ES2868953T3 - Dispositivo y procedimiento para determinar un causante de parada de un sistema - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) para determinar un causante de parada de un sistema (2), en particular de un sistema de embotellado, en donde el sistema (2) presenta al menos una primera sección de sistema (3) de creación de valor, al menos una segunda sección de sistema (4) preconectada a la primera sección de sistema (3) y al menos una tercera sección de sistema (5) postconectada a la primera sección de sistema, en donde para cada sección de sistema (3, 4, 5) a través de una unidad de sensor (6), a partir de una señal de corriente perteneciente a la sección de sistema (3, 4, 5) respectiva, se pueden determinar valores de una potencia absorbida, una unidad de comparación del dispositivo (1) está prevista y configurada para comparar para cada sección de sistema (3, 4, 5) los valores respectivos de la potencia absorbida con un valor de comparación (7) específico de la máquina que se puede determinar respectivo, en donde una parada de la sección de sistema (3, 4, 5) respectiva existe si en un momento T (8) el valor de la potencia absorbida es menor que el valor de comparación, en donde a partir de la parada de la primera sección de sistema (3), la cual dura más tiempo que una duración que se puede predefinir, una unidad de determinación (9) del dispositivo (1) está prevista y configurada para, usando los valores de la potencia absorbida de las secciones de sistema (3, 4, 5) determinar un causante de parada seleccionado a partir de las secciones de sistema (3, 4, 5), en donde la unidad de determinación (9) está prevista y configurada para, tras la duración de la parada de la primera sección de sistema (3) determinar al menos un primer valor dependiente de la absorción de potencia de las secciones de sistema (3, 4, 5) y sobre la base de una magnitud del primer valor asignar una sección de sistema al primer valor caracterizado por que la segunda sección de sistema (4) presenta n elementos de sección de sistema ni con i=1, ⋯, n' y la tercera sección de sistema (5) presenta m elementos de sección de sistema mi con i=1, ⋯, m', en donde el elemento n1 está colocado directamente delante de la primera sección de sistema (3) y el elemento ni+1 directamente delante del elemento ni y el elemento m1 está colocado directamente detrás de la primera sección de sistema (3) y el elemento mi+1 directamente detrás del elemento mi, en donde tras la asignación de la segunda sección de sistema (4) o la tercera sección de sistema (5) al primer valor a través de la unidad de determinación (9) prevista y configurada para ello al menos un (i+1)-ésimo, comenzando con i=1, de la absorción de potencia de los elementos de sección de sistema ni y ni+1 de la segunda sección de sistema (4) o mi y mi+1 de la tercera sección de sistema (5) determinar un valor dependiente de los elementos de sección y considerando los (i+1)-ésimos valores a través de la unidad de determinación (9) determinar el causante de parada, en donde la unidad de determinación (9) está prevista y configurada para, al determinarse el elemento de sección de sistema ni+1 realizar una comparación con su elemento de sección de sistema ni+2 colocado directamente delante o al determinarse el elemento de sección de sistema mi+1 realizar una comparación con su elemento de sección de sistema Mi+2 colocado directamente detrás, y en donde la primera sección de sistema k presenta elementos de sección de sistema ki correlacionados unos con respecto a otros con i=1, ⋯, k' con un valor de correlación de al menos 0,8, en donde el elemento k1 está colocado directamente delante del elemento de sección de sistema k1 de creación de valor y el elemento ki+1 directamente delante del elemento ki, en donde tras la asignación de la primera sección de sistema (3) al primer valor en dependencia a través de la unidad de determinación (9) prevista y configurada para ello, determinar al menos un (i+1)-ésimo, comenzando con i=1, de la absorción de potencia de los elementos de sección de sistema ki y ki+1 del valor dependiente de la sección de sistema (3, 4, 5) asignada y considerando los (i+1)-ésimos valores a través de la unidad de determinación (9) prevista y configurada para ello determinar el causante de parada, en donde la unidad de determinación (9) está prevista y configurada para ello, al determinarse el elemento de sección de sistema ki+1 realizar una comparación con su elemento de sección de sistema colocado directamente delante.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento para determinar un causante de parada de un sistema
La invención se refiere a un dispositivo para determinar un causante de parada de un sistema, en particular de un sistema de embotellado, en donde el sistema presenta al menos una primera sección de sistema de creación de valor, al menos una segunda sección de sistema preconectada a la primera sección de sistema y al menos una tercera sección de sistema postconectada a la primera sección de sistema, en donde para cada sección de sistema a través de una unidad de sensor, a partir de una señal de corriente perteneciente a la sección de sistema respectiva, se pueden determinar valores de una potencia absorbida.
Del estado de la técnica son conocidos sistemas de este tipo y es de especial importancia poder operar los sistemas lo más eficientemente posible. Es por lo tanto de especial interés minimizar los tiempos de parada del sistema, en particular minimizar los tiempos de parada de la parte del sistema, la cual realiza fundamentalmente el paso de trabajo de creación de valor. En el sector de los sistemas de embotellado esta es el llenador de botellas o también llenador. La productividad del sistema completo es proporcional a la productividad de la parte de creación de valor del sistema. Un fallo de la máquina de creación de valor puede tener en este caso muchos motivos, por ejemplo en el caso del llenador de un sistema de embotellado debido a una falta de envases vacíos, a fallos intrínsecos, a un atasco debido a botellas llenas no transportadas y similares.
Hasta ahora las paradas de la máquina de creación de valor solo se pueden averiguar de forma muy laboriosa, por ejemplo mediante la lectura de protocolos de errores de las secciones de sistema individuales o mediante la detección visual de problemas de las secciones de sistema en sí.
La publicación DE 10 2011 017448 divulga un procedimiento conocido para operar un sistema de tratamiento de recipientes con un diagnóstico de fallos, el cual se basa en el registro y la comparación de valores característicos de referencia de los dispositivos de tratamiento individuales.
Es por lo tanto tarea de la presente invención averiguar paradas, en particular paradas de corta duración, de una máquina de creación de valor de forma automatizada para así poder aumentar la eficiencia productiva y energética del sistema.
Esta tarea se soluciona por un lado por un dispositivo según la reivindicación 1 y un procedimiento según la reivindicación 7.
De conformidad con la invención se proporciona un dispositivo para determinar un causante de parada de un sistema, en particular un sistema de embotellado, en donde el sistema presenta al menos una primera sección de sistema de creación de valor, al menos una segunda sección de sistema preconectada a la primera sección de sistema y al menos una tercera sección de sistema postconectada a la primera sección de sistema, en donde para cada sección de sistema a través de una unidad de sensor del dispositivo, a partir de una señal de corriente perteneciente a la sección de sistema respectiva, se pueden determinar valores de una potencia absorbida, para cada sección de sistema los valores respectivos de la potencia absorbida se pueden comparar con un valor de comparación específico que se puede determinar respectivo por medio de una unidad de comparación del dispositivo y una parada de la sección de sistema respectiva existe si en un momento T el valor de la potencia absorbida es menor que el valor de comparación, en donde a partir de una parada de la primera sección de sistema, la cual dura más tiempo que una duración que se puede predefinir, utilizando los valores de la potencia absorbida de las secciones de sistema se puede determinar un causante de parada seleccionado a partir de las secciones de sistema por medio de una unidad de determinación del dispositivo.
Un causante de parada puede estar dispuesto de conformidad con la invención en la primera sección de sistema de creación de valor, en la segunda o en la tercera sección de sistema. Como un causante de parada se denomina en este caso la sección del sistema, la cual es causante de la parada de la sección de creación de valor del sistema. Esta puede ser la propia sección de creación de valor, secciones del sistema colocadas delante o colocadas detrás. En el caso del sistema de embotellado puede estar defectuoso por ejemplo el propio llenador o la máquina etiquetadora, la cual está postconectada al llenador o la máquina de limpieza, la cual está preconectada al llenador.
Si el valor de la potencia absorbida es por el contrario mayor que el valor de comparación, entonces la sección de sistema respectiva trabaja y se encuentra en un estado PRODUCTIVO.
Además el momento T es determinado a través de la unidad de determinación al analizarse los valores de la potencia absorbida de la primera sección de sistema y el momento se determina si el valor de la potencia absorbida de la primera sección de sistema es menor que el valor de comparación específico respectivo.
Con un valor de comparación específico se debe entender en este caso un valor, el cual independientemente de la sección de sistema o elementos de la sección de sistema contemplados se puede diferenciar de estos en comparación con otras secciones de sistema o elementos.
Según la forma de realización preferida el valor de comparación se puede determinar automáticamente a través de una unidad de determinación del dispositivo hallando un mínimo local de los valores de la potencia absorbida en un estado de funcionamiento libre de fallos, y estableciendo este mínimo como el valor de comparación.
En este caso con un estado de funcionamiento libre de fallos se debe entender que la máquina no está perturbada o influenciada en su funcionamiento por factores internos o externos.
Solo a modo de ejemplo el valor de comparación también se puede establecer manualmente, por ejemplo por un trabajador. Además alternativamente es concebible que la unidad de determinación halle y establezca el valor de comparación, aunque el valor de comparación se puede ajustar manualmente todavía más.
La duración que se puede predefinir o también duración es una sección de tiempo, la cual presenta la parada de la primera sección de sistema como punto de inicio y un valor de tiempo determinado como punto de finalización. Tras la parada de la primera sección de sistema se inicia por lo tanto la duración y finaliza en el valor de tiempo determinado, es decir el punto de finalización. Si la parada de la primera sección de sistema dura más tiempo que esta duración, entonces se determina un causante de parada según la presente invención. Según otra forma de realización preferida la duración es como máximo de tres minutos, más preferiblemente como máximo de dos minutos y particularmente preferido como máximo de un minuto. Esto quiere decir que por ejemplo tras una parada de la primera sección de sistema de un minuto, la cual corresponde a la duración, se determina el causante de parada. Dicho de otra forma un causante de parada se determina si la parada de la primera sección de sistema dura más tiempo que la duración. La duración está preferiblemente introducida en el dispositivo y se puede cambiar manualmente.
Las paradas cortas de la primera sección de sistema pueden ser ignoradas, las cuales resultan principalmente de fallos mínimos del sistema y no causan ninguna parada más larga de la primera sección de sistema. Las paradas más largas y sus causantes de parada deben determinarse sin embargo a través de la unidad de determinación para poder evitar paradas de larga duración del sistema al reconocerse estas rápidamente a través del dispositivo.
Según la forma de realización preferida después de la duración de la parada de la primera sección de sistema a través de la unidad de determinación se puede determinar al menos un primer valor dependiente de la absorción de potencia de la sección de sistema. Este primer valor o los primeros valores forman un conjunto de primeros valores, en donde sobre la base de una magnitud del primer valor o de los primeros valores del conjunto de primeros valores una sección de sistema se puede asignar al conjunto de primeros valores a través de la instalación de determinación.
De conformidad con la invención se determina una pluralidad de primeros valores, los cuales forman correspondientemente el conjunto de primeros valores. Ejemplos de valores que se pueden determinar son los siguientes:
• ¿Cuáles de las secciones de sistema estuvieron en una parada en un intervalo de tiempo antes de la parada de la primera sección de sistema? El valor para ello es respectivamente un valor binario.
• ¿Cuál de las secciones de sistema estuvo primero en una parada en un intervalo de tiempo antes de la parada? El valor también es respectivamente un valor binario.
• Tasa porcentual del tiempo en un intervalo de tiempo antes de la parada, en el que la sección de sistema respectiva estuvo en el estado PRODUCTIVO. El rango de valores de este valor es [0,1].
• Tasa porcentual del tiempo en un intervalo de tiempo tras la parada, en el que la sección de sistema respectiva estuvo en el estado PRODUCTIVO. El rango de valores de este valor es [0,1].
• ¿Cuál de las secciones de sistema cambió tras la parada durante un período corto al estado PRODUCTIVO? Este valor es un valor binario.
Naturalmente también son concebibles más u otros valores. Dependiendo de los valores determinados a este conjunto de valores se le asigna una sección de sistema, esto es la primera, la segunda o la tercera sección de sistema. A causa de esto se puede determinar en qué área del sistema ha aparecido el fallo de funcionamiento.
Según la forma de realización preferida la segunda sección de sistema n' presenta elementos de sección de sistema ni con i=1, ..., n' y la tercera sección de sistema m' elementos de sección de sistema mi con i=1, ..., m', en donde el elemento ni está colocado directamente delante de la primera sección de sistema y el elemento ni+1 directamente delante del elemento ni y el elemento mi está colocado directamente detrás de la primera sección de sistema y el elemento mi+i directamente detrás del elemento mi, en donde tras la asignación de la segunda sección de sistema o de la tercera sección de sistema al conjunto de primeros valores en dependencia a través de la unidad de determinación al menos un (i+1)-ésimo, comenzando con i=1, de la absorción de potencia de los elementos de sección de sistema ni y n¡+i de la segunda sección de sistema o mi y mi+i de la tercera sección de sistema se puede determinar el conjunto dependiente de los elementos de sección de (i+1)-ésimos valores con (i+1)-ésimos valores y considerando los (i+1)-ésimos valores y en particular la magnitud de los (i+1)-ésimos valores a través de la unidad de determinación se puede determinar el causante de parada, en donde al determinarse el elemento de sección de sistema ni+i se puede realizar una comparación con su elemento de sección de sistema ni+2 colocado directamente delante o al determinarse
el elemento de sección de sistema mi+1 se puede realizar una comparación con su elemento de sección de sistema mi+2 colocado directamente detrás.
Si entonces fue determinado por la instalación de determinación que el causante de parada se debe asignar a la segunda o tercera sección de sistema, entonces se sigue una secuencia de decisión, la cual filtra el causante de parada real a partir de una multitud de elementos de sección de sistema.
En el ejemplo de un sistema de embotellado están elementos de sección de sistema de la segunda sección de sistema, la cual está preconectada a la primera sección de sistema, por ejemplo una máquina de limpieza para limpiar las botellas, una máquina de desenroscado para desenroscar el tapón de las botellas, un desempaquetador para desempaquetar las botellas y un descargador para descargar las botellas. En este caso la máquina de limpieza está directamente preconectada a la primera sección de sistema, la máquina de desenroscado directamente a la máquina de limpieza, el desempaquetador directamente a la máquina de desenroscado y el descargador directamente al desempaquetador. La máquina de limpieza corresponde en este ejemplo al elemento ni, la máquina de desenroscado al elemento n2, el desempaquetador al elemento n3 y el descargador al elemento n4.
Primero se realiza por lo tanto una comparación entre la máquina de limpieza y la máquina de desenroscado. Para ello la unidad de determinación determina segundos valores y correspondientemente un conjunto de segundos valores y decide mediante los segundos valores, en particular mediante la magnitud de los segundos valores, si la máquina de limpieza o la máquina de desenroscado es causante de la parada de la primera sección de sistema. Si se identifica correspondientemente que la máquina de limpieza es la causante de parada, entonces finaliza el análisis. Sin embargo si se identifica que la máquina de desenroscado es la causante de parada, entonces se debe realizar otro análisis con la máquina colocada delante de la máquina de desenroscado, ya que una parada de la máquina de desenroscado puede resultar tanto de la máquina de desenroscado como también de la máquina colocada delante de la máquina de desenroscado. Para la comparación de la máquina de desenroscado y el desempaquetador, el cual está colocado directamente delante de la máquina de desenroscado, se determinan correspondientemente terceros valores y un conjunto de terceros valores, por medio de los cuales a través de la unidad de determinación se puede determinar cuál máquina ha causado la parada. Esta metodología se continúa tanto tiempo hasta que el causante de parada real ha sido determinado a través de la unidad de determinación.
Análogamente esta metodología se puede aplicar a los segmentos de sección de sistema, los cuales están postconectados a la primera sección de sistema.
Naturalmente el dispositivo para determinar un causante de parada de un sistema se puede usar para casi cualquier tipo de sistema, por ejemplo sistemas de fabricación de automóviles, en la industria alimentaria, etc. Sin embargo si la unidad de determinación determina la primera sección de sistema, entonces esta se comporta por el contrario de manera algo distinta con respecto a la segunda y tercera sección de sistema.
Según la forma de realización preferida, la cual se refiere a la determinación de la primera sección de sistema a través de la unidad de determinación, la primera sección de sistema k' presenta elementos de sección de sistema ki correlacionados unos con respecto a otros con i=1, ..., k' con un valor de correlación de al menos 0,8 con respecto al elemento de sección de sistema de creación de valor, en donde el elemento k2 está colocado directamente delante del elemento de sección de sistema ki de creación de valor y el elemento ki+i directamente delante del elemento ki, en donde tras la asignación de la primera sección de sistema al primer valor en dependencia a través de la unidad de determinación se puede determinar al menos un (i+1)-ésimo, comenzando con i=i, de la absorción de potencia de los elementos de sección de sistema ki y ki+i del conjunto de (i+1)-ésimos valores con (i+1)-ésimos valores dependiente de la sección de sistema asignada y considerando los (i+l)-ésimos valores, en particular mediante la magnitud de los (i+1)-ésimos valores, a través de la unidad de determinación se puede determinar el causante de parada, en donde al determinarse el elemento de sección de sistema ki+i se puede realizar una comparación con su elemento de sección de sistema colocado directamente delante.
A su vez mediante el ejemplo del sistema de embotellado está explicado el elemento de sección de sistema ki de creación de valor, el llenador o la máquina llenadora. Un elemento de sección de sistema fuertemente correlacionado con el primer elemento de sección de sistema ki, el cual está colocado delante del llenador, es un así denominado inspector, el cual por ejemplo controla si se trata de recipientes extraños, se encuentra líquido residual en la botella, reconoce el tipo de botella (vidrio o plástico) o si la botella está dañada.
El control de las botellas a través del inspector está fuertemente correlacionado con el embotellado de las botellas a través del llenador. Fuertemente correlacionado significa en este caso que en el caso de una parada del llenador casi al mismo tiempo o en un intervalo de tiempo reducido las máquinas fuertemente correlacionadas también presentan una parada. Habitualmente la primera sección de sistema presenta en el ejemplo del sistema de embotellado solamente el llenador y el inspector.
También es concebible que uno o más elementos de sección de sistema fuertemente correlacionados con el elemento de sección de sistema ki de creación de valor estén postconectados al elemento ki.
La determinación del causante de parada dentro de la primera sección de sistema es similar a la determinación del causante de parada descrita antes en la segunda o tercera sección de sistema. Sin embargo en el caso de la primera sección de sistema no se empieza con un elemento de sección de sistema colocado delante de la sección de sistema de creación de valor, sino directamente con una comparación entre el elemento de sección de sistema de creación de valor con sus elementos de sección de sistema colocados delante o colocados detrás.
En el ejemplo del sistema de embotellado se realiza únicamente solo una comparación entre el llenador y el inspector, el cual está preconectado al llenador, y correspondientemente se determina un causante de parada a través de la unidad de determinación.
Una determinación del causante de parada se puede diseñar de manera particularmente ventajosa si la unidad de determinación presenta un módulo de aprendizaje supervisado, en donde el módulo de aprendizaje supervisado aprende a través de valores de entrenamiento una regularidad para identificar el causante de parada.
En particular la unidad de determinación puede aprender si el causante de parada se debe asignar a la primera, segunda o tercera sección de sistema. Para ello la unidad de determinación recibe conjuntos con primeros valores de entrenamiento, a los cuales ya les fue asignada una sección de sistema. Mediante el módulo de aprendizaje supervisado la unidad de determinación identifica dependiendo de los primeros valores de entrenamiento y la asignación de la sección de sistema a estos valores de entrenamiento una regularidad para identificar el causante de parada, en particular una regularidad para la asignación de la sección de sistema a los primeros valores.
En este caso es necesario entrenar la unidad de determinación con muchos conjuntos de datos suficientes de valores de entrenamiento para poder garantizar una asignación segura de las secciones de sistema.
Si se diera el caso de que la unidad de determinación asignara primeros valores a una sección de sistema incorrecta, entonces esta asignación se puede corregir manualmente por un trabajador y en particular proporcionarse a la unidad de determinación como valores de entrenamiento.
Naturalmente la asignación de una sección de sistema con mayor cantidad de valores sobre la base del entrenamiento siempre será más precisa y fiable.
Lo mismo se refiere también a las decisiones tras la asignación de la sección de sistema en lo referente al conjunto de (i+1)-ésimos valores con (i+1)-ésimos valores.
Según otra forma de realización preferida el dispositivo presenta un elemento de almacenamiento. En particular a causa de esto los valores de la potencia absorbida de las secciones de sistema respectivas se puede almacenar. El elemento de almacenamiento presenta en este caso por lo menos una conexión de señalización con la unidad de determinación, de manera que la unidad de determinación puede acceder a los valores de la potencia absorbida y a partir de estos puede determinar los (i+1)-ésimos valores correspondientes y los conjuntos de los (i+1)-ésimos valores. Asimismo la tarea subyacente se soluciona mediante un procedimiento según la reivindicación 7.
Según una forma de realización preferida la duración de la parada de la primera sección de sistema es como máximo de 10 minutos.
De manera particularmente preferida deben analizarse e identificarse automáticamente las paradas, las cuales duran como mínimo 1 minuto y como máximo 10 minutos, ya que una gran parte de las paradas está ya de nuevo solucionada después de 1 minuto o solo muy pocas paradas duran más de 10 minutos. La mayoría de las veces se da el caso de que las paradas, las cuales duran más de 10 minutos, se refieren a paradas, las cuales se provocan desde fuera del sistema para el mantenimiento, el reacondicionamiento, la reparación o similares.
A través de una determinación de paradas y correspondientemente del causante de parada de la primera sección de sistema de una duración de como mínimo 1 minuto y como máximo de 10 minutos en conjunto se puede aumentar la eficiencia productiva como también la energética del sistema.
Otras formas de realización ventajosas se desprenden de las reivindicaciones secundarias.
Otros objetivos, ventajas y utilidades de la presente invención se deben extraer de la siguiente descripción en conexión con el dibujo. En este caso muestran:
La fig. 1 posible construcción de un sistema de embotellado;
La fig. 2 valores de potencias absorbidas de los elementos de sección de sistema;
La fig. 3 secuencias para determinar un causante de parada;
La fig. 4 el dispositivo según una forma de realización preferida.
En las figuras los elementos componentes iguales se deben entender respectivamente con los símbolos de referencia
correspondientes. Para mayor claridad en algunas figuras pueden no estar provistos de un símbolo de referencia elementos componentes, los cuales han sido designados sin embargo en otro lugar.
En las figuras la invención se representa y explica con más precisión en el ejemplo de un sistema de embotellado. La figura 1 muestra en este caso un posible sistema de embotellado 1, el cual está dividido en una primera sección de sistema 3, la cual presenta el elemento de sección de sistema k de creación de valor, en el caso presente el llenador, y la sección de sistema k2 fuertemente correlacionada con el elemento de sección de sistema ki, en el caso presente el inspector.
A la primera sección de sistema 3 le está preconectada una segunda sección de sistema 4, la cual en el caso presente presenta la máquina de limpieza n-i, la máquina de desenroscado n2 , el desempaquetador n3 y un segundo descargador n4 y un primer descargador n5, en donde la máquina de limpieza ni está preconectada directamente a la primera sección de sistema 3, la máquina de desenroscado n2 directamente a la máquina de limpieza ni, el desempaquetador n3 directamente a la máquina de desenroscado n2 , el segundo descargador n4 directamente al desempaquetador n3 y el primer descargador n5 directamente al segundo descargador n4.
En la figura 1 productividad describe en este caso la tasa porcentual del tiempo en el estado PRODUCTIVO dentro de un período de observación, en el caso presente 24 horas, MTBI (mean time between interrupt) el tiempo medio entre dos paradas consecutivas, número el número total de las paradas dentro del período de observación, AddValue la tasa porcentual de la energía empleada productivamente en el consumo total dentro del período de observación y Smooth la tasa porcentual del tiempo productivo, en el cual la máquina funciona sin fallos.
Como se puede apreciar, una gran parte de las paradas está ya de nuevo solucionada tras menos de 1 minuto, aunque solo una proporción muy pequeña de paradas dura más de 10 minutos. Es por lo tanto de especial interés examinar de forma más precisa las paradas, las cuales duran más de 1 minuto y menos de 10 minutos.
En la figura 2 valores de la potencia absorbida de elementos de sección de sistema seleccionados están graficados con respecto al tiempo.
Como se puede apreciar, en cada diagrama de potencia está trazado el valor de comparación 7a-7f específico respectivo. Si los valores de la potencia absorbida de la máquina respectiva están por debajo del valor de comparación 7a-7f respectivo, entonces existe una parada de la máquina respectiva, si los valores de la potencia absorbida están por encima del valor de comparación 7a-7f, entonces la máquina respectiva se encuentra en el estado PRODUCTIVO. A través de la unidad de determinación 9 (no mostrada aquí) se ha determinado un momento T 8, a través del cual se muestra cuándo la primera sección de sistema 3 y en particular el elemento de sección de sistema k de creación de valor, en el caso presente el llenador, presenta una parada.
A partir de la comparación de los diagramas de potencia de los elementos de sección de sistema respectivos se puede apreciar que antes de la parada del llenador ha existido una parada de la máquina etiquetadora, aunque puede apreciarse que ya antes de la parada de la máquina etiquetadora el empaquetador presenta una parada. Además se puede apreciar que el inspector está fuertemente correlacionado con el llenador, de manera que el trazado del diagrama de potencia del inspector es muy similar al trazado del diagrama de potencia del llenador.
A través de la unidad de determinación 9 se puede determinar a qué sección de sistema 3, 4, 5 se debe asignar el causante de parada.
Un posible procedimiento para determinar el causante de parada está descrito en la figura 3.
Primero por medio de los valores de la potencia absorbida de la máquina respectiva se determina a través de la unidad de determinación 9 una parada de la primera sección de sistema 3. Tras la determinación de la parada de la primera sección de sistema 3 se determinan primeros valores, por medio de los cuales la unidad de determinación 9 determina aquella sección de sistema 3, 4, 5, en la cual está dispuesto el causante de parada.
Si a través de la unidad de determinación 9 se determinó la primera sección de sistema 3, entonces a continuación se determinan segundos valores y a través de la unidad de determinación 9 se determina si el causante de parada es el propio llenador o el inspector fuertemente correlacionado con el llenador. Sin embargo si a través de la unidad de determinación 9 se determinó la segunda sección de sistema 4, la cual está colocada delante de la primera sección de sistema 3, entonces primero el elemento de sección de sistema n1 colocado directamente delante de la primera sección de sistema 3, en el caso presente la máquina de limpieza, se compara con su elemento de sección de sistema n2 colocado directamente delante y por medio de la determinación de segundos valores a través de la unidad de determinación 9 se determina cuál elemento de sección de sistema n1, n2 es responsable de la parada de la primera sección de sistema 3. Si a través de la unidad de determinación 9 se determina que se trata del elemento n1, entonces el algoritmo de búsqueda ya está concluido. Sin embargo si se determina que el elemento n2 es el causante de parada, entonces se debe determinar si es el propio elemento n2 o un elemento n3 preconectado al elemento n2. En este caso
se determinan terceros valores, por medio de los cuales se toma una decisión a través de la unidad de determinación 9.
Un modo de proceder análogo está asignado a la tercera sección de sistema 5.
La figura 4 muestra además un dispositivo 1 según una forma de realización particularmente preferida. El dispositivo 1 incluye en este caso una unidad de sensor 6, un elemento de almacenamiento 12, una unidad de determinación 10 y una unidad de determinación 9, la cual presenta un módulo de aprendizaje supervisado 11.
La conexión de señalización entre los elementos componentes respectivos está representada en la figura 4. En particular la unidad de sensor 6 está conectada por tecnología de señalización con el sistema 2, en particular cada sección de sistema 3, 4, 5 y además particularmente con cada elemento de sección de sistema n-i, mi y ki.
Todas las características divulgadas en los documentos de solicitud se reivindican como esenciales para la invención, siempre que estas se definen individualmente o en combinación en las reivindicaciones 1 o 7 independientes.
Listado de símbolos de referencia
1 dispositivo
2 sistema
3 primera sección de sistema
4 segunda sección de sistema
5 tercera sección de sistema
6 unidad de sensor
7 valor de comparación
8 momento T
9 unidad de determinación
10 unidad de determinación
11 módulo de aprendizaje supervisado
12 elemento de almacenamiento
mi, ni, ki elementos de sección de sistema
Claims (8)
1. Dispositivo (1) para determinar un causante de parada de un sistema (2), en particular de un sistema de embotellado, en donde el sistema (2) presenta al menos una primera sección de sistema (3) de creación de valor, al menos una segunda sección de sistema (4) preconectada a la primera sección de sistema (3) y al menos una tercera sección de sistema (5) postconectada a la primera sección de sistema, en donde para cada sección de sistema (3, 4, 5) a través de una unidad de sensor (6), a partir de una señal de corriente perteneciente a la sección de sistema (3, 4, 5) respectiva, se pueden determinar valores de una potencia absorbida,
una unidad de comparación del dispositivo (1) está prevista y configurada para comparar para cada sección de sistema (3, 4, 5) los valores respectivos de la potencia absorbida con un valor de comparación (7) específico de la máquina que se puede determinar respectivo, en donde una parada de la sección de sistema (3, 4, 5) respectiva existe si en un momento T (8) el valor de la potencia absorbida es menor que el valor de comparación,
en donde a partir de la parada de la primera sección de sistema (3), la cual dura más tiempo que una duración que se puede predefinir, una unidad de determinación (9) del dispositivo (1) está prevista y configurada para, usando los valores de la potencia absorbida de las secciones de sistema (3, 4, 5) determinar un causante de parada seleccionado a partir de las secciones de sistema (3, 4, 5), en donde la unidad de determinación (9) está prevista y configurada para, tras la duración de la parada de la primera sección de sistema (3) determinar al menos un primer valor dependiente de la absorción de potencia de las secciones de sistema (3, 4, 5) y sobre la base de una magnitud del primer valor asignar una sección de sistema al primer valor
caracterizado por que
la segunda sección de sistema (4) presenta n elementos de sección de sistema ni con i=1, ..., n' y la tercera sección de sistema (5) presenta m elementos de sección de sistema mi con i=1, ..., m', en donde el elemento n está colocado directamente delante de la primera sección de sistema (3) y el elemento ni+1 directamente delante del elemento ni y el elemento ith está colocado directamente detrás de la primera sección de sistema (3) y el elemento mi+1 directamente detrás del elemento mi, en donde tras la asignación de la segunda sección de sistema (4) o la tercera sección de sistema (5) al primer valor a través de la unidad de determinación (9) prevista y configurada para ello al menos un (i+1)-ésimo, comenzando con i=1, de la absorción de potencia de los elementos de sección de sistema ni y ni+1 de la segunda sección de sistema (4) o mi y mi+1 de la tercera sección de sistema (5) determinar un valor dependiente de los elementos de sección y considerando los (i+1)-ésimos valores a través de la unidad de determinación (9) determinar el causante de parada, en donde la unidad de determinación (9) está prevista y configurada para, al determinarse el elemento de sección de sistema ni+1 realizar una comparación con su elemento de sección de sistema ni+2 colocado directamente delante o al determinarse el elemento de sección de sistema mi+1 realizar una comparación con su elemento de sección de sistema mí+2 colocado directamente detrás, y en donde la primera sección de sistema k presenta elementos de sección de sistema ki correlacionados unos con respecto a otros con i=1, ..., k' con un valor de correlación de al menos 0,8, en donde el elemento k1 está colocado directamente delante del elemento de sección de sistema k1 de creación de valor y el elemento k¡+1 directamente delante del elemento ki,
en donde tras la asignación de la primera sección de sistema (3) al primer valor en dependencia a través de la unidad de determinación (9) prevista y configurada para ello, determinar al menos un (i+1)-ésimo, comenzando con i=1, de la absorción de potencia de los elementos de sección de sistema ki y k+ del valor dependiente de la sección de sistema (3, 4, 5) asignada y considerando los (i+1)-ésimos valores a través de la unidad de determinación (9) prevista y configurada para ello determinar el causante de parada, en donde la unidad de determinación (9) está prevista y configurada para ello, al determinarse el elemento de sección de sistema ki+1 realizar una comparación con su elemento de sección de sistema colocado directamente delante.
2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1
caracterizado por que
la duración es como mínimo de un minuto y como máximo de 10 minutos.
3. Dispositivo (1) según la reivindicación 1 o 2
caracterizado por que
una unidad de determinación (10) del dispositivo (1) está prevista y configurada para determinar el valor de comparación (7) automáticamente hallando un mínimo local de los valores de la potencia absorbida en un estado de funcionamiento sin fallos y estableciendo este mínimo como el valor de comparación (7).
4. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3
caracterizado por que
la unidad de determinación (9) presenta un módulo de aprendizaje supervisado (11), en donde el módulo de aprendizaje supervisado (11) está previsto y configurado para, a través de valores de entrenamiento, a los cuales les está asignada una sección de sistema (3, 4, 5), aprender una regularidad para asignar la sección de sistema (3, 4, 5) a los primeros valores para identificar el causante de parada.
5. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado por que
el dispositivo (1) presenta un elemento de almacenamiento (12) por lo menos para el almacenamiento de valores de la potencia absorbida.
6. Sistema,
en particular un sistema de embotellado, en donde el sistema (2) presenta al menos una primera sección de sistema (3) de creación de valor, al menos una segunda sección de sistema (4) preconectada a la primera sección de sistema (3) y al menos una tercera sección de sistema (5) postconectada a la primera sección de sistema
caracterizado por que
el sistema presenta un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5.
7. Procedimiento para determinar un causante de parada de un sistema (2), en particular un sistema de embotellado, en donde el sistema presenta al menos una primera sección de sistema (3) de creación de valor, al menos una segunda sección de sistema (4) preconectada a la primera sección de sistema (3) y al menos una tercera sección de sistema (5) postconectada a la primera sección de sistema (3), en donde para cada sección de sistema (3, 4, 5) a través de una unidad de sensor (6) del dispositivo (1) a partir de una señal de corriente perteneciente a la sección de sistema (3, 4, 5) respectiva se determinan valores de una potencia absorbida,
para cada sección de sistema (3, 4, 5) los valores respectivos de la potencia absorbida se comparan con un valor de comparación (7) específico de la máquina que se puede determinar respectivo a través de una unidad de comparación del dispositivo (2) y una parada de la sección de sistema (3, 4, 5) respectiva existe si en un momento T el valor de la potencia absorbida es menor que el valor de comparación (7), en donde a partir de una parada de la primera sección de sistema (3), la cual dura más tiempo que una duración que se puede predefinir, usando los valores de la potencia absorbida de las secciones de sistema (3, 4, 5) se determina un causante de parada seleccionado a partir de las secciones de sistema (3, 4, 5) a través de una unidad de determinación (9) del dispositivo (1), en donde la unidad de determinación (9) tras la duración de la parada de la primera sección de sistema (3) determina al menos una primer valor dependiente de la absorción de potencia de las secciones de sistema (3, 4, 5) y sobre la base de una magnitud del primer valor asigna una sección de sistema al primer valor
caracterizado por que
la segunda sección de sistema (4) presenta n elementos de sección de sistema ni con i=1, ..., n' y la tercera sección de sistema (5) presenta m elementos de sección de sistema mi con i=1, ..., m', en donde el elemento ni está colocado directamente delante de la primera sección de sistema (3) y el elemento ni+i directamente delante del elemento ni y el elemento mi está colocado directamente detrás de la primera sección de sistema (3) y el elemento mi+i directamente detrás del elemento mi, en donde tras la asignación de la segunda sección de sistema (4) o la tercera sección de sistema (5) al primer valor a través de la unidad de determinación (9) prevista y configurada para ello, al menos un (i+1)-ésimo, comenzando con i=1, de la absorción de potencia de los elementos de sección de sistema ni y ni+i de la segunda sección de sistema (4) o mi y mi+i de la tercera sección de sistema (5) se determina el valor dependiente de los elementos de sección y considerando los (i+i)-ésimos valores a través de la unidad de determinación (9) determinar el causante de parada, en donde al determinar el elemento de sección de sistema ni+i se realiza una comparación con su elemento de sección de sistema ni+2 colocado directamente delante o al determinar el elemento de sección de sistema mi+i se realiza una comparación con su elemento de sección de sistema mi+2 colocado directamente detrás,
y en donde la primera sección de sistema k presenta elementos de sección de sistema ki correlacionados unos con respecto a otros con i=i, ..., k' con un valor de correlación de al menos 0,8, en donde el elemento ki está colocado directamente delante del elemento de sección de sistema ki de creación de valor y el elemento k¡+i directamente delante del elemento ki, en donde tras la asignación de la primera sección de sistema (3) al primer valor dependiendo a través de la unidad de determinación (9) prevista y configurada para determinar al menos un (i+i)-ésimo, comenzando con i= i, de la absorción de potencia de los elementos de sección de sistema ki y ki+i del valor dependiente de la sección de sistema (3, 4, 5) asignada y considerando los (i+i)-ésimos valores el causante de parada se determina, en donde al determinar el elemento de sección de sistema ki+i se realiza una comparación con su elemento de sección de sistema colocado directamente delante.
8. Procedimiento según la reivindicación 7
caracterizado por que
la duración de la parada de la primera sección de sistema (3) es como mínimo de un minuto y como máximo de i0 minutos.
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