WO2008068007A1 - Papierhandhabungsanlage und verfahren zur automatischen regelung der verarbeitungsgeschwindigkeit derselben - Google Patents

Papierhandhabungsanlage und verfahren zur automatischen regelung der verarbeitungsgeschwindigkeit derselben Download PDF

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WO2008068007A1
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paper handling
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Michael Wiegmann
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    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
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Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling the processing speed of a paper handling equipment in which goods are moved using at least one transport mechanism, and to a paper handling equipment, wherein the goods in the paper handling plant are moved individually or in groups. More particularly, the present invention relates to a method for automatically controlling the processing speed of inserter processing systems and post-processing systems, as well as storing the parameters for reuse determined by the controller.
  • a first, known procedure consists in a simple control of the engine speed of one or more motors in the system or in the module.
  • control of the component ie the motor
  • Such changes can be made for example via digital input values, eg. B. servomotors, or the use of controllers, such as sliders, z. B. to change the operating voltage of the engine can be achieved.
  • digital input values eg. B. servomotors
  • controllers such as sliders, z. B. to change the operating voltage of the engine can be achieved.
  • these are usually fixed, fixed settings that can be changed, but such a change is carried out by the operating personnel.
  • a second possibility is to change the timing of the light barriers used in the system or in the module, which are used to detect the presence of a processed material.
  • By adjusting the timing of the request behavior and the deceleration behavior of the clocked handling stations for the transport of goods is controlled.
  • This adaptation allows a shortening or lengthening of the clock cycles, but there is no change in the actual transport speed. Nevertheless, a kind of controlled speed of the overall system results as a result of the changed clock cycle values.
  • the values are usually entered via digital values on keypads with display or on a central, PC-based operating unit and are usually carried out by the operator of the system.
  • the present invention has the object, an improved method and an improved paper handling system which, while avoiding the drawbacks set forth above, allows for optimal processing of goods in a paper handling facility without the required parameters being entered by an operator.
  • the present invention provides a method of processing goods in a paper handling system, wherein the paper handling equipment is set based on a job description to process a predetermined number of goods within a predetermined time period or within a predetermined time interval, respectively the following steps:
  • step (c.3) based on the parameters determined in step (c.2), adjusting at least one plant parameter of at least one section of the paper handling plant and / or lowering the speed with which the goods are processed in a section of the paper handling plant predetermined reduction amount;
  • the present invention further provides a paper handling equipment for processing goods operating in accordance with the method of the invention.
  • Closing the control loop ensures that the module, or the system, can independently determine, set and store the optimum parameters to achieve the highest possible effective performance in operation with different materials from job to job.
  • the possible influence on the overall performance of the module or the system is reduced by the operator, while at the same time simplifying the overall operability and the overall operating effort, without loss of control over the overall processing, with the possibility of monitoring the processes would go along.
  • the previous, conventional approach is avoided in which an adaptation in some areas of the individual processes, eg. Within the module or within the system, but without automatic correction.
  • Stop which always represent a possible cause of damage to the goods or even destruction of goods, a reduction of wear, an extension of the range of applications, for an optimal speed of processing within the module / system achieved at maximum efficiency, regardless of intervention of an operator.
  • the entire system can regulate independently, wherein preferably all accesses to the corresponding parameters, be it at the operating units or at a central, PC-based operating unit, are only accessible to the service personnel, ie not the operating personnel, according to a preferred embodiment Embodiment, the corresponding areas are secured by an appropriate encryption.
  • the re-execution of the same job is improved since the parameters already obtained during operation (which are substantially optimal at the time of the last execution of the job) are now available. Based on these existing parameters, the system can now be set to re-execute the job.
  • the ideal speeds and ideal clocks determined in a job are logged and made available again as parameters for each individual component when the stored job is recalled, with a corresponding independent regulation occurring during operation for another composition of the job.
  • the advantage of this procedure is that the system can be put into an initial state for processing the job, which is known to work with the equipment already planned for the planned good with the parameters already determined with a high degree of effectiveness.
  • a further embodiment consists in the selection of the most suitable system for processing a particular job due to the determined and controlled parameters for adjusting the speed and the clock.
  • this adaptation can also be logged in the central operating system and used for further analyzes and can therefore be monitored.
  • Fig. IA-IC is a flow chart of a preferred embodiment for adjusting the speed at which goods are processed in a paper handling facility
  • FIG. 2 is a flowchart of a preferred embodiment of the method according to the invention, in which the degree of deviation of the detected parameters in successive time intervals is taken into account;
  • FIG. 3 shows a further preferred embodiment of the method according to the invention, taking into account how much the number of errors differ at successive intervals in order to effect a change in the settings of the system or not dependent thereon;
  • FIG. 4 is an isometric view of a paper handling system according to an embodiment of the present invention described with reference to an inserter;
  • Fig. 5 is a block diagram showing the communication of information between the central controller and the sections of the inserter of Fig. 4;
  • the present invention is used wherever mechanically paper is processed within a system and at the end is either fed to a storage and / or further processing system, or filled together with inserts in an envelope or an envelope and then deposited or is treated.
  • the paper is fed endlessly from a stack or from a roll or as a single sheet.
  • the processing within the system includes, for example, singulation, folding, gathering, diverting, and similar processing steps of the paper.
  • the present invention applies to all semi- and fully automated paper processing systems that serve the purpose of sending information or information forwarding.
  • the present invention is not limited to inserter systems, but finds its use also in Kuvertierortier Non, z. B. sorters, or in postal distribution systems.
  • the approach according to the invention applies both to individual modules within a system and to a system as a whole.
  • the approach of the invention uses a variety of parameters, e.g. Include plant parameters, environmental parameters and good parameters. These parameters are used to enable the control of the systems described in detail below.
  • the system parameters include parameters that relate to the setting of individual components in the system or one or more modules in the system and their wear.
  • the system parameters relate, for example, to the following components of a paper handling system: •
  • the transport elements used in the system eg for the rollers, the belt or belt conveyors the belt or belt clearance and the suction pressure, for side guides the position / distance of the guide elements, for a lock the roll distance or for nozzles the quantity and the time of supply of blast air;
  • the drive elements used in the system e.g. for the motors, the speed of the transport motors, and the acceleration of the material by the drive elements;
  • the functional components used in the system e.g. the take-off speed and the good acceleration, and further e.g. for a collecting station, a meter reading indicating the collected quantity and the weight of the collected group, for sheet feeders the fill level, for an inserter the filling speed, for an output tray the filling quantity.
  • the parameter values are acquired by means of corresponding sensors provided in the system and / or obtained from the position of servomotors provided for the adjustment of different elements (for example roller adjustment motors, guide elements, etc.).
  • information about the condition of the plant e.g. the state of wear of individual elements (for example wear of the used transport rollers or belts) in the system.
  • the environmental parameters relate, for example, to environmental influences, eg. Temperature, humidity, static charge, etc.
  • the values for the environmental parameters are also recorded by suitable sensors centrally and / or at important points in the system.
  • the good parameters include the physical nature of the goods to be processed, such as the paper to be processed, inserts to be processed and processed envelopes, eg the weight of the goods, the dimension of the good, the dimensions of the good, the material properties of the goods, the Basis weight of the goods, the bending stiffness of the goods, the coefficient of friction of the good, the air permeability of the goods, the roughness of the goods and the thickness of the goods. These parameters are also monitored by suitable sensors in the system.
  • a job description which, in addition to the required information for setting the various parameters of the system, also contains additional information about the goods to be processed.
  • a job description includes the number of goods to be produced in the entire job, the number of goods that may be included per group, an indication of which investors are to be supplied with goods and grouped together, etc.
  • the job also contains Description of the height and the width of the material to be processed, the initial transport speed in the various sections of the installation, for example in the inlet, in the outlet, for example for a possible transverse transport, etc.
  • a job description contains further information that is generally known in the art.
  • This job description the paper-handling installation is provided for example in the form of a file electronically, either by (J- transmission over a network or read the file from a disk.
  • FIGS. 1 to 3 preferred embodiments of the method according to the invention are explained in more detail below.
  • Fig. 1 shows a flow chart showing a preferred embodiment of the method according to the invention.
  • the process starts at step S100, in which, starting from an initial state, a processing of goods takes place in a paper handling installation.
  • the paper handling system has been set based on a job description, wherein the job description also results in a predetermined number of goods to be processed during a predetermined time interval or during a predetermined period of time. After setting the paper handling equipment and after providing the goods to be merged at the various inlets of the plant it starts to process the job.
  • the method according to the invention is provided in order to control the processing of the goods in such a way that a maximum possible number of goods processed during a predetermined period of time occurs (maximum throughput).
  • step S102 during the predetermined time period, for example, during a specified time unit of several minutes or several hours, the number of goods processed during that period is detected.
  • step S104 it is determined whether the actually processed number of goods is greater than or equal to the predetermined number of goods. If it is determined that the number of goods exceeds the predetermined number, the process goes to step S106 (see FIG. 1B). In this step, the speed at which goods are processed in at least a portion of the paper handling equipment is increased by a predetermined amount of increase, and in step S108, the previously detected new number is set equal to the predetermined number, and now The set parameter and the set speed are stored in step SI10 for later use.
  • the plant operates reliably with the current settings, so that according to the invention the processing speed is increased, as will be described in detail below, monitoring whether the increase of the processing speed leads to an increase of the throughput.
  • the system is thus regulated in order to achieve the highest possible throughput (number of processed goods per given period of time).
  • step S112 see Fig. IC
  • step S114 the process ends at step S114. If the job is not fully processed yet, the process returns to step S102.
  • step S104 If it is determined in step S104 that the number of goods processed within the time period is lower than the expected number (with or without previous increase), the process goes to step S116.
  • the decreasing number of goods compared to the predetermined number is due to the fact that an error has occurred in one or more places during the processing of the goods in the paper handling installation, which as a rule leads to a temporary halt (interruption of processing) of the installation the error has been corrected, for example by the intervention of an operator.
  • the number of processed goods is reduced if groups of goods assembled in the system are faulty, for example, if false inserts or a faulty number of inserts have been attached to a cover letter. In this case, these faulty goods are removed from the plant, which is accompanied by a corresponding reduction in throughput.
  • everything is regarded as an error, which leads to a reduction in the throughput of processed goods, ie, for example, an interruption of the processing or the generation of defective goods.
  • step S116 it is checked in step S116 at which point of the paper handling equipment during the considered period of time an error has occurred.
  • at least one state or value of an adjustment parameter hour or a good parameter which was present during the occurrence of the error and which as a rule is the cause of the occurrence of the error is then determined in step S118.
  • a mechanical component may have shifted within the system, so that a readjustment is required, or the properties of the material to be processed have changed. This can either be taken alone or together have led to the occurrence of the error.
  • step S120 depending on which system parameters and / or good parameters were present at the time of the occurrence of the error, an adjustment of at least one system parameter within a section of the paper handling system is carried out. Additionally or alternatively thereto, the speed at which the goods are processed in the corresponding section of the paper handling system can also be lowered by a predetermined reduction amount, as also shown in step S120. If it is determined, for example, that the system parameters or the material parameters have not changed in the presence of the error compared with previous parameters / good parameters, then it can be assumed that the transport speed has led to the occurrence of the error and in this case it is lowered. As mentioned, this can be done either alone or together with a setting of other parameters of the plant.
  • a property of the material parameter to be processed changes, for example the roughness of the paper
  • a change in the transport speed is additionally required. Has z.
  • the setting of the speed within the system is done for example by changing a speed of a motor, by changing a good acceleration in the paper handling system and / or by changing the clock power.
  • the change takes place stepwise or incrementally (incrementally).
  • step S120 After the plant has been reset in step S120, the process goes to step 112 in Fig. IC, where it is checked if the job has been finished. If this is not the case, as mentioned above, the method returns to step S102.
  • the set parameters are saved, which also gives the possibility to create a protocol with regard to the settings during the processing of the job.
  • the settings stored in step S110 can furthermore be assigned to the job file so that they can be used for the initial setting of the installation when the job is executed again, so that the installation automatically responds to the job at a later time when processing a corresponding job corresponding values can be set, which, for example, by the control of corresponding servomotors, which cause the change of the transport elements done.
  • the stored data record is first loaded and a causes initial adjustment of the paper handling system, which then according to the invention a readjustment is performed, depending on the current state of the system, current environmental parameters and taking into account possible fluctuations in the properties of the processed material.
  • a readjustment is performed, depending on the current state of the system, current environmental parameters and taking into account possible fluctuations in the properties of the processed material.
  • this makes it possible to quickly, initially set the paper handling system to jobs that have already been processed once or several times, and at the same time automatically regulate / adjust the system in order to compensate for any differences in the material to be processed or changes in the system and environmental parameters compared to the initial parameters ,
  • a control of the processing speed within the paper handling system is carried out, generally, as long as no errors occur, an increase in the processing speed is performed in order to achieve optimum throughput through the system.
  • the speed is set such that the speed does not exceed or falls below a predetermined maximum speed or a predetermined minimum speed.
  • a "window" is specified for the plant or for components or modules of the plant, which specifies the upper or lower limit of the possible speeds, for example, consider a merger which receives two sheets in parallel and thus promotes them along a stretch, Along this route, with some types of serge, the blades are moved without propulsion, so that a predetermined speed of the blades must not be undercut when feeding to the track to ensure that the leaves reach the end of the line, as well as an upper limit which, if exceeded, will result in damage to the leaves, both the upper limit and the lower limit are lost other of the paper or its properties (parameters, see above).
  • FIGS. 2 and 3 Two further preferred embodiments of the present invention are explained below with reference to FIGS. 2 and 3, which introduce threshold values with regard to the deviations of the parameters or with regard to the number of errors occurring during a time interval, depending on which one determines the changes are so serious that plant settings should be changed, or if these changes are within acceptable tolerances.
  • a deviation of the detected parameters from those parameters which were detected in a preceding interval or during a preceding time duration is determined in step S130. certainly. This deviation is compared with a predetermined threshold in step S132. When the threshold is exceeded, the setting of the system parameter or the lowering of the speed takes place in step S134. If the threshold is not exceeded, the setting of the paper handling equipment is kept unchanged (see step S136).
  • a number of errors occurring during the time period or during the time interval is detected in step S140, and a deviation of the number of detected errors from a previous time duration or time is determined in step S142 detected over a previous interval.
  • the deviation is compared with a predetermined threshold in step S144, and if the threshold is exceeded, a change in the setting of a plant parameter and / or a lowering of the velocity follows in step S146. Will the threshold Ie not exceeded, the setting of the plant is maintained (see step S136).
  • the system parameters or good parameters prevailing during the time of a fault are taken into account.
  • one or more of the environmental parameters described above may additionally be taken into account.
  • the wear of individual elements in the paper handling system can additionally be taken into account.
  • the environmental parameters or wear parameters just mentioned are either continuously monitored, at a time during the time interval under consideration or once during a plurality of time intervals.
  • the system is preferably accessed by accessing a look-up table in which corresponding optimal system parameters are stored for different environmental parameters or for different signs of wear, so that e.g. Depending on an ambient temperature, the system can be switched from an initial temperature range with a first setting to a second temperature range with a second setting of the system parameters.
  • an interruption of the job processing for a replacement of the component having the wear is expedient or not. This is determined depending on a possible throughput of the paper handling equipment for the job. For example, a situation may arise in which there is a possibility, despite the detected wear of a component continue to operate the system, but at a reduced speed. In this case, it is decided whether the reduced speed job is processed faster than it is when the tool stops, the worn member is replaced, and the unit is run again at full speed. As an example, consider a wear of a tailor, where the replacement of a knife would take two hours.
  • a replacement of the wear member is postponed to a rest period after completion of the job so as to allow the job being processed - only to finish processing.
  • a look-up table is accessed, from which the time required for the replacement of an element can be derived, so that the method according to the invention, based on the job description from which the number of goods to be processed in the overall job is known, determines whether the job is interrupted or should be completed at a reduced speed.
  • the operating staff is also taken into account.
  • the operators of the plant are equipped with transponders to detect the number of operators and their position. This makes it possible to set a utilization of the paper handling equipment depending on the number of operators. If the number of operators is not sufficient, for example, to regularly load the supplements with supplements or regularly remove the finished goods from the output tape, this leads to an interruption (a stop) of the system (error), which in turn leads to a decrease in throughput leads. By monitoring the number of operators, it is determined whether there are enough people to allow continuous operation at full load or not. If the number of operating If the number of persons is insufficient, the processing speed will be correspondingly reduced, which however leads to an increased throughput due to the non-occurring interruptions due to the idling of supplements or the full execution of the subscription band.
  • the number of operators it can also be monitored in this embodiment whether errors have occurred during operation without the set parameters having changed in successive time intervals. Together with the information on the number of operators and the position of the operators, it can be detected that errors occur here at plant sections that require an intervention of an operator, so that it can be determined that a reduction of the system speed for proper handling the operator is required. Upon detection that the number of operators is increased, then the speed can be increased again.
  • the approach according to the invention also makes it possible to detect an activity of the operator from his movement, for example to communicate that a frequently occurring interruption is not a system error, but because the operator did not add sufficiently quickly enough further equipment or finished processed goods removed from the output tape.
  • the goods in the paper handling installation are processed either individually or in groups, with the latter also comprising the total number of goods in a group in the latter case.
  • each group comprises the same number of goods, but depending on the job description, different groups will contain different amounts of goods.
  • the duration of the composition of the group is different until its output. If, for example, only groups with five elements (cover letter, inserts, etc.) are processed in the time interval, the throughput is higher than if groups with ten elements are processed in the same time interval.
  • This situation is taken into account by providing values for the groups indicating the average period of time for generating the groups, such that the "predetermined number" of goods processed during a time interval (here groups) used for the inventive control is based on these Values is determined.
  • the paper handling system for the processing of the upcoming job is initially set.
  • this is the job description (see above), which describes the initial setting of the system parameters for the job to be processed.
  • the system is then set (configured) according to the system parameters received.
  • an environmental parameter (see above) may also be captured so that the set paper handling equipment can be readjusted based on this sensed environmental parameter.
  • a wear and tear of the paper handling system can be detected, which makes sense if the system has executed / processed one or more other jobs since the last time the job was performed, possibly resulting in wear of individual parts.
  • the readjustment of the paper handling system based on the recorded wear occurs.
  • the environmental parameters and / or the wear phenomena are carried out so as to allow independent of the throughput, a response to this changed parameter by the Paper handling system, based on the captured parameter values.
  • the system parameters and the material parameters can also be continuously monitored during operation so as to automatically carry out a readjustment of the system in case of deviations, whereby here, as mentioned, the parameters are detected either continuously or at specific times during one or more intervals.
  • a paper handling system which has several sections, such as a feeder, a collection station, an inserter, etc., as will be described in detail below with reference to FIG. 4.
  • the present method is also applied to paper handling systems which have a modular design, wherein, depending on the circumstances detected, either the speed is set in one of the modules or in several of the modules.
  • an adjustment of the parameters can be carried out, wherein preferably in the modular design, the modules perform the control locally and only the interface between the modules is monitored by a central control.
  • Fig. 4 shows an inventively controlled paper handling system using the example of an inserter.
  • a paper handling installation comprises a feed channel, which includes, for example, cutters and sheet feeders.
  • the feed channel is followed by an input channel / processing channel where goods are collected, folded and collected.
  • a gathering path provided in the input channel / processing channel comprises, for example, one or more supplement feeders.
  • the input channel / processing channel is followed by the envelope filling, in which case an inserter has, for example, an envelope feeder, which provides the envelopes.
  • the inserter is followed by the post-processing, for example, the output of the enveloped goods to a post-processing system, such as a sorter and the like.
  • the inserter 100 comprises a first input 102, a second input 104 and a third input 106, wherein at all inputs 102 to 106, an endless web 108, 110, 112 is provided, which is printed two-way. All inputs 102, 104, 106 for continuous processing comprise a cutting device, not shown in FIG. 4, in order to cut the supplied paper web on one side and on the other longitudinally in order to produce the processed individual goods.
  • the first input 102 is followed by a merger or merging path 114, which is followed by a collecting station 116, in which a predetermined number of goods are collected and continued together as a group.
  • the collecting station 116 is followed by a folding unit 118 and a transport module 120.
  • the second input 104 provides the paper web 110 which is two-way printed and, like the entrance 102, includes means for cross-cutting and slitting the paper web 110.
  • the second input 104 is the cut Documents first processed in parallel further, in a folding unit 122, which is followed by a deflection station 124, in which the now consecutive, folded goods are transferred jointly to a collection station 126, and from there to a transport module 128th
  • the goods provided by the transport modules 120 and 128 are collected in a collecting station 129 and fed via the transport module 130 to a further collecting station 132.
  • the third entrance 106 provides the continuous paper web 112, which is printed two-way, so that the entrance 106 as well as the entrances 102 and 104 include means for transversely and longitudinally cutting the paper web 112. Similar to the input 104, the cut goods are provided in parallel to a folding unit 134 and from there to a deflection device 136, from which the now consecutive goods are provided to a collecting station 138. Starting from the collecting station 138, the goods collected there are fed via the transport module 140 to the collecting station 132, where they are combined with the goods provided from the entrances 102. Starting from the collection station 123, the collected goods are provided to the investors 142a and 142b, where, optionally, further inserts can be added to the product stacks formed in the collection station 132. Finally, the goods or groups of goods thus formed are provided to the inserter 144, which envelopes them in corresponding envelopes and deposits the envelopes on a dandy belt 146.
  • the central controller 148 of the system 100 is shown in FIG. 4, wherein its connection with the modules is shown schematically schematically at 148a. Also shown is a sensor 150, which is also connected to the central controller 148, as shown schematically at 148b.
  • the control 148 realized for example by a computer, at the same time via a user interface settings for the operation of the system and the necessary data processing facilities for logging the processing documents are included.
  • the controller 148 further monitors the operation of the individual modules and the overall system, for example, to detect fault conditions.
  • the system described in FIG. 4 is, for example, an inserting system as is used mainly for banks and for insurance companies, for example for the use of insurance documents which are printed endlessly in one or two copies.
  • the system comprises three inputs 102, 104, 106 for continuous processing, each with collection and folding capability, and a folding insert feeder 142a with barcode reading for intelligent single-sheet processing.
  • the system enables the merging of documents or goods from all inputs 102 to 106.
  • the vertical stacking belt 146 allows a high storage volume and as a result a reduced operator effort.
  • the inserter 100 shown in FIG. 4 includes key locations such as, for example, at the entrances 102, 104, 106, such as all or selected processing elements, namely the collection stations 116, 126, 128, 132, 138, the investors 142a, and 142b, on the inserter 144 and on the tray 146 sensors Si and S2, according to the embodiment described with reference to FIG. 4, the material properties of the applied to the corresponding station, to be processed good and other properties, such as the number of leaves in one Collect group in the corresponding collection stations.
  • This information is transmitted serially between the individual elements of the modular arrangement shown in FIG. 4 in the so-called "handshake mode" and also for an active regulation of the overall system to the central control 148 transmitted.
  • one or more of the modules shown in FIG. 4 may include sensors Si that sense wear of the components used, and also communicate through the overall system and also to the central controller 148 for evaluation. Furthermore, FIG. 4 provides the aforementioned sensor 150, which can be used to detect ambient parameters, such as temperature and / or air humidity, whereby the information obtained by the sensor 150 is also provided to the controller 148.
  • sensors for detecting the environmental parameters may also be provided in the individual modules, which is useful, in particular in the case of large systems, since central detection of the environmental parameters would be too imprecise due to the large spatial extent of these systems.
  • the tray 146 associated sensor S 2 is provided to provide a signal, based on which the control unit 148 determines the actual output power.
  • the operators 160A, 160B are further shown, each equipped with a transponder T.
  • the control unit 148 communicates with the transponders T to detect the number of operators 160A, 160B and their position. Depending on the number of operators 160A, 160B, the control unit 148 may adjust the utilization of the paper handling equipment 100, as described above.
  • the system shown in Fig. 4 operates in the manner described above such that the corresponding sensor signals are output to the central controller 148 via the above-described sensors Si, S 2 .
  • the central controller 148 obtains, as described, a job description for the job to be processed. Based on the information stored in this job in conjunction with the recorded personal information
  • the central controller 148 reverts to set parameters regarding the set velocities that have already been detected in previous runs, and causes due to the detected Sensor signals a suitable readjustment for the process now to be performed.
  • An example of the detection of properties of the material to be processed is the detection of a provided on the paper web code, which is detected in the input channels 102, 104 and 106 by a reading device.
  • Such reading devices are designed, for example, to read the code from the paper web while it is being guided past the reading head at, for example, 5 m / s.
  • the read head is able to capture the code correctly at this speed.
  • situations may arise in which the code on the paper web is poorly readable, whether it is partially masked by other features or imprints due to a malfunction in the previous processing operation, that too little toner has been applied, or that there is little contrast exist. In this case, read errors are recognized because now at the stated speed no read operation is possible.
  • An increase in read errors indicates a poorly printed code, so that when a certain threshold of the number of read errors is reached, the system is effective in lowering the "reading speed", that is, the speed of the paper web with which the code on the read head For example, the speed may be lowered to 3 m / s, either in one step or step by step, until the read error rate is below the said threshold is.
  • the threshold is undershot, signaling may be generated to generate a message indicating that the code is poorly readable.
  • the system is a so-called online system, ie the papers to be processed are generated directly by an upstream high-speed printer, optionally a return channel between the system shown in Fig. 4 and the associated online printers can be made to these in the event of detection to drive a badly printed code to improve the pressure of the code.
  • code recognition has been described in the context of input channels 102, 104 and 106, this embodiment may also be used at any other location within the system where a code is detected.
  • a warning message is issued to the operator, so that he may initiate steps to counteract this tendency with regard to the badly printed code. If the quality of the code continues to deteriorate or if the code can still not be read due to the speed being reduced, an error message is output after the reaching of a further threshold and the processing is stopped.
  • the system includes multiple sheet feeders and it is determined that the errors are due to a feeder being emptied.
  • the arrangement shown in Fig. 4 comprises three feeders 142a, 142b, wherein, for example, a first application subtracts sheets from all the sheet feeders. hereby The individual sheet feeder are emptied relatively evenly, so that refilling is possible without problems as a rule.
  • a contract driven in which only one of the sheet feeder is used, it is relatively quickly emptied, so that an operator may not comply with the refill, which is noticeable by an increased number of interruptions.
  • the equipment can now be automatically configured to lower the processing speed and / or provide the operator with an alternate mode of operation, such as toggle operation, using two of the sheet feeders, from which alternate drawers are withdrawn, leaving enough time for an operator to refill of investments.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating the communication of information between the central controller 148 and the individual stations of a paper processing system, such as shown in FIG. 4.
  • the individual blocks in FIG. 5 are hereby assigned the corresponding reference symbols of the modules shown in FIG. 4, and the filled horizontal arrows indicate the communication along the system in the "handshake mode", and the unfilled vertical arrows show the Status and situation messages exchanged between the central control 148 and the individual modules for active control.
  • system control or system control 148 contains preset manipulated variables for the individual For example, modules that initially set engine speed and the clock cycle of individual modules to provide a defined starting point for processing a job.
  • manipulated variables which are set by an operator, for example, optimal operating points determined in previous passes can be read from a memory in order to set the overall system in accordance with the known parameters.
  • the required setting can be derived based on information from a job programming or from corresponding specifications of a job.
  • the four processing channels shown in Fig. 5 comprise the so-called feed channel 160, the processing channel 162, the finishing channel 164 and the postprocessing channel 166.
  • the corresponding channels are the corresponding modules 4, and so-called autoloaders, dispensers and printers are assigned to the feeder channel in addition to the cutters 102, 104, 106 and sheet feeder 142a and 142b shown in FIG.
  • the processing channel 162, in addition to the collecting stations 116, 126, 128, 132, 136 shown in Fig. 4, the folding units 118, 122, 134 shown in Fig. 4, and deflectors 124 and 136 shown in Fig. 4, are also rotating devices, staplers, and the like assigned.
  • the end processing channel 164 is assigned, in addition to the inserter 144 shown in FIG. 4, stackers and sorters and similar elements.
  • the post-processing channel in addition to the tray 146 shown in FIG. 4, franking devices, printers, reader devices, sorting devices, packaging devices and the like are also assigned.
  • a paper handling system according to the present invention is described with reference to a modular inserting system, it should be noted at this point that the device according to the invention is not limited to modular systems.
  • the approach of the present invention may be applied to a non-modular paper handling equipment having one or more paper handling stations.
  • the approach according to the invention can also be used only in conjunction with the inserter 144 shown in FIG. 4, or with a subset of the modules shown, in which case the inserter 144 merely receives, envelopes and outputs the items to be dumped.
  • the paper handling system according to the invention is not limited to the inserting machine shown in FIG. 4.
  • the system according to the invention can also be used for other systems of a different configuration, such systems then being able to have additional auto loaders, unwinders, printers, turning devices, staplers, sorters, franking machines, packaging devices, etc.
  • the exemplary embodiment described with reference to FIG. 4 has sensors on the above-indicated elements of the corresponding channels, but depending on the circumstances of the system either less than all individual modules or only selected individual modules as the individual modules described above, the required sensors can be provided.
  • the method according to the invention can be applied to an entire system, to parts of a system or to individual modules of a modular system, the individual sections or modules of the entire system being controlled by a central controller.
  • individual selected sections or modules that are particularly critical to the processing of the goods are monitored and their speed is controlled but may also be controlled be provided to monitor and control each individual section or each module.
  • the present invention is not described in the above-described exemplary embodiments, but is used everywhere where mechanically paper within a
  • Storage and / or further processing device is supplied, and thus generally relates to all semi and fully automatic paper processing systems.
  • modules immediately downstream or downstream of the processing stream refuse to accept the goods for processing because the goods are e.g. too fast (for example, a factory can only accept goods, such as paper, at maximum speed to ensure proper folding). In this case (event), the goods are no longer deducted from the precursor component, so that the throughput is reduced without a "classic error" occurring.
  • the throughput can - without the occurrence of a "classic error" - reduce, for example, if the goods to be driven too far away from each other. If the problem of congestion or the like arises if the distance is too short, which leads to a stop of the system and thus reduces the throughput, then a reduction is also given if the distance of the goods is too great.
  • the approach according to the invention will take effect and lead to a control of the plant or plant parts (or modules) in order to adapt the speeds during processing, to increase or decrease the distance, etc.
  • the setting of the speed of processing has been explained primarily by means of setting the motors which carry the goods.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the times at which a successor component requests a good from a precursor component are changed (increased / decreased) to influence the processing speed.
  • the distance of the goods may be changed (increased / decreased) to affect the processing speed.
  • the system is already running in normal operation.
  • job processing is restarted, the job will either be repeated or run for the first time. If the job to as ⁇ derholten times executed, the initial value for the desired flow rate with the job can be stored and the plant can be provided.
  • an initial value may be missing for the desired throughput (especially if the job is being run for the first time).
  • the initial value for the desired throughput is provided either by the job, set by an operator, or set to a predetermined value (eg, zero).

Landscapes

  • Controlling Sheets Or Webs (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Financial Or Insurance-Related Operations Such As Payment And Settlement (AREA)

Abstract

Eine Papierhandhabungsanlage (100) wird zur Abarbeitung eines Jobs anfänglich eingestellt, um eine vorbestimmte Anzahl von Gütern während einer vorbestimmten Zeitdauer zu verarbeiten. Während der Verarbeitung wird die Anzahl der erfassten Güter, die während der vorbestimmten Zeitdauer verarbeitet werden, erfasst. Falls die erfasste Anzahl von Gütern größer oder gleich der vorbestimmten Anzahl ist, wird die Geschwindigkeit, mit der Güter in einem Abschnitt der Papierhandhabungsanlage verarbeitet werden, erhöht. Falls die erfasste Anzahl von Gütern kleiner der vorbestimmten Anzahl ist, wird erfasst, in welcher der Abschnitte (102-146) der Anlage (100) eine Reduzierung des Durchsatzes bewirkt hat, und welche Anlagenparameter und /oder Gutparameter zu diesem Zeitpunkt vorlagen. Basierend auf den erfassten Parametern wird dann ein Anlagenparameter des Abschnitts (102-146) eingestellt und/oder die Geschwindigkeit in zumindest diesem Abschnitt (102-146) abgesenkt. Diese Vorgehensweise wird wiederholt, bis der Job abgearbeitet ist.

Description

Papierhandhabungsanlage und Verfahren zur automatischen Regelung der Verarbeitungsgeschwindigkeit derselben
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Verarbeitungsgeschwindigkeit einer Papierhandhabungsanlage, in der Güter unter Verwendung zumindest eines Transportmechanismus bewegt werden, und auf eine Papierhandhabungsanlage, wobei die Güter in der Papierhandhabungsanlage einzeln oder in Gruppen bewegt werden. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur automatischen Regelung der Verarbeitungsgeschwindigkeit von Kuvertierern bzw. Briefhüllenverarbei- tungssystemen und Nachverarbeitungssystemen sowie auf die Speicherung der durch die Regelung ermittelten Parameter zur erneuten Verwendung.
Im Stand der Technik sind Papierhandhabungssysteme bekannt, bei denen bereits die Möglichkeit besteht, Geschwindigkeiten in einzelnen Modulen, sofern das System modular aufgebaut ist, oder in dem gesamten System fest zu beeinflussen bzw. zu steuern. Die Notwendigkeit besteht beispielsweise bei der Verarbeitung von schwierigen Gütern, die zur Produktion anstehen, z.B. Güter mit einer geringen Papiergram- matur, einer glatten Oberflächenbeschaffenheit, gewichtigen Beilagen bzw. schwerem Füllgut und ähnlichem. Um eine sichere Verarbeitung innerhalb der Gesamtanordnung zu gewährleisten, ist hierbei die Herabsetzung bzw. die Anpassung der Transport- und Weiterverarbeitungsgeschwindigkeiten und/oder der Taktzyklen, mit denen die einzelnen Module arbeiten, notwendig. Ferner wird hierdurch eine hohe Effizienzleistung des Systems erreicht. Herkömmlicherweise wird dies auf die folgenden Arten bewerkstelligt.
• eine erste, bekannte Vorgehensweise besteht in einer einfachen Ansteuerung der Motordrehzahl eines oder mehrerer Motoren in dem System bzw. in dem Modul. Hier wird im Regelfall an der Komponente, also dem Motor, die Steuerung durch eine direkte Eingabe der erforderlichen Parameter durchgeführt. Solche Veränderungen können beispielsweise über digitale Eingabe- werte, z. B. bei Servomotoren, oder über den Einsatz von Reglern, beispielsweise Schiebereglern, z. B. zur Veränderung der Betriebsspannung des Motors, erreicht werden. In der Praxis handelt es sich hierbei meist um fest vorgegebene, fixe Einstellungen, die verän- dert werden können, wobei eine solche Veränderung jedoch durch das Bedienpersonal durchgeführt wird.
• eine zweite Möglichkeit besteht in der Veränderung der zeitlichen Steuerung (des Timings) der in dem System bzw. in dem Modul verwendeten Lichtschranken, die zur Erfassung der Präsenz eines zu verarbeitenden Gutes dienen. Durch die Anpassung des Timings wird das Anforderungsverhalten und das Verzögerungsverhalten der getaktet arbeitenden Handhabungsstationen für den Transport der Güter gesteuert. Diese Anpassung ermöglicht eine Verkürzung bzw. Verlängerung der Taktzyklen, jedoch ergibt sich keine Veränderung der eigentlichen Transportgeschwindigkeit. Dennoch ergibt sich eine Art geregelte Geschwindigkeit des Gesamt- Systems als eine Folge der veränderten Taktzykluswerte. Auch hier erfolgt die Eingabe der Werte in aller Regel über digitale Werte an Bedienteilen mit Anzeige oder an einer zentralen, PC-gestützten Bedieneinheit und erfolgt im Regelfall durch das Bedienpersonal der Anlage.
• eine weitere, im Stand der Technik bekannte Möglichkeit besteht in einer Kombination der oben beschriebenen Ansätze, also in einer Kombination der Dreh- zahlregelung mit einer Anpassung des Timings. Hierbei lässt sich bereits ein technischer Vorteil gegenüber den oben beschriebenen, isolierten Ansätzen erzielen, da durch die herabgesetzten Anforderungszeiten im Normalfall durch eine entsprechende logische Verknüpfung die zugehörige Geschwindigkeit ebenso herabgesetzt werden kann. Diese Kombinatorik wird in der Praxis durch eine entsprechende Steuerungslogik in- nerhalb eines einzelnen Moduls oder des Gesamtsystems umgesetzt, wobei jedoch die Ansteuerung wiederum über die Eingabe entsprechender digitaler Steuerwerte an den Bedienteilen mit Anzeige oder an der zentralen, PC-gestützten Bedieneinheit über Schieberegler und ähnliches erfolgt, wiederum durch das Bedienpersonal.
Die Nachteile der oben beschriebenen Ansätze liegen auf der Hand. Alle Verfahren stellen keine wirkliche Regelung dar, sondern im Sinne der Regeltechnik eine Steuerung mit fest vorgegebenen bzw. fixen Werten, ohne dass Rückstellwerte, Sollwerte und ähnliches im Sinne eines geschlossenen Regelkreises beachtet würden. Bei allen Ansätzen handelt es sich tatsächlich um einen offenen Regelkreis, bei dem stets dem Bediener zugemutet wird, die optimalen Einstellungen für den Verarbeitungsprozess zu ermitteln bzw. vorzugeben.
In diesem Zusammenhang ergeben sich eine Vielzahl von Nachteilen, wobei hier lediglich einige Hauptnachteile genannt seien. Es stellt sich die Frage, nach welchen Vorga- ben die Einstellungen an den Anlagen überhaupt durchzuführen sind, ferner stellt sich die Frage, wo und in welchen Bereichen des Moduls oder des Systems solche Einstellungen tatsächlich vorgenommen werden müssen, wer die Verantwortung für die Richtigkeit der Einstellungen trägt, wer über- haupt den Zugang zu den Einstellmöglichkeiten hat und wie diese Zugangsmöglichkeiten geregelt sind. Ferner stellt sich die Frage, wie sich der Nutzen im Hinblick auf die für den Prozess optimalen Einstellungen quantifizieren und festlegen lässt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Papierhandhabungsanlage zu schaffen, die unter Vermeidung der oben dargelegten Nachteile eine optimale Verarbeitung von Gütern in einer Papierhandhabungsanlage ermöglicht, ohne dass die erforderlichen Parameter durch einen Bediener eingegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Papierhandhabungsanlage gemäß Anspruch 15 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Verarbeitung von Gütern in einer Papierhandhabungsanlage, wobei die Papierhandhabungsanlage basierend auf einer Job- Beschreibung eingestellt ist, um eine vorbestimmte Anzahl von Gütern innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer bzw. in- nerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls zu verarbeiten, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
(a) Erfassen der Anzahl von Gütern, die während der vorbestimmten Zeitdauer bzw. des vorbestimmten Zeitinter- valls durch die Papierhandhabungsanlage verarbeitet werden;
(b) falls die erfasste Anzahl von Gütern größer oder gleich der vorbestimmten Anzahl von Gütern ist:
(b.l) Erhöhen der Geschwindigkeit, mit der die Güter in zumindest einem Abschnitt der Papierhandhabungsanlage verarbeitet werden, um einen vorbestimmten Erhöhungsbetrag, und
(b.2) Setzen der vorbestimmten Anzahl von Gütern gleich der erfassten Anzahl von Gütern;
(c) falls die erfasste Anzahl von Gütern kleiner der vor- bestimmten Anzahl von Gütern ist:
(c.l) Erfassen, welcher der Abschnitte der Papierhandhabungsanlage während der vorbestimmten Zeitdauer eine Reduzierung des Durchsatzes bewirkt hat,
(c.2) Bestimmen zumindest eines hierbei vorliegenden Anlagenparameters und/oder zumindest eines Gutparameters, und
(c.3) basierend auf den im Schritt (c.2) bestimmten Parametern, Einstellen zumindest eines Anlagen- Parameters zumindest eines Abschnitts der Papierhandhabungsanlage und/oder Absenken der Geschwindigkeit, mit der die Güter in einem Abschnitt der Papierhandhabungsanlage verarbeitet werden, um einen vorbestimmten Absenkungsbe- trag; und
(d) Wiederholen der Schritte (a) bis (d) während der Job verarbeitet wird.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Papierhandhabungsanlage zur Verarbeitung von Gütern, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.
Die oben dargelegte Aufgabe wird durch die Schließung des Regelkreises zur Regelung eines Papierhandhabungssystems bzw. eines Moduls eines Papierhandhabungssystems erreicht. Durch die Schließung des Regelkreises wird zum einen sichergestellt, dass über die eigenständige Ermittlung, Einstellung und Abspeicherung der optimalen Parameter durch das Modul bzw. durch das System eine höchstmögliche Effektivleistung im Einsatzbetrieb mit unterschiedlichem Material von Job zu Job erzielt werden kann. Zum anderen wird der mögliche Einfluss auf die Gesamtleistung des Moduls bzw. des Systems durch den Bediener reduziert, wobei gleichzei- tig die Gesamtbedienbarkeit und der Gesamtbedienaufwand erleichtert wird, ohne dass damit ein Verlust der Kontrolle über die Gesamtverarbeitung, mit der Möglichkeit der Überwachung der Prozesse, einhergehen würde. Durch den erfindungsgemäßen Ansatz wird die bisherige, herkömmliche Vorgehensweise vermieden, bei der zwar eine Anpassung in Teilbereichen der einzelnen Prozesse, z. B. in- nerhalb des Moduls oder innerhalb des Systems, möglich war, jedoch ohne automatische Korrektur. Erfindungsgemäß werden somit mühsame Versuche (Trial-And-Error-Vorgänge) vermieden und damit einhergehend der hierfür erforderliche Zeitaufwand und Stress für das Bedienpersonal. Zwar waren die durch das Bedienpersonal vorgenommenen Parameterveränderungen in der Verarbeitung durchaus sinnvoll und hilfreich, jedoch stellt der erfindungsgemäße Ansatz gegenüber diesen als offenen Regelkreis ausgebildeten Ansätzen eine deutlich effektivere Vorgehensweise dar. Durch die automatische, systemimmanente Identifizierung der Parameter durch das Modul/System in Abhängigkeit des zu verarbeitenden Jobs (Auftrag) wird eine geregelte Geschwindigkeit bzw. ein geregelter Takt schneller, sicherer und dauerhaft wiederholbar ermittelt, ohne dass dies von den Fähigkeiten des Bedienper- sonals abhängen würde.
Erfindungsgemäß wird eine Reduzierung von Haltevorgängen, sog. Stopps, die stets eine mögliche Ursache für eine Beschädigung des Gutes oder gar eine Zerstörung des Gutes darstellen, eine Reduzierung des Verschleißes, eine Erweiterung des Anwendungsspektrums, für eine optimale Geschwindigkeit der Verarbeitung innerhalb des Moduls/Systems bei maximaler Effektivität erreicht, unabhängig von einem Eingreifen einer Bedienperson.
Erfindungsgemäß kann sich das gesamte System selbständig regeln, wobei vorzugsweise alle Zugänge zu den entsprechenden Parametern, sei es an den Bedienteilen oder an einer zentralen, PC-gestützten Bedieneinheit, nur dem Serviceper- sonal zugänglich sind, also nicht dem Bedienpersonal, wobei gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die entsprechenden Bereiche mittels einer entsprechenden Verschlüsselung gesichert sind. Insbesondere wird durch ein Speichern der Ergebnisse der Einstellungen die erneute Durchführung desselben Jobs (Auftrags) verbessert, da nun als Ausgangspunkt bereits während des Betriebs erhaltene (im Zeitpunkt der letzten Ausführung des Auftrags im wesentlichen optimale) Parameter vorliegen. Ausgehend von diesen vorliegenden Parametern kann die Anlage nunmehr für die erneute Durchführung des Auftrags eingestellt werden. Die in einem Job ermittelten Idealgeschwin- digkeiten und Idealtakte werden protokolliert und beim Wiederaufruf des abgelegten Jobs wieder als Parameter für jede einzelne Komponente zur Verfügung gestellt werden, wobei sich hier bei einer anderen Zusammensetzung des Jobs eine entsprechende selbständige Regelung während des Betriebs einstellt. Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass das System in einen Anfangszustand zur Verarbeitung des Jobs versetzt werden kann, von dem bekannt ist, dass die Anlage für das geplante Gut mit den bereits ermittelten Parametern grundsätzlich mit hoher Effektivität arbeitet.
Die Verwaltung dieser Jobparameter kann natürlich auch unter Verwendung eines übergeordneten Speicherorts von einem System auf ein anderes System übertragen werden und/oder bei einer zentralen Jobvorbereitung Berücksichtigung fin- den. Eine weitere Ausgestaltung besteht in der Auswahl des am besten geeigneten Systems zur Verarbeitung eines bestimmten Jobs aufgrund der ermittelten und geregelten Parameter zur Anpassung der Geschwindigkeit und des Taktes. Diese Anpassung kann natürlich auch im zentralen Bediensys- tem mitprotokolliert und für weitere Analysen verwendet werden, und ist somit überwachbar.
Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. IA - IC ein Flussdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Einstellung der Geschwindigkeit, mit der Güter in einer Papierhand- habungsanlage verarbeitet werden;
Fig. 2 ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der Grad der Abweichung der erfass- ten Parameter in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen berücksichtigt wird;
Fig. 3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der be- rücksichtigt wird, wie sehr sich die Anzahl von Fehlern in aufeinanderfolgenden Intervallen unterscheiden, um abhängig hiervon eine Änderung der Einstellungen der Anlage zu bewirken oder nicht;
Fig. 4 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Papierhandhabungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel, das anhand eines Kuvertierers beschrieben wird; und
Fig. 5 ein Blockdiagramm, das die Kommunikation von Informationen zwischen der zentralen Steuerung und den Abschnitten des Kuvertierers aus Fig. 4 zeigt.
In der nachfolgenden Beschreibung werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert, wobei für gleiche oder ähnliche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgende Beschreibung lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, die Erfindung jedoch nicht auf diese spezielle Ausgestaltung beschränkt ist. Ferner wird in der nachfolgenden Beschreibung der Begriff „Mehrzahl" verwendet, was im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als Zwei oder mehr zu verstehen ist.
Die vorliegende Erfindung kommt überall dort zum Einsatz, wo maschinell Papier innerhalb eines Systems verarbeitet wird und am Ende entweder einer Ablage und/oder Weiterverarbeitungssystem zugeführt wird, oder aber zusammen mit Beilagen in ein Kuvert bzw. eine Briefhülle gefüllt und da- nach abgelegt bzw. nachbehandelt wird. Das Papier wird beispielsweise endlos von einem Stapel oder von einer Rolle bzw. als Einzelblatt zugeführt. Die Verarbeitung innerhalb des Systems umfasst beispielsweise die Vereinzelung, das Falzen, das Sammeln, das Umlenken und ähnliche Bearbei- tungsschritte des Papiers. Allgemein findet die vorliegende Erfindung Anwendung auf alle semi- und vollautomatisierten Papierverarbeitungssysteme, die im Zwecke der Informationsversendung bzw. Informationsweiterleitung dienen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Kuvertiersysteme be- schränkt, sondern findet ihren Einsatz ebenfalls in Kuver- tiersortierstraßen, z. B. Sortierern, oder in Postverteilungssystemen. Ferner findet der erfindungsgemäße Ansatz sowohl auf Einzelmodule innerhalb eines Systems als auch auf ein System als Gesamtverbund Anwendung.
Der erfindungsgemäße Ansatz verwendet eine Vielzahl von Parametern, die z.B. Anlagenparameter, Umgebungsparameter und Gutparameter umfassen. Diese Parameter werden herangezogen, um die nachfolgend im Detail beschriebene Regelung der An- läge zu ermöglichen.
Die Anlagenparameter umfassen Parameter, die die Einstellung einzelner Komponenten in der Anlage bzw. einer oder mehrerer Module in der Anlage sowie deren Verschleiß betreffen. Die Anlagenparameter betreffen z.B. folgende Komponenten einer Papierhandhabungsanlage: • für die in der Anlage verwendeten Transportelemente, z.B. für die Rollen, die Riemen- oder Vakuumförderer der Rollen- oder Riemenabstand und der Ansaugdruck, für seitlichen Führungen die Position/der Abstand der Führungselemente, für eine Schleuse der Rollenabstand oder für Düsen die Menge und der Zeitpunkt der Zuführung von Blasluft;
• für die in der Anlage verwendeten Antriebselemente, z.B. für die Motoren die Drehzahl der Transportmotoren, und die Gutbeschleunigung durch die Antriebselemente;
• für die in der Anlage verwendeten Funktionskomponen- ten, z.B. die Abzugsgeschwindigkeit und die Gutbeschleunigung und ferner z.B. für eine Sammelstation ein Zählerstand, der die Sammelmenge angibt, und das Gewicht der gesammelten Gruppe, für Blattanleger der Füllstand, für einen Kuvertierer die Einfüllgeschwin- digkeit, für eine Ausgabebahn die Füllmenge.
Die Parameterwerte werden über entsprechend in der Anlage vorgesehene Sensoren erfasst und/oder aus der Stellung von Stellmotoren, die für die Verstellung von verschiedenen E- lementen vorgesehen sind (z.B. Verstellmotoren für die Rollen, Führungselemente etc.) erhalten.
Zusätzlich werden Informationen über den Zustand der Anlage, z.B. den Verschleißzustand einzelner Elemente (z.B. ei- ne Abnutzung der verwendeten Transportrollen oder Riemen) in der Anlage, erfasst.
Die ümgebungsparameter betreffen beispielsweise Umwelteinflüsse, z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, statische Auf- ladung, etc. Die Werte für die Umgebungsparameter werden ebenfalls durch geeignete Sensoren zentral und/oder an wichtigen Stellen in der Anlage erfasst. Die Gutparameter umfassen die physikalische Beschaffenheit der zu verarbeitenden Güter, wie beispielsweise des zu verarbeitenden Papiers, von zu verarbeitenden Beilagen und von zu verarbeitenden Kuverts, z.B. das Gewicht des Gutes, die Abmessung des Gutes, die Maße des Gutes, die Materialbeschaffenheit des Gutes, das Flächengewicht des Gutes, die Biegesteifigkeit des Gutes, den Reibwert des Gutes, die Luftdurchlässigkeit des Gutes, die Rauhigkeit des Gutes und die Dicke des Gutes. Auch diese Parameter werden durch geeignete Sensoren in der Anlage überwacht.
Es sei darauf hingewiesen, dass die obige Aufzählung der möglichen Parameter lediglich beispielhaft ist, jedoch nicht abschließend ist.
Ferner wird eine Job-Beschreibung bereitgestellt, die neben den erforderlichen Angaben zur Einstellung der verschiedenen Parameter der Anlage auch zusätzliche Informationen ü- ber die zu verarbeitenden Güter enthält. Beispielsweise enthält eine Job-Beschreibung die Anzahl der zu erzeugenden Güter im gesamten Job, die Anzahl der ggf. pro Gruppe enthaltenden Güter, die Angabe, aus welchen Anlegern Güter zugeführt werden sollen und zu einer Gruppe zusammengefügt werden sollen, etc. Ferner enthält die Job-Beschreibung In- formationen über die Höhe und die Breite des zu verarbeitenden Gutes, über die anfängliche Transportgeschwindigkeit in den verschiedenen Abschnitten der Anlage, beispielsweise im Einlauf, im Auslauf, beispielsweise für einen möglichen Quertransport, etc.
Abhängig von den Gegebenheiten enthält eine Job- Beschreibung weitere Angaben, die grundsätzlich in Fachkreisen bekannt sind. Diese Job-Beschreibung wird der Papierhandhabungsanlage beispielsweise in Form einer Datei auf elektronischem Wege bereitgestellt, entweder durch (J- bertragung über ein Netzwerk oder Einlesen der Datei von einem Datenträger. Anhand der Fig. 1 bis 3 werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. Das Verfahren beginnt beim Schritt SlOO, in dem ausgehend von einem Anfangszustand eine Verarbeitung von Gütern in einer Papierhandhabungsanlage erfolgt. Die Papierhandha- bungsanlage ist hierbei basierend auf einer Job- Beschreibung eingestellt worden, wobei sich aus der Job- Beschreibung auch eine vorbestimmte Anzahl von Gütern ergibt, die während eines vorbestimmten Zeitintervalls bzw. während einer vorbestimmten Zeitdauer zu verarbeiten sind. Nach Einstellung der Papierhandhabungsanlage und nach dem Bereitstellen der zusammenzuführenden Gütern an den verschiedenen Einlaufstellen der Anlage beginnt selbige mit der Verarbeitung des Jobs.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorgesehen, um die Verarbeitung der Güter so zu steuern, dass sich eine maximal mögliche Anzahl von während einer vorbestimmten Zeitdauer verarbeiteten Gütern einstellt (maximaler Durchsatz) .
Im Schritt S102 wird während der vorbestimmten Zeitdauer, zum Beispiel während einer festgelegten Zeiteinheit von mehreren Minuten oder mehreren Stunden, die Anzahl der während dieser Zeitdauer verarbeiteten Güter erfasst. Im Schritt S104 wird bestimmt, ob die tatsächlich verarbeitete Anzahl von Gütern größer oder gleich der vorbestimmten Anzahl von Gütern ist. Wird festgestellt, dass die Anzahl von Gütern die vorbestimmte Anzahl überschreitet, so geht das Verfahren zum Schritt S106 (siehe Fig. IB). In diesem Schritt wird die Geschwindigkeit, mit der Güter in zumin- dest einem Abschnitt der Papierhandhabungsanlage verarbeitet werden, um einem vorbestimmten Erhöhungsbetrag erhöht, und im Schritt S108 wird die vorher erfasste neue Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl gesetzt, und die nunmehr eingestellten Parameter und die eingestellte Geschwindigkeit wird im Schritt SIlO für eine spätere Verwendung gespeichert. Mit anderen Worten wird erkannt, dass die Anlage mit den derzeitigen Einstellungen zuverlässig arbeitet, so dass erfindungsgemäß die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird, wobei, wie nachfolgend im Detail beschrieben wird, überwacht wird, ob die Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit zu einer Erhöhung des Durchsatzes führt. Erfindungsgemäß erfolgt somit eine Regelung der Anlage, um einen möglichst hohen Durchsatz (Anzahl der verarbeiteten Güter pro vorgegebener Zeitdauer) zu erreichen.
Anschließend geht das Verfahren zum Schritt S112 (siehe Fig. IC), in dem bestimmt wird, ob der Job vollständig ab- gearbeitet wurde. Ist dies der Fall, so endet das Verfahren beim Schritt S114. Ist der Job noch nicht vollständig bearbeitet, so kehrt das Verfahren zum Schritt S102 zurück.
Wird im Schritt S104 festgestellt, dass die Anzahl der in- nerhalb der Zeitdauer verarbeiteten Güter niedriger ist als die erwartete bzw. vorbestimmte Anzahl (mit oder ohne vorheriger Erhöhung), so geht das Verfahren zum Schritt S116.
Die abfallende Anzahl von Gütern gegenüber der vorbestimm- ten Anzahl liegt daran, dass bei der Verarbeitung der Güter in der Papierhandhabungsanlage an einer oder mehreren Stellen ein Fehler aufgetreten ist, der im Regelfall zu einem vorübergehenden Anhalten (Unterbrechung der Verarbeitung) der Anlage führt, bis der Fehler, beispielsweise durch den Eingriff einer Bedienperson, behoben wurde. Ebenso wird die Anzahl der verarbeiteten Güter reduziert, wenn in der Anlage zusammengestellte Gruppen von Gütern fehlerhaft sind, wenn z.B. falsche Beilagen oder eine fehlerhafte Anzahl von Beilagen einem Anschreiben beigefügt wurden. In diesem Fall werden diese fehlerhaften Güter aus der Anlage entfernt, was mit einer entsprechenden Reduzierung des Durchsatzes einhergeht . Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird als Fehler alles angesehen, was zu einer Reduzierung des Durchsatzes an verarbeiteten Gütern führt, also z.B. eine Unterbrechung der Verarbeitung bzw. die Erzeugung fehlerhafter Güter.
In diesem Fall wird in Schritt S116 überprüft, an welcher Stelle der Papierhandhabungsanlage während der betrachteten Zeitdauer ein Fehler aufgetreten ist. Für diesen Bereich der Anlage wird dann im Schritt S118 zumindest ein Zustand oder Wert eines Änlagenparametersunde/oder eines Gutparameters bestimmt, der während des Auftretens des Fehlers vorlag und der im Regelfall ursächlich für das Auftreten des Fehlers ist. Beispielsweise kann sich eine mechanische Komponente innerhalb der Anlage verstellt haben, so dass eine Nachjustierung erforderlich ist, oder die Eigenschaften des zu verarbeitenden Gutes haben sich geändert. Dies kann entweder jeweils für sich genommen oder gemeinsam zum Auftreten des Fehlers geführt haben.
Im Schritt S120 wird abhängig davon, welche Anlagenparameter und/oder Gutparameter zum Zeitpunkt des Auftretens des Fehlers vorlagen, eine Einstellung zumindest eines Anlagenparameters innerhalb eines Abschnitts der Papierhandhabungsanlage durchgeführt. Zusätzlich oder alternativ hier- zu, kann auch die Geschwindigkeit, mit der die Güter in dem entsprechenden Abschnitt der Papierhandhabungsanlage verarbeitet werden, um einen vorbestimmten Absenkungsbetrag abgesenkt werden, wie dies ebenfalls im Schritt S120 gezeigt ist. Wird beispielsweise festgestellt, dass sich die AnIa- genparameter bzw. die Gutparameter bei Vorliegen des Fehlers gegenüber vorhergehenden Parametern/Gutparametern nicht verändert haben, so ist davon auszugehen, dass die Transportgeschwindigkeit zum Auftreten des Fehlers geführt hat und in diesem Fall wird diese abgesenkt. Wie erwähnt, kann dieses entweder alleine oder zusammen mit einer Einstellung anderer Parameter der Anlage durchgeführt werden. Wird erkannt, dass sich eine Eigenschaft des zu verarbeitenden Gutparameters ändert, beispielsweise die Rauhigkeit des Papiers, so ist es ausreichend ist, z.B. den Anpressdruck der Transportwalzen innerhalb des betroffenen Ab- Schnitts der Papieranlage zu verändern, ohne dass eine Änderung der Geschwindigkeit erforderlich wäre. Wird jedoch zusätzlich festgestellt, dass sich auch die Dicke des Papiers verändert hat, so dass dieses nicht mehr mit der ursprünglichen Geschwindigkeit bewegt werden kann, so ist zu- sätzlich eine Änderung der Transportgeschwindigkeit erforderlich. Hat sich z. B. nur die Dicke des Papiers geändert, so ist ggf. nur die Geschwindigkeit zu ändern. Die Einstellung der Geschwindigkeit innerhalb der Anlage erfolgt beispielsweise durch Veränderung einer Drehzahl eines Motors, durch eine Veränderung einer Gutbeschleunigung in der Papierhandhabungsanlage und/oder durch eine Veränderung der Taktleistung. Vorzugsweise erfolgt die Veränderung schritt- bzw. stufenweise (inkremental) .
Nachdem die Anlage im Schritt S120 neu eingestellt wurde, geht das Verfahren zum Schritt 112 in Fig. IC, wo überprüft wird, ob der Job beendet wurde. Falls dies nicht der Fall ist, springt das Verfahren, wie oben erwähnt, zum Schritt S102 zurück. Wie oben erwähnt, werden die eingestellten Pa- rameter gespeichert, was zusätzlich die Möglichkeit eröffnet, ein Protokoll hinsichtlich der Einstellungen während der Verarbeitung des Auftrags (Jobs) zu erstellen. Die im Schritt SIlO gespeicherten Einstellungen können ferner der Jobdatei zugeordnet werden, so dass diese bei einer erneu- ten Ausführung des Jobs zur anfänglichen Einstellung der Anlage herangezogen werden können, so dass die Anlage zu einem späteren Zeitpunkt bei der Abarbeitung eines entsprechenden Auftrags automatisch auf die entsprechenden Werte eingestellt werden kann, was z.B. durch die Ansteuerung entsprechender Stellmotoren, die die Veränderung der Transportelemente bewirken, erfolgen. Bei einer erneuten Durchführung des Auftrages zu einem späteren Zeitpunkt wird dann zunächst der gespeicherte Datensatz geladen, und eine an- fängliche Einstellung der Papierhandhabungsanlage bewirkt, wobei dann erfindungsgemäß eine Nachjustierung durchgeführt wird, und zwar abhängig von dem aktuellen Zustand der Anlage, aktuellen Umgebungsparametern sowie unter Berücksichti- gung möglicher Schwankungen der Eigenschaften des zu verarbeitenden Gutes. Erfindungsgemäß wird hierdurch eine schnelle, anfängliche Einstellung der Papierhandhabungsanlage auf bereits einmal oder mehrfach abgearbeitete Aufträge ermöglicht, sowie gleichzeitig eine automatische Rege- lung/Justierung der Anlage, um etwaige Unterschiede im zu verarbeitenden Gut bzw. Änderungen der Anlage und Umgebungsparameter gegenüber den anfänglichen Parametern auszugleichen.
Erfindungsgemäß erfolgt somit eine Regelung der Verarbeitungsgeschwindigkeit innerhalb der Papierhandhabungsanlage, wobei allgemein, solange keine Fehler auftreten, eine Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit durchgeführt wird, um einen optimalen Durchsatz durch die Anlage zu erreichen. Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit derart eingestellt, dass die Geschwindigkeit eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit bzw. eine vorbestimmte minimale Geschwindigkeit nicht überschreitet bzw. unterschreitet. Mit anderen Worten ist für die Anlage bzw. für Komponenten oder Module der Anlage jeweils ein „Fenster" vorgegeben, das die Oberbzw. Untergrenze der möglichen Geschwindigkeiten angibt. Beispielsweise sei ein Merger betrachtet, der zwei Blätter parallel empfängt und entlang einer Strecke so fördert, dass die Blätter am Ende der Strecke übereinander angeord- net sind. Entlang dieser Strecke ist es bei einigen Mergertypen so, dass die Blätter ohne Antrieb bewegt werden, so dass eine vorbestimmte Geschwindigkeit der Blätter beim Zuführen zu der Strecke nicht unterschritten werden darf, um sicherzustellen, dass die Blätter das Ende der Strecke er- reichen. Ebenso ist eine Obergrenze festgelegt, bei deren Überschreiten eine Beschädigung der Blätter auftreten wird. Sowohl die Obergrenze als auch die Untergrenze hängen unter anderem von dem Papier bzw. von dessen Eigenschaften (Parametern, siehe oben) ab.
Anhand der Fig. 2 und 3 werden nachfolgend zwei weitere, bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert, die im Hinblick auf die Abweichungen der Parameter bzw. im Hinblick auf die Anzahl der auftretenden Fehler während eines Zeitintervalls Schwellenwerte einführen, abhängig von denen entschieden wird, ob die Änderungen so gravierend sind, dass Einstellungen der Anlage geändert werden sollen, oder ob sich diese Änderungen im Rahmen von akzeptablen Toleranzen bewegen.
Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der vor- liegenden Erfindung, das in der Fig. 2 gezeigt ist, wird im Schritt S130 eine Abweichung der erfassten Parameter gegenüber denjenigen Parametern, die in einem vorhergehenden Intervall bzw. während einer vorhergehenden Zeitdauer erfasst wurden, bestimmt. Diese Abweichung wird im Schritt S132 mit einer vorbestimmten Schwelle verglichen. Bei Überschreiten der Schwelle erfolgt im Schritt S134 die Einstellung des Anlagenparameters bzw. das Absenken der Geschwindigkeit. Wird die Schwelle nicht überschritten, so wird die Einstellung der Papierhandhabungsanlage unverändert beibehalten (siehe Schritt S136) .
Gemäß einem weiteren, in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Schritt S140 eine Anzahl der während der Zeitdauer bzw. während des Zeitin- tervalls aufgetretenen Fehler erfasst und im Schritt S142 wird eine Abweichung der Anzahl der erfassten Fehler gegenüber einer vorhergehenden Zeitdauer bzw. gegenüber einem vorhergehendem Intervall erfasst. Die Abweichung wird im Schritt S144 mit einer vorbestimmten Schwelle verglichen, und bei Überschreiten der Schwelle folgt im Schritt S146 eine Veränderung der Einstellung eines Anlagenparameters und/oder ein Absenken der Geschwindigkeit. Wird die Schwel- Ie nicht überschritten, so wird die Einstellung der Anlage beibehalten (siehe Schritt S136) .
Im Rahmen der obigen Beschreibung eines bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde beschrieben, dass im Zusammenhang mit der Einstellung der Anlagenparameter bzw. das Absenken der Geschwindigkeit die während des Zeitpunkts eines Fehlers vorherrschenden Anlagenparameter bzw. Gutparameter berücksichtigt werden. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich auch einer oder mehrere der oben beschriebenen Umgebungsparameter berücksichtigt werden. Ebenso kann zusätzlich der Verschleiß einzelner E- lemente in der Papierhandhabungsanlage Berücksichtigung finden. Die gerade erwähnten Umgebungsparameter bzw. Verschleißparameter werden entweder kontinuierlich überwacht, zu einem Zeitpunkt während des betrachteten Zeitintervalls oder einmal während einer Mehrzahl von Zeitintervallen. Werden die Umgebungsparameter und/oder der Verschleiß be- rücksichtigt, so erfolgt für die Einstellung der Anlage vorzugsweise einen Zugriff auf eine Nachschlagtabelle, in der für verschiedene Umgebungsparameter bzw. für verschiedene Verschleißerscheinungen entsprechende optimale Anlagenparameter abgelegt sind, so dass hier z.B. abhängig von einer Umgebungstemperatur die Anlage von einem anfänglichen Temperaturbereich mit einer ersten Einstellung auf einem zweiten Temperaturbereich mit einer zweiten Einstellung der Anlagenparameter umgestellt werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ist vorgesehen, dass abhängig von dem erfassten Verschleiß eines Elements bestimmt wird, ob eine Unterbrechung der Jobabarbeitung für einen Ersatz der den Verschleiß aufweisenden Komponente sinnvoll ist oder nicht. Dies wird abhängig von einem möglichen Durchsatz der Papierhandhabungsanlage für den Job bestimmt. Beispielsweise kann eine Situation auftreten, in der die Möglichkeit besteht, trotz des erfassten Verschleißes einer Komponente die Anlage weiter zu betreiben, jedoch mit einer reduzierten Geschwindigkeit. In diesem Fall wird entschieden, ob die Abarbeitung des Jobs mit der reduzierten Geschwindigkeit schneller erfolgt als dies der Fall ist, wenn die An- läge angehalten wird, das verschlissene Element ersetzt wird, und die Anlage bei voller Geschwindigkeit erneut betrieben wird. Als Beispiel sei hier eine Abnutzung eines Schneiders betrachtet, wobei hier der Austausch eines Messers zwei Stunden dauern würde. Wird bestimmt, dass inner- halb dieser Zeit der Job mit einer reduzierten Geschwindigkeit bei gleich gutem Ergebnis durchgeführt werden kann, wird entschieden, dass ein Austausch des Verschleißelements auf eine Ruhephase nach Beendigung des Jobs verschoben wird, um so den gerade in Abarbeitung befindlichen Job zu- erst zu Ende zu verarbeiten. Vorzugsweise wird hierfür auf eine Nachschlagtabelle zugegriffen, aus der die für den Austausch eines Elements erforderliche Zeitdauer ableitbar ist, so dass das erfindungsgemäße Verfahren, basierend auf der Jobbeschreibung, aus der die Anzahl der zu verarbeiten- den Güter im Gesamtjob bekannt ist, bestimmt, ob der Job unterbrochen werden soll oder mit reduzierter Geschwindigkeit zu Ende gebracht werden soll.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird auch das Be- dienpersonal berücksichtig. Die Bedienpersonen der Anlage sind mit Transpondern ausgerüstet, um die Anzahl der Bedienpersonen und deren Position zu erfassen. Dies ermöglicht es, eine Auslastung der Papierhandhabungsanlage abhängig von der Anzahl der Bedienpersonen einzustellen. Ist die Anzahl der Bedienpersonen nicht ausreichend, um z.B. die Beilagenanleger regelmäßig mit Beilagen zu bestücken bzw. regelmäßig die fertiggestellten Güter vom Ausgabeband zu entfernen, führt dies zu einer Unterbrechung (einem Anhalten) der Anlage (Fehler) , was wiederum zu einem Absinken des Durchsatzes führt. Durch die Überwachung der Anzahl der Bedienpersonen wird festgestellt, ob ausreichend Personen vorhanden sind, um einen kontinuierlichen Betrieb bei Volllast zu ermöglichen oder nicht. Ist die Anzahl der Bedien- personen nicht ausreichend, so wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit entsprechend reduziert, was jedoch aufgrund der nicht auftretenden Unterbrechungen aufgrund des Leerlaufens von Beilagenanlegern bzw. des Volllaufens des AbIa- gebandes im Ganzen zu einem erhöhten Durchsatz führt.
Unabhängig von der Anzahl der Bedienpersonen kann erfindungsgemäß bei diesem Ausführungsbeispiel ferner überwacht werden, ob Fehler beim Betrieb aufgetreten sind, ohne dass sich die eingestellten Parameter in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen verändert hätten. Zusammen mit der Information über die Anzahl der Bedienpersonen und der Position der Bedienpersonen kann erfasst werden, dass hier Fehler bei Anlagenabschnitten auftreten, die an einem Eingriff ei- ner Bedienperson erfordern, so dass festgestellt werden kann, dass eine Reduzierung der Anlagengeschwindigkeit zur ordnungsgemäßen Handhabung durch den Bediener erforderlich ist. Bei Erfassen, dass die Anzahl der Bedienpersonen erhöht ist, kann dann die Geschwindigkeit wieder erhöht wer- den.
Zusätzlich ermöglicht der erfindungsgemäße Ansatz auch eine Aktivität der Bedienperson aus dessen Bewegung zu erfassen, um so beispielsweise mitzuteilen, dass eine häufig auftre- tende Unterbrechung kein Anlagenfehler ist, sondern daran liegt, dass die Bedienperson nicht ausreichend zügig weitere Anlagen beigefügt hat oder fertig prozessierte Güter von dem Ausgabeband entfernt hat.
Wie oben bereits kurz angesprochen wurde, werden die Güter in der Papierhandhabungsanlage entweder einzeln oder in Gruppen verarbeitet, wobei in letztgenanntem Fall die Gutparameter ferner die Gesamtzahl der Güter in einer Gruppe umfassen. Diesbezüglich ist jedoch darauf hinzuweisen, dass nicht zwingend jede Gruppe die gleiche Anzahl von Gütern umfasst, sondern abhängig von der Job-Beschreibung werden verschiedene Gruppen unterschiedliche Mengen von Gütern enthalten. In diesem Fall stellt eine Schwankung der Anzahl von ausgegebenen Gütern (Gruppen) nicht notwendigerweise eine auf einen Fehler zurückzuführende Reduzierung des Durchsatzes dar. Abhängig von der Gruppengröße ist die Dauer der Zusammenstellung der Gruppe bis zu deren Ausgabe un- terschiedlich. Werden in dem Zeitintervall z.B. nur Gruppen mit fünf Elementen (Anschreiben, Beilagen etc. ) verarbeitet, so ist der Durchsatz höher als wenn in dem gleichen Zeitintervall Gruppen mit zehn Elementen verarbeitet werden.
Dieser Situation wird dadurch Rechnung getragen, dass für die Gruppen Werte bereitgestellt werden, die die durchschnittliche Zeitdauer zum Erzeugen der Gruppen angeben, so dass die für die erfindungsgemäße Steuerung verwendete „vorbestimmte Anzahl" von während eines Zeitintervalls verarbeiteten Gütern (hier Gruppen) basierend auf diesen Werten bestimmt wird.
Bisher wurde das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer bereits arbeitenden Anlage beschrieben. Bevor die erfindungsgemäße Steuerung einsetzt, wird die Papierhandhabungsanlage für die Verarbeitung des anstehenden Jobs anfänglich eingestellt. Vorzugweise wird hierfür die Job-Beschreibung (siehe oben) erhalten, die die anfängliche Einstellung der Anlagenparameter für den zu verarbeitenden Job beschreibt. Gemäß den erhaltenen Anlagenparametern wird dann die Anlage eingestellt (konfiguriert). In diesem Stadium kann auch ein Umgebungsparameter (siehe oben) erfasst werden, so das die eingestellte Papierhandhabungsanlage basierend auf diesem erfassten Umgebungsparameter nachgestellt werden kann. Zusätzlich kann eine Verschleißerscheinung der Papierhandhabungsanlage erkannt werden, was sinnvoll ist, wenn die Anlage seit der letzten Durchführung des Jobs einen oder mehrere andere Jobs ausgeführt/verarbeitet hat, was ggf. zu einem Verschleiß einzelner Teile führte. Auch hier erfolgt das Nachstellen der Papierhandhabungsanlage basierend auf den erfassten Verschleißerscheinung. Während des Betriebs der Anlage kann zusätzlich zu der Steuerung, wie sie bisher beschrieben' wurde, kontinuierlich eine Überwachung der Umgebungsparameter und/oder der Verschleißerscheinungen durchgeführt werden, um so, unabhängig von dem Durchsatz, eine Reaktion auf diese geänderten Parameter zu ermöglichen, indem die Papierhandhabungsanlage, basierend auf den erfassten Parameterwerten nachgestellt wird. Ferner können auch die Anlagenparameter und die Gutparameter während des Betriebs kontinuierlich überwacht werden, um so bei Abweichungen automatisch eine Nachstellung der Anlage durchzuführen, wobei hier, wie erwähnt, die Parameter entweder kontinuierlich oder zu fest bestimmten Zeitpunkten während eines oder mehrerer Intervalle erfasst werden.
Bisher wurde eine Papierhandhabungsanlage beschrieben, die mehrere Abschnitte aufweist, beispielsweise einen Anleger, eine Sammelstation, einen Kuvertierer usw., wie dies nachfolgend anhand der Fig. 4 noch detailliert beschrieben wird. Erfindungsgemäß findet das vorliegende Verfahren jedoch auch Anwendung auf Papierhandhabungsanlagen, die modu- lar aufgebaut sind, wobei dann, abhängig von den erfassten Gegebenheiten, entweder die Geschwindigkeit in einem der Module oder in mehreren der Module eingestellt wird. Ebenso kann in einem der Module oder in mehreren der Module eine Einstellung der Parameter durchgeführt werden, wobei vorzugsweise beim modularen Aufbau die Module dezentral die Steuerung durchführen und seitens einer zentralen Steuerung lediglich die Schnittstelle zwischen den Modulen überwacht wird. Ferner kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestimmt werden, ob nachfolgend zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit ein Fehler in mehreren der Module aufgetreten ist oder nur in einem der Module, so dass abhängig hiervon entweder die Geschwindigkeit in allen Modulen, einem Teil der Module oder nur in dem betroffenen Modul abgesenkt wird. Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäß gesteuerte Papierhandhabungsanlage anhand des Beispiels einer Kuvertieranlage . Eine solche Papierhandhabungsanlage umfasst einen Zuführungskanal, der beispielsweise Schneider und Blattanleger um- fasst. Dem Zuführungskanal folgt ein Eingangskanal/Verarbeitungskanal, in dem Güter gesammelt, gefalzt und zusammengetragen werden. Eine im Eingangskanal/Verarbeitungskanal vorgesehene Zusammentragbahn umfasst beispielsweise einen oder mehrere Beilagenanleger. Dem Ein- gangskanal/Verarbeitungskanal folgt die Kuvertbefüllung, wobei hier ein Kuvertierer beispielsweise einen Kuvertanleger aufweist, der die Kuverts bereitstellt. Dem Kuvertierer folgt die Nachverarbeitung, beispielsweise die Ausgabe der kuvertierten Güter zu einem Nachverarbeitungssystem, z.B. einem Sortierer und ähnlichem.
Die Kuvertieranlage 100 umfasst einen ersten Eingang 102, einen zweiten Eingang 104 und einen dritten Eingang 106, wobei an allen Eingängen 102 bis 106 eine Endlosbahn 108, 110, 112 bereitgestellt wird, die zwei-nutzig bedruckt ist. Alle Eingänge 102, 104, 106 zur Endlosverarbeitung umfassen eine in Fig. 4 nicht gezeigte Schneidevorrichtung, um die zugeführte Papierbahn zum einen quer und zum anderen längs zu schneiden, um die verarbeitenden Einzelgüter zu erzeu- gen.
Dem ersten Eingang 102 folgt ein Merger bzw. eine Zusammenführbahn 114, an die sich eine Sammelstation 116 anschließt, in der eine vorbestimmte Anzahl von Gütern gesam- melt werden und gemeinsam als Gruppe weitergefahren werden. An die Sammelstation 116 schließt sich ein Falzwerk 118 sowie ein Transportmodul 120 an.
Der zweite Eingang 104 stellt die Papierbahn 110 bereit, die zwei-nutzig bedruckt ist, und umfasst ebenso wie der Eingang 102 eine Vorrichtung zum Querschneiden und Längsschneiden der Papierbahn 110. Anders als beim ersten Eingang 102 werden beim zweiten Eingang 104 die geschnittenen Dokumente zunächst parallel weiter verarbeitet, in einem Falzwerk 122, an das sich eine Umlenkstation 124 anschließt, in der die nunmehr hintereinanderliegenden, gefalzten Güter gemeinsam an eine Sammelstation 126 übertra- gen werden, und von dort an ein Transportmodul 128.
Die durch die Transportmodule 120 und 128 bereitgestellten Güter werden in einer Sammelstation 129 gesammelt und über das Transportmodul 130 einer weiteren Sammelstation 132 zu- geführt.
Der dritte Eingang 106 stellt die Endlospapierbahn 112 bereit, die zwei-nutzig bedruckt ist, so dass auch der Eingang 106, wie die Eingänge 102 und 104 eine Einrichtung zum Quer- und Längsschneiden der Papierbahn 112 umfasst. Ähnlich wie beim Eingang 104 werden die geschnittenen Güter parallel einem Falzwerk 134 und von dort einer Umlenkeinrichtung 136 bereitgestellt, aus der die nunmehr hintereinanderliegenden Güter einer Sammelstation 138 bereitgestellt werden. Ausgehend von der Sammelstation 138 werden die dort gesammelten Güter über das Transportmodul 140 der Sammel- station 132 zugeführt, und dort mit den aus den Eingängen 102 bereitgestellten Gütern zusammengeführt. Ausgehend von der Sammelstation 123 werden die gesammelten Güter den An- legern 142a und 142b bereitgestellt, bei denen, auswahlmäßig, weitere Beilagen zu den in der Sammelstation 132 gebildeten Gutstapeln hinzugefügt werden können. Abschließend werden die so gebildeten Güter bzw. Gruppen von Gütern dem Kuvertierer 144 bereitgestellt, der diese in entsprechende Kuverts kuvertiert und die Kuverts auf einem Schuppenband 146 ablegt.
Ferner ist in Fig. 4 die zentrale Steuerung 148 der Anlage 100 gezeigt, wobei deren Verbindung mit den Modulen schema- tisch bei 148a schematisch gezeigt ist. Ferner ist ein Sensor 150 gezeigt, der ebenfalls mit der zentralen Steuerung 148 verbunden ist, wie dies bei 148b schematisch gezeigt ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Steue- rung 148 beispielsweise durch einen Computer realisiert, wobei gleichzeitig über eine Bedienoberfläche Einstellmöglichkeiten für den Betrieb der Anlage und die erforderlichen Datenverarbeitungseinrichtungen zur Protokollierung der verarbeitenden Unterlagen enthalten sind. Die Steuerung 148 überwacht ferner die Funktion der einzelnen Module und des Gesamtsystems, beispielsweise zur Erfassung von Fehlerzuständen.
Bei dem in Fig. 4 beschriebenen System handelt es sich beispielsweise um ein Kuvertiersystem, wie es schwerpunktmäßig für Banken und für Versicherungen verwendet wird, beispielsweise zur Verwendung von Versicherungsdokumenten, die endlos ein-nutzig oder zwei-nutzig gedruckt werden. Das Sy- stem umfasst, wie erwähnt, drei Eingänge 102, 104, 106 für die Endlosverarbeitung jeweils mit Sammel- und Falzmöglichkeit, sowie einen falzenden Beilagenanleger 142a mit Barcodelesung für eine intelligente Einzelblattverarbeitung. Das System ermöglicht die Zusammenführung von Doku- menten bzw. Gütern aus allen Eingängen 102 bis 106. Das Vertikal-Stapelband 146 ermöglicht ein hohes Ablagevolumen und hieraus resultierend einen reduzierten Bedieneraufwand.
Ferner umfasst die in Fig. 4 gezeigte Kuvertieranlage 100 an wichtigen Messpunkten, wie beispielsweise an den Eingängen 102, 104, 106, wie beispielsweise an allen oder ausgewählten Verarbeitungselementen, nämlich den Sammelstationen 116, 126, 128, 132, 138, den Anlegern 142a und 142b, an dem Kuvertierer 144 und an der Ablage 146 Sensoren Si und S2, die gemäß dem anhand der Fig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel die Materialbeschaffenheit des an der entsprechenden Station anliegenden, zu verarbeitenden Gutes sowie weitere Eigenschaften, wie beispielsweise die Anzahl der Blätter in einer Gruppe in der entsprechenden Sammelstationen erfassen. Diese Informationen werden zum einen seriell zwischen den einzelnen Elementen der in Fig. 4 gezeigten modu- laren Anordnung im sog. „Handshake-Betrieb" übertragen und ferner für eine aktive Regelung des Gesamtsystems an die zentrale Steuerung 148 übertragen. Zusätzlich können einzelne oder mehrere der in Fig. 4 gezeigten Module Sensoren Si umfassen, die einen Verschleiß der verwendeten Komponenten erfassen, und ebenfalls durch das Gesamtsystem und auch an die zentrale Steuerung 148 zur Auswertung kommunizieren. Ferner ist in Fig. 4 der bereits erwähnte Sensor 150 vorgesehen, der zur Erfassung von Umgebungsparametern, wie beispielsweise der Temperatur und/oder der Luftfeuchte dienen kann, wobei die durch den Sensor 150 gewonnenen Informatio- nen ebenfalls der Steuerung 148 bereitgestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich können in den einzelnen Modulen ebenfalls Sensoren zur Erfassung der Umgebungsparameter vorgesehen sein, was insbesondere bei großen Anlagen sinn- voll ist, da hier aufgrund der großen räumlichen Ausdehnung dieser Anlagen eine zentrale Erfassung der Umweltparameter zu ungenau wäre. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der der Ablage 146 zugeordnete Sensor S2 vorgesehen, um ein Signal zu liefern, auf dessen Basis die Steuereinheit 148 die tatsächliche Ausgabeleistung bestimmt.
In Fig. 4 sind ferner die Bedienpersonen 160A, 160B gezeigt, die jeweils mit einem Transponder T ausgerüstet sind. Die Steuereinheit 148 kommuniziert mit den Transpon- dern T, um die Anzahl von Bedienpersonen 160A, 160B und deren Position zu erfassen. Abhängig von der Anzahl der Bedienpersonen 160A, 160B kann die Steuereinheit 148 die Auslastung der Papierhandhabungsanlage 100 einstellen, wie dies oben beschrieben wurde.
Im Betrieb arbeitet die in Fig. 4 gezeigte Anlage auf die oben beschrieben Art derart, dass über die oben beschriebenen Sensoren Si, S2 die entsprechenden Sensorsignale an die zentrale Steuerung 148 abgegeben werden. Bei einem bevor- zugten Ausführungsbeispiel erhält die zentrale Steuerung 148, wie beschrieben, eine Jobbeschreibung für den abzuarbeitenden Auftrag. Basierend auf den in diesem Job abgelegten Informationen in Verbindung mit den erfassten Eigen- Schäften bewirkt die zentrale Steuerung 148 eine Ansteuerung der entsprechenden Module zu deren Einstellung Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung greift die zentrale Steuerung 148 auf ab- gelegte Parameter hinsichtlich der eingestellten Geschwindigkeiten zurück, die bereits in vorhergehenden Durchläufen erfasst wurden und bewirkt aufgrund der erfassten Sensorsignale eine geeignete Nachregelung für den nunmehr durchzuführenden Prozess.
Anhand der Fig. 4 werden nun Beispiele für die erfindungsgemäße Vorgehensweise erläutert.
Ein Beispiel für die Erfassung von Eigenschaften des zu verarbeitenden Gutes ist die Erfassung eines auf der Papierbahn vorgesehenen Codes, der in den Eingangskanälen 102, 104 und 106 durch eine Leseeinrichtung erfasst wird. Solche Leseeinrichtungen sind beispielsweise ausgelegt, um den Code von der Papierbahn zu lesen, während dieselbe mit beispielsweise 5 m/s an dem Lesekopf vorbeigeführt wird. Für einen korrekt aufgedruckten Code ist der Lesekopf bei dieser Geschwindigkeit in der Lage, den Code richtig zu erfassen. Es können jedoch Situationen auftreten, in denen der Code auf der Papierbahn nur schlecht lesbar ist, sei es, dass er durch andere Merkmale oder Aufdrucke aufgrund einer Fehlfunktion im vorhergehenden Verarbeitungsbetrieb teilweise überdeckt ist, dass zu wenig Toner aufgebracht wurde, oder dass nur wenig Kontrast existiert. In diesem Fall werden Lesefehler erkannt, da nunmehr bei der genann- ten Geschwindigkeit kein Lesevorgang mehr möglich ist. Ein Anstieg der Lesefehler deutet auf einen schlecht aufgedruckten Code hin, so dass die Anlage wirksam ist, bei Erreichen einer bestimmten Schwelle der Anzahl von Lesefehlern, die „Lesegeschwindigkeit" abzusenken, also die Ge- schwindigkeit der Papierbahn, mit der der Code an dem Lesekopf vorbeigeführt wird. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise auf 3 m/s abgesenkt werden, entweder in einem Schritt oder schrittweise, bis die Lesefehlerrate unterhalb der genannten Schwelle liegt. Zusätzlich kann bei Unterschreiten der genannten Schwelle eine Signalisierung erzeugt werden, um eine Nachricht zu erzeugen, die anzeigt, dass der Code nur schlecht lesbar ist.
Sofern die Anlage eine sogenannte Online-Anlage ist, also die zu verarbeitenden Papiere durch einen vorgeschalteten Hochgeschwindigkeitsdrucker direkt erzeugt werden, kann optional ein Rückführkanal zwischen der in Fig. 4 gezeigten Anlage und den zugeordneten Online-Druckern hergestellt werden, um diese im Falle der Erkennung eines schlecht ausgedruckten Codes anzusteuern, um den Druck des Codes zu verbessern.
Obwohl das obige Beispiel betreffend die Code-Erkennung im Zusammenhang mit den Eingangskanälen 102, 104 und 106 beschrieben wurde, kann dieses Ausführungsbeispiel auch an jeder anderen Stelle innerhalb der Anlage zum Einsatz kommen, an der ein Code erfasst wird.
Optional kann vorgesehen sein, dass nach dem Absenken der Geschwindigkeit aufgrund des Unterschreitens der Schwelle betreffend die Lesefehler eine Warnmeldung an den Betreiber ausgegeben wird, so dass dieser gegebenenfalls Schritte einleiten kann, um dieser Tendenz im Hinblick auf den schlecht aufgedruckten Code entgegenzuwirken. Verschlechtert sich die Qualität des Codes weiter oder kann durch das Absenken der Geschwindigkeit der Code immer noch nicht gelesen werden, so wird nach dem Erreichen einer weiteren Schwelle eine Fehlermeldung ausgegeben und die Verarbeitung gestoppt.
Bei einem weiteren Beispiel umfasst die Anlage mehrere Blattanleger und es wird festgestellt, dass die Fehler dar- auf zurückzuführen sind, dass ein Anleger leergefahren wurde. Beispielsweise umfasst die in Fig. 4 gezeigte Anordnung drei Anleger 142a, 142b, wobei beispielsweise ein erster Auftrag von allen Blattanlegern Blätter abzieht. Hierdurch werden die einzelnen Blattanleger relativ gleichmäßig geleert, so dass im Regelfall ein Nachfüllen ohne Probleme möglich ist. Wird nun jedoch ein Auftrag gefahren, bei dem nur einer der Blattanleger verwendet wird, so wird dieser relativ zügig leergefahren, so dass eine Bedienperson gegebenenfalls mit dem Nachfüllen nicht mehr nachkommt, was sich durch eine erhöhte Anzahl von Unterbrechungen bemerkbar macht. Die Anlage kann nun automatisch konfiguriert werden, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit abzusenken und/oder dem Bediener eine alternative Betriebsart, beispielsweise den Toggelbetrieb vorzuschlagen, in dem zwei der Blattanleger verwendet werden, aus denen abwechselnd abgezogen wird, so dass sich für einen Bediener ausreichend Zeit zum Nachfüllen der Anlagen ergibt.
Die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele erfolgte anhand des in Fig. 4 gezeigten Gesamtsystems, jedoch sind dem Fachmann auch weitere Systeme mit anderen Modulen als die, die in Fig. 4 gezeigt sind, bekannt, und die Grundsätze der vorliegenden Erfindung können natürlich auch auf andere solche Module ohne weiteres übertragen werden, wie sie nachfolgend anhand der Fig. 5 erwähnt werden.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Kommunikation von Informationen zwischen der zentralen Steuerung 148 und den einzelnen Stationen eines Papierverarbeitungssystems, wie es beispielsweise anhand der Fig. 4 gezeigt ist, verdeutlicht. Den einzelnen Blöcken in Fig. 5 sind hierbei die korrespondierenden Bezugszeichen der in Fig. 4 gezeigten Module zugeordnet, und die ausgefüllten, horizontalen Pfeile deuten die Kommunikation entlang der Anlage im „Handshake-Betrieb" an, und die nicht-ausgefüllten vertikalen Pfeile zeigen die zwischen der zentralen Steuerung 148 und den Einzelmodulen ausgetauschten Status- und Situationsmeldun- gen für die aktive Regelung an.
Wie zu erkennen ist, enthält die Systemsteuerung bzw. Systemregelung 148 voreingestellte Stellgrößen für die einzel- nen Module, die beispielsweise die Motordrehzahl und den Taktzyklus einzelner Module anfänglich einstellen, um einen definierten Ausgangspunkt für die Verarbeitung eines Jobs bereitzustellen. Alternativ zu solchen Stellgrößen, die beispielsweise durch eine Bedienerperson eingestellt werden, können in vorhergehenden Durchläufen ermittelte optimale Arbeitspunkte aus einem Speicher ausgelesen werden, um die Gesamtanlage entsprechend den bekannten Parametern einzustellen. Ferner kann, wie oben beschrieben, die erforder- liehe Einstellung, basierend auf Informationen aus einer Jobprogrammierung bzw. aus entsprechenden Vorgaben eines Jobs abgeleitet werden.
Die in Fig. 5 gezeigten vier Verarbeitungskanäle umfassen zum einen den sog. Zuführungskanal 160, den Verarbeitungskanal 162, den Finishing-Kanal (Endverarbeitungskanal) 164 sowie den Postprocessing-Kanal (Nachverarbeitungskanal) 166. Wie oben erwähnt, sind den entsprechenden Kanälen die korrespondierenden Module des beispielhaften Kuvertiersys- tems 100 aus Fig. 4 zugeordnet, und dem Zuführungskanal werden neben den in Fig. 4 gezeigten Schneidern 102, 104, 106 und Blattanlegern 142a und 142b auch sog. Autoloader, Abroller und Drucker zugeordnet. Dem Verarbeitungskanal 162 werden neben den in Fig. 4 gezeigten Sammelstationen 116, 126, 128, 132, 136, den in Fig. 4 gezeigten Falzwerken 118, 122, 134 und in Fig. 4 gezeigten Umlenkeinrichtungen 124 und 136 auch Dreheinrichtungen, Hefteinrichtungen und ähnliches zugeordnet. Dem Endverarbeitungskanal 164 werden neben dem in Fig. 4 gezeigten Kuvertierer 144 auch Stapler und Sortierer und ähnliche Elemente zugeordnet. Dem im Nachverarbeitungskanal werden neben der in Fig. 4 gezeigten Ablage 146 auch Frankiereinrichtungen, Drucker, Lesereinrichtungen, Sortiereinrichtungen, Verpackungseinrichtungen und ähnliches zugeordnet.
In allen Kanälen werden Umgebungsparameter, Gutparameter und Anlagenparameter erfasst. Obwohl anhand der Fig. 4 eine Papierhandhabungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung anhand eines modular aufgebauten Kuvertiersystems beschrieben wurde, sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf modulare Systeme beschränkt ist. Ebenso kann der erfindungsgemäße Ansatz auf eine nicht-modulare Papierhandhabungsanlage mit einer oder mehreren Papierhandhabungsstationen angewendet werden. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Ansatz auch nur im Zusammenhang mit dem in Fig. 4 gezeigten Kuvertierer 144 verwendet werden, oder mit einer Teilmenge der gezeigten Module, wobei dann der Kuvertierer 144 lediglich die zu ku- vertierenden Güter empfängt, diese kuvertiert und ausgibt. Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die erfindungsgemäße Papierhandhabungsanlage nicht auf die in Fig. 4 gezeigte Kuvertieranlage beschränkt ist. Auch für andere Anlagen mit anderer Konfiguration kann der erfindungsgemäße Ansatz verwendet werden, wobei solche Anlagen dann zusätzliche Auto- loader, Abroller, Drucker, Dreheinrichtungen, Hefter, Sortierer, Frankierer, Verpackungseinrichtungen, etc. aufweisen können.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass das anhand der Fig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel an den oben angegebenen Elementen der entsprechenden Kanäle jeweils Sensoren aufweist, wobei jedoch abhängig von den Gegebenheiten der An- läge entweder an allen Einzelmodulen oder nur an ausgewählten Einzelmodulen, ggf. auch weniger als den oben beschriebenen Einzelmodulen die erforderlichen Sensoren vorgesehen sein können.
Wie oben beschrieben wurde, kann das erfindungsgemäße Verfahren auf einer Gesamtanlage, auf Teile einer Anlage oder auf einzelne Module einer modular aufgebauten Anlage angewendet werden, wobei jeweils über eine zentrale Steuerung die einzelnen Abschnitte bzw. Module der Gesamtanlage ange- steuert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden einzelne ausgewählte Abschnitte bzw. Module, die für die Verarbeitung der Güter besonders kritisch sind, überwacht und deren Geschwindigkeit wird gesteuert, jedoch kann auch vorgesehen sein, jeden einzelnen Abschnitt bzw. jedes einzelne Modul zu überwachen und zu steuern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschrie- benen Ausführungsbeispiele beschrieben, sondern findet ü- berall dort Einsatz, wo maschinell Papier innerhalb eines
Systems verarbeitet wird und am Ende beispielsweise einer
Ablage und/oder Weiterverarbeitungseinrichtung zugeführt wird, und betrifft somit allgemein alle semi- und vollauto- matischen Papierverarbeitungssysteme.
Bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung wurde eine Reduzierung des Durchsatzes an verarbeiteten Gütern aufgrund einer Unterbrechung der Verarbeitung bzw. aufgrund der Erzeugung fehlerhafter Güter als Fehler angesehen, sowie die der Unterbrechung der Verarbeitung bzw. der Erzeugung fehlerhafter Güter zugrundeliegenden Ereignisse .
Neben Ereignissen, die auf eine Fehlfunktion der Anlage bzw. eines oder mehrerer Module der Anlage zurückgehen, kommen auch andere Ereignisse in Betracht, z.B. der Fall, dass alle Module einer Anlage für sich ordnungsgemäß eingestellt sind, jedoch eines oder mehrere der Module so modi- fiziert werden, z.B. im Hinblick auf deren Verarbeitungsgeschwindigkeit, dass direkt nachfolgende oder im Verarbeitungsstrom weiter flussabwärts liegende Module die Übernahme der Güter zur Verarbeitung verweigern, da die Güter z.B. zu schnell zugeführt werden (beispielsweise kann ein FaIz- werk Güter, z.B. Papier, nur mit einer maximalen Geschwindigkeit übernehmen, um einen ordnungsgemäße Falzung sicherzustellen) . In diesem Fall (Ereignis) werden die Güter aus der Vorläuferkomponente nicht mehr abgezogen, so dass der Durchsatz - ohne dass ein „klassischer Fehler" auftritt - reduziert wird.
Ferner kann sich der Durchsatz - ohne Auftreten eines „klassischen Fehler" - reduzieren, wenn die Güter z.B. mit einem zu großen Abstand zueinander gefahren werden. Tritt bei zu kleinem Abstand das Problem von Staus oder ähnlichem auf, was zu einem Anhalten der Anlage führt und damit den Durchsatz reduziert, so ist eine Reduzierung auch dann ge- geben, wenn der Abstand der Güter zu groß ist.
Auch in den oben genanten Fällen wird der erfindungsgemäße Ansatz greifen und zu einer Steuerung der Anlage bzw. der Anlagenteile (oder Module) führen, um die Geschwindigkeiten bei der Verarbeitung anzupassen, den Abstand zu vergrößern oder zu verkleinern, etc.
Ferner wurde bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung die Einstellung der Geschwindigkeit der Ver- arbeitung primär anhand einer Einstellung der Motoren, die die Güter transportieren, erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Anstelle der Veränderung der Fördergeschwindigkeiten der Motoren können auch andere, die Verarbeitungsgeschwindigkeit beeinflussen- de Parameter modifiziert werden. So können z.B. innerhalb der Anlage bzw. zwischen den Modulen die Zeitpunkte, zu denen durch eine Nachfolgerkomponente ein Gut von einer Vorläuferkomponente angefordert wird, verändert werden (erhöht/erniedrigt) , um die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu beeinflussen. Ebenso kann der Abstand der Güter verändert werden (erhöht/erniedrigt), um die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu beeinflussen.
Bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung wurde ferner davon ausgegangen, dass die Anlage bereits im normalen Betrieb läuft. Wird eine Jobverarbeitung neu gestartet, so wird der Job entweder zum wiederholten Male o- der wird zum ersten Mal ausgeführt. Wird der Job zum wie¬ derholten Male ausgeführt, so kann der anfängliche Wert für den erwünschten Durchsatz mit dem Job gespeichert sein und der Anlage bereitgestellt werden. Beim Neustart der Anlage für die Verarbeitung eines neuen Auftrags (Job) fehlt ggf. ein anfänglicher Wert für den erwünschten Durchsatz (insbesondere, wenn der Job das erste Mal durchgeführt wird) . In diesem Fall ist vorgesehen, dass der anfängliche Wert für den erwünschten Durchsatz entweder durch den Job vorgegeben wird, durch einen Betreiber eingestellt wird oder auf einen vorgegebenen Wert (z.B. Null) eingestellt ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei der Einstellung der Anlagenparameter anfänglich größere Schritte durchgeführt werden, bis der Normalbetrieb erreicht wird, um eine schnelle Regelung der Anlage nach dem Start auf den erwünschten Zustand zu erreichen. Die Veränderung der Schrittgröße kann z.B. linear erfolgen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verarbeitung von Gütern in einer Papier- handhabungsanlage (100), wobei die Papierhandhabungsanlage (100), basierend auf einer Job-Beschreibung eingestellt ist, um eine vorbestimmte Anzahl von Gütern während einer vorbestimmten Zeitdauer zu verarbeiten, wobei das Verfahren folgende Schritte auf- weist:
(a) Erfassen (S102) der Anzahl von Gütern, die während der vorbestimmten Zeitdauer durch die Papierhandhabungsanlage (100) verarbeitet werden;
(b) falls die erfasste Anzahl von Gütern größer oder gleich der vorbestimmten Anzahl von Gütern ist:
(b.l) Erhöhen (S106) der Geschwindigkeit, mit der die Güter in zumindest einem Abschnitt der Papierhandhabungsanlage (100) verarbeitet werden, um einen vorbestimmten Erhöhungsbetrag, und
(b.2) Setzen (S108) der vorbestimmten Anzahl von Gütern gleich der erfassten Anzahl von Gütern;
(c) falls die erfasste Anzahl von Gütern kleiner der vorbestimmten Anzahl von Gütern ist:
(c.l) Erfassen (S116) , welcher der Abschnitte der Papierhandhabungsanlage (100) während der vorbestimmten Zeitdauer eine Reduzie- rung des Durchsatzes bewirkt hat, (c.2) Bestimmen (S118) zumindest eines hierbei vorliegenden Anlagenparameters und/oder zumindest eines Gutparameters, und
(c.3) basierend auf dem im Schritt (c.2) bestimmten Parametern, Einstellen (S120) zumindest eines Abschnitts der Papierhandhabungsanlage (100) und/oder Absenken der Geschwindigkeit, mit der die Güter in einem Abschnitt der Papierhandhabungsanlage (100) verarbeitet werden, um einen vorbestimmten Absenkungsbetrag; und
(d) Wiederholen (S112) der Schritte (a) bis (d) wäh- rend der Job verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (c.3) folgende Schritte umfasst:
Bestimmen (S130) einer Abweichung der im Schritt (c.2) erfassten Parameter gegenüber Parametern, die in einer vorhergehenden Zeitdauer erfasst wurden;
Vergleichen (S132) der Abweichung mit einer ersten vorbestimmten Schwelle;
falls die Abweichung kleiner ist als die erste vorbestimmte Schwelle, Beibehalten (S136) der Einstellung der Papierhandhabungsanlage (100); und
falls die Abweichung größer ist als die erste vorbestimmte Schwelle, Einstellen (S134) des zumindest einen Anlagenparameters und/oder Absenken der Geschwindigkeit basierend auf den im Schritt (c.2) bestimmten Parametern.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt
(c.l) das Bestimmen (S140) der Anzahl von in der Zeit- dauer aufgetretenen Ereignissen, die eine Reduzierung des Durchsatzes bewirkten, umfasst, wobei der Schritt (c.3) folgende Schritte umfasst:
Bestimmen (S142) einer Abweichung der im Schritt (c.l) erfassten Anzahl von Ereignissen gegenüber der Anzahl von Ereignissen, die in einer vorhergehenden Zeitdauer erfasst wurden;
Vergleichen (S144) der Abweichung mit einer zweiten vorbestimmten Schwelle;
falls die Abweichung kleiner ist als die zweite vorbestimmte Schwelle, Beibehalten (S148) der Einstellung der Papierhandhabungsanlage (100); und
falls die Abweichung größer ist als die zweite vorbestimmte Schwelle, Einstellen (S146) des zumindest einen Anlagenparameters und/oder Absenken der Geschwin- digkeit basierend auf den im Schritt (c.2) bestimmten Parametern.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in den Schritten (b.l) und (c.3) die Geschwindigkeit der- art eingestellt wird, dass die Geschwindigkeit eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit bzw. eine vorbestimmte minimale Geschwindigkeit nicht überschreitet bzw. unterschreitet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Schritt (c.3) ferner zumindest ein Umgebungsparameter berücksichtigt wird, wobei der zumindest eine Umgebungsparameter in der betrachteten Zeitdauer oder einmalig während einer Mehrzahl von Zeitdauern erfasst wird, und wobei das Berücksichtigen des zumindest einen Umgebungsparameters im Schritt (c.3) ein Auslesen optimaler Anlagenparameter für den erfassten Umgebungsparameter aus einer Nachschlagtabelle umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem im Schritt (c.3) ferner ein Verschleiß in der Papierhandhabungsanlage (100) berücksichtigt wird, wobei der Verschleiß in der betrachteten Zeitdauer oder einmalig während einer Mehrzahl von Zeitdauern erfasst wird, und wobei das Berücksichtigen des Verschleißes im Schritt (c.3) ein Auslesen optimaler Anlagenparameter für den erfassten Verschleiß aus einer Nachschlagta- belle umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem abhängig von dem erfassten Verschleiß eines Elements bestimmt wird, ob ein Austausch des betroffenen Elements oder ein Absen- ken der Geschwindigkeit der Papierhandhabungsanlage (100) einen höheren Durchsatz derselben für den Job liefert, wobei im Schritt (c.3) die Geschwindigkeit abgesenkt wird, wenn dies zu einem höheren Durchsatz führt, und wobei die Papierhandhabungsanlage (100) an- gehalten wird und dem Betreiber angezeigt wird, dass das Element auszutauschen ist, wenn dies zu einem höheren Durchsatz führt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem im Schritt (c.2) ferner die Anzahl von Bedienpersonen der
Papierhandhabungsanlage (100) und deren Position erfasst wird, wobei die Auslastung der Papierhandhabungsanlage (100), abhängig von der Anzahl der Bedienpersonen eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Schritt (b.l) und der Schritt (c.3) das Speichern der eingestellten Geschwindigkeit und der eingestellten Anlagenparameter umfassen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Papierhandhabungsanlage (100) die Güter in Gruppen verarbeitet, wobei die Gutparameter ferner die Gesamtzahl der Güter in einer Gruppe umfassen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem jede der Gruppe eine vorbestimmte Anzahl von Gütern umfasst, wobei die vorbestimmte Anzahl von Gütern, die während der vorbestimmten Zeitdauer zu verarbeiten ist, abhängig von den Gruppengrößen in dem Job bestimmt wird, wobei für jede Gruppe ein Wert vorliegt, der die mittlere Dauer für das Erzeugen einer Gruppe in der Anlage angibt, und wobei die vorbestimmte Anzahl von den Werten abhängt .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die Papierhandhabungsanlage (100) zumindest zwei Module umfasst, wobei im Schritt (b.l) die Geschwindigkeit in zumindest einem der Module erhöht wird, und wobei im Schritt (c.3) der Anlagenparameter und/oder die Geschwindigkeit in zumindest einem der Module einge- stellt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Schritte (a) bis (c) in jedem der Module dezentral durchgeführt werden, wobei eine zentrale Steuerung die Schnittstel- Ie zwischen den Modulen überwacht.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem im Schritt (c.l) bestimmt wird, ob nachfolgend zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit ein oder mehrere Ereignisse, die eine Reduzierung des Durchsatzes bewirkten, (i) in mehreren Modulen in der Papierhandhabungsanlage (100) oder (ii) nur in einem Modul der Papierhandhabungsanlage (100) auftraten,
wobei im Fall (i) um Schritt (c.3) die Geschwindigkeit in einem Teil der Module oder in allen Modulen der Papierhandhabungsanlage (100) abgesenkt wird, und wobei im Fall (ii) im Schritt (c.3) die Geschwindigkeit nur in dem betroffenen Modul abgesenkt wird.
15. Papierhandhabungsanlage (100) zur Verarbeitung von Gü- tern, die basierend auf einer Job-Beschreibung eingestellt ist, um eine vorbestimmte Anzahl von Gütern während einer vorbestimmten Zeitdauer zu verarbeiten, mit :
einem ersten Sensor (Si) zum Erfassen der Anzahl von Gütern, die während der vorbestimmten Zeitdauer durch die Papierhandhabungsanlage (100) verarbeitet werden;
einem zweiten Sensor (S2) zum Bestimmen zumindest ei- nes Anlagenparameters und/oder zumindest eines Gutparameters; und
einer Steuereinheit (148), die wirksam mit den Sensoren (Si, S2) verbunden ist und konfiguriert ist, um während der Verarbeitung des Jobs
die Geschwindigkeit, mit der die Güter in zumindest einem Abschnitt (102 - 146) der Papierhandhabungsanlage (100) verarbeitet werden, um einem vorbe- stimmten Erhöhungsbetrag zu erhöhen, und die vorbestimmte Anzahl von Gütern gleich der erfassten Anzahl von Gütern zu setzen, falls die erfasste Anzahl von Gütern größer oder gleich der vorbestimmten Anzahl von Gütern ist; und
zu erfassen, welcher der Abschnitte (102 - 146) der Papierhandhabungsanlage (100) während der vorbestimmten Zeitdauer eine Reduzierung des Durchsatzes bewirkt hat, und basierend auf den hierbei vorlie- genden Parametern, zumindest einen Anlagenparameter zumindest eines Abschnitts (102 - 146) der Papierhandhabungsanlage (100) einzustellen und/oder die Geschwindigkeit, mit der die Güter in einem Ab- schnitt (102 - 146) der Papierhandhabungsanlage (100) verarbeitet werden, um einem vorbestimmten Absenkungsbetrag abzusenken, falls die erfasste Anzahl von Gütern kleiner der vorbestimmten Anzahl von Gütern ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Steuereinheit (148) ferner konfiguriert ist, um
eine Abweichung der erfassten Parameter gegenüber Parametern, die in einer vorhergehenden Zeitdauer er- fasst wurden, zu bestimmen,
die Abweichung mit einer ersten vorbestimmten Schwelle zu vergleichen,
die Einstellung der Papierhandhabungsanlage (100) beizubehalten, falls die Abweichung kleiner ist als die erste vorbestimmte Schwelle, und
den zumindest einen Anlagenparameter einzustellen und/oder die Geschwindigkeit abzusenken, falls die Abweichung größer ist als die erste vorbestimmte Schwelle.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, bei der die Steuereinheit (148) konfiguriert ist, um
die Anzahl von in der Zeitdauer aufgetretenen Ereig- nissen, die eine Reduzierung des Durchsatzes bewirkten, zu bestimmen,
eine Abweichung der erfassten Anzahl von Ereignissen gegenüber der Anzahl von Ereignissen in einer vorher- gehenden Zeitdauer zu bestimmen,
die Abweichung mit einer zweiten vorbestimmten Schwelle zu vergleichen, die Einstellung der Papierhandhabungsanlage (100) beizubehalten, falls die Abweichung kleiner ist als die zweite vorbestimmte Schwelle, und
den zumindest einen Anlagenparameter einzustellen und/oder die Geschwindigkeit abzusenken, falls die Abweichung größer ist als die zweite vorbestimmte Schwelle.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei der die Steuereinheit (148) ferner konfiguriert ist, um die Geschwindigkeit derart einzustellen, dass die Geschwindigkeit eine vorbestimmte maximale Geschwin- digkeit bzw. eine vorbestimmte minimale Geschwindigkeit nicht überschreitet bzw. unterschreitet.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, mit
einem dritten Sensor (150) zum Erfassen zumindest eines Umgebungsparameters , wobei die Steuereinheit (148) wirksam mit dem dritten vierten Sensor verbunden ist, wobei der dritte Sensor wirksam ist, um zumindest einen Umgebungsparameter in der betrachteten Zeitdauer oder einmalig während einer Mehrzahl von Zeitdauern zu erfassen; und
einer Nachschlagtabelle, wobei die Steuereinheit (148) wirksam ist, um basierend auf den Ausgangssignalen von dem dritten Sensor optimale Anlagenparameter für die erfassten Umgebungsparameter aus der Nachschlagtabelle auszulesen .
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, mit
einem vierten Sensor zum Erfassen von Verschleiß in der Papierhandhabungsanlage (100), wobei die Steuereinheit (148) wirksam mit dem vierten Sensor verbunden ist, wobei der vierte Sensor wirksam ist, um zumindest den Verschleiß in der betrachteten Zeitdauer oder einmalig während einer Mehrzahl von Zeitdauern zu erfassen, und
mit einer Nachschlagtabelle, wobei die Steuereinheit (148) wirksam ist, um basierend auf den Ausgangssignalen von dem vierten Sensor optimale Anlagenparameter für den erfassten Verschleiß aus der Nachschlagtabelle auszulesen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Steuereinheit (148) wirksam ist, um abhängig von dem erfassten Verschleiß eines Elements zu bestimmen, ob ein Aus- tausch des betreffenden Elements oder ein Absenken der Geschwindigkeit der Papierhandhabungsanlage (100) einen höheren Durchsatz für den Job liefert, wobei die Steuereinheit (148) konfiguriert ist, um die Geschwindigkeit abzusenken, wenn dies zu einem höheren Durch- satz führt, oder die Papierhandhabungsanlage (100) anzuhalten und dem Betreiber anzuzeigen, dass das Element auszutauschen ist, wenn dies zu einem höheren Durchsatz führt.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, mit einer Mehrzahl von Transpondern (T) , die Bedienpersonen (160A, 160B) der Papierhandhabungsanlage (100) zugeordnet sind, wobei die Steuereinheit (148) wirksam ist, um mit den Transpondern (T) zu kommunizieren, um die Anzahl von Bedienpersonen (160A, 160B) der Papierhandhabungsanlage (100) und deren Position zu erfassen, wobei die Steuereinheit (148) wirksam ist, um die Auslastung der Papierhandhabungsanlage (100) , abhängig von der Anzahl der Bedienpersonen (160A, 160B) einzu- stellen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, mit einem Speicher zum Speichern der eingestellten Geschwindigkeit und der eingestellten Anlagenparameter.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, die die Güter in Gruppen verarbeitet, wobei die Gutparameter ferner die Gesamtzahl der Güter in einer Gruppe umfassen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der jede der Gruppen eine vorbestimmte Anzahl von Gütern umfasst, wobei die vorher bestimmte Anzahl von Gütern, die während der vorbestimmten Zeitdauer zu verarbeiten ist, abhängig von den Gruppengrößen in dem Job bestimmt ist, wobei für jede Gruppe ein Wert vorliegt, der die mittlere Dauer für das Erzeugen einer Gruppe in der Anlage angibt, und wobei die vorbestimmte Anzahl von den Werten abhängt .
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, mit einer Mehrzahl von Modulen (102 - 146) , wobei die Steuereinheit (148) wirksam ist, um zumindest einen Anlagenparameter und/oder die Geschwindigkeit in zumindest einem der Module (102 - 146) einzustellen.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, bei der jedes der Module eine Steuereinheit für eine dezentrale Steuerung aufweist, wobei eine zentrale Steuerung für die Überwachung der Schnittstelle zwischen den Modulen vorgese- hen ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, bei der die Steuereinheit (148) wirksam ist, um zu bestimmen, ob nachfolgend zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit ein oder mehrere Ereignisse, die eine Reduzierung des Durchsatzes bewirkten, (i) an mehreren Modulen in der Papierhandhabungsanlage (100) oder (ii) nur in einem Modul der Papierhandhabungsanlage (100) aufgetreten sind,
wobei im Fall (i) die Steuereinheit (148) wirksam ist, um die Geschwindigkeit in allen Modulen (102 - 146) oder in einem Teil der Module (102 - 146) der Papierhandhabungsanlage (100) abzusenken, und
wobei im Fall (ii) die Steuereinheit (148) wirksam ist, um die Geschwindigkeit nur in dem betroffenen Modul (102 - 146) abzusenken.
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