IT201800002861A1 - Sistema per la gestione di criticità in un impianto produttivo di articoli da fumo. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’invenzione industriale dal titolo:

"Sistema per la gestione di criticità in un impianto produttivo di articoli da fumo."

La presente invenzione è relativa ad un sistema per la gestione di criticità in un impianto produttivo di articoli da fumo.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un sistema di gestione delle criticità di un impianto produttivo di articoli da fumo che comprende almeno una macchina automatica di produzione degli articoli da fumo.

Con l’espressione “linea” di produzione di articoli da fumo si intende una singola macchina oppure una pluralità di macchine tra loro interconnesse o interagenti per effettuare lavorazioni successive su articoli da fumo, i quali possono contenere tabacco oppure possono essere realizzati come cartucce monouso utilizzabili per sigarette elettroniche.

Ad esempio, la linea di produzione di articoli da fumo, ottenuti a partire da tabacco, può comprendere una o più delle seguenti macchine automatiche: una macchina di produzione di filtri per sigarette; una macchina di produzione di sigarette, collegata alla macchina di produzione di filtri per ricevere da quest’ultima i filtri prodotti; una macchina di immagazzinamento, per immagazzinare le sigarette ricevute dalla macchina di produzione di sigarette; una macchina di produzione di pacchetti di sigarette, collegata alla macchina di immagazzinamento oppure alla macchina di produzione di sigarette, per ricevere le sigarette prodotte; una macchina cellofanatrice, collegata alla macchina di confezionamento di pacchetti di sigarette per avvolgerli in una pellicola plastica trasparente, detta anche cellophane; una macchina steccatrice, collegata alla macchina cellofanatrice per formare stecchi di pacchetti di sigarette. L’impianto produttivo di articoli da fumo può comprendere una o più delle suddette linee di produzione e ciascuna linea di produzione può contenere una o più di dette macchine.

Negli impianti produttivi di articoli da fumo sono stati negli anni introdotti sistemi di automazione industriale via via più complessi per ridurre al minimo indispensabile gli interventi di manutenzione, i tempi di fermo macchina, ed il numero di prodotti scartati in ciascuna macchina automatica presente in ciascuna linea di produzione dell’impianto produttivo, in modo tale da migliorare l’efficienza di produzione delle macchine automatiche tra di loro collegate e della linea di produzione stessa.

Ciascuna macchina automatica comprende una pluralità di organi operativi collegati tra di loro ed una unità di controllo. Gli organi operativi, ai quali sono collegati dispositivi di campo e sensori, sono controllati dall’unità di controllo, che esegue un programma di controllo di tali organi operativi, per eseguire processi automatizzati volti innanzitutto alla produzione degli articoli da fumo, ad esempio sigarette oppure pacchetti di sigarette, ed in aggiunta, ad esempio, alla gestione dei materiali di incarto, all’impostazione di nuovi formati produttivi, alla supervisione della produzione oppure alla manutenzione programmata.

L’unità di controllo esegue il programma di controllo leggendo i dati di ingresso dai dispositivi di campo e dai sensori, analizzando lo stato della macchina automatica risultante da tali dati di ingresso letti e generando dati di uscita, basati su questi dati di ingresso, in base al programma di controllo, per far funzionare gli organi operativi della macchina automatica.

Spesso, oltre alla unità di controllo, sono presenti anche dispositivi di analisi della qualità del prodotto, che sono collegati alla unità di controllo oppure che sono indipendenti da essa, quali ad esempio dispositivi di visione per la verifica di una qualità di un incarto di un pacchetto di sigarette e/o di una sigaretta oppure dispositivi di misura del peso di una sigaretta, che hanno una propria centralina di controllo e che eseguono, in locale, parti dell’intero processo industriale.

In aggiunta, sono stati anche introdotti dispositivi di analisi energetica, volti a raccogliere informazioni sul consumo energetico di ciascuna macchina automatica. La macchina automatica comprende, inoltre, anche numerosi componenti di automazione che, leggendo i dati provenienti dai dispositivi di analisi e dai dati di ingresso dell’unità di controllo, modificano durante un funzionamento della macchina automatica alcuni parametri di conduzione di uno oppure di più organi operativi della macchina automatica stessa per modificare le funzionalità della macchina automatica e fare in modo di ridurre possibili malfunzionamenti della macchina automatica stessa. I dispositivi di analisi della qualità del prodotto, così come i componenti di automazione, possono comprendere elementi di controllo fisici, e cioè hardware installato nella macchina automatica, e/o moduli di controllo, e cioè porzioni del programma di controllo, in grado di controllare gli elementi di controllo hardware. Alcuni componenti di automazione di un incarto dell’articolo da fumo possono agire sull’organo operativo che influenza una svolgitura dell’incarto, per anticipare, oppure ritardare, una consegna di un foglio di incarto ad un gruppo di sigarette, regolando tale consegna in modo da avere nel prodotto finale un incarto sempre posizionato in modo ideale. In questo caso, il componente di automazione ha lo scopo di migliorare la qualità dell’articolo da fumo prodotto al fine di ridurre il numero degli articoli da fumo difettosi e quindi ridurre il numero di scarti.

Altri componenti di automazione possono al contrario agire su organi operativi della macchina automatica, soggetti ad usura oppure sporcizia, per determinare un momento ottimale per richiedere una assistenza da parte di un operatore ed agire in anticipo con una manutenzione, nello specifico una pulizia, predittiva, per aumentare l’efficienza di produzione della macchina stessa.

Nonostante i diversi dispositivi di analisi della qualità presenti nella macchina automatica, oppure i diversi componenti di automazione sopra descritti, potrebbe non essere possibile individuare criticità dell’impianto produttivo che presentino un rischio di fermo macchina, oppure di mancanza di materiale di incarto, oppure di elevata difettosità degli articoli da fumo prodotti, oppure di altri fattori di rischio, se non si conoscono a priori tali criticità e non sono già stati individuati i parametri di conduzione da modificare nella fase operativa della macchina automatica per ridurre od eliminare le criticità stesse.

Un metodo di diagnosi remota di una macchina automatica è descritto, ad esempio, nella domanda di brevetto US 2003046382, secondo la quale alla macchina automatica è accoppiata una unità locale di acquisizione e controllo che è collegata ad una serie di sensori disposti a bordo della macchina automatica stessa. Periodicamente, l’unità locale di acquisizione e controllo legge i segnali forniti dai sensori e compara tali segnali con un modello della macchina automatica memorizzato nell’unità locale di acquisizione e controllo stessa; se l’unità locale di acquisizione e controllo rileva una anomalia tra i segnali forniti dai sensori ed il modello della macchina automatica, allora l’unità locale di acquisizione e controllo stessa trasmette le informazioni relative all'anomalia ad un sistema di diagnosi remoto, il quale formula una diagnosi della anomalia e quindi invia una richiesta di intervento tecnico ad un centro di assistenza che può effettuare un intervento di manutenzione sulla macchina automatica.

Anche in presenza del metodo di diagnosi remota descritto dalla domanda US 2003046382, potrebbe essere impossibile rilevare una criticità della macchina automatica, qualora il modello di macchina automatica memorizzato risulti impreciso oppure non in linea con la configurazione della macchina automatica stessa.

La valutazione di tali criticità è ancora più complessa qualora siano presenti più macchine tra di loro collegate in una linea di produzione, dato il gran numero di interdipendenze e correlazioni tra i dati di ingresso di ciascuna macchina automatica e la possibilità che siano presenti interdipendenze nascoste, tra dati anche provenienti da macchine diverse, difficilmente evidenti anche ad un operatore e ad un progettista esperto.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema di gestione di criticità in un impianto produttivo di articoli da fumo, che sia privo degli inconvenienti sopra descritti e, nel contempo, sia di facile ed economica realizzazione.

In accordo con la presente invenzione viene fornito un sistema per la gestione di criticità in un impianto produttivo di articoli da fumo secondo quanto stabilito nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura l è una vista prospettica e schematica di un impianto produttivo per il confezionamento e l’impacchettamento di sigarette provvisto di un sistema per la gestione di criticità realizzato in accordo con la presente invenzione; e

- la figura 2 è una rappresentazione schematica del sistema per la gestione di criticità della figura 1.

Nella figura 1, con 1 è indicato un impianto produttivo per la produzione di articoli da fumo, in particolare per il confezionamento e l’impacchettamento di sigarette.

L’impianto produttivo 1 comprende almeno una macchina automatica 2 di produzione degli articoli da fumo, la macchina automatica 2 comprendendo almeno una apparecchiatura di controllo 3 della macchina automatica 2 stessa.

Di preferenza, l’impianto produttivo 1 comprende una pluralità di macchine automatiche 2 disposte in successione e tra di loro collegate lungo un percorso di avanzamento P per formare una linea di produzione, ad esempio una linea di produzione di stecche (non illustrate) di pacchetti di sigarette (non illustrati) a partire da sigarette (non illustrate) prodotte da una macchina della linea e confezionate in pacchetti ad opera di un’altra macchina della linea. Un impianto produttivo può comprendere anche una pluralità di linee produttive, ciascuna a sua volta comprendente una pluralità di macchine automatiche 2.

Nel dettaglio, l’impianto produttivo 1 raffigurato può comprendere una macchina cosiddetta “cigarette maker” 201, configurata per formare spezzoni di sigarette contenenti tabacco ma privi di filtro, che andranno successivamente a costituire sigarette. Un esempio della macchina “cigarette maker” 201 è descritta nel documento brevettuale EP2522237B1, a nome della Richiedente, il cui contenuto (in particolare per quanto concerne la struttura, la funzionalità e la modalità di funzionamento degli elementi costituenti la macchina stessa) si intende incorporato nella presente descrizione per riferimento.

L’impianto produttivo 1 può comprendere una macchina di confezionamento di filtri 202, la cosiddetta “filter maker” 202, configurata per formare spezzoni di filtri, ed una macchina mettifiltro 203, configurata per accoppiare un filtro realizzato dalla macchina “filter maker” 202 ad uno spezzone di sigaretta realizzato dalla “cigarette maker” 201, per realizzare una sigaretta completa. Un esempio della macchina mettifiltro 203 è descritto nel documento brevettuale EP1791446B1, a nome della Richiedente, il cui contenuto (in particolare per quanto concerne la struttura, la funzionalità e la modalità di funzionamento degli elementi costituenti la macchina stessa) si intende incorporato nella presente descrizione per riferimento.

L’impianto produttivo 1 può comprendere anche una macchina impacchettatrice 204, configurata per realizzare un pacchetto di sigarette contenente al proprio interno un prestabilito numero di sigarette.

Un esempio della macchina impacchettatrice 204 è descritto nel documento brevettuale EP1267231A2, a nome della Richiedente, il cui contenuto (in particolare per quanto concerne la struttura, la funzionalità e la modalità di funzionamento degli elementi costituenti la macchina stessa) si intende incorporato nella presente descrizione per riferimento.

L’impianto produttivo 1 può anche comprendere, opzionalmente, una macchina di immagazzinamento 205, interposta tra la mettifiltro 203 e la macchina impacchettatrice 204, che ha la funzione di magazzino per immagazzinare le sigarette ricevute dalla mettifiltro 203 e alimentarle alla macchina impacchettatrice 204, mettendo a disposizione un polmone di riserva, denominato anche “buffer”, di sigarette.

La linea 1 può comprendere anche una macchina cellofanatrice 206, per applicare un sovraincarto, e cioè una pellicola di confezionamento, esternamente ai pacchetti di sigarette; la macchina cellofanatrice 206 è collegata alla macchina impacchettatrice 204 ed è a valle di quest’ultima. In particolare, la macchina cellofanatrice 206 consente di operare l’avvolgimento dei pacchetti di sigarette tramite un materiale plastico termosaldabile, trasparente o stampato. Un esempio della macchina cellofanatrice 206 è descritto nel documento brevettuale EP1640268B1, a nome della Richiedente, il cui contenuto (in particolare per quanto concerne la struttura, la funzionalità e la modalità di funzionamento degli elementi costituenti la macchina stessa) si intende incorporato nella presente descrizione per riferimento.

La linea 1 può comprendere anche una macchina steccatrice 207, configurata per realizzare una stecca di pacchetti di sigarette (a partire da pacchetti di sigarette ricevuti dalla cellofanatrice). Un esempio della macchina steccatrice 207 è descritto nel documento brevettuale US2005/0005580A1 (o corrispondente documento di priorità BO2003A000317), a nome della Richiedente, il cui contenuto (in particolare per quanto concerne la struttura, la funzionalità e la modalità di funzionamento degli elementi costituenti la macchina stessa) si intende incorporato nella presente descrizione per riferimento.

La macchina “cigarette maker” 201, la macchina “filter maker” 202, la macchina mettifiltro 203, la macchina impacchettatrice 204, la macchina di immagazzinamento 205, la macchina cellofanatrice 206 ed infine la macchina steccatrice 207 formano la linea di confezionamento di sigarette nell’impianto produttivo 1.

Per semplicità, nel seguito, si farà riferimento ad una macchina automatica 2, restando inteso che l’impianto produttivo 1 può includere alternativamente, e preferibilmente, una pluralità di macchine automatiche 2.

Come detto in precedenza, la macchina automatica 2 comprende l’apparecchiatura di controllo 3 la quale è configurata per controllare la macchina automatica 2 stessa.

L’apparecchiatura di controllo 3 comprende una pluralità di dispositivi operativi quali almeno una interfaccia operatore 301 per consentire una interazione tra un operatore e la macchina automatica, almeno una unità di controllo 302 per controllare una pluralità di organi operativi (non illustrati) della macchina automatica 2 tra di loro collegati, almeno un dispositivo di rilevazione 303 di una qualità dell’articolo da fumo prodotto dalla macchina automatica 2 e/o almeno un dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304.

Come detto in precedenza, gli organi operativi della macchina automatica 2 sono collegati a dispositivi di campo e sensori, sono controllati dall’unità di controllo 302, che esegue un programma di controllo di tali organi operativi, per eseguire processi automatizzati volti alla produzione degli articoli da fumo. In altre parole, ciascun organo operativo comprende parti meccaniche e parti elettroniche, collegate a dispositivi di campo e sensori, e svolge una funzione specifica in accordo con gli organi operativi che precedono e/o che seguono l’organo operativo stesso in un percorso di realizzazione dell’articolo da fumo.

L’unità di controllo 302 è configurata per controllare una parte oppure la totalità della macchina automatica e può essere realizzata come una centralina elettronica, costituita da una singola centralina (o unità di controllo centralizzata, mostrata in figura 1), oppure può essere una unità di controllo 302 distribuita e cioè costituita da una pluralità di dispositivi di campo F e di sensori S distribuiti in parti specifiche della macchina automatica 2, ciascuno dei quali dedicato ad una specifica funzione, per esempio dedicato ad uno specifico organo operativo, in cui i diversi dispositivi di campo dialogano, e cioè sono in collegamento tra loro ed in collegamento con l’unità di controllo 302.

Qualora l’impianto produttivo 1 comprenda una pluralità di macchine automatiche 2 organizzate in una linea di produzione, l’unità di controllo 302 può controllare una o più di tali macchine automatiche 2.

Il dispositivo di rilevazione 303 di una qualità dell’articolo da fumo è collegato alla unità di controllo 302 ed esegue parte di una funzione di controllo sull’articolo da fumo prodotto dalla macchina 2. Ad esempio, nella macchina “cigarette maker” 201 citata in precedenza, il dispositivo di rilevazione 303 può essere un controllo del peso di un baco di sigaretta, che acquisisce, durante un funzionamento della macchina automatica, detto peso al fine di identificare zone di baco dal peso non predeterminato per correggere un deposito di tabacco oppure scartare successivamente una sigaretta dal peso non corretto. Nella macchina mettifiltro 203, il dispositivo di rilevazione 303 può essere un dispositivo di ispezione di un incarto esterno di una sigaretta, di tipo pneumatico oppure di tipo ottico, volto a determinare eventuali strappi o fori in un incarto esterno della sigaretta stessa per scartare la sigaretta difettosa.

Il dispositivo di rilevazione 303 può tuttavia essere indipendente dalla unità di controllo 302. Ad esempio, con particolare riferimento alla medesima macchina mettifiltro 203, può essere previsto un dispositivo di controllo di qualità di sigarette statistico e fuori linea, che riceve alcune sigarette prodotte dalla mettifiltro 203, prelevate mediante un prelievo manuale oppure semiautomatico, ed analizza tali sigarette con ispezioni dettagliate al fine statistico.

Il dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304 è configurato per rilevare i dati di consumo energetico degli organi operativi della macchina automatica 2 e per registrare i dati ambientali, ad esempio umidità e temperatura ambientale, di uno spazio produttivo nel quale la macchina automatica 2 è collocata.

Il dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304 consente, pertanto, di valutare eventuali sovraccarichi di potenza di alcuni organi operativi rispetto ad altri e di monitorare il funzionamento della macchina automatica 2 al variare delle condizioni ambientali in cui la macchina automatica 2 si trova a funzionare.

Secondo l’invenzione, viene indicato con 4 un sistema di gestione di criticità nell’impianto produttivo di articoli da fumo comprendente almeno la macchina automatica 2. Nel dettaglio, il sistema è configurato per predire, diagnosticare ed infine gestire tale criticità.

Il sistema di gestione 4, raffigurato nella figura 2, comprende un componente di acquisizione 401, il quale è configurato per acquisire periodicamente, in modo massivo, con un periodo di acquisizione prefissato, in una fase di ricerca delle criticità, da uno o più dei dispositivi operativi sopra indicati 301, 302, 303, 304, informazioni di processo ed azioni di conduzione.

Le informazioni di processo sono variabili durante un funzionamento della macchina automatica 2 e sono lette o registrate dal componente di acquisizione 401.

Le azioni di conduzione, invece, influiscono operativamente su un funzionamento della macchina automatica 2. Nel dettaglio, le azioni di conduzione comprendono tutte le azioni tramite le quali un operatore prossimo alla macchina automatica oppure un sistema automatico “remoto” (non illustrato), il quale sia “in collegamento” con l’apparecchiatura di controllo 3, può agire sulla macchina automatica 2 stessa, modificandone la conduzione.

Ne segue che le azioni di conduzione sono quindi anch’esse variabili durante il funzionamento della macchina automatica 2, possono anch’esse essere lette dal componente di acquisizione 401, ma diversamente dalle informazioni di processo, modificano la conduzione della macchina automatica 2.

Con il termine “remoto” si intende il fatto che il sistema automatico di interesse potrebbe essere collocato fisicamente all’interno dello spazio produttivo in cui si trova la macchina automatica 2, oppure potrebbe essere disposto al di fuori di detto spazio produttivo, in una diversa stanza oppure in un diverso stabile, o che potrebbe essere di proprietà dello stesso proprietario della macchina automatica oppure di un proprietario diverso. Si vedrà con maggiore dettaglio nel seguito cosa si intende con il termine “in collegamento”.

Il sistema di gestione 4 comprende un componente di memorizzazione 402, comprendente una piattaforma di memorizzazione 403, il quale è configurato per memorizzare le informazioni di processo e le azioni di conduzione nella detta fase di ricerca delle criticità, nella piattaforma di memorizzazione 403. Nel dettaglio, il componente di memorizzazione 402 è configurato per memorizzare le informazioni di processo e le azioni di conduzione acquisite in modo massivo dal componente di acquisizione 401.

Il sistema di gestione 4 comprende un componente di elaborazione 404, il quale è configurato per elaborare periodicamente, nella detta fase di ricerca delle criticità, con un periodo di elaborazione prefissato, il quale ha durata maggiore del periodo di acquisizione prefissato, le informazioni di processo e le azioni di conduzione memorizzate nella piattaforma di memorizzazione 403 per individuare un primo insieme di informazioni di processo tra di loro correlate, il cui andamento nel tempo evidenzia una criticità per la macchina automatica 2 ed un secondo insieme di azioni di conduzione, correlate tra di loro e correlate a detto primo insieme di informazioni di processo, il cui andamento nel tempo ha influenzato detta criticità.

Il periodo di acquisizione prefissato è impostabile ed è minore di un periodo di acquisizione massimo, per garantire che le informazioni di processo e le azioni di conduzione siano acquisite periodicamente con il periodo di acquisizione migliore. Ad esempio, il periodo di acquisizione massimo è pari a 5 minuti. Di preferenza, il periodo di acquisizione dalla apparecchiatura di controllo 3 è compreso in un intervallo tra 50 msec. e 1 sec. ma, ancora più preferibilmente, il periodo di acquisizione prefissato è pari a 100 msec.

Un periodo di acquisizione pari a 100 msec. garantisce la possibilità di acquisire ogni modifica delle informazioni di processo e delle azioni di conduzione, non appena si verificano, come nel seguito andremo a dettagliare e garantisce che le informazioni di processo e le azioni di conduzione siano acquisite in modo massivo.

In modo analogo, il periodo di elaborazione è impostabile ed è maggiore di un periodo di elaborazione minimo, per garantire che le informazioni di processo e le azioni di conduzione siano analizzate solo dopo essere state memorizzate, periodicamente con il periodo di acquisizione prefissato, per un lungo periodo di tempo. Ad esempio, il periodo di elaborazione minimo è pari ad un mese e, di preferenza, il periodo di elaborazione è compreso in un intervallo compreso tra due mesi e un anno ma, ancora più preferibilmente, il periodo di elaborazione è pari a otto mesi.

Grazie al fatto che il periodo di acquisizione massimo è minore, di preferenza molto minore, del periodo di elaborazione minimo viene garantito che il componente di acquisizione 401 acquisisca le informazioni di processo e le azioni di conduzione in modo massivo.

In altre parole, le informazioni di processo e le azioni di conduzione sono acquisite con frequenza elevata in modo massivo dal componente di acquisizione ma sono elaborate al contrario con frequenza molto bassa dal componente di elaborazione.

La piattaforma di memorizzazione 403 è quindi configurata per memorizzare un grande numero di informazioni di processo e di azioni di conduzione, e cioè la piattaforma di memorizzazione 403 è del tipo “big data”, essendo in grado di memorizzare in modo massivo.

Si noti che, in presenza di una pluralità di macchine automatiche 2 ed in presenza di una pluralità di apparecchiature di controllo configurate per controllare la pluralità di macchine 2, il componente di acquisizione 401 è configurato per acquisire periodicamente informazioni di processo ed azioni di conduzione da ciascuna apparecchiatura di controllo 3 configurata per controllare la macchina automatica 2 oppure la pluralità di macchine automatiche 2. In altre parole, il componente di acquisizione 401 è configurato per acquisire periodicamente informazioni di processo ed azioni di conduzione da tutto l’impianto produttivo e, analogamente, il componente di memorizzazione 402 è inoltre configurato per memorizzare le informazioni di processo e le azioni di conduzione di tutto l’impianto produttivo 1.

Grazie alla presenza del componente di elaborazione 404, configurato per individuare il primo insieme di informazioni di processo tra di loro correlate, il cui andamento nel tempo evidenzia una criticità per la macchina automatica 2, è possibile identificare una criticità nascosta, anche quando tale criticità non sia conosciuta né da un operatore esperto della macchina automatica 2 né da un progettista della macchina automatica 2. Al tempo stesso, grazie al fatto che il componente di elaborazione 404 è configurato per identificare anche il secondo insieme di azioni di conduzione, correlate tra di loro e correlate al primo insieme di informazioni di processo, il cui andamento nel tempo ha influenzato la criticità, è possibile identificare le azioni che hanno determinato le criticità e quindi cosa abbia modificato la conduzione della macchina automatica 2 tanto da far generare detta criticità.

In questo modo, è possibile acquisire in modo massivo ed elaborare in modo efficiente informazioni di processo ed azioni di conduzione dalla macchina automatica 2 per generare un nuovo tipo di impianto produttivo 1, e cioè un impianto produttivo che risponde ai requisiti della Industria 4.0.

Preferibilmente, per consentire al componente di elaborazione 404 di elaborare le informazioni di processo e le azioni di conduzione ed individuare le dette correlazioni tra le informazioni di processo del primo insieme e le azioni di conduzione del secondo insieme, il componente di memorizzazione 402 comprende preferibilmente un modulo di normalizzazione 408, il quale è configurato per attribuire a ciascuna informazione di controllo e a ciascuna azione di controllo, acquisita dal componente di acquisizione 401 un rispettivo istante di acquisizione per ottenere dalle informazioni di processo e dalle azioni di conduzione una rispettiva informazione di gestione datata cronologicamente.

Inoltre, il modulo di normalizzazione 408 è configurato per eliminare possibili duplicazioni di una medesima informazione di gestione, in modo da avere informazioni di gestione contenenti un contenuto informativo unico nella piattaforma di memorizzazione. Infine il modulo di normalizzazione 408 provvede ad eliminare dati spuri, dovuti a transitori di accensione o a rumore nella trasmissione.

Grazie al componente di memorizzazione 402, che elabora le informazioni di processo e le azioni di conduzione mediante il modulo di normalizzazione 408, le informazioni di processo e le azioni di conduzione sono datate, allineate e pulite nelle ridondanze, per poter derivare da esse informazioni di gestione significative per la macchina automatica 2 prima di memorizzare le stesse informazioni di gestione.

Il componente di elaborazione 404 comprende un modulo di intelligenza artificiale 405 ed un modulo di analisi big data 406, configurati rispettivamente per generare algoritmi ed analizzare le informazioni di gestione presenti nella piattaforma di memorizzazione 403 con detti algoritmi.

Il componente di elaborazione 404 comprende inoltre un modulo di analisi di tendenze 407, il quale è configurato, anch'esso, per analizzare le informazioni di gestione, generare una tendenza operativa come funzione delle informazioni di processo e delle azioni di conduzione e generare un modello di dati per individuare il primo insieme di informazioni di processo ed il secondo insieme di azioni di conduzione. Il modulo di analisi di tendenze 407 è configurato per interfacciarsi sia al modulo di intelligenza artificiale 405 che al modulo di analisi big data 406 per generare la detta tendenza operativa. Ad esempio, il modello di dati può essere generato dal modulo di analisi tendenze 407 tramite algoritmi creati dal modulo di intelligenza artificiale 405 sfruttando indicizzazioni di ricerca nella piattaforma di memorizzazione 403 create dal modulo di analisi big data 406.

Secondo una versione non raffigurata, il modulo di intelligenza artificiale 405 ed il modulo di analisi big data 406 sono assenti, in quanto il modulo di analisi di tendenze 407 è configurato per svolgere interamente od in parte le funzionalità dei rimanenti moduli.

Grazie al componente di elaborazione 404, comprendente il modulo di intelligenza artificiale 405, il modulo di analisi big data 406 ed il modulo di analisi di tendenze 407, il primo insieme di informazioni di processo ed il secondo insieme di azioni di conduzione sono identificate, tra tutte le informazioni di gestione presenti nella piattaforma di memorizzazione 403, in modo semplice ed efficiente.

Si noti che la piattaforma di memorizzazione 403 è realizzata mediante un server di memorizzazione 409 comprendente una pluralità di dischi replicati, ad esempio dischi magnetici e/o Solid State presentanti tecnologia RAID di ridondanza. Tra i dischi sui quali risiede la piattaforma di memorizzazione 403, uno può essere ad esempio estraibile “a caldo” e cioè senza interrompere un funzionamento dei rimanenti ed inoltre senza che il componente di memorizzazione 402 interrompa un proprio funzionamento.

In alternativa, la piattaforma di memorizzazione 403 può essere realizzata come una piattaforma cloud 410.

Si noti che la piattaforma di memorizzazione 403, il server di memorizzazione 409 e/o il cloud 410 sono “in collegamento” mediante una rete di comunicazione 411, ad esempio Internet.

Si precisa che, in questa domanda, i termini seguenti quali “server”, “sistema”, “componente”, “piattaforma”, “modulo”, “blocco”, fanno riferimento ad una o più entità collegate a, o che fanno parte di, un apparato informatico con una o più funzionalità specifiche, in cui tali entità possono essere hardware, una combinazione di hardware e software, oppure esclusivamente software. Ad esempio, un componente può essere, senza limitazione, un processo in esecuzione su un processore, un processore, un'unità disco rigido, più unità di archiviazione (di supporto di memorizzazione ottico o magnetico) tra cui una unità di archiviazione a stato solido; un oggetto; un eseguibile; un programma eseguibile da computer e / o un computer. A titolo illustrativo, sia un'applicazione in esecuzione su un server informatico che il server informatico stesso può essere considerato un componente. Uno o più componenti possono risiedere all'interno di un processo di esecuzione e un componente può essere localizzato su un computer e / o distribuito tra due o più computer. Inoltre, i componenti come qui descritti possono essere eseguiti da vari supporti di memorizzazione leggibili da computer aventi varie strutture di dati memorizzate su di essi.

Si vuole precisare che, in questa domanda, con il termine “in collegamento” si vuole precisare che un “server”, un “componente”, una “piattaforma”, un “modulo”, oppure un “blocco” possono interagire tra di loro tramite processi locali e / o remoti utilizzando la rete di comunicazione 411. La rete di comunicazione 411 può essere una rete locale oppure, più genericamente Internet, senza restrizione di generalità.

Secondo una forma di realizzazione preferita, il sistema di gestione 4 comprende un server di gestione criticità (non illustrato) che comprende il componente di acquisizione 401 ed il componente di memorizzazione 402, i quali sono tra di loro in collegamento mediante la rete di comunicazione 411. Il componente di elaborazione 404, che accede alla piattaforma di memorizzazione 403, può essere sullo stesso server di gestione criticità oppure su un server di ricerca delle criticità (non illustrato), collocato in remoto rispetto al server di gestione criticità, il quale accede, ad esempio, al disco 409a estratto “a caldo” in un luogo diverso da quello in cui la macchina automatica 2 è collocata. A titolo di esempio, il disco estratto a caldo 409a può essere copiato in un’altra piattaforma di memorizzazione (non illustrata) collocata presso il produttore della macchina automatica 2, presso il quale può anche essere collocato il componente di elaborazione 404.

Il sistema di gestione 4 comprende inoltre un componente di regolazione 412, il quale è configurato per modificare, durante una fase operativa della macchina automatica 2, le azioni di conduzione del secondo insieme della apparecchiatura di controllo 3 per influenzare le informazioni di processo del primo insieme, allo scopo di ridurre la criticità e migliorare un funzionamento della macchina automatica 2. Il componente di regolazione 412, in altre parole, legge le informazioni di processo del primo insieme dalla piattaforma di memorizzazione 403, e modifica le azioni di conduzione del secondo insieme per effettuare una regolazione della macchina automatica 2.

Ne segue che, grazie al componente di regolazione 412, che interviene in una fase operativa della macchina automatica 2 modificando le azioni di conduzione del secondo insieme, non solo la criticità viene individuata ma la macchina automatica 2 è anche regolata per evitare il ripetersi della criticità individuata. La criticità, essendo diventata nota, viene pertanto corretta.

La fase operativa, nella quale il componente di regolazione 412 interviene, è successiva alla fase di ricerca delle criticità. In tale fase operativa, in cui la criticità è già stata individuata, non è necessario che il componente di acquisizione 401 acquisisca la pluralità delle informazioni di processo e delle azioni di conduzione della apparecchiatura di controllo 3. Il componente di acquisizione può infatti acquisire, con il periodo di acquisizione prefissato, esclusivamente il primo insieme di informazioni di processo ed il secondo insieme di azioni di conduzione che il componente di elaborazione 404 ha individuato come correlate tra di loro come precedentemente indicato. Ancora, il componente di memorizzazione 402 può essere configurato per memorizzare esclusivamente le informazioni di processo del primo insieme e le azioni di conduzione del secondo insieme.

Il componente di acquisizione 401, nella fase operativa, può acquisire dalla apparecchiatura di controllo 3 meno informazioni di processo ed azioni di conduzione rispetto a quanto necessario nella fase di ricerca delle criticità. Nella fase operativa, in altre parole, non è più necessaria una acquisizione massiva di informazioni di processo ed azioni di conduzione dalla macchina automatica 2.

Abbiamo detto che l’apparecchiatura di controllo 3 comprende una pluralità di dispositivi operativi, quali ad esempio una interfaccia operatore 301, una unità di controllo 302, un dispositivo di rilevazione 303 di una qualità dell’articolo da fumo e/o almeno un dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304.

Le informazioni di processo comprendono uno o più dei seguenti gruppi di dati da acquisire da uno o più dei detti dispositivi operativi 301, 302, 303, 304:

- un gruppo di dati operativi, i quali sono contenuti nella interfaccia operatore 301 e/o nella unità di controllo 302 e/o nel dispositivo di rilevazione 303 della qualità e/o nel dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304;

- un gruppo di dati di intervento, i quali sono memorizzati nella interfaccia operatore 301 per tenere traccia delle interazioni di un operatore con l’interfaccia operatore 301 stessa;

- un gruppo di dati storici, i quali sono memorizzati in rispettivi dispositivi di memorizzazione nella interfaccia operatore 301 e/o nel dispositivo di rilevazione 303 della qualità e/o nel dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304, i quali derivano dal gruppo di dati operativi e possono essere dati statistici e/o aggregati.

L’unità di controllo 302, configurata per controllare gli organi operativi della macchina automatica 2, mediante il controllo di attuatori e motori, tramite la pluralità di dispositivi di campo F e di sensori S, comprende un programma di automazione industriale nel quale i dati operativi sono le variabili definite per il controllo della macchina automatica 2, indicanti in altre parole lo stato degli organi operativi, ed inoltre le variabili definite per gestire il programma di automazione industriale stesso. Allo stesso tempo, gli stessi dati operativi della unità di controllo possono essere visualizzati nella interfaccia operatore 301, in quanto l’interfaccia operatore 301 ha necessità di acquisirli per necessità di visualizzazione rivolta ad un operatore. L’interfaccia operatore 301 può, tuttavia, contenere ulteriori dati operativi, ad esempio variabili utilizzate per configurare la visualizzazione della interfaccia operatore 301 stessa, che indicano lo stato della configurazione della interfaccia operatore 301, che sono state definite da un progettista per configurare l’interfaccia operatore 301.

Analogamente, i dati operativi possono essere le variabili definite per il controllo del dispositivo di rilevazione 303 della qualità oppure del dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304.

I dati di intervento sono memorizzati nella interfaccia operatore 301 e memorizzano una sequenza di interazioni dell’operatore con l’interfaccia operatore stessa che potrebbero influire sulla conduzione della macchina automatica 2.

I dati storici, memorizzati nella interfaccia operatore 301 e/o nel dispositivo di rilevazione 303 della qualità e/o nel dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304, sono dati che ciascun dispositivo memorizza a scopi di visualizzazione ed analisi statistica dello storico. Ad esempio, nella interfaccia operatore 301, i dati storici possono essere i dati di produzione e scarti nei tre turni lavorativi precedenti, che sono sicuramente derivati da dati variabili del gruppo di dati operativi ma sono successivamente elaborati. Un dato aggregato potrebbe essere, ad esempio, un dato storico di una efficienza produttiva, che deriva da più dati storici e da più dati operativi mediante una formula ed un calcolo.

Considerando ora di nuovo la pluralità di dispositivi operativi 301, 302, 303, 304, le azioni di conduzione da acquisire da uno o più dei detti dispositivi operativi 301, 302, 303, 304 comprendono uno o più dei seguenti gruppi di dati:

- un gruppo di parametri di conduzione, i quali sono contenuti nella interfaccia operatore 301 e/o nella unità di controllo 302 e/o nel dispositivo di rilevazione della qualità 303 e/o nel dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304, una cui modifica determina una modifica operativa della macchina automatica;

- un gruppo di azioni di intervento eseguite da un operatore, una cui azione interviene direttamente sul funzionamento della macchina automatica 2 e sono memorizzate nella unità di controllo 302 per tenere traccia delle interazioni dell’operatore con la macchina automatica 2;

- un gruppo di dati di emergenza, i quali memorizzati esclusivamente quando richiesto da parte di un operatore.

I parametri di conduzione sono contenuti nel programma di automazione dell’unità di controllo 302 che controlla il funzionamento della macchina automatica 2 e sono modificabili, da interfaccia operatore 301, quando, ad esempio, occorre variare un formato produttivo della macchina automatica 2. Ciascun parametro può essere singolarmente modificato da interfaccia operatore 301. In alternativa, i parametri sono aggregati in liste, contenute in una o più ricette di produzione e le ricette di produzione sono contenute nella interfaccia operatore 301 e modificabili nella interfaccia operatore 301 prima di essere inviate alla unità di controllo.

In modo analogo, i parametri di conduzione sono anche contenuti nel dispositivo di rilevazione della qualità 303 e/o nel dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304 per consentire la configurazione di questi ultimi.

Le azioni di intervento sono legate ad azioni di un operatore, ad esempio la pressione di un pulsante di emergenza (non illustrato) nella macchina automatica 2 oppure l’apertura di una porta di protezione (non illustrata) disposta a separare uno spazio di collocamento degli organi operativi da uno spazio di sicurezza per l’operatore.

I dati di emergenza sono memorizzati nella interfaccia operatore 301 e nella unità di controllo 302 e descrivono lo stato degli elementi hardware e/o software che definiscono detta interfaccia operatore 301 e detta unità di controllo 302, al momento in cui l’operatore preme un pulsante dedicato.

Il componente di acquisizione 401 comprende un modulo online di acquisizione 413 del gruppo di dati operativi, del gruppo di dati di intervento, del gruppo di parametri di conduzione e del gruppo di azioni di intervento. Per ricevere richieste online di acquisizione, ciascun dispositivo operativo, tra l’interfaccia operatore 301, l’unità di controllo 302, il dispositivo di rilevazione 303 di una qualità dell’articolo da fumo e/o il dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304, comprende un rispettivo blocco online di ricezione 414 configurato per ricevere le richieste provenienti dal modulo on line di acquisizione 413 e restituire i dati da acquisire richiesti al modulo on line di acquisizione 413. Ciascun dato da acquisire è identificato tramite un nome che è una stringa alfanumerica.

In altre parole, vantaggiosamente, ciascun dispositivo operativo 301, 302, 303, 304 comprende un proprio blocco online di ricezione 414 per gestire le richieste provenienti dal componente di acquisizione 401. Ad esempio, nell’unità di controllo 302 il blocco online di ricezione 414 si aggiunge al programma di automazione dell’unità di controllo 302 stessa. Nella interfaccia operatore 302, il blocco online di ricezione 414 si può aggiungere ad un programma di visualizzazione della interfaccia stessa.

Ciascun dispositivo operativo 301, 302, 303, 304 può opzionalmente comprendere, in aggiunta, un blocco online di disaccoppiamento 415, collegato al blocco online di ricezione 414, configurato per ricevere le richieste provenienti dal modulo on line di acquisizione 413, adattare le richieste al tipo di dispositivo operativo 301, 302, 303, 304 e restituire i dati da acquisire richiesti al modulo on line di acquisizione 413, rendendo indipendente il modulo on line di acquisizione 413 dal tipo di dispositivo operativo 301, 302, 303, 304 da cui acquisire.

In altre parole, grazie al modulo on line di disaccoppiamento 415, il modulo on line di acquisizione 413 rimane invariato anche al variare del tipo, e cioè modello e/o produttore e/o versione, di dispositivo operativo 301, 302, 303, 304 impiegato, dal momento che il modulo online di disaccoppiamento 415 di ciascun dispositivo operativo è progettato in modo specifico per presentare una interfaccia invariante nel tempo dal lato del modulo online di acquisizione 413 ed una interfaccia sempre compatibile con il dispositivo operativo 301, 302, 303, 304 in cui è installato, dal lato del dispositivo operativo 301, 302, 303, 304 stesso.

Si aggiunge che il modulo online di acquisizione 413 comprende un blocco online di configurazione (non illustrato) il quale è configurato per inviare a ciascun blocco online di ricezione 414, oppure a ciascun blocco online di disaccoppiamento 415, in una fase di configurazione della acquisizione online, una pluralità di mappe online di configurazione (non illustrate), tra le quali sono identificabili una pluralità di mappe online ad eventi ed una pluralità di mappe online a richiesta.

Ciascuna mappa inviata ad un dispositivo operativo 301, 302, 303, 304, nella fase di configurazione della acquisizione online, è opportunamente configurata per rendere efficiente l’acquisizione stessa.

Ciascuna mappa online ad eventi contiene un elenco di dati da acquisire ed un rispettivo periodo di acquisizione prefissato, impostabile per ciascuna mappa.

Infatti, dopo aver ricevuto la mappa online ad eventi dal modulo di configurazione, il blocco online di ricezione 414 oppure il blocco online di disaccoppiamento 415 sono configurati per generare periodicamente secondo il rispettivo periodo di acquisizione prefissato, un elenco di dati acquisiti, in modo tale che il modulo online di acquisizione 413 riceva periodicamente in una fase operativa della acquisizione, l’elenco di dati acquisiti senza necessità di ulteriori richieste.

I dati della mappa online ad eventi sono inviati da ciascun dispositivo operativo al modulo online di acquisizione 413 senza necessità di ulteriori richieste dal parte di quest’ultimo.

Opzionalmente, per ridurre una quantità di dati trasmessi, ciascun modulo online di ricezione 414, oppure ciascun modulo online di disaccoppiamento 415, possono inviare esclusivamente i dati della mappa variati in un ultimo periodo di acquisizione. Per quanto riguarda invece le mappe online a richiesta, ciascuna di esse è identificata mediante un nome, contiene un elenco di dati da acquisire ed è associata ad un rispettivo periodo di acquisizione prefissato, il quale è impostabile.

Il modulo online di acquisizione 413 è configurato per richiedere al blocco online di ricezione 414, oppure al blocco online di disaccoppiamento 415, periodicamente, con un rispettivo periodo di acquisizione prefissato, l’acquisizione dei dati di una mappa identificata esclusivamente mediante il nome e per ricevere il rispettivo elenco di dati acquisiti.

Opzionalmente, anche per le mappe online a richiesta, vale quanto detto in precedenza per le mappe online ad eventi e cioè, allo scopo di ridurre una quantità di dati trasmessi, ciascun modulo online di ricezione 414, oppure ciascun modulo online di disaccoppiamento 415, può inviare esclusivamente i dati della mappa variati in un ultimo periodo di acquisizione.

Vantaggiosamente, grazie alle mappe online a richiesta, può essere associato un solo nome ad un elenco di dati da acquisire in una fase di configurazione della acquisizione in modo tale che, successivamente, non sia necessario identificare i diversi dati dell’elenco con i rispettivi nomi. Preferibilmente, le mappe online a richiesta sono memorizzate nel blocco online di disaccoppiamento 415 che memorizza ciascun nome dei dati delle mappe online a richiesta, in modo tale da accedere, nel rispettivo dispositivo operativo, mediante tali nomi, ai dati da acquisire. Vantaggiosamente, dal momento che ciascun nome di un dato da acquisire del dispositivo operativo è una stringa alfanumerica, la fase di configurazione della acquisizione online consente di prescindere, nella fase operativa della acquisizione, dai nomi alfa numerici di ciascun dato da acquisire e consente di ridurre, pertanto, una quantità di dati trasmessi.

Preferibilmente, le mappe online a richiesta sono di quattro diversi tipi, ciascuna associata ad un rispettivo periodo di acquisizione, oppure viceversa, ad una diversa frequenza di acquisizione, ad esempio ad una frequenza di acquisizione “fast”, “medium”, “slow”, “very slow”.

Il modulo online di acquisizione 413 è configurato per acquisire i dati di ciascuna mappa online a richiesta con il rispettivo periodo di acquisizione, o anche con la rispettiva frequenza di acquisizione, e pertanto una mappa online a richiesta da acquisire in modalità “fast” sarà acquisita più frequentemente di quella in modalità “medium”, “slow”, oppure “very slow”.

Il componente di acquisizione 401 comprende inoltre un modulo offline di acquisizione 416 del gruppo di dati storici. A tale scopo, ciascun dispositivo operativo, tra l’interfaccia operatore 301, il dispositivo di rilevazione 303 della qualità, e/o il dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304, comprende un rispettivo blocco offline di ricezione 417, il quale è configurato per ricevere le richieste provenienti dal modulo offline di acquisizione 416 e restituire i dati richiesti al modulo offline di acquisizione 416.

Ciascun dispositivo operativo 301, 303, 304, comprende in aggiunta un blocco offline di disaccoppiamento 418 collegato al blocco offline di ricezione 417, il quale è configurato per ricevere le richieste provenienti dal modulo offline di acquisizione 416, adattare le richieste al tipo di dispositivo operativo 301, 303, 304 e restituire i dati offline richiesti al modulo offline di acquisizione 416, rendendo indipendente il modulo offline di acquisizione 416 dal tipo di dispositivo operativo 301, 303, 304 da cui acquisire.

I dati storici acquisiti dal modulo offline di acquisizione sono memorizzati sotto forma di files in una rispettiva cartella del rispettivo dispositivo operativo 301, 303, 304.

Di nuovo, in modo analogo a quanto detto per il modulo online di disaccoppiamento 415, il modulo offline di disaccoppiamento 418 di ciascun dispositivo operativo 301, 303, 304 è progettato in modo specifico per presentare una interfaccia invariante nel tempo dal lato del modulo offline di acquisizione 416 ed una interfaccia sempre compatibile con il dispositivo operativo 301, 303, 304 in cui è installato, dal lato del dispositivo operativo 301, 303, 304 stesso.

Vantaggiosamente, il modulo offline di acquisizione 416 comprende un blocco offline di configurazione (non illustrato), il quale è configurato per inviare a ciascun blocco offline di ricezione 417, oppure alternativamente a ciascun blocco offline di disaccoppiamento 418, in una fase di configurazione della acquisizione offline, una pluralità di mappe offline ad eventi, ciascuna mappa offline ad eventi contenendo un elenco di dati offline da acquisire ed un rispettivo periodo di acquisizione prefissato, impostabile.

Grazie alle mappe offline ad eventi, il blocco offline di ricezione 417 oppure il blocco offline di disaccoppiamento 418 sono configurati per generare periodicamente secondo il rispettivo periodo di acquisizione prefissato un elenco di dati offline acquisiti, in modo tale che il modulo offline di acquisizione 416 riceva periodicamente in una fase operativa della acquisizione, l’elenco di dati offline acquisiti senza necessità di ulteriori richieste. Vantaggiosamente, per ridurre una quantità di dati trasmessi, i dati offline sono inviati dal blocco offline di ricezione 417 oppure dal blocco offline di disaccoppiamento 418 solo se si sono presentate variazioni in un ultimo periodo di acquisizione.

Ad esempio, ciascuna mappa offline ad eventi contiene una pluralità di files, identificati sia come nome sia come cartella di origine, in cui, per ciascun file può essere ad esempio specificata la frequenza di aggiornamento oppure se si desidera il file solo a fronte di un cambiamento.

Il blocco offline di ricezione 417 comprende inoltre una porzione di memorizzazione condivisa (non illustrata) direttamente accessibile, in modo tale che il modulo offline di acquisizione 416 possa leggere tale porzione di memorizzazione direttamente, senza ulteriori richieste, con accesso diretto.

Si aggiunge che il componente di acquisizione 401 comprende anche un modulo online di emergenza (non raffigurato) di un gruppo di dati di emergenza, il quale è attivabile solo su emergenza, quando richiesto da operatore, ad esempio quando si verifica un arresto non previsto degli elementi informatici in uno dei dispositivi operativi 301, 302, 303, 304, della apparecchiatura di controllo 3.

In uso, viene fornito un metodo per la gestione di criticità in un impianto produttivo 1 di articoli da fumo, in cui l’impianto 1 comprende almeno una macchina automatica 2 di produzione dei detti articoli da fumo e la detta macchina automatica 2 comprende almeno una apparecchiatura di controllo 3, configurata per controllare la macchina automatica 2, che comprende una pluralità di dispositivi operativi quali almeno una interfaccia operatore 301, almeno una unità di controllo 302, almeno un dispositivo di rilevazione 303 di una qualità dell’articolo da fumo e/o almeno un dispositivo di analisi ambientale ed energetica 304.

Il metodo di gestione di criticità comprende

- acquisire periodicamente con un periodo di acquisizione prefissato, in una fase di ricerca delle criticità, in modo massivo, informazioni di processo ed azioni di conduzione da uno o più dei dispositivi operativi 301, 302, 303, 304, le azioni di conduzione influendo operativamente su un funzionamento della macchina automatica 2;

- memorizzare, nella detta fase di ricerca delle criticità, le informazioni di processo e le azioni di conduzione in una piattaforma di memorizzazione;

- elaborare periodicamente, nella detta fase di ricerca delle criticità, con un periodo di elaborazione prefissato, il quale ha durata maggiore del periodo di acquisizione prefissato, le informazioni di processo ed azioni di conduzione memorizzate nella piattaforma di memorizzazione;

- individuare un primo insieme di informazioni di processo tra di loro correlate, il cui andamento nel tempo evidenzia una criticità per la macchina automatica ed un secondo insieme di azioni di conduzione, correlate tra di loro e correlate a detto primo insieme di informazioni di processo, il cui andamento nel tempo ha influenzato detta criticità. Grazie al metodo di gestione della presente invenzione, che prevede in una fase di ricerca delle criticità di acquisire periodicamente informazioni di processo ed azioni di conduzione dalla apparecchiatura di controllo e di elaborare periodicamente le dette informazioni di processo ed azioni di conduzione, e grazie al fatto che il metodo prevede un periodo di acquisizione minore del periodo di elaborazione, per acquisire in modo massivo, è possibile individuare il primo insieme di informazioni di processo tra di loro correlate, il cui andamento nel tempo evidenzia una criticità per la macchina automatica.

Non solo, il metodo di gestione della presente invenzione consente di individuare un secondo insieme di azioni di conduzione, correlate tra di loro e correlate a detto primo insieme di informazioni di processo, il cui andamento nel tempo ha influenzato la detta criticità e pertanto consente di individuare cosa abbia modificato la conduzione della macchina automatica 2 tanto da far generare la criticità.

Il metodo di gestione prevede anche che la fase di memorizzare le informazioni di processo e le azioni di conduzione sia preceduta dalla fase di normalizzare tali informazioni di processo e le azioni di conduzione. Tale fase di normalizzare prevede di attribuire a ciascuna informazione di processo e a ciascuna azione di conduzione un rispettivo istante di acquisizione, in modo tale da ottenere, dalle informazioni di processo e dalle azioni di conduzione, informazioni di gestione datate cronologicamente. La fase di normalizzare prevede anche la fase di eliminare una possibile duplicazione di una medesima informazione di gestione.

Grazie alla fase di normalizzazione, le informazioni di gestione derivano direttamente dalle informazioni di processo e dalle azioni di conduzione ma sono tra di loro confrontabili sia cronologicamente che come contenuto informativo, dal momento che viene eliminata una possibile duplicazione di una medesima informazione di gestione. Nella fase di ricerca delle criticità il metodo della presente invenzione consente pertanto di elaborare informazioni di processo ed azioni di conduzione acquisite massivamente e memorizzate in una piattaforma di memorizzazione di tipo “big data”, utilizzando intelligenza artificiale e metodi di analisi “big data” applicati alle informazioni di gestione per identificare il secondo insieme di azioni di conduzione, correlate tra di loro e correlate al primo insieme di informazioni di processo, il cui andamento nel tempo ha influenzato detta criticità.

Vantaggiosamente, il metodo prevede di analizzare nel tempo le tendenze nelle informazioni di gestione e generare una tendenza operativa, in funzione delle informazioni di processo e delle azioni di conduzione, creando un modello di dati per individuare il primo insieme di informazioni di processo ed il secondo insieme di azioni di conduzione.

Analizzando nel tempo le tendenze tra informazioni di gestione tra di loro diverse è quindi possibile determinare la presenza di informazioni di gestioni tra loro correlate. Il metodo di gestione prevede una fase di utilizzare un componente di acquisizione 401, un componente di memorizzazione 402 ed un componente di elaborazione 403 di un server di gestione e di collegare tra di loro i vari componenti tramite Internet. Grazie al collegamento tramite Internet, non ha importanza dove siano fisicamente collocati i diversi componenti. In altre parole, Internet consente di collocare il server di gestione all’interno dello spazio produttivo della macchina automatica 2, oppure al di fuori di esso, anche a molta distanza dalla macchina automatica. Il metodo di gestione secondo la presente invenzione prevede infatti di far interagire i diversi componenti tramite processi locali oppure remoti utilizzando la rete di comunicazione 411.

Il metodo di gestione della presente invenzione, dopo la fase di analisi della criticità prevede la fase di modificare, durante una fase operativa della macchina automatica 2, le azioni di conduzione del secondo insieme per influenzare le informazioni di processo del primo insieme, riducendo detta criticità e migliorando un funzionamento della macchina automatica.

Grazie al metodo di gestione della presente invenzione, sono quindi modificate le azioni di conduzione del secondo insieme, correlate alle informazioni di processo del primo insieme, per migliorare l’efficienza produttiva della macchina automatica 2 stessa.

Inoltre, nella fase operativa, il metodo di gestione comprende la fase di acquisire, con il periodo di acquisizione prefissato, esclusivamente il primo insieme di informazioni di processo ed il secondo insieme di azioni di conduzione ed inoltre comprende la fase di memorizzare esclusivamente il primo insieme di informazioni di processo ed il secondo insieme di azioni di conduzione.

In altre parole, dopo la fase di ricerca delle criticità, è prevista una fase operativa della macchina automatica 2 in cui non è più necessario acquisire massivamente tutte le informazioni di processo e le azioni di conduzione possibili ma è sufficiente acquisirne solo quelle necessarie alla regolazione e alla conduzione ottimale della macchina automatica 2.

Grazie al metodo di gestione della presente invenzione, acquisendo in modo massivo ed elaborando in modo efficiente informazioni di processo ed azioni di conduzione dalla macchina automatica 2, evidenziando criticità nascoste della stessa, viene ad essere creato un nuovo tipo di impianto produttivo 1, e cioè un impianto produttivo 1 che risponde ai requisiti della Industria 4.0.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema (4) per la gestione di criticità in un impianto produttivo (1) di articoli da fumo, in cui l’impianto produttivo (1) comprende almeno una macchina automatica (2) di produzione dei detti articoli da fumo e la detta macchina automatica (2) comprende almeno una apparecchiatura di controllo (3), configurata per controllare la macchina automatica (2), che comprende una pluralità di dispositivi operativi (301; 302; 303; 304) quali almeno una interfaccia operatore (301), almeno una unità di controllo (302), almeno un dispositivo di rilevazione (303) di una qualità dell’articolo da fumo e/o almeno un dispositivo di analisi ambientale ed energetica (304); in cui il sistema (4) comprende: - un componente di acquisizione (401) configurato per acquisire periodicamente in modo massivo con un periodo di acquisizione prefissato, in una fase di ricerca delle criticità, da uno o più dei detti dispositivi operativi (301; 302; 303; 304), informazioni di processo ed azioni di conduzione, le azioni di conduzione influendo operativamente su un funzionamento della macchina automatica (2); - un componente di memorizzazione (402) comprendente una piattaforma di memorizzazione (403), il quale è configurato per memorizzare le informazioni di processo e le azioni di conduzione nella piattaforma di memorizzazione (403), nella detta fase di ricerca delle criticità; - un componente di elaborazione (404) configurato per elaborare periodicamente, nella detta fase di ricerca delle criticità, con un periodo di elaborazione prefissato, il quale ha durata maggiore del periodo di acquisizione prefissato, le informazioni di processo e le azioni di conduzione memorizzate nella piattaforma di memorizzazione (403) per individuare un primo insieme di informazioni di processo tra di loro correlate, il cui andamento nel tempo evidenzia una criticità per la macchina automatica (2) ed un secondo insieme di azioni di conduzione, correlate tra di loro e correlate a detto primo insieme di informazioni di processo, il cui andamento nel tempo ha influenzato detta criticità.
2. 2) Sistema secondo la rivendicazione 1, e comprendente inoltre un componente di regolazione (412), il quale è configurato per modificare, durante una fase operativa della macchina automatica (2), successiva alla detta fase di ricerca della criticità, dette azioni di conduzione del secondo insieme per influenzare dette informazioni di processo del primo insieme, riducendo detta criticità e migliorando un funzionamento della macchina automatica (2).
3. 3) Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui il componente di acquisizione (401) è configurato per acquisire, nella detta fase operativa, con il periodo di acquisizione prefissato, esclusivamente detto primo insieme di informazioni di processo e detto secondo insieme di azioni di conduzione; ed in cui il componente di memorizzazione (402) è configurato per memorizzare esclusivamente detto primo insieme di informazioni di processo e detto secondo insieme di azioni di conduzione.
4. 4) Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, ed in cui le informazioni di processo comprendono uno o più dei seguenti gruppi di dati da acquisire da uno o più dei detti dispositivi operativi (301; 302; 303; 304): - un gruppo di dati operativi, i quali sono contenuti nella interfaccia operatore (301) e/o nella unità di controllo (302) e/o nel dispositivo di rilevazione (303) della qualità e/o nel dispositivo di analisi ambientale ed energetica(304); - un gruppo di dati di intervento, i quali sono memorizzati nella interfaccia operatore (301) per tenere traccia delle interazioni di un operatore con l’interfaccia operatore (301) stessa; - un gruppo di dati storici, i quali sono memorizzati in rispettivi dispositivi di memorizzazione nella interfaccia operatore (301) e/o nel dispositivo di rilevazione (303) della qualità e/o nel dispositivo di analisi ambientale ed energetica (304), i quali derivano dal gruppo di dati operativi e possono essere dati statistici e/o aggregati; ed in cui le azioni di conduzione comprendono uno o più dei seguenti gruppi di dati da acquisire da uno o più dei detti dispositivi operativi (301; 302; 303; 304): - un gruppo di parametri di conduzione, i quali sono contenuti nella interfaccia operatore (301) e/o nella unità di controllo (302) e/o nel dispositivo di rilevazione (303) della qualità e/o nel dispositivo di analisi ambientale ed energetica (304), una cui modifica interviene direttamente sul funzionamento della macchina automatica (2); - un gruppo di azioni di intervento eseguite da un operatore, una cui azione interviene direttamente sul funzionamento della macchina automatica (2) e sono memorizzate nella unità di controllo (301) per tenere traccia delle interazioni dell’operatore con la macchina automatica (2); - un gruppo di dati di emergenza, i quali memorizzati esclusivamente quando richiesto da parte di un operatore.
5. 5) Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui il componente di acquisizione (401) comprende un modulo online di acquisizione (413) del gruppo di dati operativi, del gruppo di dati di intervento, del gruppo di parametri di conduzione e del gruppo di azioni di intervento; ed in cui ciascun dispositivo operativo (301; 302; 303; 304), tra l’interfaccia operatore (301), l’unità di controllo (302), il dispositivo di rilevazione (303) di qualità dell’articolo da fumo e/o il dispositivo di analisi ambientale ed energetica (304), comprende un rispettivo blocco online di ricezione (414) configurato per ricevere le richieste provenienti dal modulo online di acquisizione (413) e restituire i dati da acquisire richiesti al modulo online di acquisizione (413).
6. 6) Sistema secondo la rivendicazione 5, ed in cui ciascun dispositivo operativo (301; 302; 303; 304) comprende in aggiunta un blocco online di disaccoppiamento (415), collegato al blocco online di ricezione (414), configurato per ricevere le richieste provenienti dal modulo online di acquisizione (413), adattare le richieste al tipo di dispositivo operativo (301; 302; 303; 304) e restituire i dati da acquisire richiesti al modulo online di acquisizione (413), rendendo indipendente il modulo online di acquisizione (413) dal tipo di dispositivo operativo (301; 302; 303; 304) da cui acquisire.
7. 7) Sistema secondo la rivendicazione 5, oppure 6, in cui il modulo online di acquisizione (413) comprende un blocco online di configurazione il quale è configurato per inviare a ciascun blocco online di ricezione (414), oppure a ciascun blocco online di disaccoppiamento (415), in una fase di configurazione della acquisizione online, una pluralità di mappe online di configurazione, tra le quali sono identificabili una pluralità di mappe online ad eventi ed una pluralità di mappe online a richiesta.
8. 8) Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui ciascuna mappa online ad eventi contiene un elenco di dati da acquisire ed un rispettivo periodo di acquisizione prefissato, impostabile; il blocco online di ricezione (414) oppure il blocco online di disaccoppiamento (415) generando periodicamente secondo il rispettivo periodo di acquisizione prefissato un elenco di dati acquisiti, in modo tale che il modulo online di acquisizione (413) riceva periodicamente in una fase operativa della acquisizione, l’elenco di dati acquisiti senza necessità di ulteriori richieste, opzionalmente se i dati dell’elenco sono variati in un ultimo periodo di acquisizione.
9. 9) Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui ciascuna mappa online a richiesta è identificata mediante un nome e contiene un elenco di dati da acquisire; ciascuna mappa essendo associata ad un rispettivo periodo di acquisizione prefissato, impostabile, ed in cui il modulo online di acquisizione (413) è configurato per richiedere al blocco online di ricezione (414), oppure al blocco online di disaccoppiamento (415) periodicamente, con un rispettivo periodo di acquisizione prefissato, l’acquisizione dei dati di una mappa identificata esclusivamente mediante detto nome e per ricevere il rispettivo elenco di dati acquisiti.
10. 10) Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui il componente di acquisizione (401) comprende un modulo offline di acquisizione (416) del gruppo di dati storici; ed in cui ciascun dispositivo operativo (301; 302; 304), tra l’interfaccia operatore (301), il dispositivo di rilevazione (303) della qualità e/o il dispositivo di analisi ambientale ed energetica (304), comprende un rispettivo blocco offline di ricezione (417), il quale è configurato per ricevere le richieste provenienti dal modulo offline di acquisizione (416) e restituire i dati richiesti al modulo offline di acquisizione (416).
11. 11) Sistema secondo la rivendicazione 10, ed in cui ciascun dispositivo operativo (301; 302; 304) tra l’interfaccia operatore (301), il dispositivo di rilevazione (303) della qualità e/o il dispositivo di analisi ambientale ed energetica (304), comprende in aggiunta un blocco offline di disaccoppiamento (418) collegato al blocco offline di ricezione (417), il quale è configurato per ricevere le richieste provenienti dal modulo offline di acquisizione (416), adattare le richieste al tipo di dispositivo operativo (301; 302; 304) e restituire i dati offline richiesti al modulo offline di acquisizione (416), rendendo indipendente il modulo offline di acquisizione (416) dal tipo di dispositivo operativo (301; 302; 304) da cui acquisire.
12. 12) Sistema secondo la rivendicazione 11, in cui il modulo offline di acquisizione (416) comprende un blocco offline di configurazione il quale è configurato per inviare a ciascun blocco offline di ricezione (417) e/oppure a ciascun blocco offline di disaccoppiamento (418), in una fase di configurazione della acquisizione offline, una pluralità di mappe offline ad eventi, ciascuna mappa offline ad eventi contenendo un elenco di dati offline da acquisire ed un rispettivo periodo di acquisizione prefissato, impostabile, il blocco offline di ricezione (417) oppure il blocco offline di disaccoppiamento (418) generando periodicamente secondo il rispettivo periodo di acquisizione prefissato un elenco di dati offline acquisiti, in modo tale che il modulo offline di acquisizione (416) riceva periodicamente in una fase operativa della acquisizione, l’elenco di dati offline acquisiti senza necessità di ulteriori richieste, se i dati offline dell’elenco da acquisire sono variati in un ultimo periodo di acquisizione.
13. 13) Sistema secondo una delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui il blocco offline di ricezione (417) comprende una porzione di memorizzazione condivisa, direttamente accessibile, ed in cui il modulo offline di acquisizione (416) può leggere detta porzione di memorizzazione direttamente accessibile.
14. 14) Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui il componente di acquisizione (401) comprende un modulo online di emergenza del gruppo di dati di emergenza, attivabile solo su emergenza, quando richiesto da operatore.
15. 15) Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la piattaforma di memorizzazione (403) è realizzata: mediante un server di memorizzazione (409) comprendente una pluralità di dischi replicati, ad esempio dischi magnetici e/o Solid State presentanti tecnologia RAID di ridondanza, uno di questi essendo estraibile senza interrompere un funzionamento dei rimanenti; e/o mediante una piattaforma cloud (410) collegata attraverso una rete di comunicazione (411), ad esempio Internet.
16. 16) Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il periodo di acquisizione prefissato è impostabile ed è minore di un periodo di acquisizione massimo ed in cui il periodo di elaborazione è impostabile ed è maggiore di un periodo di elaborazione minimo, in modo tale che il componente di acquisizione (401) acquisisca le informazioni di processo e le azioni di conduzione in modo massivo.
17. 17) Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il componente di memorizzazione (403) comprende un modulo di normalizzazione (408), configurato per attribuire a ciascuna informazione di processo e a ciascuna azione di conduzione un rispettivo istante di acquisizione, in modo tale da ottenere, da dette informazione di processo e da dette azioni di conduzione, informazioni di gestione datate cronologicamente; il modulo di normalizzazione (408) essendo inoltre configurato per eliminare una possibile duplicazione di una medesima informazione di gestione.
18. 18) Sistema secondo la rivendicazione 17, in cui il componente di elaborazione (404) comprende un modulo di intelligenza artificiale (405) ed un modulo di analisi big data (406), i quali sono configurati rispettivamente per generare algoritmi ed analizzare le informazioni di gestione presenti nella piattaforma di memorizzazione (403) con detti algoritmi.
19. 19) Sistema secondo la rivendicazione 17, oppure 18, in cui il componente di elaborazione (404) comprende in aggiunta un modulo di analisi di tendenze (407), il quale è configurato per analizzare le informazioni di gestione, generare una tendenza operativa come funzione delle informazioni di processo e delle azioni di conduzione e generare un modello di dati per individuare il primo insieme di informazioni di processo ed il secondo insieme di azioni di conduzione.
20. 20) Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, e comprendente inoltre un server di gestione criticità comprendente il componente di acquisizione, il componente di memorizzazione ed il componente di elaborazione, i quali sono collegati tra di loro tramite una rete di comunicazione (411), ad esempio Internet.
21. 21) Metodo per la gestione di criticità in un impianto produttivo (1) di articoli da fumo, in cui l’impianto (1) comprende almeno una macchina automatica (2) di produzione dei detti articoli da fumo e la detta macchina automatica (2) comprende almeno una apparecchiatura di controllo (3) della macchina automatica (2) configurata per controllare la macchina automatica (2) che comprende una pluralità di dispositivi operativi (301; 302; 303; 304) quali almeno una interfaccia operatore (301), almeno una unità di controllo (302), almeno un dispositivo di rilevazione (303) di una qualità dell’articolo da fumo e/o almeno un dispositivo di analisi ambientale ed energetica (304) correlato ad un uso della macchina automatica (2); in cui il metodo comprende: - acquisire periodicamente in modo massivo con un periodo di acquisizione prefissato, in una fase di ricerca delle criticità, informazioni di processo ed azioni di conduzione da uno o più dei detti dispositivi operativi (301; 302; 303; 304), le azioni di conduzione influendo operativamente su un funzionamento della macchina automatica (2); - memorizzare, nella detta fase di ricerca delle criticità, le informazioni di processo e le azioni di conduzione in una piattaforma di memorizzazione (403); - elaborare periodicamente, nella detta fase di ricerca delle criticità, con un periodo di elaborazione prefissato, il quale ha durata maggiore del periodo di acquisizione prefissato, le informazioni di processo e le azioni di conduzione memorizzate nella piattaforma di memorizzazione (403); - individuare in dette informazioni di processo e in dette azioni di conduzione memorizzate un primo insieme di informazioni di processo tra di loro correlate, il cui andamento nel tempo evidenzia una criticità per la macchina automatica (2) ed un secondo insieme di azioni di conduzione, correlate tra di loro e correlate a detto primo insieme di informazioni di processo, il cui andamento nel tempo ha influenzato detta criticità.