KR101676495B1 - 통합된 포장 시스템 아키텍처 - Google Patents
통합된 포장 시스템 아키텍처 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101676495B1 KR101676495B1 KR1020107011460A KR20107011460A KR101676495B1 KR 101676495 B1 KR101676495 B1 KR 101676495B1 KR 1020107011460 A KR1020107011460 A KR 1020107011460A KR 20107011460 A KR20107011460 A KR 20107011460A KR 101676495 B1 KR101676495 B1 KR 101676495B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- line
- equipment
- packaging
- recipe
- dispensing equipment
- Prior art date
Links
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 224
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 75
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 17
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 5
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 15
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 3
- IKZZIQXKLWDPCD-UHFFFAOYSA-N but-1-en-2-ol Chemical compound CCC(O)=C IKZZIQXKLWDPCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 239000003206 sterilizing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 101100020526 Pycnoporus cinnabarinus LCC3-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100074140 Trametes versicolor LCC4 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009455 aseptic packaging Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 101150075807 lcc1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000020191 long-life milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41865—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41845—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by system universality, reconfigurability, modularity
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4188—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by CIM planning or realisation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
- G05B2219/31054—Planning, layout of assembly system
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
- G05B2219/31379—Master monitors controllers, updates production progress, allocates resources
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32015—Optimize, process management, optimize production line
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32085—Layout of factory, facility, cell, production system planning
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32208—Rearrange production line
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32336—Normal, special order lines share some common machines, part of production line
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45048—Packaging
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
- Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
Abstract
포장 시스템은, 식품을 포함한 밀봉된 포장물을 생산하는 충전 기기 및, 컨베이어를 통해 접속되고, 각각 제어 시스템을 포함하는 다운스트림 분배 장비를 포함하는 포장 라인; 상기 포장 라인의 구성, 통신 및 제어를 관리하는 라인 제어기; 수반된 분배 장비의 동작에 관한 시각 정보를 위한 공통 오버헤드 메시지 디스플레이; 및 상기 라인 제어기를 상기 수반된 분배 장비에 접속하는 통신 네트워크를 포함하는데; 상기 라인 제어기는, '플러그 앤드 플레이'를 통해 제조 플로어에서 효율적인 라인 설치, 스타트업 및 튜닝을 감소시키고, 안전하게 하는 라인 구성기; 생산 중에 라인 성능 및 제품 흐름을 최적화하는 라인 커맨더; '사용하기 쉬움' 라인 자원 및 재료를 개선함으로써 생산 유연성을 도모하는 레시피 관리자; 및 컨베이어를 따라 제품 수송을 최적화하는 컨베이어 최적화기를 포함한다.
Description
본 발명은 일반적으로 식품 포장에 관한 것으로써, 특히 유동성 식품의 연속적 밀봉 포장에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 식품 포장 공장의 작업 현장(factory floor)에서, 들어오는(incoming) 식품 및 포장 재료 저장, 식품 가공, 식품 포장, 및 포장 입고(warehousing)를 포함하는 수개의 특정 프로세스가 일반적으로 실행된다. 특히 유동성 식품과 관련하여, 식품 포장은 포장 라인(Packaging Lines)에서 실행되는데, 이의 각각은 포장의 생산 및 출하(handling)를 위한 기기 및 장비(Equipment)의 어셈블리이고, 포장의 생산을 위한 충전 기기(Filling Machine) 다음에, 포장의 출하를 위해 컨베이어를 통해 충전 기기에 연결되는, 어큐뮬레이터(accumulator), 스트로 애플리케이터(straw applicators), 필름 랩퍼(film wrappers), 및 카드보드 포장기(cardboard packer)와 같은 다운스트림 분배 장비(downstream Distribution Equipments)의 하나 이상의 규정된(defined) 구성을 포함한다.
이런 타입의 포장의 전형적 예는, Tetra Brik Aseptic ®로서 공지되고, 포장 재료의 박층 웹(laminated web)을 접어 밀봉함으로써 만들어지는 액체 또는 유동성 식품에 대한 평행육면체형(parallelepiped-shaped) 포장이다.
포장 재료는, 전형적으로, 섬유 재료, 예컨대, 종이, 또는 무기물-충전된 폴리프로필렌 재료로 만들어지고, 양 측면 상에서, 많은 열밀봉(heat-seal) 플라스틱 재료층, 예컨대 폴리에틸렌막으로 덮여지는 하나 이상의 경화(stiffening) 및 강화 베이스층(strengthening base layers)을 실질적으로 포함하는 다층 시트 구조를 갖는다. UHT 밀크와 같은 장기 저장(long-storage) 제품을 위한 무균 포장의 경우에, 포장 재료는 또한 가스 배리어 및 라이트 배리어(light-barrier) 재료층, 예컨대, 알루미늄박 또는 에틸 비닐 알코올 (EVOH) 막을 포함하며, 이는 열 밀봉 플라스틱 재료층에 중첩되어, 결과적으로 식품에 결국 접촉하는 포장의 내부면을 형성하는 다른 열밀봉 플라스틱 재료층으로 덮여진다.
이런 종류의 포장은 완전 자동 충전 기기에서 생산되는데, 여기서, 연속 수직관(vertical tube)은 웹 피드된(web-fed) 포장 재료로부터 형성되며, 이 재료는 과산화수소 용액과 같은 화학적 살균제를 도포함으로써 살균되며, 일단 살균이 완료하면, 이 살균제는 포장 재료의 표면에서 제거되며, 예컨대, 가열함으로써 증발되며; 살균된 웹은 폐쇄 살균 환경에 유지되고, 수직관을 형성하도록 길이 방향으로 접혀져 밀봉된다. 그리고 나서, 이 수직관에는 살균 또는 무균 처리된 유동성 식품이 하향으로 충전되어, 수직 경로를 따라 성형 스테이션(forming station)으로 피드되며, 여기서, 그것은 균일하게 공간을 이룬 단면을 따라 두 쌍의 조(jaws)에 의해 그립(grip)되며, 이 두 쌍의 조는 수직관 상에서 순환적이고 연속적으로 작용하고, 수직관의 포장 재료를 밀봉하여, 횡방향 밀봉 스트립에 의해 서로에 연결된 필로우 팩(pillow packs)의 연속 스트립을 형성한다. 필로우 팩은 서로에서 상대 밀봉 스트립을 절단함으로써 분리되고, 최종 폴딩 스테이션(folding station)으로 운반되는데, 여기서, 필로우 팩은 마무리된, 예컨대 실질적으로 평행육면체형 포장으로 기계적으로 접혀진다.
선택적으로, 포장 재료는 성형 스핀들(forming spindles) 상의 포장으로 성형되는 블랭크(blank)로 절단될 수 있으며, 포장에는 식품으로 충전되어 밀봉된다. 이런 타입의 포장의 일례는 Tetra Rex ®로서 공지된 소위 "게이블 탑(gable-top)" 포장이다.
기존의 1세대 포장 라인은 일반적으로 분산 제어, 적거나 거의 없는(poor or even no) 구성 융통성(configuration flexibility), 및 여러 통신 채널 및 자동 솔루션 및 하드웨어를 가지며, 일반적으로 충전 기기 및 각 분배 장비 내에서 라인 자동화 소프트웨어의 고객화(customization)를 필요로 한다.
그래서, 기존의 포장 라인 자동화 및 제어 시스템은 식품 안전 및 이력 추적(traceability), 및 보다 높은 생산 다목적성(higher production versatility)을 위한 계속 증가하는 시장 요구를 충족하는데 필요로 되는 융통성 및 기능성 특징을 제공할 수 없다.
그러나, 이들의 수명(age)에도 불구하고, 많은 물려받은(legacy) 자동화 및 제어 시스템은 이들의 업그레이드를 보증하는(warrant) 유익한 기능성을 계속 제공하고, 생산 관리가 연장하기를 원하는 거대한 자본 투자(huge capital investment)를 나타낸다.
그래서, 포장 공장 자동화 진화(packaging plant automation evolution), 특히 중앙 집중 및 견고한(robust) 자동화 제어, 증대된 구성 융통성, 동일한 통신 채널 및 자동화 솔루션 및 하드웨어와 같은 통합 솔루션을 특징으로 하는 신세대 포장 라인을 위한 필요성의 점차 증대함이 느껴지며, 충전 기기 및 분배 장비에서 라인 자동화 소프트웨어의 고객화를 위한 필요가 없다.
본 발명의 목적은 상술한 필요성을 충족시키는 신세대 포장 라인을 제공하기 위한 것이다.
이 목적은, 첨부한 청구범위에서 규정된 바와 같이 포장 시스템에 관계하는 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 양호한 이해를 위해, 단지 예로서 의도되고, 제한하는 것으로 해석되지 않는 바람직한 실시예는 이제 첨부된 도면 (모두 일정한 비율이 아님)을 참조로 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통합된 포장 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 포장 시스템의 일반적 아키텍처를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1의 포장 시스템의 이더넷 네트워크의 일반적 토폴로지(topology)를 도시한 블록도이다.
도 4는 도 1의 포장 시스템의 분배 장비의 레이아웃(layout)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통합된 포장 시스템의 여러 개략적 레이아웃을 도시한 블록도이다.
도 9는 포장 라인에서 소프트웨어의 모듈러 아키텍처를 도시한 블록도이다.
도 10 내지 도 16은 포장 라인의 구성 중에 그래픽 사용자 인터페이스의 여러 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 17 및 도 18은 스타트/스톱 정책(start/stop policy)을 실시하도록 라인 커맨더 (Line Commander) 및 분배 장비 간에 교환되는 명령(commands) 및 응답 메시지를 도시한 것이다.
도 19 내지 도 21은 포장물 흐름(package flow) 제어 정책을 실시하도록 라인 커맨더 및 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시한 것이다.
도 22는 레시피 구성 기능(Recipe Configuration function)에 관계된 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 23 및 도 24는 2개의 상이한 라인 레시피에 관계된 초기, 중간 및 최종 포장물의 예이다.
도 25는 라인 레시피 정의(definition) 프로세스를 도시한 블록도이다.
도 26은 컨베이어 세팅(Conveyor Settings) 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 27은 컨베이어 윤활 및 클리닝(Conveyor Lubricating and Cleaning) 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 28은 PLMS 센터에 의해 실행되는 태스크(task)를 개략적으로 도시한 것이다.
도 29는 PLMS 센터에 의해 실행되는 포장물 이력 추적 태스크를 도시한 블록도이다.
도 30 내지 도 34는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 통합된 포장 시스템의 여러 개략적 레이아웃을 도시한 블록도이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통합된 포장 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 포장 시스템의 일반적 아키텍처를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1의 포장 시스템의 이더넷 네트워크의 일반적 토폴로지(topology)를 도시한 블록도이다.
도 4는 도 1의 포장 시스템의 분배 장비의 레이아웃(layout)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통합된 포장 시스템의 여러 개략적 레이아웃을 도시한 블록도이다.
도 9는 포장 라인에서 소프트웨어의 모듈러 아키텍처를 도시한 블록도이다.
도 10 내지 도 16은 포장 라인의 구성 중에 그래픽 사용자 인터페이스의 여러 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 17 및 도 18은 스타트/스톱 정책(start/stop policy)을 실시하도록 라인 커맨더 (Line Commander) 및 분배 장비 간에 교환되는 명령(commands) 및 응답 메시지를 도시한 것이다.
도 19 내지 도 21은 포장물 흐름(package flow) 제어 정책을 실시하도록 라인 커맨더 및 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시한 것이다.
도 22는 레시피 구성 기능(Recipe Configuration function)에 관계된 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 23 및 도 24는 2개의 상이한 라인 레시피에 관계된 초기, 중간 및 최종 포장물의 예이다.
도 25는 라인 레시피 정의(definition) 프로세스를 도시한 블록도이다.
도 26은 컨베이어 세팅(Conveyor Settings) 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 27은 컨베이어 윤활 및 클리닝(Conveyor Lubricating and Cleaning) 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 28은 PLMS 센터에 의해 실행되는 태스크(task)를 개략적으로 도시한 것이다.
도 29는 PLMS 센터에 의해 실행되는 포장물 이력 추적 태스크를 도시한 블록도이다.
도 30 내지 도 34는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 통합된 포장 시스템의 여러 개략적 레이아웃을 도시한 블록도이다.
당업자가 본 발명을 이용할 수 있도록 하기 위해 다음의 논의가 제공된다. 실시예에 대한 여러 수정은, 청구된 바와 같이 본 발명의 범주 내에서 당업자에게는 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 도시된 실시예로 제한되는 것이 아니라, 여기에 개시되고, 첨부한 청구범위에서 규정되는 원리 및 특징과 일치하는 가장 넓은 범주가 허용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통합된 싱글라인(Single-Line) 포장 시스템(PS)의 개략적 레이아웃을 도시한 것이다. 포장 시스템은:
· 충전 기기 또는 장치(FM) 다음에, 어큐뮬레이터, 스트로 애플리케이터, 캡(Cap) 애플리케이터, 핸들 애플리케이터, 카드보드 포장기, 필름 랩퍼, 구성 스위치, 동적 스위치, 및 팰릿 시스템과 같은 다운스트림 분배 장비(DE)의 하나 이상의 규정된 구성을 포함하는 포장 라인(PL)으로서, 이들 구성은, 서로에, 또는 컨베이어(C)를 통해 충전 기기(FM)에 캐스케이드(cascade) 접속되고, 그 자체로서 모두 공지되어 있어, 상세히 기술되지 않으며, 특히, 충전 기기는 하나 또는 여러 타입의 밀봉된 포장을 선택적으로 생산하도록 동작 가능하며, 이들 포장은 포장 내에 흘림으로써 들여지는 하나 또는 여러 식품을 포함하고, 하나 이상의 경화 및 강화 베이스층 및 하나 이상의 열밀봉 플라스틱층을 포함하는 다층 시트 (적층된) 포장 재료로 만들어지며, 각 분배 장비는 들어오는 개별 또는 그룹의 밀봉된 포장에서 대응하는 포장 동작을 실행하도록 동작 가능한 포장 라인(PL);
· 생산 중에 포장 라인 성능 및 식품 운반을 개선하기 위해 충전 기기와 분배 장비 간의 상호 작용을 최적화를 목표로 포장 라인의 구성, 커뮤니케이션(communication) 및 제어를 관리하도록 설계되고 프로그램되는 라인 제어기(LC);
· 라인 제어기와 협력하여, 포장 라인의 동작 성능을 측정하고, 분석하며, 최적화하도록 설계되고 프로그램되는 포장 라인 모니터링 시스템 (PLMS) 센터;
· 충전 기기 및 분배 장비의 동작에 대하여 기본 시각 정보, 예컨대, 생산 정보, 장치 정지, 재료 요구, 라인 위상(phase) 등을 제공하도록 설계되는 공통 오버헤드 메시지 디스플레이; 및
· 예컨대, 스타 토폴로지(star-topology)를 가지고, 충전 기기, 분배 장비, 및 메시지 디스플레이에 라인 제어기를 접속하도록 설계되는 스위치 기반 이더넷 네트워크; 라인 제어기를 PLMS 센터에 접속하도록 설계되는 이더넷 네트워크; Fiedlbus, 예컨대, DeviceNet, 라인 제어기를 컨베이어에 접속하도록 설계되는 네트워크, 라인 제어기를 컨베이어 윤활 유닛에 접속하도록 설계되는 디지털 I/O; 및 라인 제어기, 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어 내에서 존 기반 안전(zone-based safety) PLCs 간의 안전 시리얼 통신을 제공하여, 통합된 제조 시스템에서 법적 요건(legal requirement) (예컨대, ISO 11161, 고객 사이트에서 포장 라인 CE 마킹)을 더욱 쉽게 충족하도록 설계되는 안전 버스를 포함하는 공통 통신 채널 인프라 구조를 포함한다.
도 2는 포장 시스템의 일반적 아키텍처를 개략적으로 도시하지만, 도 3은 이더넷 네트워크의 일반적 토폴로지를 도시하는데, 여기서, 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 소자를 나타낸다.
도 4는 분배 장비를 개략적으로 도시하는데, 이 분배 장비에는, 큐 레지스터 기반 (queue resistor-based) 포토셀 센서 (오버플로우 센서)를 구비한 인피드(in-feed) 컨베이어, 큐 레지스터 기반 포토셀 센서를 구비한 아웃피드(out-feed) 컨베이어, 및 인피드 및 아웃피드 컨베이어를 개별적으로 제어하여 동질(homogeneous) 및 표준 인터페이스를 제공하도록 구성되는 로컬 제어 소프트웨어를 저장하여 실행하도록 설계되는 로컬 프로그램 가능 논리 제어기(PLC)가 장착된다.
포장 라인 내의 각 컨베이어(분배 장비의 인피드 및 아웃피드 컨베이어와 다르며, 후자 컨베이어와 혼동되지 않아야 함)는 바이패스(bypass) 타입, 스위치 타입, 및 트랜스포터(transporter) 타입일 수 있으며, 후자 컨베이어는 결과적으로 누적(accumulation) 타입 또는 간단한 스타트/스톱 타입일 수 있다. 각 컨베이어는, 라인 제어기에 의해 직접 전기적으로 제어되고, 자동 분배 개념 및 Fieldbus 기술을 기반으로 하는 컨베이어 관리자, 주파수 변환기 유닛 및 I/O 원격 유닛이 장착된 컨베이어 모터, 및 데이지 체인(daisy-chain) 토폴로지를 기반으로 하는 전력 분배부(380V 및 24V)를 구비한다.
아래에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 포장 라인이 동일한 생산 배치(production batch) 중에 동일한 구성을 취하고, 라인 레시피(Line Recipe)라고도 하도록 구성 스위치는 포장물 흐름 경로(package flow path)를 정적 방식(static way)으로 정한다. 특히, 구성 스위치의 위치는, 선택된 라인 레시피에 대응하는 포장 라인의 초기 구성 동안에 수동으로 또는 자동으로 설정되고, 모든 생산 단계 동안에 동일하게 유지한다.
동적 스위치는 동적 방식(dynamic way)으로 포장물 흐름 경로를 설정함으로써, 포장 라인이 동일한 생산 배치 동안에 다른 구성을 추정할 수 있다. 특히, 동적 스위치는 생산 단계 동안에 동작 위치를 변경하기 위해 수동으로 또는 자동으로 동작될 수 있지만, 그것은 생산 동안에 흐름을 연속적으로 제어하는 디바이스가 아니다. 예컨대, 동적 스위치는, 포장 라인의 혼잡(congestion)을 회피하기 위해, 포장물 흐름을 백업(back-up) 분배 장비로 재지향시키는데 이용될 수 있다.
도 5 내지 도 8은 포장 라인의 4개의 서로 다른 예를 도시한 것이다. 특히, 도 5는, 충전 기기, 어큐뮬레이터, 카드보드 포장기, 및 카드보드 트레이(tray) 랩퍼의 순서로 포함하는 일직선(straight) 포장 라인을 도시한다. 도 6은, 충전 기기, 어큐뮬레이터, 제 1 구성 스위치, 동작적으로 병렬로 배치되고, 선택적으로 동작 가능한 캡 애플리케이터 및 스트로 애플리케이터, 제 2 구성 스위치, 및 카드보드 포장기의 순서로 포함하는 포장 라인을 도시하며, 이들 2개의 구성 스위치는 2개의 서로 다른 경로, 및 2개의 서로 다른 포장물 흐름이 대안으로 선택되도록 하며, 상기 2개의 구성 스위치 중 하나는 캡 애플리케이터를 포함하고, 다른 하나는 스트로 애플리케이터를 포함하며, 이들 애플리케이터는 함께 작업을 할 수 없다. 도 7은, 충전 기기, 어큐뮬레이터, 제 1 구성 스위치, 동작적으로 병렬로 배치되는 필름 랩퍼 및 바이패스(by-pass) 컨베이어, 제 2 구성 스위치, 및 카드보드 포장기의 순서로 포함하는 포장 라인을 도시하며, 여기서, 2개의 구성 스위치는 필름 랩퍼가 바이패스되도록 하여, 선택적으로 2개의 서로 다른 경로, 및 2개의 서로 다른 포장물 흐름을 제공하는데, 상기 2개의 구성 스위치 중 하나는 필름 랩퍼를 포함하고, 다른 하나는 필름 랩퍼를 포함하지 않는다. 도 8은, 충전 기기, 어큐뮬레이터, 제 1 동적 스위치, 동작적으로 병렬로 배치되는 제 1 캡 애플리케이터 및 제 2 캡 애플리케이터, 제 2 동적 스위치, 및 카드보드 포장기의 순서로 포함하는 포장 라인을 도시하며, 여기서, 2개의 동적 스위치는 2개의 캡 애플리케이터가 동시에 이용되도록 하여, 단일 포장물 흐름을 제공한다.
라인 제어기는, 디스플레이 패널 및 키보드로 구성되어 있는 인간 기계 인터페이스 (HMI)를 장착한 독립형 콘솔(stand-alone console) 또는 캐비넷, 및 PLC 기반 제어 시스템을 포함하는데, PLC 기반 제어 시스템은, 포장 라인의 동작을 제어하고 관리하도록 표준 통신을 통해 충전 기기 및 분배 장비에서 로컬 소프트웨어 모듈과 협력하도록 구성되는 모듈러 아키텍처 소프트웨어 애플리케이션 또는 툴(tool)을 기억하고 실행하도록 설계된다. 모듈러 아키텍처 소프트웨어 및 표준 인터페이스는 여러 포장 라인 복잡성 (충전 기기 및 분배 장비의 여러 레이아웃 및 다양성(variety))이 단일 장치의 소프트웨어의 고객화 없이 관리되도록 한다. 이전 세대의 포장 라인에 비해, 이것은 충전 기기 및 분배 장비에서의 표준 소프트웨어가 유지되고, 모든 고객화된 파라미터가 라인 제어기 내에 수집되도록 한다. 이것의 이점은 충전 기기 및 분배 장비에서의 고 레벨의 표준화 및 이들의 쉬운 유지 보수이다. 본 발명을 위해, 표현 "소프트웨어 애플리케이션"에 의해, 컴퓨터의 능력을 사용자가 실행하기를 원하는 태스크에 직접 채용하는 컴퓨터 소프트웨어의 규정된 서브클래스(subclass)가 의도된다.
도 9는 라인 제어기 및 충전 기기 및 분배 장비에서의 모듈러 아키텍처 소프트웨어를 도시한 블록도이다.
상세 사항에서, 라인 제어기에서의 소프트웨어 애플리케이션은:
· 제조 플로어(manufacturing floor)에서 효율적인 포장 라인 설치, 스타트업 및 튜닝을 감소시키고, 안전하게 하도록 설계되는 서포티브(supportive) "플러그 앤드 플레이(plug and play)" 툴인 라인 구성기;
· 생산 중에 포장 라인 성능 및 제품 흐름을 최적화하도록 설계되는 마스터 제어기 툴인 라인 커맨더(line commander);
· 포장 라인 자원 및 재료의 "사용하기 쉬움(easy to use)"을 개선함으로써 생산 유연성(production flexibility)을 도모하도록 설계되는 관리 툴인 레시피 관리자; 및
· 컨베이어를 따라 제품 수송을 최적화하도록 설계되는 툴인 컨베이어 최적화기를 포함한다.
라인 구성기는, 4개의 서로 다른 구성 기능성: 즉,
· 머신 검출,
· 레이아웃 구성,
· 레이아웃 관련(layout association), 및
· 라인 세팅이 오퍼레이터 또는 전문 기술자(specialized technician)에 의해 선택/실시되도록 하는 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)를 제공하도록 설계되는 소프트웨어 애플리케이션이다.
이들 모든 기능성은, 구성 및 튜닝 시간의 감소로 스타업 단계 동안 포장 라인의 "플러그 앤드 플레이" 메카니즘 및 유연한 파라미터화를 가능하게 한다.
도 10 내지 도 16은 포장 라인의 구성 중에, 상술한 머신 검출, 레이아웃 구성, 및 레이아웃 관련 기능에 관계되는 그래픽 사용자 인터페이스의 구성 윈도우의 예들을 도시한 것이다.
모든 구성 윈도우는, 이들의 하부 영역에서, 나란히 배치되고, 언어 및 패스워드 세팅에 관계된 소프트 키, 알람 세팅에 관계된 소프트 키, 일반적 오퍼레이터에 허용되는 세팅에 관계된 소프트 키, 전문 기술자에게만 허용되는 세팅에 관계된 소프트 키, 상술한 레시피 관리자에 관계된 소프트 키, 상술한 라인 구성기에 관계된 소프트 키, 및 오퍼레이터가 구성 윈도우를 통해 이동하도록 하는 내비게이션 소프트 키의 순서로 포함하는 다수의 소프트 키를 디스플레이한다.
도 10은 머신 검출 기능성에 관계된 구성 윈도우를 도시한다. 오퍼레이터가 그래픽 사용자 인터페이스의 최상부 우측 코너에 디스플레이된 머신 검출 소프트 키에 클릭하면, 라인 구성기는 자동으로 포장 라인에서 충전 기기, 분배 장비 및 컨베이어를 검출하고 식별하여, 그의 생산 능력을 업로드한다. 그렇게 하기 위해, 라인 구성기는 식별 요구를 포장 라인 내의 충전 기기 및 분배 장비로 송신하여, 공통 통신 네트워크 내의 어드레스를 라인 제어기로 송신함으로써 응답한다. 그것을 기반으로 하여, 라인 구성기는 충전 기기 및 분배 장비의 아이덴티티 및 생산 정보를 프로브(probe)하여, 이들의 ID 카드 메시지를 되돌려 송신한다. 도 10에 도시된 예는 IP 어드레스 10.0.0.25에 의한 충전 기기 (FM)의 검출에 관계한다.
포장 라인에서 충전 기기, 분배 장비 및 컨베이어가 검출되고, 식별되었고, 그의 동작 파라미터가 업로드되었으면, 오퍼레이터는 포장 라인 레이아웃을 그래픽으로 구축하도록 레이아웃 구성 소프트 키에 클릭하게 허용된다. 도 11은 레이아웃 구성 기능성에 관계된 구성 윈도우를 도시한다. 특히, 오퍼레이터가 그래픽 사용자 인터페이스의 최상부 우측 코너 상에 디스플레이된 레이아웃 구성 소프트 키에 클릭하면, 오퍼레이터가 라인 제어기의 디스플레이 상에 충전 기기 및 개별 분배 장비 및 컨베이어를 끌어냄으로써 포장 라인 레이아웃을 그래픽으로 생성하도록 하여, 그의 생산/동작 파라미터를 설정하도록 하는 레이아웃 그래픽 편집기가 제공된다. 특히, 그래픽 사용자 인터페이스는 매트릭스 배열 사각 형상 디스플레이 픽셀로 분할되는 디스플레이 영역을 제공하도록 설계되고, 포장 라인의 그래픽 도로잉(graphical drawing)은, 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 여러 타입의 그래픽 리프리젠테이션(representations)을 순차적으로 디스플레이하도록 디스플레이 픽셀 상에 반복적으로 간단히 클릭하는 오퍼레이터에 의해 행해질 수 있으며, 이들의 여러 타입의 생산/동작 능력의 각각은 적절한 데이터베이스에 기억된다.
포장 라인 레이아웃이 완전히 그래픽으로 작성되었다면, 오퍼레이터는, 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 그래픽 리프리젠테이션을 실제 포장 라인에서 식별된 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어와 관련시킬 레이아웃 관련 소프트 키에 클릭하도록 허용된다. 도 12는 레이아웃 관련 기능성에 관계된 구성 윈도우를 도시한다. 특히, 오퍼레이터가 그래픽 사용자 인터페이스의 최상부 우측 코너 상에 디스플레이된 레이아웃 관련 소프트 키에 클릭하면, 오퍼레이터는, 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 그래픽 리프리젠테이션을 하나씩 그래픽으로 선택하여, 선택된 그래픽 리프리젠테이션을 식별된 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어와 관련시키도록 허용된다. 검출된 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어와 선택된 픽셀에 디스플레이된 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 그래픽 리프리젠테이션의 관련은, 구성될 수 있는 실제 포장 라인 내에 실제 제공되지 않는 충전 기기, 분배 장비 또는 컨베이어와의 관련 또는 잘못된 관련을 방지할 매치 체크(match check)를 포함한다. 도 12에 도시된 예는 TP A3/FLEX 충전 기기와 백색 배경(white background)으로 도시되는 2개의 선택된 픽셀의 관련에 관계한다.
충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 모든 그래픽 리프리젠테이션이 대응하는 식별된 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어와 관련되었다면, 라인 레시피가 이하 레시피 관리자에 관계하는 도 22 내지 26과 관련하여 상세히 기술되는 바와 같이 전문 기술자에 의해 생성된 후에, 포장 라인은 그래픽 사용자 인터페이스의 하부 영역 상에 디스플레이된 라인 세팅 소프트 키에 클릭함으로써 전문 기술자에 의해 구성될 수 있다. 도 13 내지 16은 라인 세팅 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한다. 특히, 전문 기술자가 라인 세팅 소프트 키에 클릭하면, 그래픽 사용자 인터페이스는 3개의 서로 다른 구성 기능, 즉:
· 라인 튜닝;
· 충전 기기 모드; 및
· 축적 모드(accumulation mode)가 선택되어 실시되도록 한다.
특히, 도 13 및 14는 라인 튜닝 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한다. 전문 기술자가 라인 튜닝 소프트 키에 클릭하면, 그래픽 사용자 인터페이스는 오퍼레이터가 능동적 충전 기기, 분배 장비 및 컨베이어, 및 생산 배치와 맞는 생산 경로를 선택하도록 하고, 스타트업 및 생산 단계 동안에 포장 라인 동작을 최적화하는데 이용되도록 포장 라인의 구성 및 서로 다른 자동화 파라미터를 온라인 설정하거나 변경하도록 한다. 모든 튜닝 및 자동화 파라미터는 콤팩트 플래시 메모리 카드 내에 기억되고, 아래에 상세히 기술되는 바와 같이 라인 레시피가 선택될 시에 적재된다. 도 13 및 14에 도시된 예들은, 분배 장비의 공칭 용량(nominal capacity) 및 과다 용량(overcapacity), 오버플로우 포토셀(overflow photocell) 센서의 필터 시간, 스타트/스톱 명령에 대한 지연 등과 같은 포장 라인의 일반적 파라미터의 세팅, 및 제각기, 컨베이어 타입, 상기 포토셀 센서의 파라미터, 포장물 거리, 가속 시간 등과 같은 포장 라인에서의 각 개별 컨베이어의 특정 파라미터의 세팅에 관계한다.
도 15는, 오퍼레이터가 선택 가능한 생산 용량 (포장/시간), 동적 생산 용량 (포장/시간), 및 충전 기기의 자동 리스타트(automatic restart) (수동/자동)의 타입을 설정하도록 하는 충전 기기 모드 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한다.
도 16은, 오퍼레이터가 동적 속도, 포장 거리, 필러(filler)의 레벨 스톱 및 레벨 스타트 등에 이용 가능한 지와 같이 포장 라인에 각 개별 어큐뮬레이터(accumulator)의 파라미터를 설정하도록 하는 축적 모드 기능에 관계된 그래픽 사용자 인터페이스의 구성 윈도우를 도시한다.
라인 제어기에서의 소프트웨어 애플리케이션으로 되돌아가면, 라인 커맨더는, 포장 라인 성능을 최적화하고, 포장물 수송을 제어하도록 설계되는 소프트웨어 애플리케이션이다. 이런 기능성은, 포장물에 대한 손상을 막기 위해, 특히, 분배 장비의 입구에서의 긴 대기 행렬(queues) 또는 포장 라인의 용량에 대한 고 포장물 흐름 레이트(rate)로 인해 포장물이 파괴하는 것을 방지하여, 무균 보전(aseptic integrity)을 보증하기 위해 매우 중요하다.
특히, 포장물 대기 행렬이 생산의 스타트/스톱 과도기(transitional phase) 동안에 어떤 분배 장비의 입구에서, 주어진 값보다 높은 길이로 형성하는 것을 방지하기 위해, 스타트/스톱 정책은 포장 라인에서 어떤 충전 기기 및 분배 장비의 스타트/스톱 후에 충전 기기 및 분배 장비의 스타트/스톱 시퀀스 및 지연을 정의한다. 이런 식으로, 이전 세대의 포장 라인에 비해, 본 발명의 라인 제어기는 충전 기기 또는 어떤 분배 장비의 스타트/스톱이 예상되거나 지연되도록 하여, 예컨대, 분배 장비에 포장물의 수납을 예상하거나 업스트림 충전 기기 또는 분배 장비의 리스타트를 연기할 수 있게 한다.
흐름 제어 정책은 포장 라인에서 포장물의 흐름의 동적 제어이다. 어큐뮬레이터의 방출 단계 동안에 포장 라인의 용량의 연속 변화 동안에 어떤 분배 장비의 입구에서, 주어진 값보다 높은 길이로, 포장물이 파괴하는 것을 방지하고, 포장물 대기 행렬이 형성하는 것을 방지하기 위해, 포장물 흐름의 조절 및 제어는 실질적으로 일정한 거리가 포장물 또는 포장물 유닛 간에 달성되도록 한다.
분배 장비의 용량 및 포장물 흐름을 제어하는 가능성은 포장 라인의 용량이 고객 공장(customer plant) (파렛타이저(palletizer), 파렛 랩퍼, 고객 장치)의 실제 용량에 적응되도록 한다. 결과적으로, 용량 적응은 포장물 수송의 양호한 제어를 확실하게 하는 일정한 흐름으로 포장물을 처리할 수 있게 한다. 이 기능성은, 정규 포장물 흐름의 생성으로 이용 가능한 최대 용량에서 포장물을 처리하는 분배 장비로 이전 세대의 포장 라인과 비교되는 더욱 높은 유연성을 보증한다. 포장물 수송의 제어를 위한 모든 파라미터는 각 포장 라인 레이아웃에 대해 상이하다.
특히, 라인 커맨더는 생산 동안 다음의 태스크를 실행하도록 설계되며:
· 포장 라인 관리: 포장 라인의 충전 기기, 분배 장비 및 컨베이어의 동작은 포장 라인 성능 및 제품 수송을 최적화하도록 관리된다. 생산 정보, 장치 스톱, 재료 요구, 라인 단계(line phase) 등과 같은 기본적 시각 정보는 공통 오버헤드 메시지 디스플레이를 통해 제공되지만, 상세 시각 정보는 라인 제어기의 디스플레이를 통해 제공되며, 여기서, 생산 페이지는 디스플레이되고, 포장 라인의 개별 부분은 제공될 정보를 기반으로 하여 서로 다르게 채색되며,
특히:
- 녹색: 생산
- 회색: 라인 레시피 내에 없음
- 백색: 준비
- 녹색 섬광: 생산 준비
- 노랑색: 차단(block)
- 노랑색 섬광: 블로킹(blocking); 충전 기기 또는 분배 장비는 포장물을 수납하거나 배달하지만, 그것에는 알람이 존재하며;
· 명령 디스패치 및 자동 리스타트: 스타트/스톱 명령은, 충전 기기 및 분배 장비의 스타트/스톱 명령과 달리 포장 라인에서의 충전 기기, 분배 장비 및 컨베이어로 디스패치되어, 포장 라인에서 스타트 및 스톱 단계를 구동하는 스타트/스톱 정책에 따라, 라인 제어기에 의해 직접 제어된다. 예컨대, 업스트림 분배 장비로부터 더 이상 포장물이 나오지 않거나 다운스트림 분배 장비가 차단될 시에 분배는 스톱되어, 포장물이 파괴하거나 손상되는 것을 방지하며; 분배 장비의 아웃피드(out-feed) 컨베이어 내에서 대기 행렬 포토셀 센서가 활성화할 시에, 이 분배 장비는 자동으로 스톱하고, 라인 커맨더는 업스트림 분배 장비를 스톱하며;
· 동작 파라미터 전송: 동작 파라미터는 포장 라인 성능 및 제품 수송을 최적화하도록 포장 라인의 충전 기기 및 분배 장비로 전송되고;
· 제품 흐름 제어 정책: 충전 기기 및 각 단일 분배 장비의 용량을 동적으로 조절함으로써 생산 및 포장물 흐름을 최적화할 알고리즘이 실시되어, 포장물 대기 행렬을 최소화하고, 포장물 축적을 최적화한다. 충전 기기 및 분배 장비 동작 상태는 수집되고, 충전 기기 및 각 분배 장비에 대한 명령은 제품 흐름 제어 정책을 기반으로 하여 생성된다. 예컨대, 분배 장비의 인피드(in-feed) 컨베이어 내에서 속도 포토셀 센서가 활성화할 시에, 이 분배 장비는 그의 용량을 증대하고, 포장 라인 레벨에서 어떤 동작을 취하지 않으며; 그리고 분배 장비의 인피드 컨베이어 내에서 오버플로우 포토셀 센서가 활성화할 시에, 라인 커맨더는 업스트림 분배 장비의 용량을 감소시킨다.
도 17 및 도 18은 스타트/스톱 정책을 실시하도록 라인 커맨더와 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시하지만, 도 19 내지 도 21은 포장물 흐름 제어 정책을 실시하도록 라인 커맨더와 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시한 것이다.
특히, 도 17은, 자동 스타트 절차 중에, 라인 커맨더, 어큐뮬레이터, 및 제각기 "Equipment(i-1)", "Equipment(i)", 및 "Equipment(i+1)"로 나타내는 3개의 다운스트림 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시한다. 상세하게는, 어큐뮬레이터 및 분배 장비가 생산할 준비가 되어 있음을 라인 커맨더에 통지할 시에, 라인 커맨더는, 인피드 및 아웃피드 용량, 이 예에서는 양자 모두 24.000 포장물/시간과 동일한 용량을 포함하는 명령, 및 충전 기기에 의한 생산이 스타트한 정보를 어큐뮬레이터에 송신함으로써 어큐뮬레이터를 초기화한다. 그리고 나서, 어큐뮬레이터가 포장물을 수납하기 시작하고, 또한 포장물을 전달하기 시작할 시에, 어큐뮬레이터는 이에 따라 대응하는 메시지를 통해 라인 커맨더에 통지한다. 그리고 나서, 라인 커맨더는, 이 예에서는 제각기 24.000 및 24.000+MAX% 포장물/시간과 동일한 분배 장비의 공칭 용량 및 과다 용량을 포함하는 각각의 명령, 및 충전 기기에 의한 생산이 스타트한 정보를 3개의 분배 장비에 송신함으로써 3개의 분배 장비를 초기화한다. 그리고 나서, 분배 장비가 포장물을 수납하기 시작하고, 또한 포장물을 전달하기 시작할 시에, 분배 장비는 이에 따라 대응하는 메시지를 통해 라인 커맨더에 통지한다.
도 18은, 자동 즉시 스톱 절차 중에, 도 17의 라인 커맨더, 어큐뮬레이터, 및 3개의 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시한다. 상세하게는, 이 예에서, "Equipment(i)"로 나타내는 분배 장비가 차단할 시에, 라인 커맨더는 차단된 분배 장비로부터 대응하는 메시지를 통해 이 이벤트에 통지된다. 이 메시지에 응답하여, 라인 커맨더는, 이 예에서, "Equipment(i-1)"로 나타내는 차단된 분배 장비로부터의 업스트림 분배 장비로 즉시 스톱 명령을 송신하여, 그것을 즉시, 즉, 분배 장비로 이미 피드된 포장물의 처리를 완료하지 않고 스톱하며, 이 예에서, "Equipment(i+1)"로 나타내는 차단된 분배 장비의 다운스트림 분배 장비로 정규 스톱 명령을 송신하여, 그것을 정규적으로, 즉, 분배 장비로 이미 피드된 포장물의 처리를 완료한 후에 스톱한다. 차단된 분배 장비로부터의 업스트림 분배 장비는 라인 커맨더로부터 명령의 수신을 긍정 응답하여, 대응하는 메시지를 통해 제조할 준비가 되어 있는 라인 커맨더에 통지한다. 그리고 나서, 라인 커맨더는 즉시 스톱 명령을 어큐뮬레이터로 송신하여 그것을 즉시 스톱하고, 어큐뮬레이터는 포장물 수납 조건으로 자율적으로 설정하여, 이에 따라 대응하는 메시지를 통해 라인 커맨더에 통지한다. 결국, 차단된 분배 장비가 오퍼레이터 개입(operator intervention) 후에 활동하게 될 시에, 차단되지 않은 분배 장비는 대응하는 메시지를 통해 라인 커맨더에 통지한다.
도 19는 라인 커맨더와, "Equipment(i)" 및 "Equipment(i+1)"로 나타내는 2개의 다운스트림 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시하며, 이때, 이 예에서, "Equipment(i)"로 나타내는 충전 기기의 바로 다운스트림 제 1 분배 장비의 인피드 컨베이어의 속도 포토셀 센서가 활성화한다. 도시된 바와 같이, 초기에, 라인 커맨더는, 이 예에서는 제각기 24.000 및 24.000+MAX% 포장물/시간인 분배 장비의 동작 공칭 용량 및 과다 용량을 포함하는 각각의 명령을 2개의 분배 장비에 송신함으로써 2개의 분배 장비를 초기화한다. 제 1 분배 장비의 인피드 컨베이어의 속도 포토셀 센서가 활성화할 시에, 제 1 분배 장비는 그의 동작 용량을 공칭 용량에서 과다 용량으로 자율적으로 전환하여, 이에 따라 대응하는 메시지를 송신함으로써 라인 커맨더에 통지한다. 이 메시지에 응답하여, 라인 커맨더는 동작 용량을 공칭 용량에서 과다 용량으로 전환할 명령을 제 2 분배 장비 "Equipment(i+1)"로 송신한다. 잠시 후, 제 1 분배 장비 "Equipment(i)"의 속도 포토셀 센서는 비활성화시키고, 이것이 일어날 시에, 제 1 분배 장비는 그의 동작 용량을 과다 용량에서 공칭 용량으로 자율적으로 전환하여, 이에 따라 대응하는 메시지를 송신함으로써 라인 커맨더에 통지한다. 이 메시지에 응답하여, 라인 커맨더는 동작 용량을 과다 용량에서 공칭 용량으로 전환할 명령을 제 2 분배 장비 "Equipment(i+1)"로 송신한다.
도 20은 라인 커맨더와, 도 19의 2개의 다운스트림 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시하며, 이때, 양방의 분배 장비의 인피드 컨베이어의 속도 포토셀 센서가 활성화하고, 제 2 분배 장비 "Equipment(i+1)"의 인피드 컨베이어의 오버플로우 포토셀 센서가 활성화한다. 이 시나리오에서, 2개의 분배 장비는, 이들의 동작 용량을 공칭 용량에서 과다 용량으로 자율적으로 전환하여, 이에 따라 라인 커맨더에 통지함으로써 이전에 도 19와 관련하여 기술된 것과 동일한 방식으로 각각의 속도 포토셀 센서의 활성화에 반응한다. 제 2 분배 장비 "Equipment(i+1)"의 인피드 컨베이어의 오버플로우 포토셀 센서가 활성화할 시에, 라인 커맨더는 이에 따라 제 2 분배 장비 "Equipment(i+1)"로부터 대응하는 메시지에 의해 통지를 받는다. 이 메시지에 응답하여, 라인 커맨더는 명령을 제 1 분배 장비 "Equipment(i)"로 송신하여, 이의 현재 과다 용량을 공칭 용량과 동일한 값, 이 예에서는 24.000 포장물/시간으로 감소시킨다. 잠시 후, 제 2 분배 장비 "Equipment(i+1)"의 오버플로우 포토셀 센서는 비활성화시키고, 이것이 일어날 시에, 라인 커맨더는 이에 따라 제 2 분배 장비 "Equipment(i+1)"로부터 대응하는 메시지에 의해 통지를 받는다. 이 메시지에 응답하여, 라인 커맨더는 명령을 제 1 분배 장비 "Equipment(i)"로 송신하여, 이의 과다 용량의 초기 값, 이 예에서는 24.000+MAX%으로 복원시킨다.
도 21은, 라인 커맨더, 어큐뮬레이터, 및 "Equipment(i-1)", "Equipment(i)", 및 "Equipment(i+1)"로 나타내는 3개의 다운스트림 분배 장비 간에 교환되는 명령 및 응답 메시지를 도시하며, 이때, 중간 분배 장비, 이 예에서는 "Equipment(i)"로 나타내는 분배 장비의 인피드 컨베이어의 양방의 속도 및 오버플로우 포토셀 센서가 활성화한다. 도시된 바와 같이, 초기에, 라인 커맨더는, 인피드 및 아웃피드 용량, 이 예에서는 제각기 24.000 및 24.000+MAX% 포장물/시간을 포함하는 명령을 어큐뮬레이터에 송신함으로써 어큐뮬레이터를 초기화하고, 이 예에서는 양방이 24.000+MAX% 포장물/시간과 동일한 분배 장비의 공칭 용량 및 과다 용량을 포함하는 각각의 명령을 3개의 분배 장비에 송신함으로써 3개의 분배 장비를 초기화한다. 제 2 분배 장비 "Equipment(i)"의 인피드 컨베이어의 양방의 속도 및 오버플로우 포토셀 센서가 활성화할 시에, 라인 커맨더는 제 2 분배 장비 "Equipment(i)"로부터 대응하는 메시지에 의해 오버플로우 포토셀 센서의 활성화로 통지를 받는다. 이 메시지에 응답하여, 라인 커맨더는 명령을 어큐뮬레이터 및 제 1 분배 장비 "Equipment(i-1)"로 송신하여, 전자의 아웃피드 용량 및 후자의 과다 용량을 어큐뮬레이터의 인피드 용량과 동일한 값, 이 예에서는 24.000 포장물/시간으로 감소시킨다. 잠시 후, 제 2 분배 장비 "Equipment(i)"의 오버플로우 포토셀 센서는 비활성화시키고, 이것이 일어날 시에, 라인 커맨더는 이에 따라 제 2 분배 장비 "Equipment(i)"로부터 대응하는 메시지에 의해 통지를 받는다. 이 메시지에 응답하여, 라인 커맨더는 명령을 어큐뮬레이터 및 제 1 분배 장비 "Equipment(i-1)"로 송신하여, 전자의 아웃피드 용량 및 후자의 과다 용량을 초기 값, 이 예에서는 24.000+MAX% 포장물/시간으로 복원시킨다.
최종으로, 라인 커맨더는 또한, 충전 기기 또는 수반된 분배 장비의 완전한 워밍업(warm-up)을 다른 것이 아직 워밍업 중일 동안에 방지하도록 의도되는 에너지 절약 정책에 따라 생산 시에 충전 기기 및 수반된 분배 장비의 워밍업을 개시하도록 설계된다. 특히, 라인 커맨더는 워밍 개시 시간이 주변 동작 조건을 기반으로 하여 충전 기기 및 각 수반된 분배 장비에 설정되도록 설계된다.
라인 제어기에서의 소프트웨어 애플리케이션으로 되돌아가면, 레시피 관리자는 라인 제어기를 통해 오퍼레이터에 의해 선택되는 라인 레시피를 실시하도록 포장 라인을 자동으로 구성하기 위해 설계되는 소프트웨어 애플리케이션이며, 이 동안에 포장 라인 내에서 충전 기기 및 한 세트의 개별 분배 장비는 원하는 최종 포장물 유닛을 생산할 시에 협력하도록 식별된다. 특히, 포장 라인 내에서 충전 기기 및 각 개별 분배 장비는, 대응하는 충전 기기 및 분배 장비 내에 기억되어, 특정 중간 포장물 유닛이 생산되도록 하는 하나 이상의 선택 가능한 장비 레시피(Equipment Recipe)를 실시하도록 구성된다. 더욱 상세하게는, 충전 기기에 대한 장비 레시피는 충전 기기에 의해 생산될 밀봉된 포장물의 타입을 정의하는 반면에, 분배 장비에 대한 장비 레시피는 분배 장비에 의해 밀봉된 포장물의 개별 또는 그룹으로 실행될 동작을 정의한다.
더 상세하게는, 라인 레시피는:
· 포장 라인 레이아웃 (포장물 유닛), 즉, 최종 포장물 유닛의 생산 시에 수반되는 분배 장비 및 컨베이어;
· 충전 기기 및 수반된 분배 장비에 의해 실시될 장비 레시피; 및
· 포장 라인 자동화 파라미터, 즉, 포장물 흐름을 제어하기 위해 포장 라인 내에 이용될 동작 파라미터 (컨베이어 속도, 포토셀 타이밍, 제어/명령 지연, 충전 기기 및 분배 장비 용량)을 특정하는 반면에;
장비 레시피는:
· 생산될 밀봉된 포장물 또는 포장물 유닛, 또는 실행될 동작의 특성을 식별하는 레시피 정의 파라미터를 특정하는데, 예컨대, 카드보드 포장기의 경우, 이들 파라미터는 트레이(tray) 내의 포장물 패턴, 및 트레이의 유형(typology)을 포함할 수 있지만, 충전 기기의 경우, 이들 파라미터는 포장물의 볼륨 및 형상, 개방 디바이스(opening device)의 유형 등을 포함하며; 및
· 레시피 정의 파라미터로 정의되는 밀봉된 포장물, 포장물 유닛 또는 동작에 특정한 속도, 온도, 압력 등과 같은 레시피 종속 동작 파라미터를 특정한다.
라인 및 장비 레시피는 확장 가능한 모듈러 개념(concept)에 기초한다. 예를 들면, 장비 레시피는 정해진 포장 유닛을 획득하기 위해 각 기기 또는 장비가 필요로 하는 모든 정보를 수집하지만, 라인 레시피는 이러한 장비 레시피를 참조할 뿐이다. 이런 식으로, 라인 레시피는 충전 기기 및 각 분배 장비의 모든 상세한 파라미터를 직접 포함할 필요는 없지만, 규정된 세트의 장비 레시피를 바로 리콜(recall)한다.
따라서, 도 22에 도시된 바와 같이, 오퍼레이터가 라인 제어기의 키보드를 통해 관련된 이름 또는 ID 코드로 식별되는 원하는 라인 레시피를 선택할 시에, 레시피 관리자는, 선택된 라인 레시피에 대응하는 원하는 최종 포장물 유닛의 생산 시에 수반되는 개별 중간 포장물 유닛을 결정하도록 구성된다. 이에 기초로 하여, 레시피 관리자는 특정 포장 라인 레이아웃, 즉, 선택된 라인 레시피에 대응하는 원하는 최종 포장물 유닛의 생산 시에 수반되는 포장 라인 내의 개별 분배 장비, 및 식별된 중간 포장물 유닛의 생산을 위해 실시되는 충전 기기 및 각 개별 식별된 분배 장비에서 관련된 이름 ID 코드로 식별되는 개별 장비 레시피의 특정 구성을 결정한다. 개별 장비 레시피가 식별되었을 시에, 레시피 관리자는, 상술한 콤팩트 플래시 메모리 카드 내에 기억되고, 라인 레시피와 관련된 포장 라인의 튜닝 및 자동화 파라미터를 라인 제어기 내에 업로드하고, 생산이 개시되기 전에, 실시될 각각의 개별 장비 레시피와 업로드된 튜닝 및 자동화 파라미터를 충전 기기 및 식별된 분배 장비 내로 다운로드하도록 구성된다. 충전 기기 및 각 식별된 분배 장비는 각각의 콤팩트 플래시 메모리 카드 내에 기억되고, 레시피 관리자로부터 수납되는 장비 레시피와 관련된 동작 파라미터를 업로드한다.
도 23 및 도 24는 제각기 적색 및 녹색이라 명명하는 2개의 서로 다른 라인 레시피에 관계된 초기, 중간 및 최종 포장물의 예이지만, 도 25는 라인 레시피 정의를 도시한다.
그렇게 하기 위해, 레시피 관리자는 다음의 기능성이 선택되어 실행되고, 다음의 태스크를 실행하도록 설계된다:
· 오퍼레이터가 라인 레시피를 생성시켜(정의/편집), 레시피 관리자 소프트 키를 통해 포장 라인 레이아웃 정의, 라인 및 장비 레시피 선택, 포장 라인 용량 정의 등과 같은 여러 동작을 실행하도록 하는 레시피 구성. 라인 레시피가 생성되도록 하기 위해, 레시피 관리자는 충전 기기 및 분배 장비로부터 장비 레시피와 관련된 생산/동작 파라미터를 업로드하도록 설계된다. 도 16은 레시피 구성 기능과 관계된 구성 윈도우를 도시하며;
· 생성된 라인 레시피가 레시피 관리자 소프트 키를 통해 선택되어 스타트업되도록 하는 레시피 실행;
· 중요한 생산 파라미터를 제어할 시에 인간 의존성이 감소되도록 하는 생산 인터로킹(production interlocking);
· 라인과 장비 레시피 간의 부정합이 회피되도록 하는 기기 인터로킹;
· 레이아웃 구성의 부정합이 회피되도록 하는 레이아웃 인터로킹
· 충전 기기 및 수반된 분배 장비 (포장 재료, 캡, 스트로, 글루(glue) 등)에서 오퍼레이터에 의해 도입되는 재료의 타입과, 라인 레시피에 규정된 재료의 타입 간의 어떤 부정합을 방지하는 생산 재료 인터로킹; 및
· 선택된 라인 레시피에 관계된 작업 현장 데이터가 아래에 상세히 기술되는 제품 및 포장 라인 모니터링 시스템 (PLMS) 센터에 자동으로 제공되도록 하는 PLMS 데이터 핸들러.
라인 레시피 파라미터 (생산 시에 이용되는 원 재료, 단일 분배 장비의 구성)를 자동 방식으로 제어하는 가능성은 포장 라인에 의해 생산되는 최종 포장물 유닛의 품질 레벨을 증대시키고, 생산 시에 이용되는 원 재료의 이력 추적을 가능하게 한다. 다른 특성은 각 레시피에 대한 라인 커맨더 및 컨베이어 최적화기에 대한 특정 라인 자동화 파라미터의 용도이며, 이것은 라인 성능을 확실히 최적화하도록 한다. 게다가, 레시피 관리자는 활동성 라인 레시피에서 정확한 파라미터화의 사용을 보증한다.
라인 제어기에서의 소프트웨어 애플리케이션을 다시 참조하면, 컨베이어 최적화기는 포장 라인을 따라 포장물 수송을 최적화하도록 설계되는 소프트웨어 애플리케이션이다. 특히, 컨베이어 최적화기는 오퍼레이터가 다음의 기능을 선택하여 실행하도록 한다:
· 오퍼레이터가 포장 라인 내에서 충전 기기 및 분배 장비의 동작 파라미터와 다르고, 컨베이어 속도, 포장물 폭, 포장물 거리, 구성 스위치 파라미터, 축적 기능 등과 같이 라인 제어기에 의해 직접 제어되는 각 컨베이어의 동작 파라미터를 설정하도록 하는 컨베이어 세팅. 도 26은 컨베이어 세팅 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한다. 도 26에 도시된 예는 컨베이어 LCC1의 동작 파라미터의 세팅에 관계하며; 및
· 오퍼레이터가 컨베이어 윤활 및 클리닝 유닛을 동작하도록 하는 윤활 및 클리닝. 도 27은 컨베이어 윤활 및 클리닝 기능에 관계된 구성 윈도우를 도시한 것이다.
도 1로 되돌아가면, PLMS 센터는 포장 라인에서 충전 기기 및 분배 장비의 동작 성능을 모니터링하여, 작업 현장 데이터를 기반으로 하여 동작 장비 성능을 최대화하도록 설계되는 데이터 관리 시스템이다. PLMS 센터는 또한 동작 장비 성능 및 프로세스 행위(process behavior)를 분석할 강력하고 사용하기 쉬운 툴을 제공한다. 동작 성능 데이터는 포장 라인에서 자동으로 획득되어 로그(log)된다. 로컬 수동 입력 상호 작용은 데이터를 이해하게 한다. 팩토리 오피스 레벨(factory office level)에 대한 정보 분배는 실시간 관리 및 역사적 분석을 허용한다. PLMS 센터는 최적 결과가 정지 시간 문제(downtime issue)의 적시 식별을 통해 달성되도록 한다. 생산 성능 상세 사항의 분석은 중요한 실행 장비를 식별하고, 챠트(charts) 및 리포트는 최고 정지 시간 이유를 식별하는 툴(tools)이다.
PLMS 센터에 의해 제공되는 주요 특징 중 하나는 이력 추적 및 프로세스 모니터링 기능이다. 그래픽 사용자 인터페이스를 통해, 생산 종이의 육필 문서(paper handwritten document)의 전자 교체품(electronic replacement)인 오퍼레이터 시트가 제공된다. 데이터는 오퍼레이터 요구로 입력될 수 있거나 장비 이벤트를 기반으로 하는 시스템에 의해 자동으로 요구될 수 있다. 데이터 엔트리는 수동 입력을 통해 가능하거나 바코드 스캐너를 이용하여 가능하다. 오퍼레이터 시트에 로그된 데이터는 예컨대 오퍼레이터 생산 체크(checks), 포장 재료, 스트립, 캡, 스트로 등과 같이 포장 라인에 의해 이용되는 재료, 배치 id, 배치 스타트, 배치 스톱 등과 같은 특정 생산 이벤트, 오퍼레이터 IDs, 로컬 규정된 고객 이벤트 등일 수 있다. 충전 기기에서 로그된 데이터를 기반으로 하여, PLMS 센터는 성능 분석을 실행하여, 오퍼레이트 시트 리포트를 제공한다. 이것은 생산 중에 프로세스 파라미터 및 임계 제어 포인트의 모니터링을 허용한다. 프로세스 모니터링은 기기 프로세스 변수에 전진된 트러블 슈팅(advanced trouble shooting)을 실행할 가능성을 제공한다.
PLMS 센터는 또한 종합적 이력 추적이 시간 동기화에 의해 달성되게 한다. 사실상, PLMS 센터는 중앙 시간 동기화 시스템에 대한 데이터 로깅 시간을 동기화할 가능성을 제공하며, 날짜 유닛 클록(dating unit clock)은 PLMS 데이터 로깅 시스템 클록에 의해 국부적으로 동기화된다.
더욱 상세하게는, 도 28에 도시된 바와 같이, PLMS 센터는 다음의 태스크를 실행하도록 설계된다:
· 성능 분석,
· 실시간 디스플레이,
· 프로세스 분석,
· 포장물 이력 추적, 및
· 제조 실행 시스템 (MES) 통합자(Integrator).
특히, 성능 분석 태스크는 다음의 것을 포함한다:
· 그래프 분석:
- 포장 라인, 충전 기기 및 분배 장비 성능 분석,
- 포장 라인 및 충전 기기 성능 비교,
- 효율성 분석,
- 정지 시간, 낭비 및 빈도 분석(waste and frequency analysis), 및
- 트렌드;
· 리포트 분석:
- 생산, 낭비, 스톱, 요약 리포트,
- 이벤트 리포트;
· 오퍼레이터 시트 리포트; 및
· 시프트, 일, 주, 달 또는 년에 의한 분석.
실시간 디스플레이 태스크는 다음의 것을 포함한다:
· 포장 라인 관리:
- 포장 라인 실시간 상태 개요,
- 충전 기기 및 분배 장비 상태,
- 생산된 포장물 카운터,
- 포장물 낭비 표시, 및
- 장비 이벤트 리스트;
· 단기간 분석 툴:
- 현재 및 이전의 시프트/일 분석,
- 스톱 이유의 톱 10 리스트, 및
- 주요 라인 성능 측정.
프로세스 분석 태스크는 다음의 것을 포함한다:
· 프로세스 변수 트렌드 조사:
- 아날로그 변수,
- 디지털 신호,
- 셋포인트 값; 및
· 프로세스 분석:
- 절대/상대 값에 대한 커서,
- 변수 비교, 및
- 줌 및 팬 기능.
포장물 이력 추적 태스크는 다음의 것을 포함한다:
· 포장당(per-package) 프로세스 트레이싱:
- 프로세스 파라미터,
- 셋포인트 값; 및
- 관련 이벤트 히스토리 (스톱, 클리닝 등);
· 포장당 재료표(material bill):
- 오퍼레이터 시트 정보,
- 포장 재료/스트립/탭/캡, 및
- 제품 배치 ID.
결국, MES 통합자 태스크는 XML 표준을 기반으로 하여 개방 인터페이스를 제공하고, 다음의 것을 포함한다:
· 배치당(per-batch) 트래킹:
- 성능 인디케이터,
- 카운터 값 (포장물/유닛 생산, 낭비 등), 및
- 관련 이벤트 히스토리;
· 배치당 재료표:
- 오퍼레이터 시트 정보,
- 포장 재료/스트립/탭/캡, 및
- 제품 배치 ID.
도 29는 PLMS 센터에 의해 실행되는 포장물 이력 추적 태스크를 더욱 상세히 도시한 것이다. 역사적 데이터베이스에서 로그되고, 충전 기기에서 나온 데이터를 기반으로 하여 특정 제품에 관한 질의(query)가 수신될 시에, PLMS 센터는, 그래픽 사용자 인터페이스의 윈도우 내에 디스플레이된 챠트 및, 온도, 기기 세팅, 제품 레벨, 최종 사전 살균, 최종 Cleaning in Place (CIP), 최종 스플라이스(splice), 최종 스톱 등에 관한 정보와 같은 정보를 포함하는 리포트를 포함하는 여러 출력을 제공할 수 있다.
도 30 내지 도 34는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 통합된 포장 시스템의 여러 개략적 레이아웃을 도시하며, 여기서, 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 소자를 나타낸다.
도 30 내지 도 34에 도시된 포장 시스템은, 이들이 소위 멀티스위치 타입이다는 점에서 도 1에 도시된 것과 다르다. 특히, 다수의 동작적 독립형 포장 라인, 즉, 분배 장비를 공유하지 않는 포장 라인이 제공되는 소위 멀티라인 포장 시스템과 달리, 멀티스위치 포장 시스템은 다수의 동작적 협력 포장 라인, 즉, 하나 이상의 분배 장비를 공유하여, 고객에 대한 융통성 및 생산 변동성(production variability)을 증대시키도록 배치되는 포장 라인을 포함한다.
이와 같은 멀티스위치 포장 시스템에서, 레시피 관리자는, 충전 기기 및, 이 내에 수반될 분배 장비의 특정 구성과, 선택된 라인 레시피에 대응하는 최종 포장물 유닛의 생산을 위해 실시될 충전 기기 및 수반된 분배 장비 내의 개별 장비 레시피를 식별하도록 설계될 수 있다.
멀티스위치 포장 시스템은, 제조 동안 멀티스위치 포장 시스템 성능 및 제품 수송을 개선하도록 충전 기기와 분배 장비 간의 상호 작용을 최적화하기 위해 모든 포장 라인의 구성, 통신 및 제어를 관리하도록 프로그램되는 단일, 공통 라인 제어기를 가진 단층(single-tier) 제어 아키텍처, 또는 각 포장 라인에 대한 종속 라인 제어기, 및 종속 라인 제어기에 대한 주 라인 제어기를 가진 2층(two-tier) 제어 아키텍처를 포함할 수 있다. 단층 제어 아키텍처에서, PLMS 센터는 공통 라인 제어기와 협력하도록 프로그램되지만, 2층 제어 아키텍처에서, PLMS 센터는 주 라인 제어기, 또는 종속 라인 제어기, 또는 양방의 주 라인 제어기 및 종속 라인 제어기와 협력하도록 프로그램된다.
식품 포장 분야에서 출원인에 의해 실행되는 광범한 조사는 멀티스위치 포장 시스템의 3개의 주요 아키텍처 토폴로지(architectural topologies)가 고객의 요구를 충족하는데 필요로 됨을 나타내었으며, 즉:
· 생산 차별화(production differentiation): 도 30은 2개의 단일 포장 라인이 공통 카드보드 포장기를 공유하는 레이아웃을 가진 멀티스위치 포장 시스템을 도시한다. 특히, 제 1 포장 라인은, 충전 기기, 어큐뮬레이터, 스트로 애플리케이터, 제 1 구성 스위치, 제 1 구성 스위치로부터 갈라지고(branch off), 카드보드 포장기로 병합(merge)하는 제 1 및 2 브랜치의 순서로 포함하는데, 상기 제 1 브랜치는 필름 랩퍼 및 제 2 구성 스위치를 포함하고, 상기 제 2 브랜치는 제 3 구성 스위치를 포함한다. 제 2 포장 라인은, 충전 기기, 어큐뮬레이터, 캡 애플리케이터, 및 제 1 포장 라인의 제 2 브랜치 내의 제 3 구성 스위치에 접속되는 제 4 구성 스위치의 순서로 포함한다. 도 30에 도시된 레이아웃은 3개의 가능한 라인 레시피가 동시에 실시되도록 하며, 이 레시피는 연속, 대시 및 도트 화살표로 도시되고, 특히 다음의 것으로 도시된다:
- 포장물이 제 1 포장 라인 만을 통해, 특히, 충전 기기, 어큐뮬레이터, 스트로 애플리케이터, 제 1 구성 스위치, 제 1 브랜치, 및 카드보드 포장기를 통해 흐르는 제 1 라인 레시피 (연속 화살표);
- 포장물이 제 1 포장 라인 만을 통해, 특히, 충전 기기, 어큐뮬레이터, 스트로 애플리케이터, 제 1 구성 스위치, 제 2 브랜치, 및 카드보드 포장기를 통해 흐르는 제 2 라인 레시피 (대시 화살표); 및
- 제 2 포장 라인 내의 충전 기기에 의해 생산되는 포장물이 제 2 포장 라인을 통해 흐르고, 제 2 및 3 구성 스위치를 통해서는, 제 1 포장 라인 내의 카드보드 포장기로 재지향되는 제 3 라인 레시피 (도트 화살표).
도시되지 않은 다른 레이아웃에서, 서로 다르게 형상을 이룬 포장물을 생산하도록 구성되는 2개의 충전 기기는 다운스트림 분배 장비의 모두를 공유할 수 있다.
· 백업: 도 31은 하나의 포장 라인으로부터의 포장물 흐름이 다른 포장 라인으로 지향되도록 하여, 분배 장비 유지 보수 및 브레이크다운의 경우에 융통성을 증대시키는 레이아웃을 가진 멀티스위치 포장 시스템을 도시한다. 특히, 도 31에 도시된 포장 시스템은, 각각 충전 기기, 어큐뮬레이터, 구성 스위치, 스트로 애플리케이터, 및 카드보드 포장기의 순서로 포함하는 2개의 동일한 단일 포장 라인을 포함하며, 여기서, 2개의 구성 스위치는 한 포장 라인에서의 스트로 애플리케이터 및 카드보드 포장기가 다른 포장 라인에서의 충전 기기에 의해 생산되는 포장물에 대해 작업하게 하도록 상호 접속된다. 도 31에 도시된 레이아웃은 4개의 가능한 라인 레시피가 동시에 실시되도록 하며, 이 레시피는 연속, 대시 및 도트 화살표로 도시되고, 특히 다음의 것으로 도시된다:
- 포장물이 제 1 포장 라인 만을 통해 흐르는 제 1 라인 레시피 (연속 화살표);
- 포장물이 제 2 포장 라인 만을 통해 흐르는 제 2 라인 레시피 (연속 화살표);
- 제 1 포장 라인에서의 충전 기기에 의해 생산되는 포장물이 동일한 포장 라인 내의 어큐뮬레이터, 2개의 상호 접속된 구성 스위치, 및 제 2 포장 라인에서의 스트로 애플리케이터 및 카드보드 포장기를 통해 흐르는 제 3 라인 레시피 (대시 화살표); 및
- 제 2 포장 라인에서의 충전 기기에 의해 생산되는 포장물이 동일한 포장 라인 내의 어큐뮬레이터, 2개의 상호 접속된 구성 스위치, 및 제 1 포장 라인에서의 스트로 애플리케이터 및 카드보드 포장기를 통해 흐르는 제 4 라인 레시피 (도트 화살표).
· 흐름 병합: 도 32 및 33은 2개의 포장물 흐름이 하나로 병합되도록 하여, 생산시에 수반되는 분배 장비의 수를 감소시키는 레이아웃을 가진 멀티스위치 포장 시스템을 도시한다. 특히, 도 32에 도시된 멀티스위치 포장 시스템에서, 공통 파렛타이저(common palletizer)는 2개의 포장 라인 사이에서 공유되는데, 여기서, 제 1 포장 라인은 충전 기기, 어큐뮬레이터, 및 캡 애플리케이터를 포함하고, 제 2 포장 라인은 충전 기기, 어큐뮬레이터, 캡 애플리케이터, 병합기(merger), 카드보드 포장기, 카드보드 트레이 랩퍼, 및 파렛타이저를 포함한다. 도 33에 도시된 멀티스위치 포장 시스템에서, 공통 파렛타이저 및 공통 필름 랩퍼는, 각각 충전 기기, 어큐뮬레이터, 캡 애플리케이터, 및 카드보드 포장기를 포함하는 2개의 동일한 포장 라인 사이에서 공유된다. 도시되지 않은 다른 레이아웃에서, 포장 라인들은 공통 필름 랩퍼를 공유하고, 각각 충전 기기, 어큐뮬레이터, 스트로 애플리케이터, 필름 랩퍼, 및 카드보드 포장기를 포함한다. 이들 포장 시스템에서, 2개의 포장 라인은 다양한 생산 능력으로 동시에 동작되거나 차례로 동작될 수 있다.
최종으로, 도 34는 상술한 멀티스위치 레이아웃 중 2개, 즉, 백업 레이아웃 및 생산 차별화 레이아웃을 실시하는 멀티스위치 포장 시스템을 도시한다. 특히, 도 34에 도시된 포장 시스템은 서로 다른 형상의 포장물을 생산하도록 구성되는 충전 기기를 가진 수개의 포장 라인을 포함하고, 이들 중 2개는 또한 풀탭(pull-tab) 시스템을 장착한다. 2개의 포장 라인은 부가적으로 카드보드 포장기만을 포함하고, 2개의 포장 라인은 부가적으로 캡 애플리케이터 및 카드보드 포장기를 포함하며, 하나의 포장 라인은 부가적으로 스트로 애플리케이터 및 카드보드 포장기를 포함한다. 궁극적으로, 모든 충전 기기는 상술한 모든 다운스트림 분배 장비를 공유한다.
최종으로, 첨부한 청구범위에 규정된 바와 같이, 수많은 수정 및 변형은 모두 본 발명의 범주 내에서 행해질 수 있음이 자명하다.
HMI ; 인간 기계 인터페이스, PLMS; 포장 라인 모니터링 시스템
Claims (29)
- 포장 시스템으로서,
충전 기기와, 컨베이어를 통해 접속되는 하나 이상의 다운스트림 분배 장비로 구성되는 포장 라인으로서, 상기 충전 기기는 식품을 포함하는 하나 이상의 타입의 밀봉된 포장물을 생산하도록 동작 가능하며, 각 분배 장비는 개별 또는 그룹의 상기 밀봉된 포장물에서 대응하는 동작을 실행하도록 동작 가능하며, 상기 충전 기기 및 각 분배 장비는 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 기억하고 실행하는 전자 제어 시스템을 포함하는 상기 포장 라인;
상기 포장 라인의 구성, 통신 및 제어를 관리하고, 디스플레이, 키보드, 및 상기 충전 기기 및 각 분배 장비에서 상기 소프트웨어 모듈과 협력하도록 구성되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 기억하고 실행하는 처리 시스템을 포함하는 라인 제어기; 및
상기 라인 제어기를 상기 충전 기기 및 각 분배 장비에 접속하는 통신 네트워크를 포함하며;
상기 충전 기기 및 각 분배 장비는 하나 이상의 선택 가능한 기억된 장비 레시피를 구현하도록 구성되고, 상기 충전 기기에 대한 장비 레시피는 상기 충전 기기에 의해 생산될 밀봉된 포장물의 타입을 정하며, 상기 분배 장비에 대한 장비 레시피는 상기 분배 장비에 의해 실행될 동작을 정하고;
상기 라인 제어기는 하나 이상의 선택 가능한 라인 레시피를 기억하고 구현하도록 구성되며, 상기 라인 레시피의 각각은 상기 포장 라인에 의해 생산될 대응하는 최종 포장 유닛을 정하고, 상기 라인 레시피가 구현될 시에, 상기 충전 기기와 상기 최종 포장 유닛을 생산할 시에 수반되는 상기 분배 장비가 대응하는 장비 레시피를 구현하도록 하며;
상기 하나 이상의 선택 가능한 라인 레시피는
상기 충전 기기와, 상기 최종 포장 유닛을 생산할 시에 수반되는 상기 분배 장비 및 컨베이어;
상기 충전 기기와 상기 최종 포장 유닛을 생산하기 위해 수반되는 상기 분배 장비에 의해 구현되는 장비 레시피; 및
상기 충전 기기와, 상기 최종 포장 유닛을 생산하기 위해 수반되는 상기 분배 장비 및 컨베이어에 의해 사용되는 라인 자동 파라미터를 특정하고;
상기 라인 제어기 내의 상기 소프트웨어 애플리케이션은
상기 최종 포장 유닛을 생산하기 위해 구현될 수 있는 선택된 라인 레시피 내에 특정된 상기 장비 레시피에 대하여 상기 선택된 라인 레시피 내에 특정된 상기 분배 장비와 상기 충전 기기에 지시하고,
상기 선택된 라인 레시피 내에 포함된 상기 라인 자동 파라미터를 상기 선택된 라인 레시피 내에 특정된 상기 분배 장비와 상기 충전 기기로 다운로드함으로써
상기 선택된 라인 레시피를 구현하기 위해 상기 포장 라인을 자동으로 구성하는 레시피 관리자를 포함하는 포장 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 레시피 관리자는, 수반될 분배 장비의 특정 구성 및, 선택된 라인 레시피에 대응하는 최종 포장 유닛의 생산을 위해 실시될 충전 기기 및 수반된 분배 장비 내의 개별 장비 레시피를 식별하도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 레시피 관리자는, 상기 충전 기기 및 상기 분배 장비로부터 라인 레시피의 생성을 위해 대응하는 장비 레시피와 관련된 생산/동작 파라미터를 업로드하고, 선택된 라인 레시피와 관련된 상기 생산/동작 파라미터를 생산 전에 상기 충전 기기 및 상기 수반된 분배 장비로 다운로드하도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레시피 관리자는 라인 레시피가 생성되고 기억되어, 기억된 라인 레시피가 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)를 통해 실시하기 위해 선택되게 하도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레시피 관리자는 다음의 태스크:
중요한 생산 파라미터를 제어할 시에 인간 의존성을 감소시키는 생산 인터로킹;
라인과 장비 레시피 간의 부정합을 방지하는 장비 인터로킹;
상기 포장 라인의 레이아웃 구성의 부정합을 방지하는 레이아웃 인터로킹;
상기 충전 기기 및 분배 장비에서 이용되는 재료의 타입과, 선택된 라인 레시피에 규정된 재료의 타입 간의 부정합을 방지하는 생산 재료 인터로킹; 및
상기 선택된 라인 레시피에 관계된 작업 현장 데이터를 포장 라인 모니터링 시스템 (PLMS)에 자동으로 제공하는 데이터 핸들러 중 하나 이상을 실행하도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
라인 레시피는:
상기 최종 포장 유닛의 생산 시에 수반되는 분배 장비 및 컨베이어;
상기 충전 기기 및 상기 수반된 분배 장비에 의해 실시될 장비 레시피; 및
상기 포장 라인에서 이용되는 동작 파라미터를 특정하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
장비 레시피는:
생산될 밀봉된 포장물 또는 포장 유닛, 또는 실행될 동작의 타입의 특성을 나타내는 레시피 정의 파라미터; 및
상기 레시피 정의 파라미터로 정의되는 밀봉된 포장물, 포장 유닛 또는 동작의 타입에 특정한 레시피 종속 동작 파라미터를 특정하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장비 레시피는 상기 충전 기기 및 상기 분배 장비 내에 기억되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 제어기에서의 소프트웨어 애플리케이션은:
스타트/스톱 정책에 따라 생산 시에 충전 기기 및 수반된 분배 장비를 스타트/스톱하고, 생산 중에 흐름 제어 정책에 따라 충전 기기 및 수반된 분배 장비의 생산 용량 및 동작 파라미터를 동적으로 조절하도록 설계되는 라인 커맨더를 더 포함하는데;
상기 스타트/스톱 정책은, 생산의 스타트/스톱 과도기 동안에 수반된 분배 장비의 입구에서 주어진 값보다 높은 길이로 포장물 대기 행렬이 형성하는 것을 방지하기 위해, 어떤 충전 기기 및 분배 장비의 스타트/스톱 후에 충전 기기 및 분배 장비의 스타트/스톱 시퀀스 및 지연을 정하며;
상기 흐름 제어 정책은 실질적으로 일정한 거리가 포장물 또는 포장 유닛 간에 달성되도록 하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 라인 커맨더는 상기 충전 기기 또는 수반된 분배 장비의 완전한 워밍업을 다른 것이 아직 워밍업 중일 동안에 방지하도록 의도되는 에너지 절약 정책에 따라 상기 충전 기기 및 상기 수반된 분배 장비의 워밍업을 개시하도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 라인 커맨더는 워밍 개시 시간이 주변 동작 조건을 기반으로 하여 상기 충전 기기 및 각 수반된 분배 장비에 설정되도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 라인 커맨더는 상기 충전 기기 및 상기 수반된 분배 장비의 동작에 대하여 시각 정보를 모니터링하여 제공하도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 12 항에 있어서,
공통 오버헤드 메시지 디스플레이를 더 포함하고, 상기 라인 커맨더는 상기 공통 오버헤드 메시지 디스플레이를 통해서는 기본적 시각 정보를 제공하고, 상기 라인 제어기의 디스플레이를 통해서는 상세 시각 정보를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 제어기 내의 소프트웨어 애플리케이션은:
그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)를 통해 선택 가능하고 실시 가능한 다음의 구성 기능성:
상기 포장 라인에서 충전 기기, 분배 장비 및 컨베이어의 자동 검출 및 식별, 및 이들의 생산/동작 능력의 자동 업로드;
충전 기기, 분배 장비 및 컨베이어의 그래픽 리프리젠테이션을 포함하는 포장 라인 레이아웃의 그래픽 도로잉;
식별된 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어와 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 그래픽 리프리젠테이션의 관련; 및
상기 포장 라인에서 상기 식별된 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 생산/동작 파라미터, 및 상기 포장 라인의 일반적 자동화 파라미터의 세팅을 제공하도록 설계되는 라인 구성기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 14 항에 있어서,
상기 충전 기기, 분배 장비 및 컨베이어의 자동 검출 및 식별, 및 이들의 생산/동작 능력의 자동 업로드에 관계된 구성 기능성은:
상기 충전 기기 및 상기 분배 장비로의 식별 요구의 디스패치;
IP 어드레스와 같은 각각의 식별 데이터를 포함하는 상기 충전 기기 및 상기 분배 장비로부터의 응답 메시지의 수신;
상기 식별된 충전 기기 및 분배 장비의 생산 정보를 위한 프로빙; 및
상기 식별된 충전 기기 및 분배 장비로부터의 생산 정보의 수신을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 14 항에 있어서,
상기 포장 라인의 레이아웃의 그래픽 드로잉에 관계된 기능성에서, 상기 그래픽 사용자 인터페이스는 다수의 디스플레이 픽셀로 분할되는 디스플레이 영역을 제공하여, 디스플레이 픽셀 상에 반복적으로 클릭될 시에 각 디스플레이 픽셀에서 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 그래픽 리프리젠테이션을 순차적으로 디스플레이하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 14 항에 있어서,
식별된 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어와 충전 기기, 분배 장비, 및 컨베이어의 그래픽 리프리젠테이션의 관련에 관계된 기능성은 어떤 무관련을 방지하는 관련 체크를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 제어기 내의 소프트웨어 애플리케이션은:
그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)를 통해 선택 가능하고 실시 가능한 다음의 최적화 기능성:
상기 포장 라인에서 각 컨베이어의 동작 파라미터의 세팅; 및
컨베이어 윤활 및 클리닝 유닛의 동작을 제공하도록 설계되는 컨베이어 최적화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 분배 장비를 공유하도록 배치되는 다수의 동작적 협력(operatively-cooperating) 포장 라인을 더 포함하는데;
상기 레시피 관리자는, 충전 기기 및 수반될 분배 장비의 특정 구성과, 선택된 라인 레시피에 대응하는 최종 포장 유닛의 생산을 위해 실시될 충전 기기 및 수반된 분배 장비 내의 개별 장비 레시피를 식별하도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 19 항에 있어서,
상기 포장 라인은 다음의 생산 목적:
상기 분배 장비가 서로 다른 라인 레시피를 동시에 실시하도록 공유되는 생산 차별화;
분배 장비의 유지 보수 또는 브레이크다운 관리를 허용하도록 상기 분배 장비가 한 포장 라인에서 다른 포장 라인으로 포장물 흐름을 지향시키도록 공유되는 백업; 및
상기 분배 장비가 2개의 포장물 흐름을 하나의 포장물 흐름으로 병합하여, 생산시에 수반되는 분배 장비의 수를 감소시키도록 공유되는 흐름 병합 중 하나 이상을 달성하기 위해 동작적으로 협력하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 19 항에 있어서,
상기 라인 제어기는 모든 포장 라인에 공통인 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 19 항에 있어서,
각 포장 라인을 위한 종속 라인 제어기, 및 상기 종속 라인 제어기에 결합된 주 라인 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라인 제어기와 협력하여, 성능 분석을 허용하도록 상기 충전 기기 및 생산 시에 수반되는 상기 분배 장비의 동작적 성능을 모니터링하도록 설계되는 포장 라인 모니터링 시스템 (PLMS)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 23 항에 있어서,
상기 포장 라인 모니터링 시스템은 역사적 데이터베이스에 로그된 데이터를 기반으로 하여 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)를 통해 실시 가능한 제품 이력 추적 및 프로세스 모니터링 기능성을 제공하도록 더 설계되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 24 항에 있어서,
상기 제품 이력 추적 기능성은 데이터가 오퍼레이터의 요구 시에 입력될 수 있거나 장비 이벤트를 기반으로 하여 자동으로 요구될 수 있는 그래픽 오퍼레이터 시트, 및 상기 충전 기기에서 로그된 데이터를 기반으로 하는 그래픽 오퍼레이터 시트 리포트의 준비를 포함하며, 상기 오퍼레이터 시트 리포트는 생산 중에 프로세스 파라미터 및 임계 제어 포인트의 모니터링을 허용하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 24 항에 있어서,
상기 제품 이력 추적 기능성은 중앙 시간 동기화 시스템에 대한 데이터 로깅 시간의 시간 동기화를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전 기기는 하나 또는 다양한 식품을 포함하는 하나 또는 다양한 타입의 밀봉된 포장물을 선택적으로 생산하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 포장 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 라인 제어기의 처리 시스템의 메모리 내에 적재 가능한 소프트웨어 프로그램을 저장한 기록 매체.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 소프트웨어 애플리케이션 중 하나 이상을 포함하는 소프트웨어 프로그램을 저장한 기록 매체.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP07425844A EP2075659A1 (en) | 2007-12-31 | 2007-12-31 | Integrated packaging system architecture |
| EP07425844.3 | 2007-12-31 | ||
| PCT/EP2008/068382 WO2009083595A1 (en) | 2007-12-31 | 2008-12-31 | Integrated packaging system architecture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100098512A KR20100098512A (ko) | 2010-09-07 |
| KR101676495B1 true KR101676495B1 (ko) | 2016-11-15 |
Family
ID=39366918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020107011460A KR101676495B1 (ko) | 2007-12-31 | 2008-12-31 | 통합된 포장 시스템 아키텍처 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8543233B2 (ko) |
| EP (2) | EP2075659A1 (ko) |
| JP (1) | JP5587208B2 (ko) |
| KR (1) | KR101676495B1 (ko) |
| CN (1) | CN101910963B (ko) |
| BR (1) | BRPI0820854A2 (ko) |
| DK (1) | DK2243059T3 (ko) |
| ES (1) | ES2527516T3 (ko) |
| PL (1) | PL2243059T3 (ko) |
| RU (1) | RU2495470C2 (ko) |
| UA (1) | UA99845C2 (ko) |
| WO (1) | WO2009083595A1 (ko) |
| ZA (1) | ZA201002392B (ko) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8190279B2 (en) | 2009-11-12 | 2012-05-29 | Systech International | Production line management system |
| DE102009047362B4 (de) * | 2009-11-25 | 2013-07-04 | Windmöller & Hölscher Kg | System und Verfahren zum Herstellen von Säcken oder Beuteln |
| US8381494B2 (en) * | 2010-01-25 | 2013-02-26 | Stork Food & Dairy Systems B.V. | Method for controlling the operation of an aseptic filling machine |
| DE102010009137A1 (de) * | 2010-02-23 | 2011-08-25 | Krones Ag, 93073 | Überwachungsvorrichtung für Behältnis-Behandlungsanlagen |
| WO2012006050A1 (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-12 | Packsize Llc | Optimizing production of packaging products |
| EP2444867B2 (en) | 2010-10-20 | 2021-01-20 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Marking of packaged consumer products |
| EP2472345B1 (en) * | 2010-12-29 | 2018-03-07 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Traceability of packaged consumer products |
| JP5163766B2 (ja) * | 2011-03-15 | 2013-03-13 | オムロン株式会社 | 設計支援システム |
| CN102799147A (zh) * | 2011-05-27 | 2012-11-28 | 上海富朗德机械设备有限公司 | 车身车间输送线监控及管理系统 |
| US9818070B2 (en) | 2011-07-22 | 2017-11-14 | Packsize Llc | Tiling production of packaging materials |
| CN102360205A (zh) * | 2011-08-10 | 2012-02-22 | 大连三垒机器股份有限公司 | 波纹管生产线的电气控制系统 |
| ES2568224T3 (es) | 2011-10-24 | 2016-04-28 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Sistema de tratamiento de alimentos y/o envasado que comprende una interfaz hombre-máquina y software |
| DE102012004341A1 (de) | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Gea Cfs Germany Gmbh | Verpackungslinie |
| BR112014027743B1 (pt) * | 2012-05-16 | 2021-09-28 | Tetra Laval Holdings & Finance Sa | Sistema e método de monitoramento de uma máquina de empacotamento, e, máquina de empacotamento |
| JP5894859B2 (ja) * | 2012-05-24 | 2016-03-30 | アズビル株式会社 | 生産管理システム、生産管理方法および生産管理プログラム |
| RU2667463C2 (ru) * | 2013-01-18 | 2018-09-19 | ПЭКСАЙЗ ЭлЭлСи | Мозаичное производство упаковочных материалов |
| US10922637B2 (en) | 2013-01-18 | 2021-02-16 | Packsize Llc | Tiling production of packaging materials |
| DE102013105754B4 (de) * | 2013-06-04 | 2017-09-28 | Windmöller & Hölscher Kg | Verfahren für die Bestimmung zu optimierender Bearbeitungsschritte in einer Sackfüllanlage |
| US9778941B2 (en) * | 2014-07-28 | 2017-10-03 | Asm Ip Holding B.V. | Substrate processing system, storage medium and method of registering new device |
| CN104554910A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-04-29 | 富阳市福士得食品有限公司 | 一种袋装食品包装系统 |
| US9919821B2 (en) * | 2015-01-26 | 2018-03-20 | Yta Holdings, Llc | Method and system for positioning food products for laser marking thereon |
| CN104890951A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-09-09 | 广东省自动化研究所 | 真空式全自动液体灌装机电控系统 |
| JP6630595B2 (ja) * | 2016-03-01 | 2020-01-15 | 株式会社イシダ | 箱詰め装置 |
| JP6782424B2 (ja) * | 2016-04-26 | 2020-11-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 管理装置および管理方法 |
| US11327475B2 (en) * | 2016-05-09 | 2022-05-10 | Strong Force Iot Portfolio 2016, Llc | Methods and systems for intelligent collection and analysis of vehicle data |
| JP6600819B2 (ja) * | 2016-09-30 | 2019-11-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装ライン制御システム |
| US10268173B2 (en) * | 2017-03-17 | 2019-04-23 | Eaton Intelligent Power Limited | Distributed logic control apparatus |
| DE102017108547A1 (de) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Sig Technology Ag | Bereitstellen einer Benutzeroberfläche zum Überwachen und/oder Steuern einer Verpackungsanlage |
| JP6585656B2 (ja) | 2017-05-10 | 2019-10-02 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | 製造ライン用コンピュータシステム及びそのネットワーク設定方法 |
| EP3539885B1 (en) * | 2018-03-16 | 2021-05-19 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Food packaging machine tracking food safety data using hash trees |
| US11880185B2 (en) | 2018-06-04 | 2024-01-23 | Nordson Corporation | Systems and methods for liquid dispensing system communications |
| WO2021237011A1 (en) * | 2020-05-22 | 2021-11-25 | Sealed Air Corporation (Us) | Packing facility automation |
| CN115384851A (zh) * | 2021-05-24 | 2022-11-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种自动打捆机选取多规格垫木生产方法 |
| DE102021123345A1 (de) * | 2021-09-09 | 2023-03-09 | Sig Technology Ag | Steuerungssystem für eine Verpackungsmaschine, Verfahren zur Steuerung einer Verpackungsmaschine, Verpackungsmaschine sowie Computerprogramm |
| CN117766956A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-03-26 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 注液系统及注液方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030139936A1 (en) | 2002-01-21 | 2003-07-24 | Michael Saucier | System and method for facilitating transactions between product brand managers and manufacturing organizations |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827423A (en) * | 1987-01-20 | 1989-05-02 | R. J. Reynolds Tobacco Company | Computer integrated manufacturing system |
| US4989718A (en) * | 1989-08-23 | 1991-02-05 | Hartness International, Inc. | Surge control method and apparatus |
| US5406772A (en) * | 1992-08-12 | 1995-04-18 | Eli Lilly And Company | Transfer conveyor system for use between sterile and non-sterile environments |
| WO1994008850A1 (en) * | 1992-10-08 | 1994-04-28 | Ishida Co., Ltd. | System for integrating machines |
| WO1999041169A1 (en) * | 1998-02-17 | 1999-08-19 | The Buschman Company | Improved conveyor system |
| US6615091B1 (en) * | 1998-06-26 | 2003-09-02 | Eveready Battery Company, Inc. | Control system and method therefor |
| US6834370B1 (en) * | 1999-07-08 | 2004-12-21 | Osi Software, Inc. | Method for creating master recipes |
| US6523328B1 (en) * | 1999-09-13 | 2003-02-25 | Gilbert L. De Cardenas | System and apparatus for an automated container filling production line |
| US6535786B1 (en) * | 2000-03-10 | 2003-03-18 | David W. Duemler | Modular automated assembly system |
| DE20018273U1 (de) * | 2000-10-17 | 2002-02-28 | Recom Patent & License Gmbh | Anlage zur Aufbereitung von Altgummi |
| US6745103B1 (en) * | 2001-10-17 | 2004-06-01 | Sweetheart Cup Company Inc. | Machine and system for packaging food products |
| ITBO20020050A1 (it) * | 2002-01-31 | 2003-07-31 | Casmatic Spa | Apparato per il controllo e per la gestione automatica di due o piu' linee complete di produzione e di confezionamento di rotoli di carta o |
| US20030149608A1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-07 | Kall Jonathan J. | Suite of configurable supply chain infrastructure modules for deploying collaborative e-manufacturing solutions |
| DE10209753A1 (de) * | 2002-03-06 | 2003-09-18 | Focke & Co | (Zigaretten-)Fertigungs- und Verpackungsanlage und Verfahren und Vorrichtung zu deren Steuerung |
| WO2004108347A1 (ja) * | 2003-06-05 | 2004-12-16 | Hirata Corporation | 組立システム、組立ユニット、レイアウト作成装置ならびにレイアウト作成方法 |
| US6909934B1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-06-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Efficient method of dynamic formulation of chamber selections for multiple chamber tools |
| US7313453B2 (en) | 2004-09-27 | 2007-12-25 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Automated systems and methods employing attribute-based binding and configurable rules for selection of run time equipment |
| JP4804025B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2011-10-26 | 株式会社イシダ | 生産システム |
| DE102005031794A1 (de) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Khs Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen einer Behälterbehandlungsanlage |
| RU63792U1 (ru) * | 2005-10-17 | 2007-06-10 | Закрытое акционерное общество "ТАУРАС-ФЕНИКС" | Линия для фасовки и упаковки пищевых продуктов |
-
2007
- 2007-12-31 EP EP07425844A patent/EP2075659A1/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-12-31 UA UAA201009592A patent/UA99845C2/ru unknown
- 2008-12-31 BR BRPI0820854-9A patent/BRPI0820854A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2008-12-31 DK DK08868727.2T patent/DK2243059T3/en active
- 2008-12-31 WO PCT/EP2008/068382 patent/WO2009083595A1/en active Application Filing
- 2008-12-31 PL PL08868727T patent/PL2243059T3/pl unknown
- 2008-12-31 JP JP2010540147A patent/JP5587208B2/ja active Active
- 2008-12-31 RU RU2010132245/08A patent/RU2495470C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-12-31 KR KR1020107011460A patent/KR101676495B1/ko active IP Right Grant
- 2008-12-31 CN CN200880123424.XA patent/CN101910963B/zh active Active
- 2008-12-31 US US12/744,194 patent/US8543233B2/en active Active
- 2008-12-31 EP EP08868727.2A patent/EP2243059B1/en active Active
- 2008-12-31 ES ES08868727.2T patent/ES2527516T3/es active Active
-
2010
- 2010-04-06 ZA ZA2010/02392A patent/ZA201002392B/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030139936A1 (en) | 2002-01-21 | 2003-07-24 | Michael Saucier | System and method for facilitating transactions between product brand managers and manufacturing organizations |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20100098512A (ko) | 2010-09-07 |
| WO2009083595A1 (en) | 2009-07-09 |
| EP2243059B1 (en) | 2014-10-29 |
| EP2075659A1 (en) | 2009-07-01 |
| BRPI0820854A2 (pt) | 2015-06-16 |
| CN101910963B (zh) | 2014-07-23 |
| RU2010132245A (ru) | 2012-02-10 |
| RU2495470C2 (ru) | 2013-10-10 |
| JP5587208B2 (ja) | 2014-09-10 |
| JP2011508327A (ja) | 2011-03-10 |
| CN101910963A (zh) | 2010-12-08 |
| ES2527516T3 (es) | 2015-01-26 |
| DK2243059T3 (en) | 2015-01-12 |
| ZA201002392B (en) | 2011-06-29 |
| US8543233B2 (en) | 2013-09-24 |
| US20100287879A1 (en) | 2010-11-18 |
| UA99845C2 (ru) | 2012-10-10 |
| PL2243059T3 (pl) | 2015-03-31 |
| EP2243059A1 (en) | 2010-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101676495B1 (ko) | 통합된 포장 시스템 아키텍처 | |
| EP2075660A1 (en) | Integrated packaging system architecture | |
| JP5824059B2 (ja) | 包装された消費者製品のマーキング | |
| WO2009083594A1 (en) | Integrated packaging system architecture | |
| US6275741B1 (en) | Integrated control platform for injection molding system | |
| WO2009083598A1 (en) | Integrated packaging system architecture | |
| JP5871950B2 (ja) | 包装済み消費者製品の生産履歴管理 | |
| EP2587322B1 (en) | Food processing and/or packaging system comprising a human-machine interface, and software | |
| US20220260966A1 (en) | Method for displaying and operating production means, in particular for the plastics processing industry | |
| EP1873064A2 (en) | Line for the preparation and production of groups of roll products. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |