso deja las condiciones de funcionamiento estable hasta el
final operativo del proceso.
Mientras el proceso funciona en condiciones
estables, los resultados deseados del proceso se consiguen de manera
típica y deseable. Por ejemplo, cuando el proceso está previsto para
producir un cierto artículo manufacturado tal como pañales de un
solo uso, se producen normalmente artículos fabricados de manera
aceptable cuando el proceso funciona en las condiciones permanentes
especificadas.
Tal como se utiliza en esta descripción, el
término condiciones "estables" representa más de un juego único
específico de condiciones de proceso. Es decir, un "estado
estable" representa una serie de condiciones de proceso
especificadas que corresponden con elevadas probabilidades al hecho
de que se fabricarán artículos aceptables, es decir que los
productos fabricados corresponderán a los parámetros especificados
del producto.
Los modelos estadísticos y modelos de control
conocidos para controlar el proceso de fabricación se basan en
suposiciones de que los artículos producidos durante la operación de
un determinado proceso de este tipo representan una sola población
homogénea de artículos. El principio de dichos modelos estadísticos
y modelos de control se basa en condiciones de estado
permanente.
No obstante, el funcionamiento real de muchos
procesos de fabricación, incluyendo procesos altamente
automatizados, comprende de manera típica la aparición de eventos
desestabilizantes periódicos y, en algunos casos, numerosos. Un
"evento desestabilizante" es cualquier evento que altera,
interfiere o desestabiliza de cualquier manera las características
de estado permanente de los parámetros del proceso o parámetros del
producto unidad a unidad. Un evento desestabilizante típico de tal
tipo es aquel que provoca la fabricación de un producto no
aceptable, o que provoca que el controlador del proceso reconozca
y/o informe sobre un estado anómalo del proceso, o ambos.
Un sistema de control de proceso automático de
fabricación típico puede hacer ajustes en el proceso en tiempo real
basándose en análisis horizontal, por ejemplo, de datos promediados
recogidos de una cantidad predeterminada, por ejemplo, un número
predeterminado de unidades dispuestas en serie, de piezas a trabajar
sometidas a proceso en el momento. Además, dicho sistema de control
de proceso automático de fabricación típico puede rechazar
automáticamente un producto de acuerdo con criterios predeterminados
cuando ocurra un evento predefinido de puesta en marcha que produce,
por ejemplo, de manera intrínseca, como mínimo, una cantidad mínima
de producto defectuoso. Por lo tanto, dependiendo de la naturaleza y
severidad de un determinado evento de desestabilización, el
controlador del proceso puede reaccionar al evento desestabilizador
rechazando el producto y/o haciendo ajustes en una o varias
condiciones del proceso, por ejemplo, interrumpiendo las
operaciones, acelerando o haciendo más lentas las operaciones,
cambiando uno o varios de los otros parámetros operativos, poniendo
en marcha una alarma para avisar al operador, o similares.
Cuando ocurren dichos eventos desestabilizadores,
los datos que representan los productos fabricados por dicha
operación de fabricación pueden empezar a abandonar las condiciones
objetivo para las cuales se deben tomar acciones correctivas en las
operaciones de fabricación; o bien los datos se pueden desplazar
fuera de las especificaciones aceptables de manera que las unidades
correspondientes de producto deben ser descartadas del flujo del
producto. No obstante, dichos sistemas de control recogen de manera
típica una serie de puntos de datos desde unidades de producto
dispuestas secuencialmente en la corriente o flujo de artículos que
están siendo fabricados, y calcula un promedio de los datos, antes
de tomar acciones correctivas. Mientras tanto, el producto
defectuoso puede ser fabricado y, por lo tanto, puede pasar al
embalaje para expedición.
Una serie de posibles eventos en las operaciones
de fabricación pueden provocar la producción de artículos
absorbentes que se encuentran fuera de la gama de valores
especificados. Por ejemplo, los materiales con capacidad de estirado
puede ser que se estiren menos o más de lo deseado. Los elementos se
pueden desalinear con respecto a una alineación correcta en la
operación de fabricación. La temporización entre las fases de
proceso, o velocidad de avance de un elemento, puede estar fuera de
tolerancia. Si dichas desviaciones no catastróficas en las
condiciones del proceso se pueden detectar de manera suficientemente
rápida después que ha empezado a aparecer la desviación del producto
con respecto al objetivo, típicamente se pueden realizar
correcciones en el proceso, y las variancias con respecto a las
condiciones objetivo se pueden reducir de manera correspondiente,
sin tener que interrumpir las operaciones de fabricación, y sin
tener que desechar y, por lo tanto, perder producto.
En algunos casos, los cambios son tan
importantes, o tienen lugar de manera tan rápida, que las
correcciones del proceso basadas en dichas anomalías detectadas en
el producto que se está fabricando en aquel momento son
insuficientes para evitar la producción de producto defectuoso que
debe ser rechazado.
Además, en el caso de que las condiciones
anómalas sean intrínsecamente temporales y de duración reducida, en
el momento en que se implementa la acción correctiva automática en
el tiempo basada en los datos anómalos recogidos de forma actual,
por ejemplo, se puede implementar análisis horizontal, el período de
tiempo transitorio durante el cual tiene lugar el comportamiento
anómalo puede haber expirado. En este caso, la acción correctiva se
aplicará a piezas a trabajar no defectuosas, existiendo el riesgo de
crear posiblemente piezas defectuosas que se habrían encontrado, a
no ser por la acción correctiva, dentro de especificaciones
aceptables.
Son ejemplos de eventos desestabilizadores de
interés en la invención, por ejemplo, los empalmes en cualesquiera
de los varios materiales facilitados al proceso, roturas de elemento
laminar, zonas defectuosas en un material de entrada, el período de
arranque, el período de parada, períodos de arranque y de parada no
planificados, y similares. Las respuestas típicas a dichos eventos
desestabilizadores anómalos más drásticos podrían ser el desecho de
producto de la línea de fabricación, envío de una o varias
instrucciones de control de corrección a actuadores de control en la
línea de proceso, hacer sonar una alarma, hacer funcionar más
lentamente la línea de proceso, parar la línea de proceso, y
similares.
Se dispone a efectos de inspección automática
corriente y rutinaria de los productos que son fabricados en una
línea de fabricación, una serie de sistemas de inspección automática
de productos, así como para tomar de manera periódica y automática
muestras para evaluación manual de refuerzo. Ciertamente, la
inspección manual periódica de muestras de producto es importante
como aseguramiento final de que se está fabricando un producto de
calidad.
En el caso de que el procedimiento produce un
producto en el que uno o varios elementos están mal alineados en el
mismo, la corrección rápida de la falta de alineación defectuosa es
altamente deseable a efectos de minimizar la cantidad de producto
defectuoso que se fabrica. Si bien los sistemas de control
existentes pueden detectar un fallo de alineación, estos sistemas de
control actúan solamente después de haber recogido suficientes
puntos de datos de muestra desde las unidades dispuestas
secuencialmente de producto para desarrollar un promedio fiable para
los datos de registro. Además, en el caso en que la característica
de desalineación representa un parámetro de cambio rápido, tal como
en el arranque, en la parada o en un empalme, el promedio calculado
es de valor limitado hasta que el parámetro de interés pasa a ser
relativamente estable. De manera adicional, los sistemas de control
conocidos son ineficaces a efectos de la predicción del grado y
dirección de la falta de alineación, o para tomar cualquier acción
correctiva pro-activa con respecto a dicha falta de
alineación. Por el contrario, dichos sistemas se basan solamente en
recoger, en primer lugar, datos de los productos mal alineados en
aquel momento secuencialmente, y promediando los datos respectivos,
en cuyo momento las unidades de producto, utilizadas para generar
los datos, pueden haber salido del proceso de fabricación.
Los artículos absorbentes de cuidados personales
para la absorción de fluidos corporales, tales como los que son de
interés en este caso para la implementación de la invención, son
fabricados de manera típica a velocidades aproximadamente de 50 a
1200 artículos por minuto en una línea de fabricación determinada.
Las velocidades preferentes se encuentran aproximadamente entre 300
y 1000 artículos u otras unidades de producto por minuto. De acuerdo
con ello, es imposible que el operador pueda inspeccionar
manualmente todos y cada uno de los productos fabricados de este
modo.
Un problema significativo con respecto a los
sistemas de control conocidos es que están diseñados y enfocados en
la introducción de ajustes en el proceso basados en el análisis
horizontal, es decir, calculando un parámetro representativo basado
en datos recogidos de una muestra de unidades de producto dispuestas
en secuencia sobre una línea de producción, y generar a continuación
instrucciones correctivas a las máquinas de la línea de producción,
basándose en los parámetros representativos calculados. Estos
sistemas convencionales de control no tienen en cuenta ciertas
características predictivas con respecto a segmentos de producto
específico, o unidades de producto, que pueden ser recogidas para
cada unidad de producto basándose en su relación con respecto a un
evento desestabilizante.
Como resultado, si bien los modelos de control
estadístico existentes pueden ser bastante eficaces en la
identificación y descarte de productos defectuosos como resultado de
condiciones anómalas al azar o impredictibles en el proceso, o como
resultado de una desviación menor con respecto a las condiciones de
estado permanente, cuando el proceso experimenta un evento
desestabilizante, los modelos de control estadístico conocidos son
incapaces de anticipar o de efectuar la predicción y corregir
características defectuosas de producto, basándose en el
comportamiento pasado del producto de forma correspondiente a dichos
eventos desestabilizantes. Como corolario, dichos modelos de control
son incapaces de tomar acciones de corrección hasta que un producto
que se encuentra fuera del objetivo ha sido ya producido realmente,
y ha sido reconocido como tal, es decir, que se encuentra fuera del
objetivo.
La Patente
US-A-5659467 da a conocer un sistema
de control supervisor para determinar problemas provocados por
cambios ambientales. La Patente
US-A-5841676 da a conocer un método
para la estimación de un punto de tiempo de cambio en un proceso de
fabricación. La Patente US-A-5286543
da a conocer un método y aparato para proporcionar de manera
selectiva segmentos predeterminados de un material laminar.
Por lo tanto, los modelos de control estadísticos
conocidos son, por ejemplo, incapaces de ajustar la alineación de la
puesta en marcha basándose en fallos de alineación que han tenido
lugar en una operación de puesta en marcha anterior.
Es un objetivo de la presente invención dar a
conocer un método para realizar ajustes de parámetros de proceso de
forma pro-activa, tal como ajustes de alineación
cuando ocurra un evento desestabilizante.
Es otro objetivo realizar dichos ajustes del
proceso basándose en datos históricos recogidos durante uno o más
eventos desestabilizantes que han tenido lugar anteriormente.
Es otro objetivo de la presente invención
realizar dichos ajustes específicos para unidades individuales del
producto, por ejemplo, piezas individuales a trabajar, basándose en
la magnitud de la falta de registro observada para las unidades
individuales de producto en eventos desestabilizantes similares que
han tenido lugar previamente.
Es otro objetivo el emitir instrucciones de
ajuste de corrección antes de producir ningún producto
defectuoso.
Otro objetivo consiste en recoger datos y generar
un perfil de desviación para uno o varios parámetros representativos
de los efectos del evento desestabilizante correspondiente.
Otro objetivo consiste en modificar la posible
desviación y, por lo tanto, crear un elemento de perfil de
corrección a partir del perfil de desviación para el tipo
determinado de evento desestabilizante.
Otro objetivo adicional consiste en invertir el
perfil de desviación, y modificar el perfil de desviación invertido
en el desarrollo del elemento de perfil de corrección y, de acuerdo
con ello, un nuevo perfil de corrección.
Otro objetivo adicional consiste en aplicar el
perfil de corrección a la aparición subsiguiente de un evento de
tipo desestabilizante para el que se han recogido los datos y se han
promediado.
Otro objetivo consiste en aplicar el perfil de
corrección al mismo tiempo en que se detectan y registran nuevos
datos de desviación de alineación resultantes de la aplicación del
perfil de corrección.
Otros objetivos se consiguen, después de
registrar el nuevo perfil de desviación de alineación, en invertir
el nuevo perfil de desviación para desarrollar de esta manera un
nuevo elemento de perfil de corrección, y aplicar el nuevo elemento
de perfil de corrección al perfil de corrección existente, para
crear de este modo un nuevo perfil de corrección de próxima
generación que tiene en cuenta las desviaciones utilizadas en el
desarrollo del elemento de perfil de corrección.
Otros objetivos se obtienen cuando tiene lugar
dicho evento desestabilizante predefinido, aplicando el perfil de
corrección corriente en aquel momento, y detectar y registrar un
perfil de desviación de alineación correspondiente que pertenece al
evento desestabilizante corriente respectivo, e incorporar
periódicamente ajustes en el perfil de corrección basándose en las
desviaciones de alineación registradas a partir de eventos
desestabilizantes anteriores de este tipo.
Según un primer aspecto, la presente invención da
a conocer un método para el control de un proceso de producción de
unidades de producto, según la reivindicación 1.
Una realización de la presente invención prevé un
método de control de un proceso de producción de segmentos de
producto y en el que un evento desestabilizante de un tipo
determinado desestabiliza periódicamente el proceso, con el
resultado de una desviación con respecto a un parámetro objetivo en
una serie de segmentos del producto, desde el segmento número uno
hasta el segmento número n. El método comprende, cuando tiene lugar
un evento desestabilizante de un tipo específico, asociar con otros
correspondientes de n segmentos de producto, magnitudes de
desviación que corresponden a magnitudes de desviación histórica
para las unidades correspondientes numeradas de esta forma del
producto en otros casos de evento desestabilizante de este tipo
particular, y aplicar a algunos productos seleccionados de las n
unidades de producto, factores de corrección derivados de magnitudes
de desviación histórica asociada correspondientes para las
correspondientes unidades de orden n del producto, realizando de
esta manera ajustes pro-activos en los productos
correspondientes de las n unidades de producto, cuando tiene lugar
el evento desestabilizante.
Los métodos preferentes incluyen la aplicación de
factores de corrección a cada una de las n unidades de producto.
En realizaciones a título de ejemplo, el método
comprende la aplicación de factores de corrección como factores de
alineación, a una o ambas alineaciones: en dirección máquina y en
dirección transversal a la máquina.
En realizaciones preferentes, el método
comprende, utilizando un controlador con ordenador, el cálculo de
factores de corrección para unidades seleccionadas, opcionalmente
unidades espaciadas uniformemente, o cada unidad, utilizando datos
operativos históricos procedentes, como mínimo, de dos casos
anteriores del evento desestabilizante y desarrollando de manera
correspondiente un perfil de corrección utilizando la combinación de
los factores de corrección para su utilización cuando tiene lugar un
evento desestabilizante futuro.
El método comprende preferentemente el cálculo
separado y distinto de factores de corrección para unidades
seleccionadas, opcionalmente unidades espaciadas uniformemente, o
cada unidad, a las cuales se tiene que aplicar dicho factor de
corrección de alineación, incluyendo la deducción de dicho factor de
corrección de la misma unidad con el mismo número n en el evento o
eventos desestabilizantes anteriores, de manera que cada uno de
dichos factores de corrección se basa en datos deducidos de la
unidad correspondiente de orden n de producto más allá del evento
desestabilizante, en dicho evento o eventos desestabilizantes
anteriores.
Preferentemente, el método es aplicado a un
proceso de fabricación que fabrica unidades separadas o discretas de
artículos absorbentes para cuidados personales para la absorción de
exudados corporales.
Las realizaciones preferentes de la invención
comprenden la recogida de información de desviación de algunas de
las correspondientes n unidades de un producto durante casos
subsiguientes del evento desestabilizante y, basándose en la
información de desviación recogida de este modo, hacer ajustes
periódicos al perfil de corrección y aplicar el perfil de corrección
ajustado a algunas unidades de las correspondientes n unidades de
producto en futuros casos del evento de desestabilización.
En algunas realizaciones, el método comprende la
recogida y registro de datos de alineación para unidades
correspondientes de las n unidades subsiguientes de producto, y
obteniendo de esta manera datos de desviación de alineación nuevos
en múltiples unidades de producto, hasta n unidades, para el evento
desestabilizante, obteniendo de esta manera muestras hasta n
unidades de producto, para unidades correspondientes de las n
unidades de producto, utilizando el controlador con ordenador,
automáticamente en cálculo en tiempo real, calculando una desviación
de alineación representativa basada en la muestra obtenida para la
correspondiente unidad de orden n de producto, y obteniendo de esta
manera un perfil de desviación de alineación representativo de las
correspondientes unidades de producto asociadas con el
correspondiente evento desestabilizante, combinando y/o modificando,
hasta 10, en algunos casos hasta 20 o más, de los perfiles de
desviación, y obteniendo de esta manera un elemento actualizado de
perfil de corrección compuesto representativo para dicho tipo de
evento desestabilizante, después de obtener el elemento actualizado
de perfil de corrección, añadiendo el elemento actualizado de perfil
de corrección obtenido de este modo al perfil de corrección de
alineación, obteniendo de esta manera un perfil de corrección de
alineación actualizado, y aplicando el perfil de corrección de
alineación actualizado a un caso subsiguiente del tipo
correspondiente de evento desestabilizante, incluyendo
preferentemente el empezar con la añadidura del elemento actualizado
del perfil de corrección obtenido de este modo al perfil de
corrección no más allá de la unidad n+20, más preferentemente, no
más allá de la unidad n+10, del último evento desestabilizante del
cual se han deducido los datos del elemento de perfil de
corrección.
En otras realizaciones, el método comprende la
recogida y registro de datos de alineación para unidades respectivas
de las n unidades subsiguientes del producto, obteniendo de esta
manera datos de desviación de alineación nuevos en múltiples
unidades de producto, hasta n unidades, para el evento
desestabilizante, obteniendo de esta manera muestras que llegan
hasta n unidades de producto, para unidades correspondientes de las
n unidades de producto, utilizando el controlador con ordenador
automáticamente en tiempo real, calculando una desviación de
alineación representativa basada en la muestra obtenida para la
correspondiente unidad de producto de orden n, y obteniendo de esta
manera un perfil de desviación de alineación representativo de las
respectivas unidades de producto asociadas con el evento
desestabilizante correspondiente, combinando y modificando el perfil
de desviación, y obteniendo de esta manera un elemento actualizado
de perfil de corrección representativo para dicho tipo de evento
desestabilizante, después de la obtención del elemento actualizado
del perfil de corrección, empezando a añadir el elemento actualizado
de perfil de corrección obtenido de este modo al perfil de
corrección de alineación, no más allá de la unidad 2n del último
evento desestabilizante del cual se han deducido los datos del
elemento de perfil de corrección, obteniendo de esta manera un
perfil de corrección de alineación actualizado, y aplicando el
perfil de corrección de alineación actualizado a un caso
subsiguiente del evento desestabilizante del tipo
correspondiente.
En una segunda familia de realizaciones, la
invención prevé un método de control de un procedimiento para la
producción de unidades separadas o discretas de un artículo
absorbente para cuidados personales y en el que un evento
desestabilizante de un tipo determinado desestabiliza periódicamente
el proceso, teniendo ello como resultado una desviación con respecto
a un parámetro objetivo en un cierto número de unidades del
producto, desde la unidad número 1 hasta la unidad número n. El
método comprende el trabajo con el procedimiento, incluyendo la
continuación de trabajo en el procedimiento hasta que ocurran dichos
eventos desestabilizantes tipo, x veces, siendo x mayor de 1, y
cuando tienen lugar dichos eventos desestabilizantes, recoger y
registrar datos de producto para unidades correspondientes de las n
unidades subsiguientes de producto, y obteniendo de esta manera
información de desviación del producto en múltiples unidades del
producto, hasta n unidades de producto, para cada uno de los x
eventos desestabilizantes, obteniendo de esta manera hasta x
muestras para cada una de las n unidades de producto; para unidades
correspondientes de las n unidades de producto, calculando una
desviación de producto representativa basándose en las muestras
obtenidas para la unidad correspondiente de orden n de producto, a
partir de los x eventos desestabilizantes mencionados, y obteniendo
de esta manera un perfil de desviación de producto que es
representativa de desviaciones de producto de las respectivas
unidades de producto a partir de un parámetro objetivo, y obtenido a
partir de x eventos desestabilizantes; modificando el perfil de
desviación, y obteniendo de esta manera un elemento de perfil de
corrección de producto para dicho tipo de evento desestabilizante,
incluyendo el perfil de corrección una corrección para cada una de
las n unidades de producto para las cuales se obtuvo una indicación
de desviación de producto; añadiendo el perfil de corrección de
producto obtenido de esta manera a cualquier perfil de corrección de
producto preexistente utilizado en la recogida de la muestra, para
obtener de este modo un perfil de corrección de producto
actualizado; y aplicando el perfil de corrección de producto
actualizado a un caso subsiguiente del correspondiente evento
desestabilizante tipo.
En realizaciones preferentes, el método
comprende, junto con la aplicación del perfil de corrección de
producto actualizado a un evento desestabilizante subsiguiente de
este tipo, la recogida de datos de desviación de producto hasta n
unidades correspondientes de producto, y utilizando los datos de
desviación recogidos de este modo para actualizar adicionalmente el
perfil de corrección de producto, por ejemplo, calculando las
desviaciones de producto al promediar las desviaciones registradas
para las respectivas n unidades de producto o piezas a trabajar.
El método puede incluir la recogida de
información de desviación de producto de algunas de las respectivas
n unidades de producto durante los casos subsiguientes del evento
desestabilizante, y realizando periódicamente ajustes en el perfil
de corrección del producto basados en la información de desviación
del producto recogida de este modo.
Otra familia de realizaciones comprende un método
de control de un procedimiento de fabricación de un producto en
segmentos de producto separados o discretos. El método comprende la
operativa del procedimiento, incluyendo la continuación del
funcionamiento del procedimiento cuando tiene lugar un caso de
evento desestabilizante, y recogiendo y registrando datos de
comportamiento del proceso para unidades respectivas de las n
unidades subsiguientes de producto, y obteniendo de esta manera
información de desviación de comportamiento del proceso en múltiples
unidades de producto, hasta llegar a n unidades de producto, para
dicho evento desestabilizante, obteniendo de esta manera muestras de
los datos de comportamiento que llegan hasta las n unidades de
producto; para unidades correspondientes de las n unidades de
producto, calculando una desviación del rendimiento representativa
basándose en la muestra obtenida para las respectivas unidades de
producto, y obteniendo, por lo tanto, un perfil de desviación de
comportamiento del proceso que es representativo de las unidades
correspondientes de producto; modificando el perfil de desviación y
obteniendo de esta manera un elemento de perfil de corrección del
comportamiento en el proceso para el evento desestabilizante,
incluyendo la corrección para cada una de las n unidades de producto
para las que se ha obtenido indicación de desviación de
comportamiento del proceso; incorporando el elemento de perfil de
corrección de comportamiento obtenido de este modo en cualquier
perfil de corrección previamente existente utilizado en la recogida
de muestras, para obtener de este modo un perfil de corrección de
comportamiento actualizado; y aplicar el perfil de corrección de
comportamiento actualizado al caso subsiguiente del evento
desestabilizante de tipo correspondiente.
En realizaciones preferentes, el método comprende
la aplicación del perfil de corrección de comportamiento a cada una
de las n unidades de producto.
La invención comprende además un aparato para el
control de un procedimiento que produce segmentos de productos,
según la reivindicación 28. Un evento desestabilizante de tipo
particular desestabiliza periódicamente el proceso, teniendo como
resultado la desviación de un parámetro objetivo en un número de
segmentos del producto, desde el segmento 1 hasta el segmento n. El
aparato comprende una línea de fabricación dotada de una serie de
máquinas que fabrican el producto; un controlador con ordenador que
es eficaz, cuando tiene lugar el evento desestabilizante de un tipo
específico, para asociar con segmentos correspondientes de los n
segmentos de producto, magnitudes de desviación que corresponden a
magnitudes de desviación históricas para las unidades
correspondientes de igual numeración de producto en casos anteriores
del tipo específico de evento desestabilizante, y aplicar a las
unidades de orden n respectivas de las n unidades de producto,
factores de corrección derivados de las magnitudes de desviación
histórica asociadas correspondientes para las unidades de orden n
correspondientes del producto; detectando uno o varios dispositivos
de detección, uno o varios parámetros con respecto al proceso o
producto que está siendo fabricado por el proceso; y efectuando uno
o varios dispositivos de accionamiento ajustes en las máquinas como
respuesta a los factores de corrección desarrollados a partir de
magnitudes de desviación detectadas en uno o varios eventos
desestabilizantes, para llevar a cabo de este modo ajustes
pro-activos en unidades correspondientes de las n
unidades de producto, cuando tiene lugar el evento
desestabilizante.
La figura 1 es una presentación de bloques de una
parte de una línea de fabricación que utiliza un sistema de control
y método según la invención.
La figura 2 es un gráfico que muestra el grado de
logro de unas determinadas condiciones de estado permanente,
incluyendo eventos desestabilizantes que tienen poco o ningún efecto
en la velocidad de la línea, así como eventos desestabilizantes que
tienen efecto significativo en la velocidad de la línea.
Las figuras 3a y 3b son gráficos representativos
de un primer perfil de desviación y un primer perfil de corrección,
respectivamente.
La figura 4a es un gráfico representativo de una
inversión de un perfil de desviación de la figura 3a.
La figura 4b es un gráfico representativo de un
nuevo elemento de perfil de corrección derivado del gráfico
invertido de la figura 4a.
La figura 4c es un gráfico representativo de un
nuevo perfil de corrección realizado al combinar el perfil de
corrección de la figura 3b y el elemento de perfil de corrección de
la figura 4b.
La figura 4d es un perfil de desviación generado
cuando se controla el proceso utilizando el perfil de corrección de
la figura 4c, como respuesta a un evento desestabilizante
subsiguiente.
La figura 5a es un gráfico representativo de la
inversión del perfil de desviación de la figura 4d.
La figura 5b es un gráfico representativo de un
nuevo elemento de perfil de corrección derivado del gráfico de la
figura 5a.
La figura 5c es un gráfico representativo de un
nuevo perfil de corrección realizado al combinar los gráficos de las
figuras 4c y 5b.
La figura 5d es un perfil de desviación generado
cuando se controla el proceso utilizando el perfil de corrección de
la figura 5c, como respuesta a un evento desestabilizante
subsiguiente.
La figura 6a es un gráfico representativo de una
inversión del perfil de desviación de la figura 5d.
La figura 6b es un gráfico representativo de un
nuevo elemento de perfil de corrección derivado del gráfico de la
figura 6a.
La figura 6c es un gráfico representativo de un
nuevo perfil de corrección realizado por combinación de los gráficos
de las figuras 5c y 6b.
La figura 6d es un perfil de desviación generado
cuando se efectúa el control del proceso utilizando el perfil de
corrección de la figura 6c, como respuesta a un evento
desestabilizante subsiguiente.
La invención no está limitada en su aplicación a
los detalles constructivos o las disposiciones de los componentes
indicados en la descripción siguiente o ilustrados en los dibujos.
La invención es capaz de otras realizaciones o de ser llevada a cabo
o practicada de otras maneras distintas. Asimismo, se tiene que
comprender que la terminología y fraseología utilizadas tienen la
finalidad de descripción e ilustración y no se deben considerar como
limitadoras. Se utilizan numerales de referencia iguales para
indicar componentes iguales.
La figura 1 muestra de manera simplificada una
parte de la línea de fabricación (10) a controlar por el sistema de
control y métodos de control de la invención. La línea de
fabricación (10) comprende una serie de estaciones de trabajo en las
que se lleva a cabo trabajo sobre piezas a trabajar por las máquinas
de fabricación (12) tales como las máquinas (12A), (12B), (12C). Se
lleva potencia principal o primaria a las máquinas mediante un eje
de línea de impulsión mecánica (14) y opcionalmente por utilización
de uno o varios conductores eléctricos o no mecánicos y/o líneas de
señal (16). Los conductores o líneas (16) pueden ser, por ejemplo,
cable eléctrico, conducciones hidráulicas, conducciones neumáticas,
o similares, accionando o controlando potencia a correspondientes
dispositivos operativos tales como el motor de control (17).
La potencia se transfiere desde el eje de la
línea de accionamiento mecánico (14) a las máquinas en las
diferentes estaciones de trabajo por cualquiera de los mecanismos de
transferencia bien conocidos, tales como correas de impulsión o
cadenas de impulsión (18) o transmisiones, cajas de engranajes, o
ejes de impulsión auxiliares. El eje de impulsión (14) es accionado
por el accionamiento de la máquina (20). Además de proporcionar
potencia principal o primaria al eje de línea, el dispositivo de
impulsión (20) de la máquina proporciona también diferenciales
básicos de velocidad entre varias de las máquinas de trabajo de la
línea de fabricación (10), con intermedio de diferentes dispositivos
de control de velocidad, tales como el motor de control (17).
Un sistema de inspección y control (22), en
combinación con el dispositivo (20) de impulsión de la máquina,
utiliza una serie de dispositivos de detección tales como sensores
(24) y "encoders" (26), así como una serie de elementos de
control tales como los motores paso a paso (28) y las transmisiones
(30), todos ellos controlados, por ejemplo y sin que ello sirva de
limitación, por un controlador (32) con ordenador digital basado en
VME. En algunos casos, este sistema de control (22) controla los
elementos de control directamente. En otros casos, el sistema de
control (22) envía instrucciones de control al dispositivo de
impulsión (20) de la máquina, por ejemplo, a través de la línea de
comunicación (21) con lo que el dispositivo (20) de impulsión de la
máquina envía una señal de instrucción adecuada al dispositivo de
accionamiento, como por ejemplo, a través de la línea (16) al motor
(17), o la línea (23) o (25) a los respectivos motores paso a paso
(28A), (28B). Además de generar instrucciones de control, el
controlador (32) suministra una pantalla de operador opcional (34)
que proporciona a un operador de la línea de fabricación
representación visual de datos seleccionados y otras informaciones
que corresponden a las actividades corrientes que tienen lugar en la
línea de fabricación. De manera correspondiente, el dispositivo (20)
de accionamiento de la máquina envía información de accionamiento al
controlador (32) con intermedio de la línea de comunicación
(27).
La naturaleza del trabajo llevado a cabo por las
diferentes máquinas de fabricación (12) es poco importante para la
posibilidad de aplicación de la invención. Lo que es importante es
que las máquinas llevan a cabo un trabajo que puede ser
inspeccionado automáticamente, por ejemplo, por sensores y
similares, en cuanto a su conformidad con uno o varios parámetros
normales predeterminados.
Por ejemplo, y sin que ello sirva de limitación,
la línea de fabricación (10) puede representar una línea de máquinas
que montan artículos absorbentes para su utilización como artículos
para cuidados personales, tales como pañales u otros productos de
higiene para el cuidado personal. En este contexto, la máquina (12A)
puede comprender un par de rodillos de tracción que efectúan la
tracción de un elemento laminar continuo (36) a lo largo de la ruta
o trayectoria de fabricación a una velocidad ventajosa controlada.
La máquina (12B) muestra un par de rodillos de manera que un primer
rodillo superior comprende un dispositivo de corte (38) y un segundo
rodillo inferior sirve como yunque de corte contra el cual el
dispositivo de corte realiza un corte o varios cortes sobre el
elemento laminar, o en uno o varios elementos de dicho cuerpo
laminar. La máquina (12C) puede representar un par de rodillos que
actúan para situar o colocar, o facilitar la colocación, de un
elemento tal como un elástico de banda de cintura sobre el cuerpo
laminar (36). Estas y otras estaciones de trabajo son bien conocidas
en la técnica de fabricación de artículos para cuidados personales
para la fabricación de artículos para cuidados personales de tipo
absorbente.
Si bien se puede utilizar una serie de
dispositivos (20) para la impulsión de la máquina para proporcionar
la potencia primaria de impulsión a una amplia variedad de procesos
de montaje del equipo de fabricación en el que se puede implementar
la invención, un dispositivo de impulsión de máquina, a título de
ejemplo, de este tipo es el que se puede conseguir de la firma
Reliance Electric de Cleveland, Ohio, con la designación
AUTOMAX®.
En el caso de que uno o varios elementos estén
posicionados con respecto a otro elemento durante la operación de
fabricación, la alineación de los elementos entre sí puede ser
importante para la posibilidad de aceptar el producto cuando se
termina el trabajo que se lleva a cabo sobre dicho producto en la
operación de fabricación. Por ejemplo, y haciendo referencia a un
proceso para la fabricación de pañales de un solo uso, varios
elementos son colocados sobre un elemento laminar continuo (36) que
se desplaza a lo largo de la línea de fabricación. De este modo,
cualquiera o sólo uno de dichos elementos tales como núcleo
absorbente, elásticos para las piernas, manguitos para las piernas,
aletas de retención, elásticos para la cintura, aletas de fijación y
similares, se pueden colocar sobre el elemento laminar continuo (36)
o uno sobre otro. Además, uno o varios elementos laminares continuos
adicionales pueden ser colocados sobre el elemento laminar (36), por
encima o por debajo de uno o varios de los elementos anteriormente
mencionados. Los elementos anteriormente mencionados no representan
una lista exhaustiva de elementos que se pueden montar en un pañal
de un solo uso. En vez de ello, representan dichos elementos en
realización típica que se pueden utilizar para ilustrar la
invención.
De manera similar, la invención puede ser
utilizada en la fabricación de otros artículos absorbentes, y en una
amplia variedad de artículos aparte de la tecnología de los
artículos absorbentes.
De modo adicional, la invención que se da a
conocer puede ser utilizada en la fabricación de artículos a granel
en los que el producto resultante se produce como producto a granel,
siempre que las partes del productos puedan ser adecuadamente
identificadas para inspección y control.
El sistema (22) de inspección y control está
diseñado para proporcionar control de manera general a la potencia y
velocidad proporcionadas por el dispositivo (20) de impulsión de la
máquina o a otras máquinas o sistemas que cooperan con un
dispositivo (20) de impulsión de la máquina. Con este objetivo, una
serie de sensores y controles quedan dispuestos a lo largo de la
línea de fabricación (10) a efectos de interaccionar con el producto
que está siendo fabricado y también para interaccionar directamente
con las máquinas (12), y opcionalmente para interaccionar con los
productos y/o máquinas con intermedio de un dispositivo (20) de
impulsión de la máquina. El centro de control principal del sistema
de inspección y control es el controlador (32) con ordenador basado
en VME. Otras plataformas de control con ordenador adecuadas pueden
proporcionar de manera similar las funciones ilustradas en este caso
por el controlador con ordenador basado en VME. De acuerdo con ello,
la invención no queda limitada a controladores con ordenador basados
en VME, sino que se puede llevar a cabo en otras plataformas de
ordenador siempre que se tenga a disposición los elementos
necesarios de análisis lógico.
Se puede utilizar en la invención una amplia
variedad de aparatos de detección. Por ejemplo, unos sensores (24)
se sitúan a lo largo de la línea de fabricación en posiciones
seleccionadas para posibilitar que los detectores detecten el estado
del producto en relación con un parámetro deseado tal como la
alineación. Los detectores o sensores típicos (24) incluyen células
fotoeléctricas, detectores de proximidad, detectores láser,
detectores de infrarrojos, microrruptores, sistemas de visión,
detectores de luminiscencia, detectores de color y cámaras de
exploración de líneas. Otros sensores pueden ser también utilizados
siempre que éstos puedan ser ajustados para comunicarse de manera
adecuada con el controlador (32).
Por ejemplo, se puede detectar la alineación con
respecto a la dirección de la máquina, es decir, según la dirección
en la que se desplaza el elemento laminar (36) a lo largo de la
línea de fabricación. La alineación puede ser también detectada con
respecto a la dirección transversal de la máquina, por ejemplo,
perpendicular a la dirección de desplazamiento del elemento laminar
a lo largo de la línea de fabricación.
Las características reales y/o el valor de dichas
características a detectar se determina por el usuario cuando se
ajusta la operación de fabricación o se modifica. De acuerdo con
ello, se puede detectar una amplia variedad de estados por los
detectores (24), siendo informados nuevamente al controlador del
ordenador VME con intermedio de líneas de comunicación mostradas en
la figura 1 en forma de una línea única (40).
También se puede disponer una serie de encoders
(26) a lo largo de la línea de fabricación para proporcionar
información de posición y de posición relativa al controlador (32)
con intermedio de las líneas de comunicación, mostradas en la figura
1 como una línea única (42).
Con respecto, por ejemplo, a una línea de
fabricación que produce artículos absorbentes para cuidados
personales tales como pañales, al quedar dispuestos los pañales
sobre el elemento laminar, los pañales son desarrollados sobre el
elemento laminar en forma de piezas a trabajar individuales
dispuestas de manera general extremo a extremo o lado a lado, siendo
el elemento laminar (36) un elemento laminar portador continuo para
dichas piezas, y en el que respectivos elementos laminares (36)
quedan retenidos como partes de las piezas a trabajar que quedan
eventualmente separadas en productos individuales o separados
después de terminar el montaje de los correspondientes artículos
absorbentes en forma de pañales.
En dicha línea de fabricación para la producción
de pañales de un solo uso, un sensor (24) puede quedar dispuesto
para detectar un parámetro de alineación específica en cada pieza a
trabajar, por ejemplo, alineación en la dirección máquina o
alineación en la dirección transversal a la máquina. La señal de
detección es transmitida a continuación al controlador (32) a través
de una línea de comunicación (40). El controlador (32) envía
entonces unas señales de ajuste a dispositivos apropiados de ajuste
o de accionamiento, tales como motores paso a paso (28), a efectos
de realizar los ajustes necesarios en la velocidad de la línea de
uno o varios elementos de las piezas a trabajar a efectos de
mantener la alineación deseada, o por lo menos una alineación
aceptable de los elementos específicos entre sí, o para llevar
dichos elementos a una alineación aceptable entre sí.
Por ejemplo, la máquina (12C) puede representar
una estación de trabajo en la que los elementos de banda de cintura
quedan situados sobre correspondientes piezas a trabajar de pañales
de forma alineada, por ejemplo, con un núcleo absorbente, y/o de
forma alineada con lo que pasarán a ser los bordes laterales del
pañal cuando éste es cortado eventualmente del elemento laminar
continuo. Dichos elementos de banda de cintura son alimentados de
manera típica a la línea de fabricación en forma de elemento laminar
continuo o segmento del material (52) de banda de cintura. Se corta
una longitud especificada de dicho material de banda de cintura de
dicho elemento o segmento laminar continuo en lugares apropiados a
lo largo del elemento laminar del material de la banda de cintura, y
se coloca sobre elemento laminar (36), a efectos de preparar bandas
de cintura sobre las respectivas piezas a trabajar que están siendo
formadas sobre el elemento laminar (36).
Cuando se termina el elemento continuo de
material de banda de cintura, se empalma un nuevo elemento laminar
de banda de cintura en el flujo de alimentación del material de
banda de cintura y se alimenta a la respectiva estación de trabajo.
Al llegar el empalme a la respectiva estación de trabajo, el empalme
representa un evento desestabilizante que provoca la producción de
una o varias piezas fuera de tolerancia. Otros elementos situados
sobre el elemento laminar o que interaccionan con el mismo, u otros
eventos, pueden provocar de manera similar la desestabilización del
elemento laminar (36) y de las piezas a trabajar definidas sobre el
mismo, y la correspondiente producción de piezas fuera de
tolerancia.
El sensor (24) tal como el sensor (24A) puede ser
colocado, por ejemplo, sobre la línea de fabricación en la estación
de trabajo representada por la máquina (12C), para inspeccionar y
detectar la posición de la banda de cintura al ser cortada cada
banda de cintura a partir del material (52), siendo colocada sobre
la respectiva pieza a trabajar. Al ser detectada cada banda de
cintura por el sensor (24A), la posición de la respectiva banda de
cintura se comunica al controlador (32). Basándose en la información
de posición comunicada de este modo al controlador (32), dicho
controlador (32) emite instrucciones de ajuste a dispositivos de
control apropiados para hacer los ajustes indicados en el proceso a
efectos de proporcionar bandas de cintura que están posicionadas de
manera apropiada en piezas a trabajar que se procesan de forma
subsiguiente. Es decir, el controlador procesa información de
posición a partir de las piezas a trabajar que ya han recibido
bandas de cintura, utilizando análisis horizontal, para provocar que
las máquinas ajusten la colocación de las bandas de cintura sobre
piezas a trabajar procesadas de forma subsiguiente.
El controlador (32) puede simultáneamente recoger
y analizar datos que corresponden a una serie de parámetros y
recogidos de una serie de dispositivos de detección asociados
simultáneamente con una serie de piezas a trabajar y puede actuar
sobre dichos datos. De manera típica, el controlador (32) está
programado para hacer ajustes solamente después de haber recibido un
número adecuado de lecturas de datos, por ejemplo, de un sensor (24)
que indica la necesidad de realizar un ajuste. De manera típica, un
modelo matemático adecuado de un número de lecturas se ha utilizado
como base para emitir las instrucciones de ajuste. Por ejemplo, se
puede hacer el promedio de los datos, o se puede utilizar una
lectura media como base para emitir las instrucciones de ajuste.
Varias lecturas aberrantes pueden ser descartadas y no utilizadas en
el desarrollo del modelo matemático.
Los datos pueden ser analizados, y el modelo
matemático puede ser desarrollado por el controlador (32), después
de que cada punto de datos pertinente al parámetro de interés es
recibido por el controlador (32). De este modo, cada punto de datos
puede tener como resultado un nuevo modelo matemático objeto de
desarrollo. Cada uno de dichos modelos matemáticos nuevos representa
la última información disponible para ajustar el funcionamiento de
las máquinas en la línea de fabricación (10) basándose en las
unidades de producto o piezas que a continuación son procesadas
sobre la línea de fabricación.
En el proceso de control antes descrito, el
controlador (32) recibe un flujo continuo de puntos de datos,
recibiendo eventualmente puntos de datos de cada una de las piezas
correspondientes a trabajar procesada en la línea de proceso.
Utilizando el modelo matemático, y separando los puntos de datos
fuertemente aberrantes, se evita la realización de ajustes basados
en suposiciones erróneas en cuanto a la duración de la aberración.
El proceso de control analítico horizontal anteriormente indicado
queda también limitado ha realizar ajustes de control basándose en
características de las piezas procesadas más recientemente.
Además, el uso eficaz de dicho proceso queda
limitado a períodos de tiempo en los que el proceso funciona en
condiciones de estado permanente o cerca de las mismas, de manera
que los ajustes de procesos realizados como respuesta a los datos
recibidos por el controlador actúan sobre piezas a trabajar que
experimentan un entorno de proceso que corresponde de manera general
con el entorno que existía cuando se recogieron los respectivos
puntos de datos.
Por el contrario, cuando se impone un evento
desestabilizante en el proceso tal como en el proceso de puesta en
marcha o de parada, o cuando un empalme del elemento laminar pasa
por el proceso de fabricación, las condiciones del proceso cambian
tan rápidamente que la emisión de instrucciones de ajuste basadas,
por ejemplo, en el promedio de puntos de datos implementa las
instrucciones de ajuste sobre las piezas a trabajar que se procesan
en un entorno de trabajo muy distinto que las piezas de trabajo
cuyos datos se utilizan como base de tales instrucciones de
ajuste.
En general, bajo dichas condiciones, los eventos
desestabilizantes están correlacionados con un estado de producto o
de proceso que no existe en el funcionamiento de estado permanente.
Cuando la situación no es probable que se corrija sin parada, o
cuando la corrección requerirá un tiempo considerable, entonces es
preferible la parada. La longitud de tiempo durante el cual la
fabricación permanece parada depende del tiempo que requiere la
corrección de la condición de estado.
La figura 2 es un gráfico ilustrativo de la
velocidad lineal de una línea de fabricación en relación con el
tiempo junto con una representación continua del proceso. La figura
2 representa un período de arranque inicial planificado (44) y un
período final planificado de parada (46). Además, la figura 2
muestra una primera serie de eventos desestabilizantes (48) que no
afectan a la velocidad de la línea, y una segunda serie de eventos
desestabilizantes (50) que afectan la velocidad de la línea. Pueden
ser, por ejemplo, y sin que ello sea limitativo, efectos
desestabilizantes que no afectan la velocidad de la línea, los
empalmes, un elemento laminar que oscila con respecto a un eje
central especificado de la trayectoria, material alimentado de peso
reducido, material alimentado de peso elevado, incoherencias en la
velocidad de impulsión, elementos de producto mal aplicados y
similares. De manera general, los eventos desestabilizantes (48)
mostrados en la figura 2 tienen poco o ningún efecto en la velocidad
de la línea del proceso de fabricación.
La figura 2 muestra específicamente una serie de
cuatro eventos desestabilizantes (50A), (50B), (50C) y (50D), que
tiene un efecto significativo en la velocidad de la línea, y en el
que los eventos (50C) y (50D) resultan en la parada eventual de la
línea de proceso. Excepto que se cambien los planes durante el
desarrollo del proceso, la iniciación de la parada final de rutina
planificada (46) es independiente de la actuación/existencia de
cualquier otro evento desestabilizante.
Los eventos desestabilizantes a plazo corto
representan situaciones en las que la anomalía es corregida en un
período de tiempo reducido, por ejemplo, no superior a unos pocos
segundos, de manera que el proceso puede y debe continuar
funcionando y se fabrica nuevamente producto aceptable dentro de
dicho período de tiempo corto.
Cuando tienen lugar eventos desestabilizantes que
afectan la velocidad de la línea, el efecto sobre el producto es
distinto del efecto que se produce, por ejemplo, cuando un empalme
pasa por la línea de fabricación. Haciendo referencia, por ejemplo,
al evento desestabilizante (48A), el efecto sobre la velocidad de la
línea, y por lo tanto en el proceso en general, es distinto del
efecto cuando ocurre un evento (48), en el que la velocidad de la
línea no queda notablemente afectada. Por lo tanto, de acuerdo con
la invención, cada tipo distinto de evento desestabilizante se debe
tratar de modo distinto. Además, en el caso de que el evento
desestabilizante provoque la existencia de un estado no estable, es
decir, en el que el estado o condición del proceso, o el entorno
experimentado por la pieza a trabajar, cambia significativamente tal
como, por ejemplo, en el arranque o en la parada, los datos de
piezas a trabajar fabricadas muy recientemente pueden ser solamente
de poco valor en el ajuste de las máquinas de fabricación para tener
en cuenta los cambios que se imponen en ellas por el cambio de las
condiciones.
Los solicitantes han descubierto que los eventos
desestabilizantes en un proceso de fabricación se pueden clasificar
en un número relativamente reducido de clases, de manera típica,
menos de tres clases, por ejemplo, para cada etapa de fabricación
que se lleva acabo. Los solicitantes han descubierto además que
cuando tiene lugar un evento desestabilizante, las características
de las piezas a trabajar producidas subsiguientemente siguen un
modelo específico de dicho tipo o clase de evento desestabilizante.
Tres clases o tipos de eventos desestabilizantes, a título de
ejemplo, pueden ser, período de arranque, parada y paso de un
empalme por el proceso.
Con respecto a los empalmes, cada material
distinto que es empalmado es tratado de manera típica como una clase
separada de evento desestabilizante. El número e identidad de clase
se determinan de acuerdo con la experiencia del usuario con la
repetibilidad de las respuestas del proceso a un tipo específico de
evento desestabilizante.
En cuanto a cada clase de eventos
desestabilizantes, el modelo de característica afecta a las piezas a
trabajar, puede ser relacionado con el número de dicha pieza a
trabajar en la línea de proceso, empezando con el número (1) en
cuanto a la acción de proceso afectada después de tener lugar el
evento desestabilizante. Por lo tanto, cuando tiene lugar un tipo
específico de evento desestabilizante, la siguiente pieza a trabajar
(pieza a trabar (1) en una estación de trabajo determinada, está
afectada de manera predictible por el evento desestabilizante. De
manera similar, las piezas número (2), número (3) y otras sucesivas
son afectadas de modos previsibles, que son específicos del número
de pieza a trabajar.
De acuerdo con el descubrimiento de los
inventores, el hecho de que el proceso responda de manera similar a
cada clase distinta de evento desestabilizante, y de manera
específica a cada pieza a trabajar según su número, pasa a ser la
base para realizar ajustes pro-activos en la línea
de proceso cuando tiene lugar un evento desestabilizante, separado
de los indicadores de parámetros de producto corriente detectados,
por ejemplo, por los sensores (24) o en encoders (26).
En general, una pieza a trabajar muy próxima al
evento desestabilizante tiene una probabilidad relativamente más
alta de encontrarse fuera del objetivo o fuera de especificaciones,
y cuanto más alejada del evento desestabilizante se encuentre la
unidad de producto objeto de análisis, menor es la probabilidad de
que la unidad de producto sufra efectos perjudiciales por la acción
del evento desestabilizante de manera que se pueden producir
productos defectuosos.
Las unidades de producto producidas de forma
alejada con respecto al evento desestabilizante con respecto al
tiempo y distancia tienen reducidas probabilidades de ser afectadas
de forma adversa por el evento desestabilizante, de manera que la
probabilidad de que dicha unidad de producto sea defectuosa es
relacionada básicamente a las probabilidades asociadas con las
condiciones de estado permanente y control convencional ejercido por
el sistema de inspección y control (22).
Con mayor proximidad al evento desestabilizante,
haciendo referencia de manera típica a las piezas a trabajar
procesadas después de un evento desestabilizante, la probabilidad de
que la unidad de producto sea defectuosa es una combinación de (i)
la baja probabilidad de defecto asociada con el funcionamiento en
estado permanente y (ii) la probabilidad correspondiente de defecto
asociada con el evento desestabilizante. En algunos casos, por
ejemplo, un empalme, la probabilidad de producir como mínimo una
unidad de material defectuoso se aproxima a 100 por cien.
Si bien los modelos de control estadístico
disponibles comercialmente suponen una sola población homogénea del
resultado de los procesos, teniendo un continuo que en general es
uniforme de propiedades de la población producida, los inventores
proponen una representación más realista de la población de
artículos fabricados que son producidos por un proceso de
fabricación representativo, tiene en realidad dos segmentos de
población distintos e identificables separadamente. El primer
segmento es el producido en condiciones de estado permanente. El
segundo segmento es el producido en las condiciones forzadas
asociadas con uno o varios eventos desestabilizantes.
Dado que la población global de unidades
producidas representa dos segmentos de población distintos y
separadamente identificables, los solicitantes proponen que el
modelo de control estadístico utilizado para controlar
automáticamente la producción, muestreo, descarte y similares, de
las unidades de producto, se debe ajustar a efectos de reflejar un
modelo de control de estado permanente típico solamente durante
existencia de las condiciones de estado permanente.
De acuerdo con ello, en la invención, durante el
resto del tiempo, es decir, durante y después de la aparición de
eventos desestabilizadores, el modelo de control convencional
utilizado para controlar automáticamente la producción del producto
refleja el riesgo incrementado de producir producto defectuoso,
fuera de especificaciones, en las proximidades de un evento
desestabilizante.
El modelo de control global de los inventores
comprende por lo tanto elementos de modelo de control tanto
primarios como secundarios. El elemento del modelo de control
primario supone condiciones de estado permanente y controla la
producción en base a las suposiciones de estado permanente. El
elemento de modelo del control secundario, es decir, el modelo de
control de análisis vertical que se describe, ajusta algunas
condiciones operativas seleccionadas de las condiciones operativas
de la línea de fabricación (10) para compensar, o compensar
parcialmente, el efecto del evento desestabilizante sobre las
correspondientes piezas a trabajar, pieza a pieza, de acuerdo con el
número de la pieza, relacionada con el evento desestabilizante,
basándose en datos recogidos antes de la aparición del evento
desestabilizante correspondiente.
Ejemplo
El funcionamiento de la invención se ilustrará a
continuación en términos de un modelo de alineación relativo a un
empalme que discurre por la línea de proceso y en el que la
alineación de un elemento, por ejemplo, una tira (52) del material
elástico estirable de cintura colocada sobre el elemento laminar
(36) en la máquina (12C), es controlado o ajustado por el modelo de
control secundario.
La operación de fabricación produce pañales
absorbentes de un sólo uso en forma de unidades separadas o
discretas de producto. Las unidades de pañales individuales están
dispuestas sobre el elemento laminar (36) de manera tal que los
extremos frontal y posterior de los pañales correspondientes
secuenciales hacen tope entre sí en la línea de proceso, y en el que
los lados de los pañales se corresponden con los lados del elemento
laminar (36). De este modo, la dirección de la máquina de las tiras
de banda de cintura colocadas sobre las piezas a trabajar se
extienden según la anchura del elemento laminar (36). El elástico de
la cintura es suministrado a la línea de fabricación (10) en forma
de tira continua del material estirable, que se desenrolla de un
soporte de desenrollado convencional. La banda de elástico para la
cintura es alimentada a la línea de fabricación (10) y colocada
sobre el elemento laminar (36) de manera tal que la dirección de la
máquina de la tira elástica de cintura se extiende según la anchura
del elemento laminar (36).
Al empezar el ejemplo, el proceso funciona en
estado permanente. Durante dicho funcionamiento en estado
permanente, se prepara un empalme en el material de banda de cintura
al terminar el material de un rollo de alimentación de dicho
material y llevar un nuevo rollo de alimentación a la línea para
proporcionar dicho material de banda de cintura al proceso. Al
entrar en empalme en el proceso de fabricación, un sensor (24A)
detecta el empalme y comunica la existencia y localización del mismo
al controlador (32).
Un segundo sensor (24B) controla la posición
relativa, es decir, en este ejemplo la alineación en la dirección
máquina, de los elementos elásticos de cintura al ser colocados
dichos elementos elásticos de cintura sobre las piezas a trabajar.
Al abandonar cada una de las unidades de producto (12C), el segundo
sensor comunica al controlador (32) la situación de alineación de la
unidad específica de producto. El controlador (32) recibe
simultáneamente información tanto del primer como del segundo
sensores en cuanto a cada una de las unidades del producto.
El controlador (32) utiliza el inicio del evento
desestabilizante, comunicado desde el sensor (24A), para establecer
el tiempo en el que ha tenido lugar el evento desestabilizante, es
decir, para empezar a contar las n unidades o segmentos del
producto. El controlador utiliza la información con respecto a la
alineación de los elementos elásticos de cintura, comunicada desde
el sensor (24B), para llevar a cabo un análisis horizontal de la
desviación de la posición del elástico de cintura con respecto a la
posición objetivo. Es decir, el controlador lee y conserva las
desviaciones según se reciben, y calcula un promedio móvil o
corriente, es decir, el promedio del número de lecturas recibidas
más reciente, por ejemplo, 5 lecturas, después de la recepción de
cada lectura. Entonces el controlador (22) envía instrucciones de
corrección a un dispositivo de actuación apropiado tal como el motor
paso a paso (28A), (28B) o la transmisión (30), a través de una
línea de comunicación apropiada, basada en dicho análisis
horizontal. El dispositivo de accionamiento respectivo efectúa la
acción correctiva para ajustar la alineación en la máquina
(12C).
Mientras tanto, no se ha adoptado acción
correctiva alguna con respecto a las piezas a trabajar que discurren
por la máquina (12C) antes de enviar las instrucciones correctivas a
la respectiva transmisión (30) u otro dispositivo de accionamiento,
por lo que cualquier desviación en dichas piezas a trabajar, con
respecto a las características objetivo, permanecen sin corrección.
Como resultado de ello, las desviaciones en las piezas a trabajar
que no se han corregido pueden requerir el descarte de las
respectivas piezas.
Entre tanto, de acuerdo con la invención, las
desviaciones pieza a pieza con respecto al objetivo, comunicadas
desde el sensor (24B), son registradas y almacenadas en la memoria
para su análisis vertical subsiguiente por el controlador (32) de
acuerdo con el número de pieza hasta el momento en que el sistema
está funcionando nuevamente en estado permanente. Por lo tanto, el
controlador (32) almacena datos de desviación para el conjunto de
piezas a trabajar que está altamente afectado por evento
desestabilizante. El número n de piezas a trabajar para los cuales
se registran datos se predetermina en general como número fijo por
el usuario de la invención. No obstante, en el caso de que se
disponga de memoria de ordenador y capacidad de ordenador adecuadas,
se puede definir n por el controlador (32) separadamente en cuanto a
cada evento desestabilizante y respectivo conjunto de datos cuando
los datos sugieren que las piezas a trabajar se aproximan nuevamente
a condiciones de estado estable o se encuentran en ellas, como que
el controlador (32) interrumpe el registro de datos de desviación
para dicho juego de datos, para su análisis vertical subsiguiente.
En ese caso, los juegos de datos correspondientes tienen de manera
típica números diferentes n de lecturas registradas de un juego de
datos a otro.
La siguiente oportunidad en la que se introduce
un empalme de elástico de cintura en el sistema, el controlador (32)
reconoce el empalme como segunda aparición del evento
desestabilizante del elástico de cintura, efectúa el mismo análisis
horizontal, y responde de acuerdo con ello con instrucciones a un
dispositivo de actuación correspondiente basado en el análisis
horizontal.
Mientras tanto, las desviaciones con respecto al
objetivo pieza a pieza, comunicadas desde el sensor (24B), son
registradas nuevamente y almacenadas en memoria por el controlador
(32), para su subsiguiente análisis vertical, siendo almacenados los
datos de desviación y registrados para cada pieza a trabajar que
pasa por la máquina hasta el momento en que se han registrado n
lecturas, o bien que el sistema está funcionando nuevamente en
estado permanente. También en este caso, los datos de desviación son
registrados por orden o indexados en la memoria de acuerdo con el
número de la pieza a trabajar. Por lo tanto, el controlador (32)
almacena datos de desviación para el segundo juego de piezas a
trabajar que está afectado de manera significativa por la segunda
aparición del tipo correspondiente de evento desestabilizante.
Cuando se ha registrado el número apropiado de lecturas, el
controlador (32) interrumpe el registro de datos de desviación para
el análisis vertical subsiguiente. El número de piezas a trabajar
representado por el segundo juego de datos puede ser el mismo o no
que el número de piezas a trabajar representadas por el primer juego
de datos, dependiendo de la continuidad con la que el sistema vuelve
al funcionamiento en estado permanente después de la aparición del
elemento desestabilizante y tanto si el número de lecturas
registradas n es de tipo abierto o fijo.
El controlador (32) lleva a cabo una asociación
vertical de las desviaciones registradas para esta segunda aparición
del empalme del elástico de la cintura que es desestabilizante,
pieza a pieza, con las desviaciones registradas para recibir empalme
elástico de cintura desestabilizante. Es decir, haciendo referencia
a la detección del empalme correspondiente por el sensor (24B), la
siguiente pieza (número 1) que ha pasado por la máquina (12C)
durante o después del primer evento desestabilizante es asociada en
el controlador (32) con el número de pieza 1 que ha pasado por la
máquina (12C) durante o después del segundo evento desestabilizante.
Las piezas a trabajar número 2 son asociadas de manera similar entre
sí; las piezas a trabajar número 3 son asociadas entre sí; las
piezas a trabajar número 4 son asociadas entre sí, y así
sucesivamente, de manera que el efecto del primer empalme de cada
pieza a trabajar en el primer juego es asociado, respectivamente,
con el efecto del segundo empalme sobre cada pieza a trabajar en el
segundo juego.
Una vez que el segundo juego de datos ha sido
recogido, los métodos de control de la invención pueden ser
implementados. No obstante, es preferible diferir la implementación
de los métodos de control de la invención y recoger, en primer
lugar, datos adicionales de apariciones adicionales del tipo
especificado del evento desestabilizante, preferentemente como
mínimo 5 casos del evento desestabilizante, y apilar verticalmente
los datos recogidos de esta manera. El efecto de recoger estos
juegos de datos adicionales es que el controlador (32) tendrá
entonces puntos de datos adicionales para las piezas a trabajar con
la correspondiente numeración. Por lo tanto, para la primera pieza a
trabajar después de la aparición del evento desestabilizante, el
controlador (32) tiene 5 puntos de datos que pertenecen a la primera
pieza a trabajar que pasa por la máquina (12C) después de la
aparición de los 5 eventos desestabilizantes correspondientes. Para
la segunda pieza a trabajar después de cada aparición del evento
desestabilizante, el controlador (32) tiene 5 puntos de datos que
corresponden a la segunda pieza a trabajar que pasa por la máquina
(12C) después de que han tenido lugar los 5 eventos estabilizantes
correspondientes. De manera similar, el controlador tiene hasta 5
puntos de datos para cada una de las piezas restantes afectadas por
los eventos desestabilizantes.
Se debe comprender que, mientras el controlador
(32) funciona para almacenar y asociar verticalmente los juegos de
datos anteriormente indicados, el controlador continúa utilizando
los mismos o datos relacionados para análisis horizontal para
calcular instrucciones correctivas a enviar a los respectivos
dispositivos accionadores tales como los motores paso a paso (28) y
transmisiones (30).
Un juego de datos típico recogido para un evento
desestabilizante correspondiente puede contener datos
representativos de cualquier número de piezas, desde unas pocas
tales como 2 piezas a trabajar hasta un número de 200 o más piezas,
tanto si n es un número fijo o de tipo abierto. La razón de que se
prefiera un número fijo n es porque un número n de tipo abierto
puede consumir grandes cantidades de capacidad de cálculo y de
memoria si el sistema operativo permanece fuera de tolerancia o
alejado de las condiciones de estado estable, o es inestable,
durante un período de tiempo prolongado. Dado que el número de
puntos de datos de cada juego de datos se puede determinar por la
efectividad con la que el análisis horizontal lleva el proceso
nuevamente a las condiciones objetivo, los respectivos juegos de
datos pueden representar diferentes números de piezas a trabajar de
manera que algunos números de piezas a trabajar pueden contener
números menores de puntos de datos que el número de eventos
desestabilizantes.
Con respecto a la gama o valores para el número n
en los respectivos juegos de datos, para un evento desestabilizante
típicamente menor, de plazo corto, tal como un empalme son adecuadas
de manera típica de 5 a 20 lecturas registradas. Para un evento
desestabilizante de mayor relación o un evento que desestabiliza más
gravemente el sistema, tal como la operación de arranque o parada,
es preferible disponer de un número superior de lecturas registradas
tales como 100 o más lecturas.
Una vez se han recogido los datos para el número
requerido de juegos de datos y se han correlacionado en una relación
de apilamiento vertical, los puntos de datos para cada número de
pieza a trabajar son correlacionados a efectos de llegar a una
desviación representativa de dicho número de pieza a trabajar. Así,
por ejemplo, los 5 puntos de datos de orden quinceavo que
representan los números de piezas a trabajar 15 desde los 5 juegos
de datos se correlacionan a efectos de llegar a un valor
representativo para la desviación de la pieza a trabajar de orden 15
con respecto al objetivo. La correlación puede ser tan simple como
hacer el promedio de las 5 lecturas desviadas. También se pueden
utilizar otras correlaciones, dependiendo de que correlación se cree
que representa mejor los 5 puntos de datos que representan las 5
piezas de trabajo de orden 15. De este modo, la correlación puede
ser una media u otro número derivado. Además, las desviaciones
seriamente aberrantes se pueden descartar antes del giro resultado
de la correlación. De este modo, una desviación extremadamente alta
o extremadamente reducida, en comparación con las desviaciones
restantes para dicho número de pieza a trabajar, se pueden descartar
antes de realizar la correlación.
El resultado de la correlación es un juego de
datos calculado representativo de la desviación esperada, pieza a
pieza, después de la aparición del empalme de la banda de cintura.
El juego de datos calculado puede ser representado a continuación
por un perfil de desviación calculado tal como se ha mostrado en la
figura 3A, representativo del efecto de desviación cuando el empalme
de la banda de cintura entra en la máquina (12C). En la figura 3A, y
gráficos subsiguientes, el eje horizontal representa los números de
la pieza a trabajar, en orden ascendente empezando con "0" en
el origen del gráfico, e incrementando una unidad cada vez hasta que
la desviación alcanza una magnitud nominal, en cuyo momento el
proceso se encuentra nuevamente en las condiciones de objetivo o se
aproxima a las mismas. El eje vertical representa la magnitud de la
desviación calculada.
Si la definición del evento desestabilizante ha
sido apropiadamente limitada, por ejemplo, a los empalmes de los
elásticos de cintura, y si el efecto que está siendo controlado es
realmente repetitivo de manera predictible, las desviaciones
registradas para los respectivos números de piezas serán en general
similares entre sí. Al registrar los juegos de datos, se establece
la repetición predictible de las desviaciones de interés.
En el caso de que las desviaciones son
repetitivas, pieza a pieza, el perfil de desviación calculado puede
ser utilizado a continuación para aplicar un perfil de corrección a
la próxima aparición del evento desestabilizante de interés, es
decir, en este ejemplo, a la siguiente aparición de un empalme en la
tira de material de banda de cintura. La primera etapa en la
creación del perfil de corrección consiste en modificar el perfil de
desviación. En general, el perfil de desviación se invierte, en
primer lugar, tal como se muestra en la figura 4A. El perfil de
desviación invertido puede ser utilizado en algunos casos tal cual,
como elemento de perfil de corrección, y se puede añadir al perfil
de corrección anterior. En este ejemplo, no hay perfil de corrección
anterior, por lo tanto, a los efectos de ilustrar el proceso, se ha
mostrado en la figura 3B un perfil de corrección nula.
De manera típica, si bien no siempre, el perfil
de desviación invertido es modificado adicionalmente antes de su
aplicación al perfil de corrección anterior, a efectos de reducir la
posibilidad de que magnitudes de corrección mayores puedan hacer
inestable el proceso. Por lo tanto, el perfil de corrección
invertido se multiplica de manera típica por un factor fraccional u
otro factor de corrección deseable para alcanzar el elemento del
perfil de corrección tal como se ha mostrado en la figura 4B. En
este ejemplo, el perfil de desviación invertido de la figura 4A se
ha multiplicado por un factor fraccional de aproximadamente 2/3 para
llegar al elemento del perfil de corrección de la figura 4B. El
factor fraccional óptimo puede variar ampliamente, y se basa en
general en el grado de continuidad, de un juego de datos a otro, de
los datos recogidos como perfil de desviación.
El elemento de la figura 4B del perfil de
corrección es añadido a continuación al perfil de corrección
anterior, en este caso, el perfil nulo de la figura 3B, para obtener
el nuevo perfil de corrección de la figura 4C.
El nuevo perfil de corrección es aplicado a
continuación a piezas a trabajar que pasan de manera subsiguiente
por la máquina (12C) hasta la siguiente aparición de un empalme en
el material elástico de la banda de cintura. De manera similar, en
cuanto a otros eventos desestabilizantes, el perfil de corrección es
aplicado a cualquier máquina, máquinas u otras estaciones de trabajo
definidas de otro modo de las que se dedujeron los datos de
desviación.
Cuando el siguiente empalme de material elástico
de banda de cintura es detectado por el sensor (24B), el controlador
(32) implementa la invención. De acuerdo con ello, el controlador
(32) envía instrucciones de ajuste al correspondiente dispositivo
accionador que corresponde a los ajustes representados en el perfil
de corrección de la figura 4C. Es decir, considerando el número de
piezas a trabajar utilizado en el desarrollo del perfil de
corrección de la figura 4C, el perfil de corrección puede incluir
una instrucción de ajuste individual para cada una de dichas piezas
de trabajo numeradas que pasan por la máquina (12C). De este modo,
el controlador (32) puede enviar una instrucción de ajuste a un
dispositivo accionador, por ejemplo, la transmisión (30) o el motor
paso a paso (28A), ordenando un ajuste específico para la pieza a
trabajar numero (1), luego otra instrucción para la pieza a trabajar
número (2) y todavía otra instrucción para la pieza a trabajar
número (3), y así sucesivamente hasta que todas las piezas a
trabajar representadas en el perfil de corrección han sido ajustadas
al pasar por la máquina (12C). El dispositivo de accionamiento
correspondiente hace el ajuste para cada pieza a trabajar.
No obstante, en las realizaciones preferentes, el
controlador (32) envía instrucciones de ajuste a intervalos
separados de dos piezas a trabajar (z), por ejemplo, cada segunda
pieza a trabajar o cada tercera pieza. Cuando se envían
instrucciones de ajuste para menos de cada una de las piezas, el
registro de las lecturas se puede reducir de modo correspondiente,
excepto si se requiere para análisis horizontal, de manera que las
lecturas son registradas solamente para las piezas a trabajar con
los números para los cuales se enviarán finalmente instrucciones de
ajuste. De este modo, las lecturas se pueden registrar para la
primera, tercera, quinta, séptima, piezas a trabajar, y las
instrucciones de ajuste enviadas para la primera, tercera, quinta,
séptima, piezas a trabajar.
En la medida en la que el efecto del evento
desestabilizante sobre las piezas a trabajar es el mismo que el
efecto de los eventos desestabilizantes que fueron utilizados para
desarrollar el perfil de corrección, y suponiendo que se aplica como
perfil de corrección la inversión completa del perfil de desviación,
la aplicación del perfil de corrección reduce o elimina las
desviaciones con respecto al objetivo. En la medida en que el efecto
es distinto o menor de la inversión completa del perfil de
desviación, se aplica al perfil de corrección, la ventaja del perfil
de corrección puede ser menor.
En este ejemplo, se supondrá que el nuevo evento
desestabilizante es el mismo que el efecto de un evento
desestabilizante anterior del mismo tipo. Por lo tanto, la
aplicación del perfil de corrección reduce la desviación
aproximadamente en 2/3, que es el factor de multiplicación aplicado
a la inversión del perfil de desviación en la figura 4C. Igual que
en todas las piezas a trabajar que pasan por la máquina (12C), las
desviaciones de alineación de las respectivas piezas son detectadas
por el sensor (24B) y transmitidas al controlador (32) con
intermedio, por ejemplo, de la línea de comunicación (40). El
controlador (32) desarrolla un nuevo perfil de desviación basado en
las desviaciones detectadas por el sensor (24B). El nuevo perfil de
desviación, con una reducción aproximada de 2/3 en comparación con
la figura 3A, se aprecia en la figura 4D.
Si bien el controlador (32) realiza los ajustes
de alineación pro-activos según el análisis vertical
antes descrito, el controlador puede también opcionalmente continuar
el análisis horizontal usual y enviar las instrucciones
correspondientes a los dispositivos de accionamiento apropiados
basándose en el análisis horizontal. En la medida en que el
controlador (32) desarrolla instrucciones basadas tanto en análisis
vertical como horizontal a enviar al mismo dispositivo de
accionamiento, las instrucciones enviadas a la línea de fabricación
(10) pueden representar una combinación de las instrucciones
verticales y horizontales. De esta manera, el controlador desarrolla
simultáneamente e implementa instrucciones basadas en el análisis
horizontal y vertical.
Las instrucciones recibidas por los dispositivos
de accionamiento pueden representar, en este caso, una componente
vertical pro-activa basada en el efecto de
diferentes casos anteriores del evento desestabilizante y una
componente horizontal reactiva basada en el efecto del evento
desestabilizante corriente. En las instrucciones a las primeras
piezas a trabajar de este tipo, la componente vertical indicará
condiciones asociadas con eventos desestabilizantes, mientras que la
componente horizontal representará el estado estable previo, hasta
que el controlador (32) ha recibido suficientes datos para
desarrollar una respuesta horizontal, tal como un promedio, basado
en el evento desestabilizante del momento. Una vez que la respuesta
horizontal inicial ha sido desarrollada, las componentes horizontal
y vertical funcionan conjuntamente para reducir de manera global las
desviaciones con respecto al objetivo, reduciendo el número de
unidades de producto que se debe descartar y llevando nuevamente el
proceso a estado estable de manera más rápida que utilizando el
análisis horizontal solamente.
El nuevo perfil de desviación (figura 4D) indica
que el perfil de corrección (4C) reduce las desviaciones de
alineación, pero no elimina por completo dichas desviaciones de
alineación. La magnitud en la que el perfil de corrección de la
figura 4C no elimina por completo las desviaciones es, en general,
la expresión cuantitativa de las desviaciones representadas en el
perfil de desviación de la figura 4D.
De acuerdo con la invención, se puede implementar
una modificación adicional del perfil de corrección de la figura 4C
para corregir de manera más completa las desviaciones experimentadas
cuando tienen lugar dichos eventos desestabilizantes. Con dicho
objetivo, y haciendo referencia al dibujo de las figuras
4A-4D, la figura 5A representa la inversión de las
desviaciones de la figura 4D. La figura 5B es un múltiplo fraccional
del perfil invertido de la figura 5A y, por lo tanto, representa un
nuevo elemento del perfil de corrección. El elemento de perfil de
corrección de la figura 5B es añadido a continuación al perfil de
corrección existente de la figura 4C para desarrollar un nuevo
perfil de corrección mostrado en la figura 5C. A efectos
ilustrativos, el desarrollo del elemento de perfil de la figura 5B
se ha mostrado en el perfil de trazos de la figura 5C.
Cuando el siguiente empalme de material elástico
de banda de cintura es detectado por el sensor (24A), el controlador
(32) implementa nuevamente el análisis vertical de la invención. De
acuerdo con ello, el controlador (32) envía instrucciones de ajuste,
por ejemplo, al motor paso a paso (28) que corresponden a los
ajustes representados en el nuevo perfil de corrección de la figura
5C. Es decir, considerando el número de piezas a trabajar utilizado
en el desarrollo del perfil de corrección de la figura 5C, el perfil
de corrección incluye instrucciones de ajuste para respectivas
piezas a trabajar seleccionadas que pasan por la máquina (12C). De
este modo, el controlador (32) envía una instrucción de ajuste a un
dispositivo de accionamiento con la instrucción de un ajuste
específico para correspondientes piezas a trabajar, hasta que la
totalidad de piezas a trabajar representadas en el perfil de
corrección han sido ajustadas al pasar por la máquina (12C).
Al recibir una instrucción de ajuste, el
dispositivo de accionamiento respectivo implementa las
instrucciones. A las velocidades de producción utilizadas de manera
típica en la tecnología de artículos absorbentes para cuidados
personales, de modo general, más de una pieza pasa por la máquina
(12C) en el tiempo en el que se pueden implementar de manera
completa algunas instrucciones. De acuerdo con ello, el controlador
(32) separa las instrucciones a intervalos adecuados para
proporcionar tiempo para que el correspondiente dispositivo o
dispositivos de accionamiento implementen las instrucciones
correspondientes sin esfuerzo excesivo o inapropiado de los
dispositivos de accionamiento correspondientes.
Igual que antes, si bien el controlador (32)
realiza ajustes de alineación pro-activos, de
acuerdo con el análisis vertical descrito, el controlador continúa
también llevando a cabo el análisis horizontal usual y envía las
instrucciones correspondientes a dispositivos de accionamiento
apropiados basándose en el análisis horizontal. En la medida en la
que el controlador (32) desarrolla instrucciones basadas en análisis
horizontal y vertical a enviar al mismo dispositivo de
accionamiento, la instrucción enviada representa de modo típico una
combinación de las instrucciones horizontal y vertical. De este
modo, el controlador (32) desarrolla simultáneamente e implementa
instrucciones basadas en análisis horizontal y vertical.
Igual que todas las piezas a trabajar que pasan
por la máquina (12C), las desviaciones de alineación de las
respectivas piezas a trabajar son detectadas por el detector (24B) y
transmitidas al controlador (32), por ejemplo, mediante la línea de
comunicación (40). El controlador (32) desarrolla un nuevo perfil de
desviación basándose en las desviaciones que están siendo detectadas
en el momento por el sensor (24B). El nuevo perfil de desviación,
con reducción adicional de las desviaciones en comparación con la
figura 4D, se aprecia en la figura 5D.
El perfil de desviación de la figura 5D es
matemáticamente inverso al de la figura 6A, y está modificado por un
factor fraccional de 1, de manera que los valores del elemento de
perfil de corrección mostrado en la figura 6B son iguales que los
valores del inverso del perfil de desviación mostrado en la figura
6A. Si bien las inversiones previas del perfil de desviación se han
reducido por multiplicación fraccional, los valores de desviación de
la figura 6A son tan reducidos que representan un riesgo mínimo de
hacer inestable el sistema operativo de manera que se pueden
utilizar los valores inversos completos indicados del perfil de
desviación.
El elemento de perfil de corrección de la figura
6B es añadido a continuación al perfil de corrección existente de la
figura 5C para desarrollar el nuevo perfil de corrección mostrado en
la figura 6C.
Cuando el siguiente empalme de material elástico
de banda de cintura es detectado por el sensor (24A), el controlador
(32) implementa nuevamente la invención. De acuerdo con ello, el
controlador (32) envía instrucciones de ajuste a uno o varios
dispositivos de accionamiento que corresponden a los ajustes
representados en el nuevo perfil de corrección de la figura 6C. Es
decir, considerando el número de piezas a trabajar utilizadas en un
desarrollo del perfil de corrección de la figura 6C, el perfil de
corrección puede incluir una instrucción de ajuste individual para
cada pieza a trabajar que pasa por la máquina (12C). El controlador
(32) envía instrucciones de ajuste, separadas apropiadamente a lo
largo del tiempo, al respectivo dispositivo o dispositivos de
accionamiento, con instrucciones de ajuste específicas para las
respectivas piezas a trabajar. El dispositivo o dispositivos de
accionamiento realizan los ajustes para las respectivas piezas a
trabajar.
Igual que antes, si bien el controlador (32) está
realizando ajustes de alineación pro-activos de
acuerdo con análisis vertical anteriormente descrito, el controlador
continúa también el análisis horizontal usual y envía instrucciones
correspondientes a dispositivos de accionamiento apropiados
basándose en el análisis horizontal. De este modo, igual que antes,
el controlador desarrolla e implementa simultáneamente instrucciones
basadas tanto en análisis horizontal como vertical.
Igual que para todas las piezas a trabajar que
pasan por la máquina (12C), las desviaciones de alineación de las
respectivas piezas a trabajar son detectadas por el sensor (24B) y
transmitidas al controlador (32) mediante la línea de comunicación
(40). El controlador (32) desarrolla un nuevo perfil de desviación
basado en las desviaciones que están siendo detectadas en el momento
por el sensor (56). El nuevo perfil de desviación, con reducción
adicional de las desviaciones en comparación con la figura 5D, se
aprecia en la figura 6D.
Tal como se ha mostrado en la sucesión de figuras
4A-4D, 5A-5D, y
6A-6D, en cada aparición de un evento
desestabilizante de interés, el controlador (32) aplica de forma
pro-activa el perfil de corrección actual en aquel
momento, que se basa en casos anteriores del tipo correspondiente
del evento desestabilizante, y recoge datos de desviación,
preferentemente para cada pieza a trabajar que pasa por la
respectiva máquina o estación de trabajo hasta alcanzar nuevamente
el estado permanente. Se utiliza una serie de ajustes tales como la
de las figuras 4C, 5C y 6C, en el desarrollo y pruebas del perfil de
corrección a efectos de que el perfil de desviación se minimice de
manera apropiada, mientras se controla el potencial de un proceso
operativo inestable.
La descripción anterior se refiere solamente a
uno de muchos parámetros que se pueden ver afectados simultáneamente
por un evento desestabilizante. El controlador (32) puede, de la
forma deseada, ser programado para responder de forma
pro-activa, de acuerdo con el análisis vertical, a
todos y cada uno de los correspondientes parámetros correspondientes
afectados de este modo. Por lo tanto, el controlador (32) puede
responder simultáneamente de forma pro-activa a
múltiples parámetros de este tipo fuera de norma, mientras que
opcionalmente, responde también de forma simultánea reactivamente,
con análisis horizontal de los mismos parámetros.
La descripción anterior sugiere que el perfil de
corrección es actualizado después de cada caso de evento
desestabilizante de interés. Realmente, el perfil de corrección
puede ser actualizado posteriormente. No obstante, una
implementación preferente de los conceptos de la invención, prevé la
retención del perfil de corrección sin cambios hasta que se ha
recogido una nueva compilación de juegos de datos. De este modo,
cuando se utilizan los juegos de datos 1-5 para
desarrollar el primer perfil de corrección, los juegos de datos
6-10 se utilizan para la compilación de un nuevo
elemento de perfil de corrección mientras el perfil de corrección
existente es utilizado para hacer ajustes durante los eventos
desestabilizantes 6-10, y antes de hacer
cualesquiera cambios en el perfil de corrección que está siendo
utilizado. El elemento de perfil de corrección basado en los juegos
de datos 6-10 se combina a continuación con el
perfil de corrección existente y se utiliza para los eventos
desestabilizantes 11-15 mientras se recogen 5 nuevos
juegos de datos de desviación. Los juegos de datos de desviación de
los eventos desestabilizantes 11-15 son utilizados a
continuación para desarrollar un elemento de perfil de corrección
que se combina con el elemento de perfil de corrección utilizado
durante los eventos desestabilizantes 11-15, y el
perfil de corrección actualizado se utiliza durante los eventos
desestabilizantes 16-20.
El número de juegos de datos utilizados para
desarrollar un perfil de corrección o elemento de perfil de
corrección es muy variable y se puede determinar por el usuario,
basándose en general en la continuidad de los datos y el nivel de
confianza del usuario de que los datos son representativos de las
condiciones del proceso.
Si bien se han mostrado motores paso a paso (28)
y transmisiones (30) como dispositivos de accionamiento mediante los
cuales el controlador (32) hace ajustes de registro, otros
dispositivos de accionamiento podrían ser utilizados de modo
igualmente apropiado.
El ejemplo anterior muestra un empalme como
evento desestabilizante que no afecta notablemente la velocidad de
la línea. La invención se puede aplicar a cualquier evento
desestabilizante en el que la respuesta de interés con respecto a
las piezas a trabajar u otro producto sea relativamente continuado
para casos repetidos del evento desestabilizante. La invención es
especialmente ventajosa en el caso de que el evento desestabilizante
está acompañado por importantes cambios en la velocidad de la línea.
Por ejemplo, la velocidad de la línea está afectada notablemente en
la fase de arranque y en la parada. En estos casos, en el momento en
el que el análisis horizontal ha detectado la llegada de suficientes
piezas a trabajar a una desviación promedio o similar, la velocidad
de la línea puede haber cambiado tanto que la corrección calculada
para dichas lecturas puede no ser coherente con la velocidad de la
línea que ha cambiado desde aquel momento. En este caso, el registro
de los cambios que van ocurriendo en la velocidad de la línea,
aplicado al análisis vertical e instrucciones de corrección, puede
ser de gran valor para conseguir instrucciones de corrección que son
más eficaces en términos de la velocidad de la línea que cambia de
forma dinámica que las instrucciones basadas solamente en análisis
horizontal.
El ámbito de la definición de un tipo de evento
desestabilizante depende como mínimo en parte de ser capaz de la
predicción razonable de una convergencia de las desviaciones para
cada número de pieza a trabajar, desde un agente desestabilizante a
otro. Así, por ejemplo, un primer tipo de desviación de pieza a
trabajar puede tener lugar de manera coherente para todas las
operaciones de arranque como eventos desestabilizantes. Un segundo
tipo de desviación de pieza a trabajar puede tener lugar de manera
consistente para todas las paradas como eventos desestabilizantes.
Un tercer tipo de desviación de pieza a trabajar puede tener lugar
de manera continuada para todos los empalmes de elástico para la
cintura como eventos desestabilizantes. Los datos de cada tipo
diferente de evento desestabilizante es probable que sean distintos,
si bien son coherentes internamente siempre que se refieran al mismo
tipo de evento desestabilizante.
Tal como se utiliza en esta descripción, los
términos "evento desestabilizante" puede representar un corto
período de tiempo, por ejemplo, un segundo o dos, tal como cuando un
empalme entra en el proceso. No obstante, un "evento
desestabilizante" puede representar también un evento temporal
que requiere un período de tiempo más largo para su desarrollo o
paso por el sistema, por ejemplo, en la fase de arranque o de
parada. El período de tiempo durante el cual ocurre el "evento"
no es tan importante como la naturaleza temporal del propio evento
en combinación con el hecho de que el evento no representa
características objetivo o características de estado permanente. Por
lo tanto, un evento desestabilizante puede representar varios
minutos de un proceso operativo, o incluso, más.
El principal objetivo de la invención es la
corrección de desviaciones en piezas a trabajar que están siendo
sometidas a proceso mientras se ven afectadas por un evento
desestabilizante. Por ejemplo, los empalmes no requieren en general
ningún cambio en la velocidad de la línea, si bien un cierto número
de unidades de producto son típicamente descartadas. El objetivo que
se propone la invención no es el número de unidades que se deben
descartar. Al contrario, el objetivo es reducir el número de
unidades a descartar al corregir de forma pro-activa
las desviaciones anticipadas que ocurren de forma predictible cuando
tiene lugar un tipo específico de evento desestabilizante.
De acuerdo con ello, se pueden definir dos tipos
muy distintos de condiciones operativas. El primer tipo de
condiciones operativas existe durante el funcionamiento de estado
permanente del proceso. El producto producido bajo este primer
conjunto de condiciones de estado permanente tiene un riesgo
relativamente bajo de contener unidades defectuosas de productos y,
por lo tanto, es muestreado de acuerdo con las suposiciones de
estado permanente y controlado con el análisis horizontal basado en
estado permanente.
El segundo conjunto de condiciones operativas
representa eventos desestabilizantes tal como se ha ilustrado en
esta descripción. Los productos producidos bajo la influencia de
eventos desestabilizantes tienen un riesgo relativamente alto de
contener unidades defectuosas de producto de acuerdo con un conjunto
predictible de desviaciones. A efectos de reducir el número de
unidades a descartar del producto, las unidades de producto
producidas bajo el segundo conjunto de condiciones operativas son
muestreadas y controladas de acuerdo con una combinación de análisis
horizontal y vertical, tal como se ha descrito anteriormente.
Por lo tanto, utilizando los métodos de análisis
vertical de la presente invención tiene como resultado de manera
típica un número menor de unidades descartadas asociadas con eventos
desestabilizantes, y devuelve al proceso a las condiciones
aproximadamente objetivo de manera más rápida que utilizando
solamente análisis horizontal.
Una ventaja significativa de los métodos de
análisis vertical de la invención es que el perfil de corrección es
actualizado de manera regular y automáticamente, sin intervención de
operador, a cada número especificado de casos de un tipo respectivo
de evento desestabilizante. De esta manera, el sistema de control
(22) se adapta automáticamente a los cambios que van ocurriendo en
la actividad de la línea de fabricación tal como desgaste de las
máquinas (12), y cambios momentáneos en las entradas de materia
prima, y desarrolla de manera automática y regular perfiles de
corrección adecuados cuando se instala nuevamente en una máquina.
Por lo tanto, una vez organizado, el sistema de control (22) puede
ser implementado, en general, en cualquier línea de fabricación del
mismo producto utilizando materia prima similar. Es decir, los
métodos de control que se explican en esta descripción no son en
general específicos de una máquina, no son específicos de una línea
de fabricación y no son específicos de una materia prima en
particular. Por el contrario, el sistema de control (22) supervisa
de manera continuada el funcionamiento del proceso y en cualesquiera
intervalos predeterminados actualiza el perfil de corrección, de
manera que el perfil de corrección pro-activo es
actualizado de manera regular de acuerdo con las condiciones
cambiantes del proceso.
Tal como se ha mostrado en el ejemplo, la
actualización regular del perfil de corrección no se basa en ninguna
medida de tiempo de calendario, o alguna medida del número de piezas
a trabajar que pasan por la línea de fabricación, sino que se basa
en la frecuencia de aparición de un evento desestabilizante de
interés, de manera que la frecuencia de actualización del perfil de
corrección se basa en la frecuencia de utilización del perfil de
corrección en la realización de correcciones
pro-activas.
Los técnicos en la materia apreciarán que se
pueden introducir ciertas modificaciones en el aparato y métodos que
se han explicado con respecto a las realizaciones que se han
mostrado, sin salir del ámbito de la presente invención. Si bien la
invención se ha descrito en lo anterior con respecto a realizaciones
preferentes, se comprenderá que la misma está adaptada a numerosas
restructuraciones, modificaciones y alteraciones, y todas las
mencionadas disposiciones, modificaciones y alteraciones se pretende
que queden incluidas dentro del ámbito de las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (28)
1. Método para el control de un proceso que
produce unidades de producto y en el que un evento desestabilizante
(48,50) de un tipo específico desestabiliza periódicamente el
proceso, con el resultado de una desviación con respecto a un
parámetro objetivo en una serie de unidades del producto desde la
unidad número 1 a la unidad número n, caracterizándose el
método porque:
- (a)
- cuando tiene lugar el tipo específico de evento desestabilizante (48,50), asociar con unidades correspondientes de las n unidades de producto, magnitudes de desviación que corresponden a magnitudes de desviación para las unidades correspondientes numeradas de este modo de producto resultantes de casos anteriores del tipo específico de evento desestabilizante (48,50); y
- (b)
- aplicar a unidades de orden n seleccionadas de las n unidades de producto, factores de corrección derivados de dichas magnitudes de desviación para las correspondientes unidades de orden n de producto resultado de casos anteriores del tipo específico de evento desestabilizante (48,50),
realizando de esta manera ajustes
pro-activos a las unidades correspondientes de las n
unidades de producto, cuando tiene lugar el evento desestabilizante
(48,50).
2. Método, según la reivindicación 1, que
comprende la aplicación de los factores de corrección a cada una de
las n unidades de producto.
3. Método, según la reivindicación 1 ó 2, que
comprende la aplicación de factores de corrección como factores de
corrección de alineación a la alineación en la dirección de la
máquina.
4. Método, según la reivindicación 1, 2 ó 3, que
comprende la aplicación de los factores de corrección como factores
de corrección de alineación a la alineación en dirección transversal
de la máquina.
5. Método, tal como en cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende, utilizando un
controlador con ordenador (32), el cálculo de factores de corrección
para unidades seleccionadas, utilizando datos operativos históricos
procedentes como mínimo de dos casos anteriores del evento
desestabilizante (48,50) y desarrollando de modo correspondiente un
perfil de corrección utilizando la combinación de los factores de
corrección a utilizar cuando tiene lugar un evento desestabilizante
futuro (48,50).
6. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que utiliza un controlador (32) con
ordenador para el cálculo de factores de corrección para unidades
separadas de modo regular en términos de número de unidad,
utilizando datos operativos históricos procedentes, como mínimo, de
dos casos anteriores del evento desestabilizante (48,50) y
desarrollando de manera correspondiente un perfil de corrección
utilizando la combinación de los factores de corrección, para su
utilización cuando tiene lugar un futuro evento
desestabilizante.
7. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que utiliza un controlador (32) con
ordenador para el cálculo de factores de corrección para cada
unidad, utilizando datos operativos históricos procedentes, como
mínimo, de dos casos anteriores del evento desestabilizante (48,50)
y desarrollando de manera correspondiente un perfil de corrección
utilizando la combinación de factores de corrección para su
utilización cuando tiene lugar un futuro evento
desestabilizante.
8. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, que comprende el cálculo de factores
separados y distintos de corrección para unidades seleccionadas a
las que se aplica dicho factor de corrección de alineación,
incluyendo la deducción de cada uno de dichos factores de corrección
de la misma unidad numerada de orden n en el evento o eventos
desestabilizantes anteriores, de manera que cada uno de dichos
factores de corrección se basa en datos deducidos de la
correspondiente unidad de orden n de producto más allá del evento
desestabilizante (48,50), en dicho evento o eventos
desestabilizantes previos.
9. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 8, que comprende la recogida de información de
desviación de algunas de las correspondientes n unidades de producto
durante casos subsiguientes del evento desestabilizante (48,50) y,
basándose en la información de desviación recogida de este modo,
realizar periódicamente ajustes en el perfil de corrección y aplicar
el perfil de corrección ajustado a algunas de las correspondientes n
unidades de producto en futuros casos del evento
desestabilizante.
10. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 9, que comprende
la recogida y registro de datos de alineación
para unidades correspondientes de las subsiguientes n unidades de
producto, y obteniendo de esta manera nuevos datos de desviación de
alineación de múltiples unidades de producto, hasta n unidades, para
el evento desestabilizante (48,50), obteniendo de esta manera
muestras para un número que llega a n unidades de producto,
para unidades correspondientes de las n unidades
de producto, utilizar el controlador (32) con ordenador
automáticamente en cálculo de tiempo real de una desviación de
alineación representativa basada en la muestra obtenida para la
respectiva unidad de orden n de producto, y obteniendo de esta
manera un perfil de desviación de alineación representativo de las
unidades correspondientes de producto asociadas con el evento
desestabilizante correspondiente,
combinar y/o modificar hasta 20 de los perfiles
de desviación, y obtener de esta manera un elemento actualizado de
perfil de corrección compuesta representativo para dicho tipo de
evento desestabilizante,
después de la obtención del elemento actualizado
de perfil de corrección, añadir el elemento actualizado de perfil de
corrección obtenido de este modo al perfil de corrección de
alineación, para obtener de esta manera un perfil de corrección de
alineación actualizado, y
aplicar el perfil de corrección de alineación
actualizado a un caso subsiguiente del evento desestabilizante del
tipo correspondiente.
11. Método, según la reivindicación 10, que
comprende el inicio de la añadidura del elemento actualizado de
perfil de corrección al perfil de corrección no más allá de la
unidad de orden n+20 del último evento desestabilizante (48,50) del
cual se dedujeron los datos del elemento de perfil de
corrección.
12. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 9, que comprende
la recogida y registro de datos para algunas
unidades correspondientes de las n unidades subsiguientes de
producto, obteniendo de esta manera nuevos datos de desviación de
múltiples unidades de producto, hasta n unidades, para el evento
desestabilizante (48,50), obteniendo de esta manera muestras hasta n
unidades del producto,
para unidades respectivas de las n unidades de
producto, utilizar el controlador (32) con ordenador automáticamente
en tiempo real calculando una desviación representativa basada en la
muestra obtenida para la correspondiente unidad de orden n de
producto, y obteniendo de esta manera un perfil de desviación
representativo de las respectivas unidades de producto asociadas con
el evento desestabilizante correspondiente,
combinando y/o modificando hasta 10 de los
perfiles de desviación, y obteniendo de esta manera un elemento
actualizado de perfil de corrección compuesta representativo para
dicho tipo de evento desestabilizante,
después de la obtención del elemento actualizado
de perfil de corrección, añadir el elemento actualizado de perfil de
corrección obtenido de este modo al perfil de corrección, obteniendo
de esta manera un perfil de corrección actualizado, y
aplicar el perfil de corrección actualizado a un
caso subsiguiente del evento desestabilizante de tipo
correspondiente.
13. Método, según la reivindicación 12, que
comprende el inicio de la añadidura del elemento actualizado del
perfil de corrección obtenido de este modo al perfil de corrección
no más allá de la unidad de orden n+10 del último evento
desestabilizante (48,50) del que se han derivado los datos del
elemento de perfil de corrección.
14. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 9, que comprende
la recogida y registro de datos de alineación
para unidades correspondientes de la subsiguientes n unidades de
producto, y obteniendo de esta manera datos de desviación de
alineación recientes de múltiples unidades de producto, hasta n
unidades, para el evento desestabilizante (48,50), obteniendo de
esta manera muestras hasta n unidades de producto,
para unidades correspondientes de las n unidades
de producto, utilizar el controlador (32) con ordenador
automáticamente en tiempo real calculando la desviación de
alineación representativa basada en la muestra obtenida para la
unidad correspondiente de orden n de producto, y obteniendo de esta
manera un perfil de desviación de alineación representativo de las
unidades correspondientes de producto asociadas con el evento
desestabilizante respectivo,
combinando y/o modificando el perfil de
desviación, y obteniendo de esta manera un elemento actualizado de
perfil de corrección representativo para dicho tipo de evento
desestabilizante,
después de la obtención del elemento actualizado
de perfil de corrección, añadir el elemento actualizado de perfil de
corrección obtenido de este modo al perfil de corrección de
alineación, no más allá de la unidad de orden 2 del último evento
desestabilizante del cual se dedujeron los datos del elemento de
perfil de corrección, para obtener de este modo un perfil de
corrección de alineación actualizado, y
aplicar al perfil de corrección de registro
actualizado a un caso subsiguiente del evento desestabilizante del
tipo correspondiente.
15. Método, según la reivindicación 1, que
comprende un proceso que produce unidades separadas o discretas de
un artículo absorbente para cuidados personales y en el que un
evento desestabilizante (48,50) de un tipo específico desestabiliza
periódicamente el proceso, con los resultados de una desviación de
un parámetro objetivo en un número de unidades de producto desde la
unidad número 1 a la unidad de número n, comprendiendo el
método:
- (a)
- llevar a cabo el proceso, incluyendo la continuación de realización del proceso hasta que tenga lugar, x veces, eventos desestabilizantes de dicho tipo, siendo x mayor que 1, y después de la aparición de dichos eventos desestabilizantes, recoger y registrar datos de producto para unidades respectivas de las subsiguientes n unidades de producto, obteniendo de esta manera información de desviación de producto en múltiples unidades de producto, hasta n unidades de producto, para cada uno de los x eventos desestabilizantes mencionados, obteniendo de esta manera hasta x muestras para cada una de las n unidades de producto;
- (b)
- para unidades correspondientes de las n unidades de producto, calcular una desviación del producto representativa basada en las muestras obtenidas para la unidad correspondiente de orden n de producto, procedente de dichos x eventos desestabilizantes, y de manera que se obtiene un perfil de desviación de producto representativo de las desviaciones del producto de las unidades correspondientes de producto con respecto a un parámetro objetivo, y obtenido a partir de los x eventos desestabilizantes;
- (c)
- modificar el perfil de desviación, y obtener de esta manera un elemento de perfil de corrección de producto para dicho tipo de evento desestabilizante, incluyendo el perfil de corrección una corrección para cada una de las n unidades de producto para las que se obtuvo una indicación de desviación de producto;
- (d)
- añadir el perfil de corrección de producto obtenido de esta manera a cualquier perfil de corrección de producto pre-existente utilizado en la recogida de la muestra, para obtener de esta manera un perfil de corrección de producto actualizado; y
- (e)
- aplicar el perfil de corrección de producto actualizado a un caso subsiguiente de evento desestabilizante de tipo correspondiente.
16. Método, según la reivindicación 15, que
comprende, mientras se aplica el perfil de corrección de producto
actualizado a un evento desestabilizante subsiguiente de dicho tipo
(48,50), recoger datos de desviación de producto hasta las
correspondientes n unidades de producto, y utilizar los datos de
desviación recogidos de este modo para actualizar adicionalmente el
perfil de corrección de producto.
17. Método, según las reivindicaciones 15 ó 16,
comprendiendo el cálculo de las desviaciones de producto el promedio
de las desviaciones registradas para las correspondientes unidades
de orden n de pro-
ducto.
ducto.
18. Método, según las reivindicaciones 15, 16 ó
17, que comprende la recogida de información de desviación de
producto de algunas de las n unidades de producto durante casos
subsiguientes del evento desestabilizante (48,50), y realizar
periódicamente ajustes en el perfil de corrección de producto
basándose en la información de desviación de producto recogida de
este modo.
19. Método, según las reivindicaciones 15 a 18,
que comprende la aplicación del perfil de corrección de producto a
cada una de las n unidades de producto.
20. Método, según las reivindicaciones 15 a 19,
en el que la desviación de producto es de alineación y el perfil de
corrección de producto es un perfil de corrección de alineación.
21. Método, según la reivindicación 20, que
comprende la aplicación del perfil de corrección de alineación a la
alineación en dirección máquina.
22. Método, según las reivindicaciones 20 ó 21,
que comprende la aplicación del perfil de corrección de alineación a
la alineación en la dirección transversal de la máquina.
23. Método, según la reivindicación 1, que
comprende el control de un proceso que produce un producto en
segmentos separados del producto, cuyo método comprende:
- (a)
- llevar a cabo el proceso, incluyendo a continuación de realización del proceso después de la aparición de un evento desestabilizante (48,50), y recoger y registrar datos de comportamiento del proceso para unidades correspondientes de las n unidades subsiguientes de producto, y obteniendo de esta manera información de desviación del comportamiento del proceso de múltiples unidades de producto, hasta n unidades de producto, para dicho evento desestabilizante, obteniendo de esta manera muestras de los datos de comportamiento hasta n unidades de producto;
- (b)
- para unidades correspondientes de las n unidades de producto, calcular una desviación de comportamiento representativa basada en las muestras obtenidas para la respectiva unidad de producto, y obteniendo de esta manera un perfil de desviación de comportamiento del proceso representativo de las unidades correspondientes de producto:
- (c)
- modificar el perfil de desviación, y obtener de esta manera un elemento de perfil de corrección de comportamiento del proceso para el evento desestabilizante, incluyendo la corrección para cada una de las n unidades de producto para las cuales se obtuvo indicación de desviación de comportamiento del proceso;
- (d)
- incorporando el elemento de perfil de corrección de comportamiento obtenido de este modo en cualquier perfil de corrección pre-existente utilizado en la recogida de las muestras, para obtener de esta manera un perfil de corrección de comportamiento actualizado; y
- (e)
- aplicar el perfil de corrección de comportamiento actualizado a un caso subsiguiente del evento desestabilizante de tipo correspondiente.
24. Método, según la reivindicación 23,
incluyendo la aplicación del perfil de corrección de comportamiento
a cada una de las n unidades del producto.
25. Método, según las reivindicaciones 23 ó 24,
que comprende la aplicación del perfil de corrección de
comportamiento a alineación en la dirección máquina.
26. Método, según las reivindicaciones 23, 24 ó
25, que comprende la aplicación del perfil de corrección de
comportamiento a alineación en la dirección transversal a la
máquina.
27. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, aplicado a un proceso de fabricación
para la producción de unidades separadas de artículos absorbentes
para cuidados personales en la absorción de exudados corporales.
28. Aparato para el control de un proceso para
la producción de segmentos de producto y en el que un evento
desestabilizante (48,50) de un tipo específico desestabiliza
periódicamente el proceso, con el resultado de una desviación con
respecto a un parámetro objetivo en una serie de segmentos del
producto, desde el segmento número 1 al segmento número n, cuyo
aparato comprende:
- (a)
- una línea de fabricación (10) que comprende una serie de máquinas (12) que fabrican el producto;
- (b)
- uno o varios dispositivos detectores (24) que detectan uno o varios parámetros con respecto al proceso o producto producido por el proceso; caracterizándose dicho aparato porque comprende además:
- (c)
- un controlador (32) con ordenador capaz, cuando tiene lugar un evento desestabilizante (48,50) de tipo determinado, de asociar con unidades respectivas de los n segmentos de producto, magnitudes de desviación que corresponden a magnitudes de desviación para las unidades de igual numeración de producto resultantes de casos anteriores del tipo específico de evento desestabilizante (48,50), y aplicar a respectivas unidades de orden n entre las n unidades de producto, factores de corrección derivados de dichas magnitudes de desviación para las respectivas unidades de n de producto que resultan de casos anteriores del tipo específico de evento desestabilizante(48,50); y
- (d)
- efectuando uno o varios dispositivos de accionamiento (17,18,28,30) ajustes en las máquinas (12) como respuesta a los factores de corrección desarrollados a partir de magnitudes de desviación detectadas en uno o varios eventos desestabilizantes previos (48,50), para realizar de esta manera ajustes pro-activos a unidades correspondientes de las n unidades de producto, cuando tiene lugar el evento desestabilizante (48,50).
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