ES2910964T3 - Método y aparato para la gestión automatizada de una planta de recubrimiento - Google Patents

Abstract

Planta (1) de fabricación de productos, en particular una planta de aplicación de un recubrimiento sobre piezas, que comprende una pluralidad de aparatos (11, 12, 13) que comprenden: - al menos un dispositivo transmisor de radiofrecuencia (111, 112, 113), que transmite con una periodicidad preestablecida una señal de radio que contiene al menos un identificador único, que permite identificar cada aparato (11, 12, 13); - al menos un dispositivo portátil (31, 32) llevado por un operador (21, 22) que recibe las señales transmitidas por el dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) integrado en el aparato (11, 12, 13); - al menos un programa específico (41, 42) cargado y ejecutado por dicho dispositivo portátil (4) para extraer un identificador único unívoco de dicho aparato (11, 12, 13) y detectar la distancia operador-aparato mediante el análisis de las características que caracterizan la señal de radio tal como la intensidad de la señal de radio; - el dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) que es un módulo electrónico que opera de acuerdo con el estándar Bluetooth®, que realiza una función activa de transmisión conocida como función publicitaria de baliza, de acuerdo con la cual transmite periódicamente su identificador único y opcionalmente también un parte de los datos medidos registrados por los sensores para medir las condiciones de funcionamiento con los que cuenta dicha baliza, dicha baliza que tiene al menos de un canal de configuración/ajuste remoto mediante comunicación por radiofrecuencia con un dispositivo de control externo con el que puede intercambiar paquetes de datos; - medios para implementar un procedimiento de conexión entre dicho dispositivo portátil (31, 32) y el dispositivo transmisor de radiofrecuencia (111, 112, 113), en configuración de recepción, para recibir información sobre el estado de funcionamiento de dichos aparatos (111, 112, 113); - al menos un aparato (11, 12, 13) que comprende una unidad de procesamiento de control y una interfaz de pantalla con el operador, - el aparato que comprende datos representativos de aparatos y sensores para medir valores de parámetros relativos a su estado de funcionamiento, dichos sensores que se conectan a la unidad de procesamiento de control que recopila y almacena dichos valores medidos, caracterizado porque - la unidad de procesamiento de control que tiene un medio legible por ordenador que incluye un programa que codifica la instrucción para llevar a cabo un algoritmo de cálculo de códigos QR y/o códigos de barras y la unidad de procesamiento que ejecuta dichos algoritmos de cálculo de códigos QR y/o códigos de barras a partir de los datos representativos de los aparatos y/o de la información relativa a su estado de funcionamiento, y luego visualiza el resultado gráfico de dicho procesamiento en la interfaz de visualización del operador; - cada dispositivo portátil (31, 32) que comprende una cámara/sensor para escanear códigos QR y/o códigos de barras, y adquirir dicho resultado gráfico visualizado que representa la información sobre los datos representativos de los aparatos y/o la información relativa a su estado de funcionamiento a través de un clic de dicha cámara/sensor; dicha información sobre los datos representativos de los aparatos y/o la información relativa a su estado de funcionamiento y opcionalmente los datos de medición de los sensores conectados al dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) que se transmiten por el dispositivo portátil (31, 32) a un servidor remoto (200), preferentemente una nube, para monitorear las condiciones de trabajo de dichos aparatos (11, 12, 13) que componen la planta (1) a través de una conexión de red inalámbrica del dispositivo portátil con la nube.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y aparato para la gestión automatizada de una planta de recubrimiento

La presente invención se refiere al campo técnico del mando y control de las máquinas en una línea de producción. La siguiente descripción se refiere al campo técnico de las máquinas para la aplicación por proyección de un recubrimiento a productos, sin por ello perder la generalidad. En una línea de producción para aplicar un recubrimiento a piezas, tales máquinas se emplean normalmente en una línea de producción que comprende diversos aparatos, generalmente dispuestos en serie. En particular, la presente invención se refiere a un método y un aparato para recopilar información sobre el proceso productivo en curso.

En la descripción, se utiliza la palabra recubrimiento como término genérico, que comprende esmalte, laca, pintura, tintas, capas transparentes, capas base, adhesivos y pegamentos, y en general cualquier sustancia pulverizable que tenga una base orgánica.

Las piezas a recubrir son preferentemente, pero no exclusivamente, paneles que tienen dos dimensiones principales, hechos de madera, plástico, vidrio, fibrocemento, o cualquier otro material.

En el estado de la técnica, islas automatizadas para aplicar un recubrimiento, con robots que tienen sensores visuales para detectar las dimensiones y el posicionamiento de los productos. A menudo estas islas de recubrimiento se aíslan totalmente del flujo de datos del resto de la fábrica.

En el estado de la técnica, la interfaz de la isla de recubrimiento requiere un diseño importante y cuidadoso de las interfaces de datos.

El documento WO2016179377 se refiere a un sistema para monitorear y controlar un entorno de fabricación que incluye balizas que transmiten información que identifica piezas específicas del entorno de fabricación.

Para supervisar la planta de recubrimiento y recopilar información sobre el estado de avance de la producción, la arquitectura más utilizada consiste en interconectar cada aparato individual con un concentrador (hub), que a su vez es parte de la red de la empresa iec 802.3 o iec 802.11, y desde allí se conecta a diferentes servidores y aplicaciones industriales o a la Internet a través de cortafuegos adecuados.

Un concentrador (hub) es un sistema de monitoreo que recopila la información proveniente del PLC/PC de los aparatos individuales, a menudo a través de una conexión web a través de Ethernet o Wi-Fi.

Un inconveniente de este tipo de arquitectura es que la implementación de este sistema requiere un diseño cuidadoso de la base de datos, un intercambio de datos entre los diferentes administradores de Tecnologías de la Información, y normalmente también una importante inversión en hardware, tiempo de profesionales cualificados, viajes, reuniones y diferentes tipos de recursos.

Además en plantas que comprenden una combinación de varias máquinas automáticas que realizan diferentes tareas de un flujo de trabajo complejo del proceso de producción, dichas máquinas a menudo son construidas por diferentes fabricantes. Las operaciones de actualización o mantenimiento de una planta de este tipo provocan a menudo que algunas de las máquinas que funcionan en combinación se actualicen a un nivel tecnológico nuevo y más moderno que no es directamente compatible con una o más de las máquinas más antiguas. En muchos casos también se produce una actualización o modificación del proceso de producción debido a cambios en el tipo de producto o actualizaciones o cambios en algunos materiales utilizados durante el proceso de producción o cambios en la tecnología utilizada para controlar el proceso y/o interconectar las máquinas causan obstáculos o problemas complejos en la armonización e integración de la actualización.

Estas condiciones son extremas cuando se consideran las unidades de procesamiento que controlan el flujo de trabajo y las configuraciones de la máquina correspondiente y la compatibilidad de los recursos de hardware y software disponibles en cada máquina con unidades de gestión de procesos centralizados. Esto es cierto a nivel de hardware y a nivel de software y también es frecuente el caso que el hardware de una máquina no sea capaz de ejecutar software actualizado. Estos problemas también logran al hardware y software conectar las unidades de control de la máquina en una red que permite un control centralizado de las máquinas y una gestión centralizada del proceso de producción.

Las islas de recubrimiento más modernas se proveen de sistemas que detectan las dimensiones y el posicionamiento de las piezas a recubrir, y pueden configurar de forma autónoma las trayectorias de recubrimiento: esto tiene la ventaja de simplificar la interfaz necesaria para proporcionar las dimensiones de las piezas y su disposición.

No obstante, dichos sistemas funcionan como islas separadas del resto de la fábrica, al menos en su parte funcional. Ellos no pueden proporcionar el manejo de información de producción, contabilidad industrial y contabilidad final.

En un número significativo de plantas industriales, habiendo obtenido una funcionalidad mínima de la línea de producción, los compradores prefieren ahorrar en las inversiones, y no compran la interfaz de las bases de datos. Otros compradores de plantas deciden sin embargo interconectar datos para la recopilación y el seguimiento de datos, que aceptan a regañadientes asumir un coste adicional considerable, no justificado por los criterios de funcionamiento de la línea de producción, sino únicamente por el control de gestión.

Un primer objetivo de la presente invención se refiere a proporcionar una simplificación de la integración de una pluralidad de máquinas en un sistema de gestión centralizado del proceso de producción.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato y un método para la gestión automatizada de una planta de recubrimiento, que permita una simplificación de la interfaz de datos.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención los objetos anteriores se logran mediante un aparato y un método que tiene las características de las modalidades que comprenden la combinación de características de las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes de la misma se especifican modalidades y perfeccionamientos ventajosos.

Las características de las modalidades anteriores y las ventajas aparecerán más claramente a partir de la siguiente descripción.

La presente invención permite enriquecer la operación de los usuarios (por ejemplo, operadores, proveedores de servicios, capataz administrativo, etcétera) de la línea de producción con información valiosa sobre la operación, productividad, seguridad, etcétera de la línea de producción.

En una primera modalidad, la invención de acuerdo con la presente invención comprende:

- Cualquier número de aparatos, cada uno provisto de un dispositivo transmisor de radiofrecuencia, que transmite con una periodicidad predeterminada una señal de radio que contiene un identificador único, que permite reconocer el propio aparato;

- Un dispositivo portátil que recibe las señales transmitidas desde el dispositivo transmisor embebido en el aparato provisto de un programa (aplicación) que se ejecuta por dicho dispositivo portátil, que extrae el identificador único del aparato, que detecta su distancia a través del análisis de la intensidad de la señal de radio y que radiotransmite dicha información y/o una señal de mando dedicada para activar/configurar para cada uno de los aparatos individuales, que se conecta a cada uno de dichos aparatos.

De acuerdo con una modalidad ventajosa, el dispositivo radiotransmisor es una denominada baliza en una versión modificada, que comprende una sección de radiotransmisión de señales de acuerdo con uno de los diferentes protocolos de comunicación conocidos, un procesador de control mediante el cual se ejecuta un programa de control de las funciones de la propia baliza, una memoria en la que se carga dicho programa de control, un puerto receptor de radio para configurar/establecer señales, a través del cual un dispositivo externo transmite parámetros de configuración/establecimiento de la baliza al procesador de control, y al menos una salida puerto de dicho procesador. De acuerdo con dicha modalidad, el puerto receptor de radio se utiliza para transmitir la información y/o las señales de mando generadas por el dispositivo portátil a la baliza, mientras que en su memoria se carga un programa de comunicación; dicho programa comanda y/o configura señales, cuyo programa se ejecuta por el procesador para accionar la información y/o las señales de mando comandadas por la unidad portátil a dicho dispositivo de ajuste y control del aparato que forma parte de la línea de producción.

De acuerdo con la presente invención, en la planta se proporciona una pluralidad de sensores de baliza, cada uno caracterizado por su identificador único, que emiten información visible desde todos los dispositivos personales de los operadores dentro de un área predefinida. Los sensores de baliza permiten localizar correctamente los dispositivos personales (teléfono inteligente, mesa, u otros dispositivos, incluso portátiles) de los operadores en los que se carga una aplicación con función basada en la ubicación. Además al combinar el identificador de la baliza con un código de identificación de la máquina, es posible correlacionar unívocamente las operaciones del dispositivo portátil en cooperación de una determinada baliza con el aparato correspondiente.

En el mercado se ofrecen varios módulos electrónicos comerciales, conocidos como balizas. Una baliza Bluetooth® transmite con una periodicidad predeterminada una señal de radio de 2,4 GHz de acuerdo con el estándar Bluetooth®, que contiene un identificador único para cada dispositivo de forma codificada de acuerdo con el estándar Bluetooth®. Análogamente, una baliza Wi-Fi transmite con una periodicidad predeterminada una señal de radio de acuerdo con el estándar IEEE 802.11, que contiene un identificador único para cada dispositivo de forma codificada de acuerdo con el estándar IEEE 802.11.

De lo anterior, se desprende claramente que el uso indebido del canal de conexión de radio para configurar la baliza como canal de transmisión de las señales de mando generadas por el programa de control ejecutado por el dispositivo portátil permite reducir el hardware colocado en los dispositivos de iluminación individuales, con respecto a lo que sería necesario de acuerdo con la técnica conocida. Concentrando la inteligencia hardware/software en el dispositivo portátil, se obtiene un programa de comunicación muy ligero entre baliza y aparatos, en el que el hardware no debe realizar procesos transformando la información identificativa del aparato, de la intensidad de la señal recibida del dispositivo portátil y distancia de dicho aparato, e información relativa a las condiciones del aparato, operación realizada por los operadores y uso de consumibles, etcétera. El hardware solo debe activar las señales de configuración y mando recibidas de manera inteligible por el aparato en el dispositivo de activación. Si se debe cambiar el seguimiento de los datos de trabajo de los aparatos, bastará con distribuir actualizaciones de software, sin necesidad de modificar el hardware de la planta.

También es posible diseñar y construir balizas industriales provistas de sensores, como por ejemplo termómetros, sensores de vibración, magnetómetros, etcétera, de manera que dichas balizas adquieran sus valores y sus variaciones a intervalos predefinidos o ante un evento. Dichas balizas pueden difundir en cada mensaje enviado una parte de las medidas, o poner a disposición las medidas completas o el registro de medidas cuando el dispositivo portátil se conecta explícitamente a la baliza.

Además, no es necesario generar una red entre los aparatos de aplicación de recubrimiento que forman parte de la línea de producción, porque el software de control que ejecuta el dispositivo portátil gestiona la comunicación con los diferentes aparatos, correspondientemente a los modos preconfigurados o preconfigurables, de acuerdo con las necesidades del usuario, a quien se le asocia un dispositivo portátil.

La reivindicación independiente 11 revela una modalidad adicional de la presente invención que permite llevar a cabo fácilmente de manera fácil y rápida operaciones de monitoreo de una unidad de operación automática al evitar la entrada manual de los parámetros funcionales que describen el estado de funcionamiento del aparato en un programa para determinar comandos o configuraciones de control para cambiar el flujo de trabajo del aparato y/o uno o más parámetros de configuración del aparato, que tiene la ventaja de que la unidad de control del aparato no necesita conectarse a una red física o inalámbrica para transmitir datos a un procesador central para generar dichos comandos y/o controles de configuración en base a los parámetros enviados al procesador central por el aparato y para transmitir dichos comandos generados y/o controles de configuración así como otra información a la unidad de control del aparato y/o al operador a través de dicha unidad de control y la pantalla asociada.

De acuerdo con la modalidad definida por la combinación de características de las reivindicaciones independientes 1 y 11, también un aparato que tiene recursos muy limitados relacionados con el hardware de la unidad de control y con la capacidad de este hardware para conectarse en una red y/o para llevar a cabo el software puede ser fácilmente monitoreado por los sistemas de gestión más evolucionados tecnológicamente sin la necesidad de intervenciones de actualización en el aparato y sin necesidad de un proceso de actualización complejo o el desarrollo de software dedicado para explotar los recursos de hardware existentes de los aparatos menos desarrollados que todavía se puede utilizar para llevar a cabo algunas de las nuevas tareas, como la conexión a una red o la interfaz con datos de gestión como comandos y controles y su configuración y protocolos.

De ello se deduce que, si se necesita una comunicación y conexión con un servidor centralizado de monitorización y gestión, ésta se limita a los dispositivos portátiles, que a su vez no necesitan una conexión directa con el hardware y aparato de control. Así también cuando están presentes varios aparatos que tienen que trabajar de manera cooperativa en una línea de producción, no existe la necesidad de generar una red que conecta directamente estos aparatos a un servidor central de control y gestión. Esto elimina todos los problemas relacionados con la modernización de aparatos más antiguos.

De acuerdo con el aspecto adicional descrito en las reivindicaciones dependientes, estas modalidades permiten integrar fácilmente y sin una gran carga en costos y complejidad tecnológica los aparatos existentes con sensores y dispositivos que permiten integrar el monitoreo o la información que puede estar disponible mediante la configuración nativa original del hardware y software de control del aparato, que supera así cualquier problema de actualización o modernización y cualquier problema de compatibilidad.

Cuando los recursos de hardware existentes en un aparato permiten generar una conexión de comunicación directa con un dispositivo transmisor de radio como la baliza, es posible transferir fácilmente datos desde y hacia la unidad de control del aparato mediante el uso del dispositivo radiotransmisor como una unidad de comunicación y la unidad portátil como puerta de enlace al servidor en la nube, cuya puerta de enlace también es particular ya que el dispositivo radiotransmisor opera a ciegas de acuerdo con un protocolo de transmisión y recepción, mientras que todo el proceso es gestionado por el dispositivo portátil.

A continuación se describen otras ventajas de la invención.

Una primera ventaja de la presente invención es que dicha aplicación puede ser la misma para una pluralidad de plantas de recubrimiento, vendidas a diferentes compradores de plantas y ubicadas en regiones geográficas completamente diferentes.

Una segunda ventaja es que el flujo de datos desde la planta de producción a un servidor remoto se produce solo cuando los sensores de baliza estaban previamente habilitados. Ya no es necesaria una fuerte interfaz con el programa de recursos empresariales, con un ahorro importante.

Una tercera ventaja es que con los mismos instrumentos se puede detectar el suministro de materias primas a la línea de producción, cruzándolo con el avance de las órdenes de producción y con el avance de las estadísticas de los aparatos.

Una cuarta ventaja es que con los mismos instrumentos, es posible la entrega de contenidos conscientes del contexto: por ejemplo, un operador puede acceder al manual de usuario del aparato cuando ella/él está cerca del propio aparato; ella/él puede acceder a la lista de consumibles de un aparato cuando se encuentra cerca del propio aparato.

Una quinta ventaja es que, en caso de emergencia, cada aplicación puede triangular la información de la emergencia en curso, con la ventaja adicional de la posibilidad de individualización de las personas presentes en el momento de la emergencia. Por un lado, esto puede ayudar al diagnóstico remoto, por otro lado saber si había otras personas en el área, o saber si otras personas deben evacuarse en caso de un accidente peligroso puede ser útil. Las ventajas y propiedades adicionales de la presente invención se describen en la siguiente descripción, en la cual se explican en detalle modalidades ilustrativas de la presente invención en base a los dibujos:

Figura 1 Representación esquemática del estado de la técnica;

Figura 2 Representa el esquema de la Figura 1 modificado de acuerdo con la presente invención;

Figura 3 Esquema que representa el principio del sistema de acuerdo con la presente invención, en donde se destaca la diferencia con respecto a un sistema cliente-servidor tradicional; en la arquitectura tradicional las máquinas operadoras de la línea funcionan con su PLC como los clientes de una red;

Figura 4 Representación esquemática de una planta para aplicar un recubrimiento;

Figura 5 Representación esquemática de la recopilación de datos por parte de los operadores a través de sensores de baliza;

Figura 6 Representación esquemática del intercambio de datos entre la aplicación cargada en el dispositivo portátil de un operador y los sensores Bluetooth®;

Figura 7 Representación esquemática de la recopilación de datos por parte de los operadores a través del escaneo de códigos de barras/códigos QR de aparatos, o códigos de barras/códigos QR presentes en otros objetos utilizados en la planta;

Figura 8 Representación esquemática de la recopilación de datos por parte de los operadores a través del escaneo de códigos de barras en aparatos/objetos.

La Figura 1 muestra un esquema del estado actual de la técnica, en donde cada sala (A, B, C) tiene una arquitectura de recopilación de datos totalmente separada de las otras salas. La conexión de los aparatos para obtener información requiere fuertes inversiones en hardware y software.

La Figura 2 muestra el mismo esquema modificado de acuerdo con los principios de la presente invención. En este esquema, las unidades operativas de las diferentes líneas L1, L2, L3, L4 no cuentan cada una con un sistema de control computarizado conectado en red, que en su conjunto está bajo el control de un programa ejecutado por un servidor. El sistema de control computarizado de las unidades operativas se comunica con una o más unidades de control móviles P1, P2, P3, P4. Al menos una de estas unidades se asocia a su línea correspondiente. Dichas unidades pueden ser una única unidad idéntica, o una pluralidad de unidades móviles. Cada unidad recibe de los grupos de operación de las diferentes líneas L1, L2, L3, L4 información sobre las condiciones operativas, los parámetros de configuración establecidos o las condiciones de diagnóstico a través de una unidad de transmisión en forma de una denominada baliza. El programa de control de las unidades operativas se ejecuta por un procesador dedicado para cada unidad operativa, el cual no se destina a comunicarse a través de una red directamente a un servidor de control, sino que transmite datos a dichos dispositivos móviles P1, P2, P3, P4, a todos de ellos o sólo algunos de ellos, y recibe los datos de configuración de los parámetros de funcionamiento.

Son posibles muchas variaciones, y muchos modos de gestión de la comunicación y de la habilitación de dichos dispositivos móviles P1, P2, P3, P4 para realizar determinadas actividades de mando y/o control, gracias a la lectura de los datos proporcionados por las distintas balizas B1,1, B2,1, B3,1, B4,1, ..., B1,n, B2,n, B3,n, B4,n, y al envío de datos de configuración. Como se verá a continuación, ventajosamente los canales de configuración de baliza se pueden utilizar para transmitir a los procesadores de control de los diferentes sistemas operativos, sin necesidad de añadir peso desde el punto de vista hardware y software.

De lo anterior, es evidente que la única unidad operativa puede tener unidades de control que son menos onerosas desde el punto de vista del hardware. Además, se simplifica enormemente la posible actualización o mantenimiento continuo del programa de control que realiza el diálogo de la unidad operativa en las líneas individuales y dentro de las líneas de acuerdo con el flujo de trabajo preestablecido para la actividad de producción en curso.

Los diversos dispositivos móviles P1, P2, P3, P4 se conectan de forma inalámbrica a al menos un servidor que coopera con ellos, tanto para el acceso a las funciones operativas que residen al menos parcialmente en el propio servidor, como para un control centralizado de las diferentes actividades de gestión delegadas a los dispositivos móviles.

La Figura 3 es una generalización del ejemplo de la Figura 2, y muestra que puede funcionar una interacción de una pluralidad de líneas con la misma unidad móvil. De este esquema queda claro que el sistema de acuerdo con la presente invención rompe con la arquitectura tradicional cliente/servidor. Aquí la inteligencia se distribuye de acuerdo con un esquema diferente, en donde las redes locales entre las unidades operativas de una línea ya no controlan la línea, haciendo referencia a un servidor a través de una red cableada, pero la unidad operativa controla solo las funciones, transfiriendo la configuración de las actividades de parámetros sincronizados en un flujo de trabajo a unidades móviles locales, que a su vez cooperan con un servidor.

La Figura 4 muestra una línea típica 1 para aplicar un recubrimiento a una pieza de acuerdo la presente invención. Dicha línea 1 comprende una pluralidad de aparatos, generalmente dispuestos en serie; por ejemplo, en la Figura 4, un aparato 11 para pretratar piezas, un aparato 12 para rociar un recubrimiento a través de un robot, un horno 13 para secar el recubrimiento aplicado.

En dicha línea de recubrimiento 1, se proporciona una pluralidad de sensores de baliza: por ejemplo, una primera baliza 111 se coloca en el aparato 11, una segunda baliza 112 se coloca en una bomba de líquido para aplicar, una tercera baliza 113 se conecta a la tubería para canalizar dicho líquido al pulverizador 12. Cada baliza 111, 112, 113,... se caracteriza por su identificador único, y transmite información visible por todos los dispositivos personales 31, 32, 33... de los operadores 21, 22,... que entran en la zona de transmisión de una baliza determinada. Los sensores de baliza 111, 112, 113 ... permiten localizar correctamente los dispositivos portátiles personales (teléfono inteligente, tableta, u otro tipo de dispositivos) de los operadores 21, 22 en los que se carga una aplicación con funciones basadas en la ubicación.

En cada dispositivo personal portátil 31, 32 se carga una aplicación 41, 42.

En la presente invención, los dispositivos personales 31, 32, ... de los operadores 21, 22, ..., en cuyos dispositivos se carga una aplicación 41, 42, ..., funcionan como concentradores.

Dicha aplicación 41, 42 puede intercambiar datos a través de una red Wi-Fi privada o a través de una red inalámbrica pública 2g, 3g, 4g, etcétera, que se conecta a un banco de datos remoto (nube), que tiene el derecho de acceso de lectura y escritura adecuado.

En este contexto, la nube indica un tipo de computación basada en la Internet que proporciona recursos y datos de procesamiento informático compartido a las computadoras y otros dispositivos bajo demanda. Es un modelo para habilitar el acceso ubicuo y bajo demanda a un conjunto compartido de recursos informáticos configurables (por ejemplo, redes informáticas, servidores, almacenamiento, aplicaciones y servicios), los cuales se pueden aprovisionar y liberar rápidamente con un esfuerzo de gestión mínimo.

En detalle, dicha aplicación 41, 42 puede transmitir a la base de datos en la nube remota 200 la información recopilada de los dispositivos personales 31, 32, ... provenientes de los sensores de baliza 111, 112, 113, ... o de los aparatos a través del escaneo de los códigos de barras/ códigos QR 51, 52, 53 presentes en ellos, o directamente adquiridos desde la cámara de los dispositivos personales 31, 32 o desde el escaneo del código de barras 121 (Figura 8) a través de la misma cámara. La entrega exitosa de señales provenientes de las balizas 111, 112, 113 demuestra que los datos transferidos se relacionan con la planta 1 y no con otra planta.

Si los dispositivos personales portátiles 31, 32 tienen un sistema de geolocalización activo, dicha aplicación 41, 42 puede transferir a la base de datos en la nube remota 200 también la posición geográfica de la planta y la información relativa a su estado productivo.

La Figura 5 muestra un operador 21 que se conecta a la nube remota 200; dicho operador puede visualizar la posición geográfica de todas las plantas que adoptaron esta tecnología y su estado productivo.

Paralelamente, un operador 21, provisto de un dispositivo personal 31 en el que se carga una aplicación 41, puede realizar una consulta en el servidor remoto 200 para recibir información, como se explicará mejor a continuación. Un sensor de baliza 111 colocado en el aparato 12 puede hacer público a todos los operadores provistos de dicha aplicación el estado de funcionamiento del propio aparato (máquina en pausa, máquina en funcionamiento, máquina en emergencia, etcétera).

Como se muestra en la Figura 5, el operador 31, localizado de acuerdo con el contexto por el sensor de baliza 111 colocado frente al aparato 12, puede descargar fácilmente contenidos sensibles al contexto, es decir, los contenidos relacionados con el aparato 12: por ejemplo, manual del usuario, manual de piezas de repuesto, instrucciones de servicio para, etcétera.

Del mismo modo, los operadores 21, 22 en proximidad a uno de los aparatos 11, 12, 13 pueden consultar con gran facilidad la documentación relativa a los aparatos a los que se encuentran próximos.

En la línea 1 se proporcionan sensores de baliza 111, 112, 113, ... en puntos particularmente relevantes, que transmiten información de acuerdo con una modalidad publicitaria.

Cabe mencionar que el funcionamiento normal de una baliza consiste en transmitir con una periodicidad predeterminada datos relativos a su identificador único (esta modalidad se denomina publicidad). Además, la baliza también puede transmitir información relacionada con los datos registrados por los sensores.

De hecho, las balizas 111, 112, 113, ... pueden estar provistas de una amplia gama de sensores, como sensores de temperatura, vibración, inclinación, magnetómetros, etcétera; se sabe que la medición de vibraciones puede ayudar a diagnosticar fallas en los aparatos, incluso en una fase temprana.

Como se muestra en la Figura 6, acercándose a los sensores Bluetooth®, la aplicación 41, 42 cargada en los dispositivos personales 31, 32, además de recopilar la información transmitida de acuerdo con el modo de publicidad, puede abrir una conexión de datos con el sensor de baliza, para un intercambio de datos más amplio, como se explicó anteriormente.

Como se muestra en la Figura 7, cada aparato 11, 12, 13 provisto de una interfaz gráfica muestra en su primera página un código de barras/código QR 51, 52, 53, ... que actualiza periódicamente la visualización de estadísticas y datos relativos al estado de la producción.

Un código QR (abreviatura de Código de Respuesta Rápida) es un código de barras bidimensional (o código 2D), o un código de matriz, que consta de cuadrados negros dispuestos en una cuadrícula sobre un fondo blanco. Se utiliza para memorizar información generalmente destinada a leerse por un dispositivo de imágenes, como una cámara presente en un teléfono celular o un teléfono inteligente. En un solo criptograma se proporcionan hasta 7089 caracteres numéricos o 4296 caracteres alfanuméricos. Generalmente, el formato de la matriz es de pequeños cuadros de 29x29.

Por ejemplo, el escaneo de un código de barras/código QR 51, 52, 53, ... colocado por ejemplo en el aparato 12 o en las piezas que se sometieron a recubrimiento dentro de la planta 1 permite recopilar información sobre las estadísticas de número de piezas y metros cuadrados producidos por el aparato en una unidad de tiempo.

Vale la pena mencionar que en la pantalla de la interfaz del operador del aparato individual 11, 12, 13 se visualiza un código QR dinámico, que se actualiza automáticamente con el tiempo, que contiene los datos relacionados con las estadísticas del aparato. El operador 21, 22 puede leer dicho código q R con la cámara presente en su dispositivo personal 31, 32. Esta configuración permite evitar la necesidad de cableado de hardware en la planta 1, y desde la planta 1 hacia el dispositivo portátil 31, 32.

Los datos visualizados en el código QR 51, 52, 53 se pueden disponer en forma encriptada, de modo que solo alguien que tenga derechos explícitos para realizar esta operación pueda interpretarlos y guardarlos. La operación de descifrado puede tener lugar directamente en la aplicación 41, 42, o incluso solo dentro de la nube remota 200, accediendo a través de una contraseña o un token reservado.

Dicha aplicación 41, 42 cargada en el dispositivo personal 31, 32 del operador 21, 22 también tiene la función de cámara para escanear códigos de barras y/o código QR 51, 52, 53.

Como se muestra en la Figura 8, el operador puede escanear códigos de barras 121, por ejemplo, de latas de líquido de recubrimiento o latas de diluyente que llegan a la planta.

Además, el operador puede escanear códigos de barras/códigos QR de las órdenes de producción de las piezas que se someten al tratamiento de recubrimiento.

Cuando el operador 21 realiza una inspección en la línea con su dispositivo personal 31, inmediatamente la aplicación 41 cargada en su dispositivo personal 31 recibe toda la información del sensor de baliza 111, 112, 113, ... los cuales fueron habilitados por su aplicación 41 y puede realizar un intercambio de datos con el servidor remoto 200.

Cada vez que el operador escanea un código de barras y/o un código QR, dicha aplicación actualiza el banco de datos en la nube 200.

De esta manera, un usuario remoto, por ejemplo, el departamento administrativo, puede conocer el progreso del trabajo, simplemente consultando la nube remota 200.

En relación con el código QR o el código de barras descrito, de acuerdo con la presente invención se pueden utilizar otros tipos de códigos. Un código especial consiste en cadenas alfanuméricas que codifican la información y los valores de los datos en un lenguaje humano inteligible, de manera que el operador pueda leer directamente los datos en la pantalla de un aparato. El decodificador ejecutado por el dispositivo portátil puede ser en este caso un software de reconocimiento de caracteres, un llamado OCR que transforma los caracteres alfanuméricos en señales digitales que se pueden interpretar y procesar por el software ejecutado por los dispositivos imprimibles y/o por el servidor remoto.

Considerando el ejemplo de las figuras parece que una modalidad de la presente invención puede limitarse a un aparato que tiene una pantalla en la que se muestra un código gráfico o alfanumérico. Este código se genera por el procesador de la unidad de control del aparato el cual ejecuta un algoritmo de codificación. Aunque en el caso de que los aparatos 13 y 11 no puedan conectarse a una red común entre sí y/o a un servidor, la lectura de los códigos gráficos que representan los parámetros medidos que describen el estado de funcionamiento del aparato por medio del dispositivo portátil permite fácilmente integrar los aparatos 11 y 13 en un proceso central de control y gestión ejecutado por el dispositivo portátil y/o por un servidor remoto. La red a configurar es en este caso únicamente la que conecta los dispositivos portátiles con el servidor y en los presentes ejemplos con una nube.

Como parece al guardar los datos monitoreados en la nube también se proporcionan ventajas que consisten en un monitoreo remoto a través del productor o servicios de mantenimiento del aparato en la planta. Además los mismos también pueden monitorear el nivel de desarrollo del aparato y sugerir nuevas actualizaciones cuando estén disponibles. Además los datos de seguimiento en la nube permiten a las organizaciones que producen y/o realizan el mantenimiento de los aparatos analizar el uso que los clientes hacen de los aparatos en la planta y ayudar a modificar o integrar la planta con dispositivos o complementos para optimizar la funcionalidad y eficiencia de la planta en relación al modo de uso seguido por el cliente.

I Planta de recubrimiento

I I Primer aparato

12 Segundo aparato

13 Tercer aparato

21 Primer operador

22 Segundo operador

31 Dispositivo portátil del primer operador

32 Dispositivo portátil del segundo operador

41 Aplicación en el dispositivo portátil del primer operador

42 Aplicación en el dispositivo portátil del segundo operador

51 Código QR en el primer aparato

52 Código QR en el segundo aparato

53 Código QR en el tercer aparato

I I I Primer sensor de baliza

112 Segundo sensor de baliza

113 Tercer sensor de baliza

121 Código de barras

200 Nube

P1, ..., Pk-1, Pk Unidades móviles

B1,1 B1,m-1, B1,m Balizas

L1, ... Lm Líneas de producción

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Planta (1) de fabricación de productos, en particular una planta de aplicación de un recubrimiento sobre piezas, que comprende una pluralidad de aparatos (11, 12, 13) que comprenden:

- al menos un dispositivo transmisor de radiofrecuencia (111, 112, 113), que transmite con una periodicidad preestablecida una señal de radio que contiene al menos un identificador único, que permite identificar cada aparato (11, 12, 13);

- al menos un dispositivo portátil (31, 32) llevado por un operador (21, 22) que recibe las señales transmitidas por el dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) integrado en el aparato (11, 12, 13);

- al menos un programa específico (41, 42) cargado y ejecutado por dicho dispositivo portátil (4) para extraer un identificador único unívoco de dicho aparato (11, 12, 13) y detectar la distancia operador-aparato mediante el análisis de las características que caracterizan la señal de radio tal como la intensidad de la señal de radio; - el dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) que es un módulo electrónico que opera de acuerdo con el estándar Bluetooth®, que realiza una función activa de transmisión conocida como función publicitaria de baliza, de acuerdo con la cual transmite periódicamente su identificador único y opcionalmente también un parte de los datos medidos registrados por los sensores para medir las condiciones de funcionamiento con los que cuenta dicha baliza, dicha baliza que tiene al menos de un canal de configuración/ajuste remoto mediante comunicación por radiofrecuencia con un dispositivo de control externo con el que puede intercambiar paquetes de datos;

- medios para implementar un procedimiento de conexión entre dicho dispositivo portátil (31, 32) y el dispositivo transmisor de radiofrecuencia (111, 112, 113), en configuración de recepción, para recibir información sobre el estado de funcionamiento de dichos aparatos (111, 112, 113);

- al menos un aparato (11, 12, 13) que comprende una unidad de procesamiento de control y una interfaz de pantalla con el operador,

- el aparato que comprende datos representativos de aparatos y sensores para medir valores de parámetros relativos a su estado de funcionamiento, dichos sensores que se conectan a la unidad de procesamiento de control que recopila y almacena dichos valores medidos,

caracterizado porque

- la unidad de procesamiento de control que tiene un medio legible por ordenador que incluye un programa que codifica la instrucción para llevar a cabo un algoritmo de cálculo de códigos QR y/o códigos de barras y la unidad de procesamiento que ejecuta dichos algoritmos de cálculo de códigos QR y/o códigos de barras a partir de los datos representativos de los aparatos y/o de la información relativa a su estado de funcionamiento, y luego visualiza el resultado gráfico de dicho procesamiento en la interfaz de visualización del operador;

- cada dispositivo portátil (31, 32) que comprende una cámara/sensor para escanear códigos QR y/o códigos de barras, y adquirir dicho resultado gráfico visualizado que representa la información sobre los datos representativos de los aparatos y/o la información relativa a su estado de funcionamiento a través de un clic de dicha cámara/sensor;

dicha información sobre los datos representativos de los aparatos y/o la información relativa a su estado de funcionamiento y opcionalmente los datos de medición de los sensores conectados al dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) que se transmiten por el dispositivo portátil (31, 32) a un servidor remoto (200), preferentemente una nube, para monitorear las condiciones de trabajo de dichos aparatos (11, 12, 13) que componen la planta (1) a través de una conexión de red inalámbrica del dispositivo portátil con la nube.

2. La planta (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el dispositivo portátil (31, 32), provisto de un programa específico (41, 42), determina la posición de dicho operador (21, 22) asociado o portador del dispositivo portátil a través de los datos obtenidos del análisis de la intensidad de la señal recibida desde dicho dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113).

3. La planta (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho dispositivo portátil (31, 32) comprende una cámara para escanear códigos QR y/o códigos de barras colocados en aparatos (11, 12, 13), en piezas, en órdenes de producción del material a recubrir, sobre consumibles (material de recubrimiento, diluyentes, etcétera) con los cuales se alimentan los aparatos (11, 12, 13).

4. La planta de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) se proporciona en combinación con uno o más sensores para medir parámetros representativos del estado de funcionamiento del aparato adicionales a los parámetros medidos por los sensores del aparato proporcionados originalmente, los valores de dichos parámetros medidos que se envían al dispositivo portátil (31, 32) que se incluye en el mensaje transmitido por el dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113),

el dispositivo portátil (31, 32) que analiza dichos parámetros adicionales recibidos del dispositivo radiotransmisor y que genera comandos y/o controles de configuración del aparato en función de dichos parámetros adicionales opcionalmente en combinación con dichos parámetros medidos extraídos del código gráfico;

el dispositivo portátil que transmite los parámetros adicionales recibidos del dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) y un código de identificación del aparato a un servidor en la nube, opcionalmente junto con dichos parámetros medidos extraídos del código gráfico;

y/o dichos comandos o controles se generan al menos en parte por el servidor en la nube en función de dichos parámetros adicionales opcionalmente en combinación con dichos parámetros medidos extraídos del código gráfico y luego se transmiten al dispositivo portátil (31, 32) para la entrada en la unidad de control del aparato.

5. La planta de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo radiotransmisor que no está en comunicación con el aparato y los comandos o controles se introducen manualmente por el operador con la interfaz de entrada de usuario de la unidad de control del aparato.

6. La planta de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo radiotransmisor se conecta mediante un enlace de comunicación con el aparato y el operador introduce los comandos o controles a través de la unidad portátil (31, 32).

7. La planta de acuerdo la reivindicación 6, en donde el dispositivo radiotransmisor es una baliza y dichas señales de mando/configuración se transmiten a dicho aparato a través de la baliza explotando como canal de recepción de dichas señales de mando/configuración, un canal de configuración del dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113), que funciona a través de una conexión de radio y un puerto de salida de dicho dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) para interconectar dicho canal de configuración con dicho dispositivo (111, 112, 113) de dichos aparatos (11, 12, 13).

8. La planta de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde uno o más sensores conectados a dicho dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) se seleccionan del grupo que comprende sensores que detectan condiciones ambientales como sensores de temperatura, sensores de vibración, sensores de inclinación, magnetómetros.

9. La planta de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde el código gráfico se selecciona de los grupos que comprenden un código QR, un código de barras, una representación alfanumérica de los nombres de los parámetros y de los datos de los parámetros medidos correspondientes, mientras que el dispositivo portátil se provee de un decodificador seleccionado respectivamente del grupo que comprende un decodificador de código QR, un decodificador de código de barras, un decodificador de reconocimiento de caracteres, como un OCR.

10. La planta de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores en la cual el dispositivo portátil se selecciona del grupo que comprende teléfonos móviles (teléfonos inteligentes), tabletas, dispositivos informáticos portátiles, ordenadores portátiles, ordenadores de mano o similares.

11. Un método para recopilar los datos sobre parámetros representativos del estado de funcionamiento de al menos un aparato provisto solo o en combinación con otros aparatos de una planta (1), en particular una planta para aplicar un recubrimiento a piezas, en el cual dicho al menos aparato o varios aparatos proporcionados en combinación en dicha planta (1) comprende una unidad de control dedicada con al menos un sensor conectado a dicha unidad de control para medir al menos un parámetro representativo del estado de funcionamiento y/o una memoria de identificación y datos de configuración del aparato y una pantalla, dicho método que comprende las siguientes etapas:

- Codificar al menos un parámetro medido y opcionalmente los datos de identificación y/o configuración mediante el uso de un código gráfico o cadenas de caracteres alfanuméricos y mostrar dichos códigos en la pantalla;

- Proporcionar una unidad portátil que comprende un lector para leer dicho código gráfico o dichas cadenas de caracteres alfanuméricos;

- Interpretar dicho código gráfico o dichas cadenas de caracteres alfanuméricos para extraer los datos codificados en los mismos;

- Utilizar dichos datos extraídos para identificar el aparato y determinar su estado de funcionamiento;

- Utilizar dichos datos extraídos para generar comandos y/o controles de configuración del aparato identificado;

- Introducir dichos comandos y/o controles de configuración en la unidad de control del aparato identificado.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual se proporcionan las etapas para recopilar parámetros adicionales representativos del estado de trabajo para cuya medición el aparato no se configura originalmente al - asociar al aparato al menos un dispositivo radiotransmisor y al menos un sensor adicional conectado a dicho dispositivo radiotransmisor para medir al menos uno de dichos parámetros adicionales representativos del estado de funcionamiento del aparato;

- monitorear dicho al menos un parámetro adicional por dicho sensor adicional;

- Proporcionar a dicho dispositivo portátil una unidad de comunicación para al menos recibir datos desde el dispositivo radiotransmisor;

- Transmitir los datos de dicho al menos un parámetro adicional medido por dicho sensor adicional al dispositivo portátil;

- Utilizar los datos medidos de dicho al menos un parámetro solo o en combinación con los datos extraídos del código gráfico o de las cadenas alfanuméricas para generar comandos y/o controles de configuración del aparato identificado.

13. El método de acuerdo las reivindicaciones 11 y 12 para correlacionar la información sobre el funcionamiento de una planta (1), en particular una planta para aplicar un recubrimiento a piezas, aplicado a dicho al menos un aparato (11, 12, 13) que compone dicha planta (1) de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 10, el método que comprende las etapas de:

- dicho aparato comprende una unidad de comunicación de los parámetros originalmente monitoreados que representan la condición operativa que codifica dicha información en un denominado código QR o en un código de barras y medios de visualización de dicho código QR o código de barras;

- Recopilar información de diferentes fuentes, incluso no conectadas eléctricamente entre sí, como el dispositivo radiotransmisor, como una baliza, opcionalmente provista de al menos un sensor, los códigos de barras y códigos QR, para monitorear las condiciones de trabajo de dicha planta (1);

- la presencia de un operador (21, 22) se detecta por un dispositivo portátil (31, 32) asociado a dicho operador mediante la interacción entre el dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) y dicho dispositivo portátil (31, 32), en el cual se carga un programa de control (41, 42) y mediante el cual se ejecuta dicho programa, para extraer al menos un identificador único de dicho al menos un aparato (11, 12, 13) y el al menos un parámetro de control opcional adicional del propio aparato (11, 12, 13),

dicho código QR se lee e interpreta por el dispositivo portátil (31, 32) ejecutando un programa de control de dichos aparatos, cuyo programa configura dicho dispositivo móvil para que el código QR detectado se adquiera e interprete;

la información adquirida a través de dicho código QR o código de barras y el identificador único del al menos un aparato (11, 12, 13) y dichos parámetros de control opcionales del propio aparato se utilizan por el dispositivo portátil (31, 32) o por un servidor en la nube conectado a él, para generar señales de mando/configuración dedicadas para cada aparato (11, 12, 13) de la planta (1),

- dichas señales de mando/configuración se transmiten selectivamente a dicho aparato a través de unidades receptoras inalámbricas.

14. Método de acuerdo con la reivindicación 13, en el cual el dispositivo radiotransmisor es una baliza y el identificador único del al menos un aparato (11, 12, 13) y dichos parámetros de control opcionales del propio aparato se codifican en un mensaje publicitario transmitido de forma continua o iterativamente por dicha baliza, mientras que dichas señales de mando/configuración se transmiten a dicho aparato a través de la baliza explotando como canal de recepción de dichas señales de mando/configuración, un canal de configuración del dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113), que trabaja a través de una conexión de radio y un puerto de salida de dicho dispositivo radiotransmisor (111, 112, 113) para interconectar dicho canal de configuración con dicho dispositivo (111, 112, 113) de dichos aparatos (11, 12, 13).

15. Método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde al menos un aparato (11, 12, 13) procesa algoritmos de cálculo de códigos QR o códigos de barras a partir de los datos representativos de los aparatos y/o de la información relativa a su estado de funcionamiento medida por el sensor original del aparato, y luego visualiza el resultado gráfico de dicho procesamiento en la interfaz del operador, para que cada dispositivo portátil (31, 32) que comprende una cámara/sensor para escanear códigos QR y/o códigos de barras, pueda adquirir dicha información a través de un clic de dicha cámara /sensor.

16. Método de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, en donde dicho operador (21, 22) puede ajustar la configuración de los aparatos (11, 12, 13) que trabajan en su dispositivo portátil (31, 32).