IT202100026480A1

IT202100026480A1 - Metodo per la regolazione di un sistema di produzione e/o confezionamento di articoli di consumo

Info

Publication number: IT202100026480A1
Application number: IT102021000026480A
Authority: IT
Inventors: Esposti Matteo Degli; Massimiliano Semati; Gabriele Fabbri; Giuliano Gamberini
Original assignee: Gd Spa
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2023-04-15
Also published as: WO2023062571A1

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo:

"Metodo per la regolazione di un sistema di produzione e/o confezionamento di articoli di consumo"

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione ? relativa ad un metodo per la regolazione di un sistema di produzione o confezionamento di articoli di consumo e al relativo sistema.

La presente invenzione trova vantaggiosa ma non limitativa applicazione in un sistema di macchine automatiche per la produzione e il confezionamento di pacchetti di sigarette, cui la trattazione che segue far? esplicito riferimento senza per questo perdere di generalit?.

ARTE ANTERIORE

Generalmente, gli impianti e i sistemi per la produzione di articoli da fumo in un ambiente manifatturiero del settore tabacco comprendono una pluralit? di macchine operatrici tra loro collegate lungo una linea comune di produzione. In particolare le macchine operatrici sono costituite, procedendo da monte a valle con riferimento alla citata linea di produzione, da una maker o macchina confezionatrice di sigarette, da una macchina confezionatrice di filtri, da una macchina mettifiltro, da una packer o macchina impacchettatrice di pacchetti di sigarette, da una macchina cellofanatrice, da una macchina steccatrice ed infine da una macchina cartonatrice in grado di imballare una pluralit? di stecche in pacchi, cartoni o scatoloni pronti per la spedizione. La spedizione degli scatoloni avviene con l'ausilio di un pallettizzatore di fine linea.

Le suddette macchine operatrici presentano tecnologie produttive profondamente diverse. Nel caso delle maker, il prodotto pu? considerarsi come un flusso di sigarette sostanzialmente continuo, al contrario delle packer, delle steccatrici e delle cartonatrici, in cui il prodotto ? senz?altro discreto e ben suddiviso. Inoltre, macchine automatiche come le maker necessitano di un operatore ad ogni fermo macchina, il quale infila il prodotto (ovvero il baco di tabacco) man mano che la macchina maker raggiunge la velocit? nominale di produzione; al contrario, le macchine discrete come la packer consentono una gestione del prodotto maggiormente automatica, in quanto le stesse possono svuotarsi, sospendere momentaneamente la produzione e ripartire in completa autonomia.

Ad oggi, per collegare queste diverse tecnologie produttive, tra una macchina operatrice e l?altra, specialmente tra la maker e la packer, e tra la packer e la cellofantrice, sono presenti delle macchine buffer o di accumulo, le quali consentono di innalzare l?efficienza del sistema permettendo a macchine consecutive di avere una produttivit? che non sia costantemente concorde. In particolare, le suddette macchine buffer consentono lo stoccaggio di milioni di semilavorati cos? da consentire alla macchina a valle (ad esempio una packer) di continuare la produzione anche in caso di stop della macchina a monte (ad esempio una maker) e viceversa. Nel primo caso, la macchina buffer tender? a svuotarsi fino alla ripresa produttiva della macchina a monte; nel secondo caso, la macchina buffer tender? a riempirsi fino alla ripresa produttiva della macchina a valle.

Per mantenere un?elevata efficienza della linea produttiva, le macchine buffer presentano oggigiorno dimensioni notevoli, le quali consentono di accumulare milioni di prodotti che garantiscono la produttivit? per qualche ora anche nel caso in cui una delle macchine operative si fermasse.

Tuttavia, macchine buffer di tali dimensioni comportano un apprezzabile incremento dei costi per la fornitura della linea, la sua manutenzione e il relativo consumo energetico. Inoltre, durante i tempi di accumulo il materiale presente all?interno delle macchine buffer viene esposto all?aria dello stabilimento determinando un rischio di contaminazione chimica del prodotto e/o una perdita di aroma.

Pertanto, ? sentito il bisogno di migliorare gli impianti e i sistemi per la produzione di articoli da fumo tenendo in considerazione quanto fin qui descritto.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione ? fornire un metodo per la regolazione di un sistema di produzione e/o confezionamento di articoli di consumo, il quale sia almeno parzialmente esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di semplice ed economica realizzazione.

In accordo con la presente invenzione, viene fornito un metodo per la regolazione di un sistema di produzione e/o confezionamento di articoli di consumo secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni allegate. Viene fornito anche il relativo sistema di produzione e/o confezionamento.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

? la figura 1 illustra uno schema della struttura di una linea per la produzione di articoli di consumo secondo una prima forma di attuazione della presente invenzione;

? la figura 2 illustra, con gli stessi criteri della figura 1, uno schema della struttura di una linea di produzione di articoli di consumo secondo una preferita seconda forma di attuazione della presente invenzione;

? la figura 3 illustra un diagramma di controllo di un sistema per la gestione della produzione o del confezionamento di un articolo di consumo in accordo con una forma di attuazione della presente invenzione in diverse configurazioni operative;

? la figura 4 illustra un diagramma di controllo di un sistema per la gestione della produzione o del confezionamento di un articolo di consumo in una prima configurazione operativa con una macchina in stop; e

? la figura 5 illustra un diagramma di controllo di un sistema per la gestione della produzione o del confezionamento di un articolo di consumo in una seconda configurazione operativa con una macchina in stop.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL?INVENZIONE

Nelle figure 1 e 2 ? indicato con 1 un sistema di produzione e/o confezionamento di articoli di consumo, ad esempio di articoli dell?industria del tabacco come le sigarette.

Il sistema 1 comprende una pluralit? di macchine 2, 2?, 2?? automatiche per la produzione e/o il confezionamento degli articoli di consumo disposte in serie rispettivamente tra loro a monte e a valle. Ad esempio, la macchina 2 ? una cosiddetta maker, la macchina 2? ? una cosiddetta packer e la macchina 2?? ? una macchina steccatrice. Ovviamente, altri tipi di macchine automatiche o come quelle sopra descritte possono essere inserite all?interno della serie o la serie stessa pu? essere composta da solo due macchine 2, 2?, 2?? automatiche. Nel seguito si intender? come ?macchina a monte? USM una macchina disposta, lungo un percorso produttivo che porta alla realizzazione e/o all?impacchettamento dell?articolo di consumo, prima di un?altra chiamata ?macchina a valle? DSM; in altre parole, la macchina 2 ? a monte rispetto alle macchine 2?, 2??, la macchina 2?? ? a valle rispetto alle macchine 2, 2? e la macchina 2? ? a valle rispetto alla macchina 2 e a monte rispetto alla macchina 2??.

Vantaggiosamente, il sistema 1 comprende almeno un elemento 3 di accumulo, il quale ? disposto in modo da essere intermedio tra la macchina USM a monte e la macchina DSM a valle. Ciascun elemento 3 di accumulo ? configurato per accumulare temporaneamente gli articoli di consumo in produzione.

Nella non limitativa forma di attuazione della figura 1, l?elemento 3 di accumulo ? indipendente dalle macchine 2, 2?, 2?? automatiche, ovvero costituisce a sua volta una macchina buffer interposta tra due macchine 2, 2?, 2?? operative della serie. Nella preferita e non limitativa forma di attuazione della figura 2, l?elemento 3 di accumulo ? integrato nella macchina USM a monte e/o nella macchina DSM a valle. In tal modo, le dimensioni dell?elemento 3 di accumulo possono essere contenute, riducendo costi e tempo di esposizione all?aria degli articoli semilavorati.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, come schematizzato nella non limitativa forma di attuazione della figura 2, almeno una macchina 2, 2?, 2?? comprende una pluralit? di elementi 3 di accumulo integrati al suo interno.

In alcuni casi non limitativi, l?elemento 3 di accumulo ? una vasca a seguito di una discesa (ad esempio a seguire di una stazione in cui viene applicato il filtro o tagliato il baco). In alternativa o in aggiunta, l?elemento 3 di accumulo ? un cosiddetto buffer dinamico, ovvero un contenitore configurato per variare la sua forma e/o la sua capacit? in funzione del numero di articoli di consumo presenti al suo interno.

Vantaggiosamente, il sistema 1 comprende inoltre un dispositivo 4 di rilevazione disposto in corrispondenza dell?elemento 3 di accumulo e configurato per rilevare il livello FD di riempimento dell?elemento di accumulo 3 stesso. In alternativa, il livello FD di riempimento indica la quantit? di articoli di consumo attualmente all?interno dell?elemento di accumulo. Il dispositivo 4 di rilevazione pu? essere un qualunque sensore di tipo noto (fisico o virtuale, ovvero un contatore) e pertanto non verr? maggiormente dettagliato nel seguito.

Il sistema 1 comprende inoltre una unit? 5 di controllo, la quale ? configurata per azionare la macchina USM a monte per lavorare gli articoli di consumo rispettivamente ad una prima velocit? NS1 nominale e la macchina DSM a valle per lavorare gli articoli di consumo ad una seconda velocit? NS2 nominale. In particolare, idealmente, durante una produzione continua, la velocit? NS1 nominale corrisponde alla velocit? NS2 nominale, cos? da poter mantenere gli elementi 3 di accumulo ad un livello FD di riempimento sostanzialmente costante. In alcuni casi non limitativi, l?unit? 5 di controllo comprende una pluralit? di unit? logiche 6, 6?, ciascuna rispettivamente associata ad una macchina 2, 2?, 2?? automatica o a un elemento 3 di accumulo.

Preferibilmente, l?unit? 5 di controllo ? configurata per comandare, in funzione del detto livello FD di riempimento e per un tempo di compensazione limitato, la macchina 2, 2?, 2?? automatica per lavorare gli articoli di consumo ad una rispettiva velocit? CVU e/o CVD di compensazione (a monte e/o a valle) che sia rispettivamente diversa dalla velocit? NS1 nominale e/o dalla velocit? NS2 nominale.

Nella non limitativa forma di attuazione della figura 1, ciascun elemento 3 di accumulo ha una rispettiva unit? 6? logica configurata per comunicare con le unit? 6 logiche della macchina USM a monte e della macchina DSM a valle. In particolare, le unit? 6 logiche sono configurate per inviare alle unit? 6? logiche dei segnali ST di stato (ad esempio lo stato produttivo, in pausa, in errore, la velocit? di produzione, ecc.) della macchina 2, 2?, 2?? automatica (a monte o a valle che sia) e ricevere dalle unit? 6? logiche degli elementi 3 di accumulo dei rispettivi segnali CMD di comando, i quali sono configurati per indicare alla macchina 2, 2?, 2?? se continuare a produrre alla rispettiva velocit? NS1, NS2 nominale o, diversamente, alla velocit? CVU, CVD di compensazione.

Nella non limitativa forma di attuazione della figura 2, essendo gli elementi 3 integrati all?interno delle singole macchine 2, 2?, 2?? automatiche, ciascuna unit? 6 logica comprende anche la relativa unit? 6? logica degli elementi 3 di accumulo presenti e lo scambio di segnali CMD, ST con le altre macchine 2, 2?, 2?? diventa bidirezionale, in funzione del grado di riempimento degli elementi 3 di accumulo. In alcuni casi non limitativi, una stessa macchina 2, 2?, 2?? automatica, nel caso in cui presentasse degli elementi 3 di accumulo intermedi (come la macchina 2 della figura 2), viene idealmente scomposta in pi? sezioni, ciascuna delle quali rappresenta una macchina USM a monte o una macchina DSM a valle. In altre parole, anche all?interno della stessa macchina 2, 2?, 2?? automatica possono essere comandate dall?unit? 5 di controllo delle velocit? produttive diverse, nominali e/o di compensazione.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, ad esempio nella non limitativa forma di attuazione della figura 2, ciascuno degli elementi 3 di accumulo ha una capienza tale da consentire un tempo di compensazione inferiore a 10 minuti, in particolare inferiore a 5 minuti.

Preferibilmente, l?unit? 5 di controllo ? configurata per controllare il livello FD di riempimento dell?elemento 3 di accumulo in tempo reale, comandando conseguentemente in tempo reale le macchine 2, 2?, 2?? secondo quanto descritto in questa sede. In altre parole, lo scambio di segnali CMD, ST avviene in tempo reale.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, viene fornito un metodo per la regolazione di un sistema 1 di produzione e/o confezionamento di articoli di consumo.

Il metodo comprende almeno le fasi di:

- azionare almeno due macchine 2, 2?, 2?? automatiche (che possano essere considerate l?una a monte o a valle dell?altra) per lavorare gli articoli di consumo rispettivamente alla velocit? NS1 nominale e alla velocit? NS2 nominale;

- definire il livello FD di riempimento dell?elemento 3 di accumulo intermedio tra le due macchine automatiche;

- comandare, in funzione del detto livello FD di riempimento e per un tempo di compensazione limitato, almeno una delle due macchine 2, 2?, 2?? automatiche per lavorare gli articoli di consumo ad una rispettiva velocit? CV di compensazione che sia rispettivamente diversa dalla velocit? NS1 nominale e/o dalla velocit? NS2 nominale.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, le velocit? CVU, CVD di compensazione della macchina USM a monte o della macchina DSM a valle sono superiori alle rispettive velocit? NS1 nominale e velocit? NS2 nominale. In particolare, il tempo di compensazione ? inferiore a 10 minuti. In altre parole, in questo caso, l?unit? 5 di controllo comanda almeno una delle macchine 2, 2?, 2?? automatiche della serie in modo da farle produrre in condizione di overspeed. Nel caso in cui sia la macchina USM a monte ad andare in overspeed (con la macchina DSM a valle a velocit? NS2), l?elemento 3 di accumulo intermedio tende a riempirsi; nel caso in cui sia la macchina DSM a valle ad andare in overspeed (con la macchina USM a valle a velocit? NS1), l?elemento 3 intermedio tende a svuotarsi degli articoli che contiene.

In alternativa o in aggiunta, le velocit? CVU, CVD di compensazione della macchina USM a monte o della macchina DSM a valle sono inferiori alle rispettive velocit? NS1 nominale e velocit? NS2 nominale. In altre parole, in questo caso, l?unit? 5 di controllo comanda almeno una delle macchine 2, 2?, 2?? automatiche della serie in modo da farle produrre in condizione di underspeed. Nel caso in cui sia la macchina USM a monte ad andare in underspeed (con la macchina DSM a valle a velocit? NS2), l?elemento 3 di accumulo intermedio tende a svuotarsi; nel caso in cui sia la macchina DSM a valle ad andare in underspeed (con la macchina USM a valle a velocit? NS1), l?elemento 3 intermedio tende a riempirsi degli articoli che contiene.

Nella figura 3, ? illustrata una non limitativa forma di attuazione in cui vengono correlate il livello FD di riempimento dell?elemento 3 di accumulo (ad esempio espresso in percentuale) e cinque diverse configurazioni operative (relative alla velocit? di produzione) tra due macchine 2, 2?, 2?? della serie, in particolare tra una macchina USM a monte e una macchina DSM a valle. In dettaglio, le cinque diverse configurazioni operative sono:

- NS1, NS2 in cui sia la macchina USM a monte, sia la macchina DSM a valle vengono comandate alle rispettive velocit? nominali; in tal modo, il livello FD di riempimento viene mantenuto costante;

- NS1, CVD+ in cui la macchina USM a monte viene comandata alla rispettiva velocit? nominale, mentre la macchina DSM a valle viene comandata con velocit? CVD di compensazione positiva (ovvero in overspeed); in tal modo, il livello FD di riempimento viene ridotto;

- SUS, CVD+ in cui la macchina USM a monte viene comandata per fermarsi (con un comando di stop), mentre la macchina DSM a valle viene comandata con velocit? CVD di compensazione positiva (ovvero in overspeed); in tal modo, il livello FD di riempimento viene fortemente ridotto;

- CVU+, NS2 in cui la macchina DSM a valle viene comandata alla rispettiva velocit? nominale, mentre la macchina USM a monte viene comandata con velocit? CVU di compensazione positiva (ovvero in overspeed); in tal modo, il livello FD di riempimento viene aumentato;

- CVU+, SDS in cui la macchina DSM a valle viene comandata per fermarsi (con un comando di stop), mentre la macchina USM a monte viene comandata con velocit? CVU di compensazione positiva (ovvero in overspeed); in tal modo, il livello FD di riempimento viene fortemente aumentato.

Per comodit?, nel seguito, le suddette configurazioni operative saranno indicate con i riferimenti a)-e) come indicato nella figura 3.

Pertanto, la figura 3 illustra la correlazione tra le configurazioni a)-e) operative e il livello FD di riempimento. In particolare, tale correlazione ? indicata dal profilo EP in riempimento se l?elemento 3 di accumulo ? in fase di riempimento (ovvero se il segno della derivata del livello FD di riempimento ? positivo) e dal profilo FP in svuotamento se l?elemento 3 di accumulo ? in fase di svuotamento (ovvero se il segno della derivata del livello FD di riempimento ? negativo).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, come illustrato nella non limitativa forma di attuazione della figura 5, le velocit? CVU, CVD di compensazione vengono comandate secondo profili FP, EP almeno parzialmente diversi in funzione del segno della derivata del grado di riempimento, ovvero se l?elemento 3 di accumulo ? in riempimento o in svuotamento. In altre parole, vantaggiosamente ma non necessariamente, i profili EP ed FP non sono tra loro sovrapposti, ovvero non esiste una correlazione strettamente lineare tra la configurazione a)-e) operativa attuale e il livello FD di riempimento dell?elemento 3 di accumulo. Pertanto, non ? detto che a un singolo valore del livello FD di riempimento corrisponda sempre la stessa configurazione a)-e) operativa e viceversa.

Preferibilmente, e come illustrato dalla non limitativa forma di attuazione della figura 3, profili FP, EP seguono un andamento a isteresi, in particolare a isteresi concatenate. Con la dicitura ?profilo a isteresi? si intende un profilo in cui posizionamento sul quale, a un dato istante, ha un valore che dipende non solo dai valori del livello FD di riempimento in quell'istante, ma anche da quelli che esso ha assunto in istanti precedenti. In particolare, con isteresi si intende un profilo circuitale chiuso (come i quattro rettangoli delimitati dai profili EP e FP nella figura 3).

Nella figura 3, la condizione di normale produttivit? ? indicata dal valore SP predefinito desiderato, il quale, in tale esempio ? fissato ad un livello FD di riempimento del 50%. In tale configurazione, ovvero la configurazione operativa c), la macchina USM a monte e la macchina DSM a valle producono, ciascuna, alla rispettiva velocit? NS1, NS2 nominale (preferibilmente uguale, ovvero che la macchina DSM a valle processa gli n prodotti uscenti dalla macchina a monte con un rapporto di 1:1).

Secondo alcuni preferiti casi non limitativi, come quello della figura 3, se il livello FD di riempimento supera un primo valore 7, 7? soglia, superiore o uguale ad un valore SP predefinito desiderato, la macchina DSM a valle viene comandata cos? che la velocit? CVD di compensazione sia superiore alla velocit? NS2 nominale (ovvero l?unit? 5 di controllo comanda il sistema 1 per far s? che due macchine 2, 2?, 2?? rientrino nella configurazione operativa b)). Ad esempio, nella non limitativa forma di attuazione della figura 3, il primo valore 7 soglia ? uguale al valore SP predefinito desiderato (ovvero un livello FD di riempimento del 50%) nel caso in cui l?elemento 3 di acculo sia in svuotamento, ovvero lungo il profilo EP; diversamente, il primo valore 7? soglia ? superiore al valore SP predefinito desiderato (ad esempio con un livello FD di riempimento del 70%) nel caso in cui l?elemento 3 di acculo sia in riempimento, ovvero lungo il profilo FP.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, se il livello FD di riempimento si trova tra il primo valore 7, 7? soglia e un secondo valore 8, 8? soglia superiore al primo valore 7, 7? soglia, la macchina USM a monte viene comandata per mantenere la velocit? NS1 nominale. In particolare, se il livello FD di riempimento dell?elemento 3 di accumulo supera il secondo valore soglia 8, 8?, la macchina USM a monte viene comandata per fermarsi (ovvero l?unit? 5 di controllo comanda il sistema 1 per far s? che due macchine 2, 2?, 2?? rientrino nella configurazione operativa a)). Pi? in particolare, in altre parole, la macchina USM a monte viene comandata in primis per svuotarsi ed in secundis per fermarsi.

Ad esempio, nella non limitativa forma di attuazione della figura 3, il secondo valore 8 soglia ? superiore al valore 7 soglia (ad esempio con un livello FD di riempimento dell?80%) nel caso in cui l?elemento 3 di acculo sia in svuotamento, ovvero lungo il profilo EP; allo stesso modo, il secondo valore 8? soglia ? superiore al valore 7? soglia (ad esempio con un livello FD di riempimento del 90%) nel caso in cui l?elemento 3 di acculo sia in riempimento, ovvero lungo il profilo FP.

In alternativa o in aggiunta, vantaggiosamente ma non necessariamente, se il livello FD di riempimento ? inferiore ad un terzo valore 9, 9?soglia, inferiore o uguale al valore SP predefinito desiderato, la macchina USM a monte viene comandata cos? che la velocit? CVU di compensazione sia superiore alla velocit? NS2 nominale (ovvero l?unit? 5 di controllo comanda il sistema 1 per far s? che due macchine 2, 2?, 2?? rientrino nella configurazione operativa d)). Ad esempio, nella non limitativa forma di attuazione della figura 3, il terzo valore 9 soglia ? inferiore al valore SP predefinito desiderato (ad esempio con un livello FD di riempimento del 30%) nel caso in cui l?elemento 3 di acculo sia in svuotamento, ovvero lungo il profilo EP; diversamente, il terzo valore 9? soglia ? pari al valore SP predefinito desiderato (ovvero con un livello FD di riempimento del 50%) nel caso in cui l?elemento 3 di acculo sia in riempimento, ovvero lungo il profilo FP. Vantaggiosamente ma non necessariamente, se il livello FD di riempimento si trova tra il terzo valore 9, 9? soglia e un quarto valore 10, 10? soglia inferiore al terzo valore 9, 9? soglia, la macchina USM a monte viene comandata per mantenere la propria velocit? NS1 nominale. In particolare, se il livello FD di riempimento ? inferiore al quarto valore 10, 10? soglia, la macchina DSM a valle viene comandata per fermarsi (ovvero l?unit? 5 di controllo comanda il sistema 1 per far s? che due macchine 2, 2?, 2?? rientrino nella configurazione operativa e)). Ad esempio, nella non limitativa forma di attuazione della figura 3, il quarto valore 10 soglia ? inferiore al valore 9 soglia (ad esempio con un livello FD di riempimento del 10%) nel caso in cui l?elemento 3 di acculo sia in svuotamento, ovvero lungo il profilo EP; allo stesso modo, il quarto valore 10? soglia ? inferiore al valore 9? soglia (ad esempio con un livello FD di riempimento del 20%) nel caso in cui l?elemento 3 di acculo sia in riempimento, ovvero lungo il profilo FP.

Preferibilmente, il profilo EP in svuotamento anticipa o coincide il profilo FP in riempimento all?aumentare del livello FD di riempimento.

Preferibilmente, il profilo FP in riempimento anticipa o coincide con il profilo EP in svuotamento al decrescere del livello FD di riempimento.

Ovviamente, il valore SP predefinito ed i valori 7, 7?, 8, 8?, 9, 9?, 10, 10? possono essere diversi da quelli sopra indicati a mero titolo di esempio.

In alcuni casi non limitativi, il valore SP predefinito ed i valori 7, 7?, 8, 8?, 9, 9?, 10, 10? sono determinati empiricamente.

In altri casi non limitativi, il valore SP predefinito ed i valori 7, 7?, 8, 8?, 9, 9?, 10, 10? sono determinati secondo formule statistiche e/o simulazioni computerizzate del sistema 1 in relazione ai livelli di efficienza di ciascuna macchina 2, 2?, 2??. In ulteriori casi non limitativi, o in aggiunta ai precedenti, il valore SP predefinito ed i valori 7, 7?, 8, 8?, 9, 9?, 10, 10? sono determinati da una rete neurale artificiale addestrata con i dati di produttivit? delle macchine 2, 2?, 2?? del sistema 1 o di sistemi simili al sistema 1.

Secondo alcune preferite ma non limitative forme di attuazione, come quella illustrata nella figura 4, in condizione di fermo della macchina DSM a valle, la macchina USM a monte viene comandata:

- alla rispettiva velocit? NS1 nominale se il livello FD di riempimento ? inferiore al valore SP predefinito desiderato (condizione h)); o

- ad una velocit? CVU- di compensazione inferiore alla velocit? NS1 nominale se il livello FD di riempimento ? superiore al valore SP predefinito desiderato (condizione g)); o

- viene fermata se il grado di riempimento ? superiore ad un quinto valore 11 soglia, il quale ? a sua volta superiore al valore SP predefinito desiderato (condizione h)).

Preferibilmente ma non necessariamente, il quinto valore 11 soglia corrisponde al secondo valore 8? soglia (ad esempio al raggiungimento di un livello FD di riempimento del 90%).

Secondo alcune preferite ma non limitative forme di attuazione, come quella illustrata nella figura 5, in condizione di fermo della macchina USM a monte, la macchina DSM a valle viene comandata:

- alla rispettiva velocit? NS2 nominale se il livello FD di riempimento ? superiore al valore SP predefinito desiderato (condizione i)); o

- ad una velocit? CVD- di compensazione inferiore alla velocit? NS2 nominale se il livello FD di riempimento ? inferiore al valore SP predefinito desiderato (condizione j)); o

- viene fermata se il grado di riempimento ? superiore ad un sesto valore 12 soglia, il quale ? a sua volta inferiore al valore SP predefinito desiderato (condizione k)).

Preferibilmente ma non necessariamente, il sesto valore 12 soglia corrisponde al quarto valore 10 soglia (ad esempio al raggiungimento di un livello FD di riempimento del 10%).

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il sistema 1 comprende tre (come illustrato nelle figure 1 e 2) o pi? macchine 2, 2?, 2?? automatiche disposte in serie e per le quali le suddette fasi vengono ripetute (preferibilmente per ogni coppia di macchine consecutive che definiscono una macchina USM a monte e una macchina DSM a valle) a cascata.

Vantaggiosamente ma non necessariamente, il sistema 1 ? configurato per svolgere il metodo fin qui descritto.

Bench? l?invenzione sopra descritta faccia particolare riferimento ad un esempio di attuazione ben preciso, essa non ? da ritenersi limitata a tale esempio di attuazione, rientrando nel suo ambito tutte quelle varianti, modifiche o semplificazioni che risulterebbero evidenti al tecnico esperto del settore, quali ad esempio: l?aggiunta di ulteriori macchine automatiche, altri tipi di macchina automatica diverse dall?industria del tabacco, una diversa forma dei profili di riempimento e svuotamento, un diverso ordine delle fasi del metodo, un diverso parametro per valutare il riempimento dell?elemento di accumulo, ecc.

La presente invenzione, presenta molteplici vantaggi.

Innanzitutto, consente di evitare un accumulo eccessivo di materiale tra una macchina e la successiva, evitandone l?esposizione all?aria e riducendo quindi notevolmente la possibilit? di contaminazione e perdita di freschezza o aroma. Inoltre, il metodo sopra descritto consente di ridurre i costi di consumo e manutenzione delle cosiddette macchine buffer, in quanto le stesse possono essere eliminate come nella forma di attuazione della figura 2.

In aggiunta, metodo e sistema sopra descritti consentono di minimizzare gli effetti dannosi sull?efficienza della linea dati dallo stop di una singola macchina. In tal modo, infatti, sorprendentemente, ? possibile aumentare l?efficienza di linea di un valore compreso tra l?8% e il 10% (o pi?), compensando almeno parzialmente l?eventuale assenza di apposite macchine buffer.

Inoltre, la presente invenzione consente di recuperare, tramite una velocit? di compensazione superiore alla velocit? nominale, il tempo perduto a causa di un ritardo o di un fermo di una macchina della linea, mantenendo la produttivit? (tempo di produzione/numero di articoli prodotti) a dei valori prefissati.

Infine, trattandosi di un algoritmo implementabile tramite software, lo stesso consente di essere implementato anche su macchine e sistemi preesistenti e/o di produttori eterogenei.

Claims

RIVENDICAZIONI

1) Metodo per la regolazione di un sistema (1) di produzione e/o confezionamento di articoli di consumo; il sistema (1) comprendendo almeno una prima e una seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica per la produzione e/o il confezionamento di articoli di consumo disposte in serie rispettivamente a monte e a valle; il metodo comprende le fasi di:

- azionare la prima e la seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica per lavorare gli articoli di consumo rispettivamente ad una prima velocit? (NS1) nominale e ad una seconda velocit? (NS2) nominale;

- definire il livello (FD) di riempimento di un elemento (3) di accumulo intermedio tra la prima e la seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica, il quale accumula temporaneamente gli articoli di consumo in produzione;

- comandare, in funzione del detto livello (FD) di riempimento e per un tempo di compensazione limitato, la prima e/o la seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica per lavorare gli articoli di consumo ad una rispettiva prima velocit? (CVU) di compensazione e/o seconda velocit? (CVD) di compensazione che siano rispettivamente diverse dalla prima velocit? (NS1) nominale e/o dalla seconda velocit? (NS2) nominale.

2) Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui la prima velocit? (CVU) di compensazione e/o la seconda velocit? (CVD) di compensazione sono superiori alle rispettive prima velocit? (NS1) nominale e seconda velocit? (NS2) nominale; in particolare, il tempo di compensazione essendo inferiore a 10 minuti.

3) Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la prima velocit? (CVU) di compensazione e/o la seconda velocit? (CVD) di compensazione sono inferiori alle rispettive prima velocit? (NS1) nominale e seconda velocit? (NS2) nominale.

4) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima velocit? (CVU) di compensazione e/o la seconda velocit? (CVD) di compensazione vengono comandate secondo profili (EP, FP) almeno parzialmente diversi in funzione del segno della derivata del livello (FD) di riempimento, ovvero se l?elemento (3) di accumulo ? in riempimento o in svuotamento.

5) Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui i profili almeno parzialmente diversi, rispetto al livello (FD) di riempimento dell?elemento (3) di accumulo, seguono un andamento ad isteresi, in particolare con un andamento a isteresi concatenate.

6) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui se il livello (FD) di riempimento supera un primo valore (7, 7?) soglia, superiore o uguale ad un valore (SP) predefinito desiderato, la macchina (DSM) a valle viene comandata cos? che la seconda velocit? (CVD) di compensazione sia superiore alla seconda velocit? (NS2) nominale.

7) Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui se il livello (FD) di riempimento si trova tra il primo valore (7, 7?) soglia e un secondo valore (8, 8?) soglia superiore al primo valore (7, 7?) soglia, la macchina (USM) a monte viene comandata per mantenere la prima velocit? (NS1) nominale; in cui se il livello (FD) di riempimento supera il secondo valore (8, 8?) soglia, la macchina (USM) a monte viene comandata per fermarsi.

8) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui se il livello (FD) di riempimento ? inferiore ad un terzo valore (9, 9?) soglia, inferiore o uguale ad un valore (SP) predefinito desiderato, la macchina (USM) a monte viene comandata cos? che la prima velocit? (CVU) di compensazione sia superiore alla seconda velocit? (NS2) nominale.

9) Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui se il livello (FD) di riempimento si trova tra il terzo valore (9, 9?) soglia e un quarto valore (10, 10?) soglia inferiore al terzo valore (9, 9?) soglia, la macchina (USM) a monte viene comandata per mantenere la prima velocit? (NS1) nominale; in cui se il livello (FD) di riempimento ? inferiore al quarto valore (10, 10?) soglia, la macchina (DSM) a valle viene comandata per fermarsi.

10) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in condizione di fermo della macchina (DSM) a valle, la macchina (USM) a monte viene comandata: alla prima velocit? (NS1) nominale se il livello (FD) di riempimento ? inferiore al valore (SP) predefinito desiderato; o ad una prima velocit? (CVU) di compensazione inferiore alla prima velocit? (NS1) nominale se il livello (FD) di riempimento ? superiore al valore (SP) predefinito desiderato; o viene fermata se il livello (FD) di riempimento ? superiore ad un quinto valore (11) soglia, il quale ? a sua volta superiore al valore (SP) predefinito desiderato.

11) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in condizione di fermo della macchina (USM) a monte, la macchina (DSM) a valle viene comandata: alla seconda velocit? (NS2) nominale se il livello (FD) di riempimento ? superiore al valore (SP) predefinito desiderato; o ad una seconda velocit? (CVD) di compensazione inferiore alla seconda velocit? (NS2) nominale se il livello (FD) di riempimento ? inferiore al valore (SP) predefinito desiderato; o viene fermata se il livello (FD) di riempimento ? inferiore ad un sesto valore (12) soglia, il quale ? a sua volta inferiore al valore (SP) predefinito desiderato.

12) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui sistema (1) comprende tre o pi? macchine automatiche disposte in serie e per le quali le dette fasi vengono ripetute a cascata.

13) Sistema (1) di produzione e/o confezionamento di articoli di consumo comprendente:

- almeno una prima e una seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica per la produzione e/o il confezionamento degli articoli di consumo disposte in serie rispettivamente tra loro a monte e a valle;

- un elemento (3) di accumulo intermedio tra la prima e la seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica configurato per accumulare temporaneamente gli articoli di consumo in produzione;

- un dispositivo (4) di rilevazione disposto in corrispondenza dell?elemento (3) di accumulo e configurato per rilevare il livello (FD) di riempimento dell?elemento (3) di accumulo stesso;

- una unit? (5) di controllo configurata per azionare la prima e la seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica per lavorare gli articoli di consumo rispettivamente ad una prima velocit? (NS1) nominale e ad una seconda velocit? (NS2) nominale;

in cui l?unit? (5) di controllo ? configurata per comandare, in funzione del detto livello (FD) di riempimento e per un tempo di compensazione limitato, la prima e/o la seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica per lavorare gli articoli di consumo ad una rispettiva prima velocit? (CVU) di compensazione e/o seconda velocit? (CVD) di compensazione che siano rispettivamente diverse dalla prima velocit? (NS1) nominale e/o dalla seconda velocit? (NS2) nominale.

14) Sistema (1) secondo la rivendicazione 13, in cui l?elemento (3) di accumulo ? integrato nella macchina (USM) a monte e/o nella macchina (DSM) a valle, ovvero nella prima macchina (2, 2?, 2??) automatica e/o nella seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica.

15) Sistema (1) secondo la rivendicazione 13 o 14, in cui la prima e/o la seconda macchina (2, 2?, 2??) automatica comprendono una pluralit? di elementi (3) di accumulo integrati al loro interno; in particolare, ciascuno degli elementi (3) di accumulo ha una capienza tale da consentire un tempo di compensazione inferiore a 10 minuti.