WO2024051976A1 - Method for controlling container treatment processes, and container treatment system for producing, filling, handling, packaging and/or conveying containers - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- the present invention relates to a method for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers with liquid or pasty products contained therein, as well as a system for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers with contained therein liquid or pasty products.
- the containers to be filled which are normally filled with beverages or other liquids, are subjected to a variety of transport and treatment steps.
- the containers are provided ready for use or are first brought into their intended shape from preforms using blow molding machines, they are filled, labeled and packaged according to grouping processes during their transport route.
- the packaging of several filled containers can be done, for example, using shrink films, packaging blanks and/or using outer packaging made of paper or cardboard.
- the packaging units formed in this way can then, if necessary, be palletized and stacked in pallet layers in order to make them ready for shipping and transportable into large units.
- containers are often transported in the so-called aisle inlet to a packaging machine, with the positions of numerous transported containers conventionally being detected by sensors.
- the packaging machines are also connected to the subsequent palletizing systems via transport routes, which in turn can be monitored using sensors.
- a transport device and a method for transporting and distributing beverage containers that are transported in several parallel conveyor lanes can be found, for example, in DE 102020 120 336 A1. You can find it there as an option In addition, sensory detection of the container flow and, if necessary, robot-assisted influencing of the container flow.
- the present invention proposes a method for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers with liquid or pasty products contained therein with the features of the independent method claim.
- at least one process parameter is determined using sensors, which is suitable for providing an essential quality statement about the monitored part of the process.
- at least one such process parameter is monitored and determined using sensors, which can provide an indication of a disruption in at least parts of the processes.
- the specialist entrusted with the problems of precise process monitoring and maintaining trouble-free processing operations in the systems considered here generally has powerful electronic data processing systems available to support them. For this reason, the expert is usually aware that only powerful signal processing data evaluation enables him to appropriately classify the disturbances that have occurred and are detected by sensors in the process flow, for example into disturbances that occur due to wear or into atypical disturbances that are not can be clearly assigned to effects that are usually due to wear and tear on container treatment or conveying devices or similar devices. Depending on the classification made, different options for action are available, which will be briefly discussed below.
- an identified error which can be derived in particular from sensory abnormalities or from deviations from defined target values, has been classified as a wear-related error
- an error value classified in this way can be subjected to a supplementary evaluation.
- an error event that changes over a defined period of time and is recognized and processed as a wear-indicating error event
- it can make sense to predict future events from this. For example, a reasonably reliable statement about the service life of individual components or system modules can be derived from error evaluation and a comparison with corresponding data.
- forecasts about future events and/or probabilities of default are possible.
- Such a forecast can be, for example, a likely expected running time or remaining running time of the wear-prone system module and thus of the entire system, so that from such a supplementary error analysis it can be estimated more or less precisely at what point in time at the latest an adapted maintenance of the system module or the entire system will be necessary in order to be able to replace at least the components that are subject to wear and are therefore no longer fulfilling their task satisfactorily.
- the operational safety of the system can be significantly improved and the probability of failure significantly reduced, since the extended error analysis can be used as a forecasting tool for the service life of gradually and continuously wearing components.
- the wear limit of the affected component whose wear can be recorded directly or indirectly using the sensor evaluation, determines the remaining running time of the affected system module and can specify sensible maintenance cycles to the control center in order to avoid unplanned system downtimes.
- the selected sensor-determined values of the at least one process parameter are continuously updated Interruptions or cyclically and at recurring intervals are recorded and stored in order to be made available for data evaluation and processed there.
- a recording mode can be useful in which the intervals for recording the process parameters are shortened if error messages previously occurred more frequently or in larger numbers.
- the stored sensor values can be evaluated in different ways or with different viewing directions. In particular, it can be useful to evaluate the stored values with regard to an accumulation of deviations from defined target value ranges within defined time periods and/or in connection with previously made process modifications in order to be able to make statements about the process parameters of interest, particularly in connection with disruptions or disruptive processes or events in the process.
- a number of detected exceedances or undershoots of the limit values specified by the respective setpoint ranges and/or an extent of the deviation from the respective setpoint range are determined, so that if a defined one is exceeded Number of deviations from the respective setpoint range or a deviation from the respective setpoint range that exceeds a given extent or with a combination of the deviations mentioned defines an event and from this a control parameter can be generated for process-influencing or process-changing control specifications in the method.
- the method can also make sense to store the sensor-determined values of the at least one process parameter in a database in order to be able to continuously make them available for data evaluation.
- the event defined above can therefore be derived at any time from the data evaluation, whereby different target values can be specified and/or the permitted number of deviations from the respective target value range can be varied as required.
- a sensor-determined parameter value within the predetermined setpoint range can be approximated in this way be correlated with a trouble-free section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process.
- an accumulation of exceedances of the setpoint range that remains below a predetermined limit value can be correlated with a section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process that runs smoothly and meets predetermined quality requirements.
- Processing the event can be done in different ways.
- an error event is derived from the defined event, which is simply saved and made available for further consequences for the system control.
- control parameters can, in particular, initiate or bring about sensible corrections in the process flow, which can either contribute to maintaining the production, handling, packaging and/or conveying process in progress or to improving it, that is to say to a reduction in the influence of disruptions or the susceptibility to disruptions.
- a control signal can be generated for one or more actuators, which react appropriately to the process flow, for example by controlling conveyor drives or control or Steering devices located in the conveyor path for container transport.
- an error event is derived from the defined event, which is at least stored, made available in data processing for further processing steps and preferably visualized via a user interface such as a display device or the like or in some other way is made accessible to users.
- the error events can be processed and/or modified in different ways by the automated data processing and/or by the user before they are used, if necessary, as process-changing or process-influencing manipulated variables.
- the process-influencing or process-changing control specifications generated by the data processing device processing the sensor data are used in such a way that at least one actuator is controlled, which particularly affects the affected section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process and changes a process parameter.
- measured wear which can be derived from a more or less continuously increasing error value, can be used not only to control actuators, but in the manner already explained above to predict the failure probabilities of affected components that cause the wear-related error values.
- the increasing wear measurement values advantageously provide meaningful information about the remaining running time before a wear limit that can still be tolerated is reached. Such forecasts can also be made using the method according to the invention without requiring direct intervention in the system control.
- the process parameters to be changed or influenced can, for example, mean all conceivable partial aspects of the process referred to here, whether this a blow molding machine, a filling module, a labeling module, a conveyor section or another part of a container treatment system.
- control specifications are implemented using actuators, one goal of such controlling interventions in the individual process sections is essentially to reduce or eliminate the setpoint deviations.
- the control specifications for the method derived from the generated control commands to significantly reduce the extent to which the defined number of deviations of the parameter values from the respective setpoint range is exceeded or, in the best case, to even completely eliminate the deviations, which in turn is achieved by sensory monitoring can be recognized and processed.
- a closed control loop for process optimization can therefore be formed through appropriate controlling interventions in the process.
- control specifications for the method derived from the derived control command reduce the extent of the deviations of the parameter values from the respective setpoint range, ideally to a value of zero or approximately zero. Since these interventions and the effects achieved as a result can also be monitored using sensors, the feature of the closed control loop is also fulfilled in this way, so that the method under consideration is not just a classic monitoring and control method for container processing and container handling processes of a wide variety of types, but it can also be a regulatory procedure.
- a further problem that has not yet been considered here is that an accumulation of certain error messages cannot be noticed immediately because the time intervals between occurring faults and the associated error messages are relatively long. If, for example, the supervisors work in shifts, then it may be a question of documentation and/or communication when handing over the shift as to whether previously occurring disruptions receive the attention they deserve. If the error message only occurs once per shift for each operator, but such an error occurs in every shift, then it can be said that the fault is common. Nevertheless, there is a not insignificant risk that such an accumulation will not be noticed or will only be noticed with a delay if there is no or insufficient communication between the operators of successive shifts. Overall, the model situation described shows that the documentation and storage of faults and error messages can be subject to certain randomness. These coincidences should be able to be largely eliminated with the help of the method regulations according to the invention, which would achieve an essential aim of the present invention.
- the recorded process parameters that indicate a malfunction are stored, evaluated and classified in such a way that a priority is assigned to the error messages as part of the evaluation. If the same error message occurs several times within a defined period of time, then it makes sense to assign a higher priority to such a fault. If the priority reaches a certain limit or threshold value, then corresponding information can be generated, which can, for example, contain an instruction to the operator of the corresponding system section or system module to carry out a corresponding functional test within a predetermined time frame. This information can in particular represent an event or error event according to the above definition, from which a control parameter for process-influencing or process-changing control specifications in the method can be generated, which includes the additional option of carrying out control interventions.
- a packaging module can be considered in which primary packaging to be packaged, formed for example by beverage containers or bottles, is recorded in groups in a secondary packaging, formed for example by an outer packaging box, and stored in groups be arranged in the secondary packaging mentioned.
- a secondary packaging formed for example by an outer packaging box
- the bottles can be grouped and arranged in the outer packaging.
- Appropriately equipped gripper modules can be used to grip the groups of bottles, with gripper heads with gripper tulips having proven successful in practice, so that each bottle to be gripped is gripped by one of the gripper tulips arranged in the gripper head.
- a sensible control parameter could, for example, be to control the affected gripper tulip with a moderately increased suction pressure consist. If such a measure can reduce the frequency of errors, which in turn can be detected by appropriate evaluation of the sensory monitoring of the pickup quality of the gripper head, the increased suction pressure is preferably maintained, thereby creating a closed control loop for this specific monitoring and control task within the handling process for the bottle handling described is formed.
- a meaningful control parameter can also be generated in the form of an information output via a graphical user interface, such information output being able to instruct the operator of the system to check the gripper head and, if necessary, repair defective gripper tulips within a short time Exchange time in order to be able to achieve the desired process quality again.
- measured wear within such a gripper head which can be derived from a gradually or continuously increasing error value, can be used in the manner described above to predict the probability of failure of the affected gripper tulips.
- the increasing wear measurement values provide, in particular, information about the remaining running time before a tolerable wear limit of the respective gripper tulip is reached. Modified maintenance cycles can then be generated from the forecast values in order to be able to avoid an actual failure of the gripper head with a high degree of reliability.
- a further embodiment can provide that automated troubleshooting can be carried out using a suitable robot, an autonomous troubleshooting device or the like, possibly with the support of a driverless transport system (so-called AGV). In this case, it makes sense to generate control parameters that are able to appropriately control a robot programmed in this way or another suitable troubleshooting device and to control the automated troubleshooting.
- AGV driverless transport system
- this system is equipped with at least one system module with at least one sensor, which is intended and equipped in a way to sensorically detect at least one process parameter of the system in operation and to generate corresponding output signals that can be fed to further sensor data processing are.
- At least one sensor of possibly several existing sensors can, for example, be assigned to a transport area or a handling module of the packaging system, while it can also make sense to assign a second sensor to another transport area or another handling module of the packaging system, with all sensor signals preferably being recorded equally and an evaluation with the aim of detecting and avoiding faulty process sequences and/or optimizing the system control.
- This desired optimization of the system control by detecting and avoiding faulty process phases or individual processes can certainly be carried out iteratively, for example by detecting recurring errors and corresponding interventions at process-relevant points in the system or individual modules thereof.
- the packaging system according to the invention or the system according to the invention and defined above for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers can comprise a control unit, whereby this control unit can be designed to process the data of the first sensor and / or the second sensor to process, evaluate and compare and thereby to determine characteristic parameters of the conveying and / or processing processes taking place in the system and / or the articles or containers transported, treated, processed and possibly changed there win, again with the aim of being able to improve and optimize the processes carried out.
- the sensors used can be formed, for example, by light barrier systems or by image processing systems of different types.
- Suitable image processing systems are, for example, camera systems with downstream image evaluation, which can provide high-resolution sensor data to determine the process parameters of interest.
- the system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers can also be assigned a handling device or troubleshooting device with different modes of operation and/or design that can be controlled automatically and based on the determined and processed sensor data.
- a handling device or troubleshooting device can, for example, be a stationary or mobile device that can be used at different positions along the system modules
- a robot with a movable gripper arm can be formed, which is able to quickly eliminate many of the sensor-detected errors or blockages that can arise from containers that have fallen over or become jammed by removing the affected container.
- Such a handling device or error elimination device can, for example, also be formed by a so-called AGV, i.e. by a driverless transport system or a driverless transport vehicle, on which a robot-like gripper arm can be mounted in order to eliminate or resolve the errors or blockages described.
- AGV a so-called AGV
- a driverless transport system or a driverless transport vehicle on which a robot-like gripper arm can be mounted in order to eliminate or resolve the errors or blockages described.
- a removal device can be formed, for example, by a robot with a movable gripper arm, such a robot preferably being controllable in such a way that it grabs containers or container combinations that are recognized as defective, such as shrink-wrapped containers covered with foil, and transfers them to a reject container that is available for this purpose can.
- the removal device is formed by a slide or the like, which slide is designed to be transversely movable to a transport direction of the containers, the container assemblies or, for example, the shrink packs within the packaging system, so that such a slide is designed to be defective Containers, container assemblies or shrink packs can be transferred to a reject container arranged next to a transport device for the shrink packs.
- the system referred to here for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers can also be generally referred to as a beverage processing machine.
- a beverage processing machine can also be used for beverage production in general, for example in the case of a brewing system.
- Such an individual module of a system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers can be, for example, a degasser for beverages or beverage ingredients, a module for short-term heating, a so-called pasteurizer or even a module for the direct heating of beverages and/or or the container holding the drinks.
- FIG. 1 For example, a buffer tank, a valve for beverage lines or several such valves for beverage lines or beverage-carrying pipelines.
- a brewhouse of a brewing system can also be viewed as an individual module of a system according to the invention, as can a mash kettle, the separators of a brewing system, a wort kettle or other individual components.
- Further system parts can be formed by homogenizers, heat exchangers, pumps, carbonizers, CIP systems and more.
- conveying sections that are required for the connection of successive system modules are to be viewed as individual modules in the sense of the above definition, so that these conveying sections can also be monitored using sensors and any malfunctions that may occur can be remedied in an automated or semi-automated manner using suitable handling interventions.
- Sensory monitoring devices include, for example, single-lane sensors that can detect any disruptions or congestion in container transport, regardless of the number of parallel transport or conveyor lanes.
- the data from these sensors can be evaluated in the manner described and used to control the system modules mentioned, for example to reduce wear-related faults, but also to avoid faults that can be attributed to general component failure, human error or other causes.
- Corresponding visualizations are generated, for example on a suitable display device, on an input terminal with an associated screen, etc., which is also usually referred to as a user interface (HMI - Human Machine Interface) with associated information display.
- HMI Human Machine Interface
- an operator or system operator can be provided with easily recognizable and quickly graspable information about the state of wear of the affected system modules or about the general condition of care, which allows him to assess the operational safety and reliability of the processes in progress Processes enabled or facilitated.
- Such containers which are processed with a container treatment system according to the invention using the method according to the invention described here, are preferably closed containers with liquid or pasty products contained therein, in particular containers made of plastic, glass or metal. Particularly preferably, they can be beverage containers in the form of bottles or cans.
- the container treatment system explained here as an example can preferably comprise at least a first system module, which is formed, for example, by a labeling module or the like, into which previously filled containers are conveyed by means of a container inlet in a defined transport direction in order to be labeled there.
- a transport section with several parallel individual lanes, which are each separated from one another by lane plates that are spaced apart in a defined manner and are sensibly spaced apart from one another according to the container diameter, can lead in the transport direction to a second system module adjoining the first system module.
- This second system module can be formed, for example, by a grouping station in which a defined number of containers are grouped in order to be packed in a subsequent third system module.
- the third system module can be formed, for example, by a packaging station in which the previously grouped containers can be packaged in a suitable manner and further processed into packaging units, for example by equipping them with a packaging blank made of cardboard, by wrapping them with heat-shrinkable packaging film, by applying a strapping stretched around the containers or through the use of other packaging materials or outer packaging not mentioned here.
- the third system module formed by the packaging station does not directly connect to the second system module formed by the grouping station, there can also be a further transport section between the two system modules on which the grouped containers are transported in the transport direction from the grouping station be transported to the packaging station. Additional system parts or modules can be connected to the third system module or the packaging station, for example for palletizing the packaging units previously formed in the packaging station.
- the system is equipped with several sensors, each of which can be located in the transport section for sensory monitoring of the container transport within the transport lanes.
- the sensors can be used to determine whether there are faults in the monitored system area, here within the individual transport lanes of the transport section.
- the process parameter or parameters can be determined, for example, by means of optical sensors, whereby these optical sensors can advantageously be formed by cameras with downstream image evaluation assigned to the individual transport lanes of the defined transport section, in order to prevent jams caused by jammed or fallen containers within the individual transport lanes to recognize.
- the sensors or cameras each deliver image signal data to a downstream evaluation device, which is responsible for data evaluation of the image signal data supplied.
- the respectively determined process parameter can be stored in the evaluation device in the form of the image signal data supplied by the sensors or cameras and processed in a third method step by means of a data evaluation implemented there.
- the stored values of the image signal data can be evaluated in particular with regard to a typical accumulation of deviations from defined target value ranges within defined time periods and/or in connection with previously made process modifications.
- a number of exceeding or falling below the limit values specified by the respective target value ranges and / or an extent of the deviation from the respective one are determined
- the setpoint range is determined in order to be able to recognize typical fault patterns and, if necessary, rectify them.
- This control parameter can, for example, provide control data for an actuator, for an adjustment device or the like, with the help of which a process-influencing measure can be taken, such as an adjustment process for adjusting the width of the lane plates or another suitable measure.
- the values or image signal data determined by sensors in the first method step which represent the at least one process parameter, are stored in a database within the evaluation device and continuously made available for data evaluation.
- the error event defined in the fourth method step can therefore be derived at any time from the data evaluation, with different target values being specified and/or the permitted number of deviations from the respective target value range being varied as required.
- a sensor-determined parameter value located within the predetermined setpoint range can be correlated with a section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process that runs approximately smoothly.
- This subsection can be formed, for example, by the transport section mentioned, which is located between the first system module and the second system module of the container treatment system.
- an accumulation of exceedances of the setpoint range that remains below a predetermined limit value can be correlated with a subsection of the respective production, handling, packaging and / or conveying process that runs smoothly and meets predetermined quality requirements, this subsection being formed here by the transport section can be, but can also optionally represent other areas of the system.
- the event defined in the fourth method step can be processed in different ways within the data evaluation of the evaluation device.
- the control parameter mentioned is derived from the defined event in the form of an error event, which leads to a stopping of at least the affected section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process or the entire process of the system. Stopping the process in its entirety can be particularly useful in the case of critical parameter deviations or excessive deviations that make it no longer sensible to continue the process, for example because profound disruptions are to be expected or the serious consequences of the disruption must first be eliminated before the process can start again . This can be the case, for example, due to a blockage in one of the transport lanes of the transport section that cannot be easily remedied, so that complete container groupings can no longer be formed within the grouping station.
- At least one control parameter is derived from the defined event, from which process-influencing or process-changing control specifications for the method are formed.
- control specifications can, in particular, initiate or bring about sensible corrections in the process flow, which can either contribute to maintaining the production, handling, packaging and/or conveying process in progress or to improving it, i.e. to a reduction in the influence of disruptions or the susceptibility to disruptions.
- control parameters as control specifications for a removal robot that can remove a fallen or jammed container from the relevant transport lane and restore perfect transport in the transport direction within the previously faulty transport lane.
- a control parameter is derived from the defined event in the form of an error event, which is at least stored and preferably visualized via a user interface such as a display device or the like or otherwise accessible to a user is made.
- the error events can be processed and/or modified by the user in different ways before they are used as process-changing or process-influencing manipulated variables.
- the fourth method step of the method is the further possibility of essentially not only detecting any process-influencing faults through sensory monitoring of the corresponding process sections and process phases, here for example the transport section mentioned, but also of these fault reports (e.g. image signal data).
- the data evaluation can appropriately classify the faults that have occurred and are detected by sensors in the process flow and divide them into faults that occur due to wear or atypical faults. Depending on the classification made, different options for action are then available, which will be considered below using further exemplary embodiments.
- the system can also have other elements and modules that have not been mentioned above, including a container feeder.
- a container feed can, for example, include a mass flow area in which numerous containers are fed in the mass flow and pushed into first wide transport lanes in a first lane area, which can in particular form the first transport section mentioned several times above.
- first wide transport lanes several containers can optionally be moved at least partially next to each other in the transport direction.
- second aisle area the containers are pushed into parallel individual aisles, with the containers being transported in a row one behind the other in each individual aisle.
- the first lane area and the second lane area preferably each include lane plates which separate the individual lanes from one another.
- the lane plates are typically arranged hanging above a horizontal conveyor device, usefully in a parallel arrangement to one another.
- the horizontal conveyor device can be formed, for example, by a conveyor belt or similar, which is suitable for the constant transport of containers in the transport direction.
- the containers which are now arranged in parallel rows, are then fed via a discharge area for further processing, for example the packaging of groups of containers within a film wrapping module or similar.
- the discharge area can therefore optionally also correspond to the further transport section, which is the Containers are transported to a packaging station in the system and process variant described above.
- the position of the containers is detected directly in the inlet frame of the subsequent packaging module or in the inlet frame of the discharge area or the further transport section to the subsequent packaging module or at another suitable location, preferably by means of optical sensors.
- This sensory detection can optionally be carried out by vertically acting distance sensors, which can each form the optical sensors.
- individual distance sensors each work with light beams acting vertically downwards, which interact with the containers transported underneath.
- the image signal data determined by the optical sensors or the distance sensors in the first method step are transmitted in the second method step to the evaluation device, which at the same time forms a control unit.
- the evaluation device or control unit assigns a determined fault to a respective individual aisle.
- the determined data or process parameters can in particular be stored in a database assigned to the evaluation device and continuously made available to the previously explained data evaluation by the evaluation device or the control unit referred to here.
- the evaluation of the image signal data transmitted from the plurality of distance sensors to the evaluation device it is recorded in particular when a disruptive event occurs frequently in a specific individual lane or in one of the transport lanes. As has already been explained before, one reason for this can be found, for example, in an incorrect setting of the aisle width due to incorrect positioning of the aisle plates.
- information is generated as an event that provides an indication that the aisle setting of a specific individual aisle needs to be checked.
- the event is derived from the data evaluation.
- an output is carried out on a display device, which can optionally be equipped with a graphical user interface or similar, in order to display the data for one Visualize users and allow user input.
- the information can also be coupled with an acoustic signal output.
- a recommendation can be issued to check the settings within the container treatment system more closely.
- a recommendation is issued to the user by means of the display device and the graphical user interface as to which areas within the container treatment system and/or which settings should be checked in more detail and at which point.
- information is generated as an event that provides an indication that the components within the specific individual aisle are being checked and, if necessary, must be replaced.
- the data collected in the evaluation device and analyzed by means of data evaluation can also be used to optimize the design, in particular by comparing it with a database that provides predefined settings.
- Fig. 1A shows a highly schematic representation of a conceivable embodiment variant of a system section of a system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers.
- Fig. 1 B shows a block diagram which schematically represents the process steps of a method for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers.
- Fig. 2 shows a schematic view from above of a container feed of a further embodiment variant of a container treatment system.
- Fig. 3 shows a perspective view of a partial area of the container feed according to Fig. 2.
- Fig. 4 shows an embodiment of the use of the method schematically illustrated and described above in Fig. 1B.
- FIG. 1A illustrates an exemplary embodiment of a system, marked here with the reference number 10, for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers with liquid or pasty products contained therein.
- This system is also referred to as container treatment system 10 in the following description.
- FIG. 1 B illustrates successive method steps 101, 102, 103 and 104 of a method 100 for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers with liquid or pasty products contained therein, in particular in connection with operation a system 10 according to FIG. 1A.
- a system 10 according to FIG. 1A.
- the containers that are processed with the container treatment system 10 according to the invention using the method 100 are preferably closed containers with liquid or pasty products contained therein, in particular containers made of plastic, glass or metal. They are particularly preferably beverage containers in the form of bottles or cans.
- the container treatment system 10 can comprise a first system module 12, which is formed, for example, by a labeling module 14 or the like, into which previously filled containers are placed by means of a container inlet 16 in the transport direction TR (in FIG. 1A from left to right according to the direction of the arrow) in order to be labeled there.
- This second system module 24 can be formed, for example, by a grouping station 26, in which a defined number of containers 28, which are each indicated schematically in the transport lanes 20, are grouped in order to be packed in a subsequent third system module 30.
- the third system module 30, which is only indicated here can be formed, for example, by a packaging station 32, where the previously grouped containers 28 can be packaged in a suitable manner and further processed into packaging units, for example by equipping them with a packaging blank made of cardboard, by wrapping them with shrinkable ones under the influence of heat Packaging film, by applying a strapping stretched around the containers 28 or by using other packaging materials or outer packaging not mentioned here.
- the third system module 30 formed by the packaging station 32 does not directly connect to the second system module 24 formed by the grouping station 26, there can also be a further transport section 34 between the two system modules 24 and 30, on which the grouped containers 28 can be transported in the transport direction TR be transported from the grouping station 26 to the packaging station 32.
- Additional system parts or modules can be connected to the third system module 30 or the packaging station 32, for example for palletizing the packaging units previously formed in the packaging station 32, but this is not shown in more detail here, since it is only a schematic representation of some modules that are to be understood as examples a container treatment plant 10 should act.
- Fig. 1A several sensors 36 can be seen, each of which is arranged in the transport section 18 for sensory monitoring of the container transport within the transport lanes 20.
- the sensors 36 are used in a first method step 101 to determine whether there are faults in the monitored system area, here within the individual transport lanes 20 of the transport section 18.
- This process parameter determined in the first method step 101 which relates to the proper transport of the Container 28 within the transport section 18, can be recorded continuously or cyclically at recurring time intervals.
- the process parameter or parameters can be determined, for example, by means of optical sensors 36, whereby these optical sensors 36 can advantageously be formed by cameras 38 assigned to the individual transport lanes 20 of the transport section 18 with downstream image evaluation, in order to prevent jams caused by jammed or fallen containers 28 can be seen within the individual transport lanes 20.
- the sensors 36 or cameras 38 each deliver image signal data 40 to a downstream evaluation device 42, which is responsible for the data evaluation of the image signal data 40 supplied.
- the stored values of the image signal data 40 are analyzed with regard to a typical accumulation of deviations from defined target value ranges within defined time periods and/or or evaluated in connection with previously made process modifications.
- a number of detected overshoots or undershoots of the limit values specified by the respective setpoint ranges and/or an extent of deviation from the respective setpoint range is determined in order to be able to recognize and, if necessary, correct typical fault patterns .
- a fourth method step 104 an event is defined in a fourth method step 104 and from this a control parameter PM for process-influencing or process-changing control specifications generated in procedure 100.
- This control parameter PM is shown in the schematic representation of FIG. 1A as a data arrow that leads out of the evaluation device 42 and leads to the transport section 18, since it is there Can provide control data for an actuator (not shown here), for an adjusting device or the like, with the help of which a process-influencing measure can be taken, such as an adjustment process for adjusting the width of the lane plates 22 or another suitable measure.
- the values or image signal data 40 determined by sensors in the first method step 101 which represent the at least one process parameter, are stored in a database within the evaluation device 42 and are continuously made available to the data evaluation 44.
- the error event defined in FIG. 1 B in the fourth method step 104 can thus be derived at any time from the data evaluation 44, with different target values being specified and/or the permitted number of deviations from the respective target value range being varied as required.
- this subsection can be formed, for example, by the transport section 18, which is located between the first system module 12 and the second system module 24 of the container treatment system 10.
- an accumulation of exceedances of the setpoint range that remains below a predetermined limit value can be correlated with a section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process that runs smoothly and meets specified quality requirements, this section being here through the transport section 18 is formed, but can optionally also represent other areas of the system 10.
- the processing of the event defined in the fourth method step 104 within the data evaluation 44 of the evaluation device 42 can take place in different ways.
- the control parameter PM mentioned is derived from the defined event in the form of an error event, which leads to a stopping of at least the affected section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process or the entire process of system 10. Stopping the process in its entirety can be particularly useful in the case of critical parameter deviations or excessive deviations that make it no longer sensible to continue the process, for example because profound disruptions are to be expected or the serious consequences of the disruption must first be eliminated before the process can start again . This can be the case, for example, due to a blockage in one of the transport lanes 20 of the transport section 18 that cannot be easily remedied, so that complete container groupings can no longer be formed within the grouping station 26.
- At least one control parameter PM is derived from the defined event, from which process-influencing or process-changing control specifications for the method 100 are formed.
- control specifications can in particular initiate or bring about sensible corrections in the process flow, which can either contribute to maintaining the production, handling, packaging and/or conveying process in progress or to its improvement, i.e. to a reduction in the influence of disruptions or the susceptibility to disruptions.
- control parameters PM as control specifications for a removal robot (not shown here), which removes a fallen or jammed container 28 from the relevant transport lane 20 and ensures perfect transport in the transport direction TR within the previously faulty transport lane 20 can restore.
- a control parameter PM is derived from the defined event in the form of an error event, which is at least stored and preferably visualized via a user interface such as a display device 46 or the like or in some other way is made accessible to a user.
- the error events can be processed and/or modified by the user in different ways before they are used, if necessary, as process-changing or process-influencing manipulated variables.
- This alternative or additional option is indicated in FIG. 1A by the broken data arrow between the evaluation device 42 and the display device 46.
- the data evaluation 44 can suitably classify the disturbances that have occurred and are detected by sensors in the process flow and divide them into disturbances that occur due to wear or into atypical disturbances. Depending on the classification made, different options for action are then available, which will be considered below using further exemplary embodiments.
- FIG. 2 shows a system section with a container feed 16 of a container treatment system 10, which, however, has different elements and modules than the system 10 previously shown in Fig. 1A.
- Fig. 3 shows a perspective view of a partial area of the container feed 16 according to Fig. 2.
- the container feed 16 comprises a mass flow area 48, in which the containers 28 (see FIG. 1 A), which cannot be seen here, are fed in the mass flow and pushed into first wide transport lanes 20 in a first lane area 50, which here forms the first transport section 18 .
- first wide transport lanes 20 Within the first wide transport lanes 20, several containers 28 are moved at least partially side by side in the transport direction TR.
- second lane area 52 the containers are pushed into parallel individual lanes 54, with the containers 28 being transported in a row one behind the other in each individual lane 54.
- the first lane area 20 and the second lane area 52 each include lane plates 22 which separate the individual lanes 20 and 52 from one another.
- the lane plates 22 are arranged hanging above a horizontal conveyor device 56, sensibly in a parallel arrangement to one another.
- the horizontal conveyor device 56 which is only indicated schematically here, can be formed, for example, by a conveyor belt or the like, which is suitable for the constant transport of containers in the transport direction TR, which runs from left to right in the graphic representation of FIG At the top left it flows into system 10 and then points to the right.
- the containers 28, which are now arranged in parallel rows, are then fed via a removal area 58 for further processing, for example the packaging of groups of containers within a film wrapping module or similar.
- the removal area 58 which is on the far right in the graphical plan view of FIG is located, optionally also correspond to the further transport section 34, which transports the containers 28 in the variant according to FIG. 1A to a packaging station 32.
- the position of the containers 28 is detected directly in the inlet frame of the subsequent packaging module 32 (see FIG. 1A) or according to FIG Sensors 36.
- this sensory detection is carried out by vertically acting distance sensors 60, which each form the optical sensors 36 (see FIG. 1A).
- individual distance sensors 60 each work with light beams acting vertically downwards, which interact with the containers 28 transported underneath.
- Such a light beam from a distance sensor 60 is shown by an arrow in the schematic perspective view of FIG. 3.
- the further light beams from the remaining distance sensors 60 would be identified by parallel arrows, which, however, have been omitted in the interests of better clarity of the illustration.
- the image signal data 40 (see FIG. 1 A) determined by the optical sensors 36 or the distance sensors 60 as part of the first method step 101 (see FIG. 1B) are sent to the evaluation device 42 in the second method step 102 illustrated in FIG. 1 B transmitted, which at the same time forms a control unit.
- the evaluation device 42 or control unit assigns a determined fault to a respective individual lane 54 as part of the third method step 103 (see FIG. 1 B).
- the determined data or process parameters can in particular be stored in a database assigned to the evaluation device 42 and continuously made available to the previously explained data evaluation 44 by the evaluation device 42 or the control unit referred to here.
- the image signal data 40 transmitted from the plurality of distance sensors 60 to the evaluation device 42 is recorded in particular when a disruptive event occurs in a specific individual alley 54 (see FIG. 3) or in one of the Transport lanes 20 (see FIG. 1A) occur frequently. As has already been explained previously, one reason for this can be found, for example, in an incorrect setting of the lane width due to incorrect positioning of the lane plates 22.
- information is generated as an event that provides an indication that the aisle setting of a specific individual aisle 54 or 20 needs to be checked.
- the event is derived from the data evaluation 44.
- an output is made on a display device 46, which can optionally be equipped with a graphical user interface 62 or similar in order to be able to visualize the data for a user and to allow the user to make user input.
- the information can also be coupled with an acoustic signal output.
- a recommendation can be issued to check the settings within the container treatment system 10 more closely.
- a recommendation is issued to the user by means of the display device 46 and the graphical user interface 62 as to which areas within the container treatment system 10 and/or which settings should be checked in more detail at which point.
- the error messages relating to a specific lane 20 or 54 noticeably accumulate over a longer period of operation.
- Such a noticeable accumulation can indicate wear on a component within this alley 20 or 54, for example wear on an alley plate 22 or on rollers of a roller conveyor belt or the mat chain within the alley area 50, so that a defective or faulty horizontal conveyor 56 can be concluded can be.
- information is generated as an event that provides an indication that the components within the specific individual aisle 20 or 54 are being checked and, if necessary, must be replaced.
- the data collected in the evaluation device 42 and analyzed using the data evaluation 44 can also be used to optimize the design, in particular by comparing it with a database that provides predefined settings.
- FIG. 4 illustrates an embodiment of the use of the above-described method 100, which was already shown with reference to FIG. 1B.
- the time plotted and measured from the times t(0) to t(1) in the vertical direction from top to bottom represents a predefined period of time.
- various process parameters are detected by sensors in the manner described, stored continuously or cyclically at recurring time intervals and processed by means of a data evaluation 44 (cf. FIG. 1A and FIG. 3). From this, events are defined in the form of error messages “Error 1”, “Error 2” and “Error 3” and displayed on a graphical user interface 62.
- each error message is assigned a priority. If an error occurs a first time within the predefined time period between t(0) and t(1), then this error receives priority 1. If the error occurs a second time within the predefined time period, then it receives priority 2. At The third occurrence within the predefined time period between t(0) and t(1), the priority increases to 3, which can be continued with further priority levels.
- Each error message (Error 1, Error 2, Error 3) can also be assigned an additional weighting. It can be the case that error message 3 in connection with a priority 3 triggers an automated error correction, while, for example, an error message 1 in connection with a priority 2 already triggers an alarm message, for example a wear warning, an instruction for a functional test or similar can.
- t(0) to t(1) i.e. a period of time totaling 24 hours
- this day also being divided into three shifts S1 to S3, each of these shifts being S1, S2 and S3 each last eight hours.
- the additional prioritization allows an accumulation of certain error messages to be detected more quickly.
- packaging module 32 packaging station, packaging module
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Abstract
The invention relates to: a method (100) for controlling production processes, handling processes, packaging processes and/or conveying processes of containers (28) having liquid or paste-like products contained therein; and a container treatment system (10) for producing, filling, handling, packaging and/or conveying such containers (28). In the system (10) and in the method (100), sensors are used to determine at least one process parameter which indicates a fault in at least parts of the processes. For this purpose, sensor-determined values of the at least one process parameter are stored continuously or cyclically at recurring time intervals and processed by means of a data evaluation process (44), wherein the stored values are analysed to determine a clustering of deviations from defined target value ranges within defined time periods and/or in conjunction with previously executed process modifications. Moreover, a number of identified instances of exceeding or falling below the limit values specified by the relevant target value ranges and/or an extent of the deviation from the relevant target value range is determined. An error event is defined if a defined number of deviations from the relevant target value range is exceeded or if a deviation from the relevant target value range range exceeds a given extent, or in the event of a combination of the aforementioned deviations, and said error event is used to generate a control parameter (PM) for process-influencing or process-altering control specifications in the method (100).
Description
Verfahren zur Steuerung von Prozessen des Behälterhandlings und Behälterbehandlungsanlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern Method for controlling container handling processes and container treatment system for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozessen von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten sowie eine Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten. The present invention relates to a method for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers with liquid or pasty products contained therein, as well as a system for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers with contained therein liquid or pasty products.
In Behälterbehandlungsanlagen werden die abzufüllenden Behälter, die normalerweise mit Getränken oder anderen Flüssigkeiten befüllt werden, vielfältigen Transport- und Behandlungsschritten unterzogen. Beginnend von der jeweiligen Ausgangssituation, bei der die Behälter gebrauchsfertig zur Verfügung gestellt oder erst aus Vorformlingen mittels Blasformmaschinen in ihre vorgesehene Gestalt gebracht werden, werden sie auf ihrem Transportweg befüllt, etikettiert und nach Gruppierungsvorgängen verpackt. Die Verpackung mehrerer befüllter Behälter kann bspw. mittels Schrumpffolien, Verpackungszuschnitten und/oder mittels Umverpackungen aus Papier oder Karton erfolgen. Die solchermaßen gebildeten Verpackungseinheiten können ggf. anschließend palettiert und in Palettenlagen gestapelt werden, um sie zu großen Einheiten versandfertig und transportabel zu machen. In container treatment plants, the containers to be filled, which are normally filled with beverages or other liquids, are subjected to a variety of transport and treatment steps. Starting from the respective initial situation, in which the containers are provided ready for use or are first brought into their intended shape from preforms using blow molding machines, they are filled, labeled and packaged according to grouping processes during their transport route. The packaging of several filled containers can be done, for example, using shrink films, packaging blanks and/or using outer packaging made of paper or cardboard. The packaging units formed in this way can then, if necessary, be palletized and stacked in pallet layers in order to make them ready for shipping and transportable into large units.
Innerhalb derartiger Behälterbehandlungs- oder Getränkeabfüllanlagen, die in aller Regel als integrierte Anlagen ausgebildet sind und deshalb auch Verpackungsmodule umfassen, erfolgt der Behältertransport oftmals im sog. Gassenzulauf zu einer Verpackungsmaschine, wobei die Positionen von zahlreichen transportierten Behältern herkömmlicherweise sensorisch erfasst werden. Auch die Verpackungsmaschinen sind mit den nachfolgenden Palettieranlagen über Transportstrecken verbunden, die wiederum sensorisch überwacht werden können. Within such container treatment or beverage filling systems, which are generally designed as integrated systems and therefore also include packaging modules, containers are often transported in the so-called aisle inlet to a packaging machine, with the positions of numerous transported containers conventionally being detected by sensors. The packaging machines are also connected to the subsequent palletizing systems via transport routes, which in turn can be monitored using sensors.
Eine Transportvorrichtung und ein Verfahren zur Beförderung und zur Verteilung von Getränkebehältern, die in mehreren parallelen Fördergassen transportiert werden, findet sich bspw. in der DE 102020 120 336 A1 beschrieben. Als Option findet sich dort
zudem die sensorische Erfassung des Behälterstroms sowie bedarfsweise die roboterunterstützte Beeinflussung des Behälterstroms. A transport device and a method for transporting and distributing beverage containers that are transported in several parallel conveyor lanes can be found, for example, in DE 102020 120 336 A1. You can find it there as an option In addition, sensory detection of the container flow and, if necessary, robot-assisted influencing of the container flow.
Wird durch die sensorische Erfassung auf einem der Transportstrecken eine Fehlpositionierung eines Behälters detektiert, beispielsweise ein umgekippter Behälter oder durch andere Gründe verursachter Verbleib eines Behälters in einer der Gassen, so wird normalerweise eine Fehlermeldung generiert, die zu einem Maschinenstopp führt, damit der Fehler vor der weiteren Produktion behoben werden kann. If incorrect positioning of a container is detected by the sensor detection on one of the transport routes, for example a container tipped over or a container remaining in one of the aisles due to other reasons, an error message is normally generated, which leads to a machine stop so that the error can be corrected before the further production can be resolved.
Je nach Maschinenausstattung kann es im Einzelfall darüber hinaus möglich sein, manche der aufgetretenen Fehler zu erkennen und einen einzelnen Behälter, der als fehlerverursachender Behälter identifiziert werden konnte, mittels eines hierfür ausgestatteten Greifroboters aus dem Behälterstrom zu entfernen. Abgesehen davon, dass derartige automatisiert arbeitende Fehlerbeseitigungsroboter hohe Kosten verursachen und meist nicht an allen potentiellen Fehlerstellen installiert werden können, sind sie meist nicht in der Lage, auf alle möglicherweise vorkommenden Fehlerereignisse gleichermaßen zu reagieren, um die Fehler zu beseitigen. Aus diesem Grund kann in aller Regel auf die zusätzliche Bereitschaft zu manuellen Eingriffen für eine Beseitigung aller denkbaren Fehler nicht verzichtet werden. Depending on the machine equipment, it may also be possible in individual cases to detect some of the errors that have occurred and to remove an individual container that was identified as the container causing the error from the container stream using a gripper robot equipped for this purpose. Apart from the fact that such automated error elimination robots incur high costs and usually cannot be installed at all potential error points, they are usually not able to react equally to all error events that may occur in order to eliminate the errors. For this reason, it is usually not possible to do without additional manual intervention to eliminate all conceivable errors.
Ein weiteres Problem kann darin gesehen werden, dass solche automatisiert arbeitenden Fehlerbeseitigungseinrichtungen oftmals nicht zwischen unterschiedlichen fehlerverursachenden Ereignissen und deren verändertes Auftreten unterscheiden können. So können manche der entstehenden Förderprobleme auf allmählichen Verschleiß in den Fördereinrichtungen zurückzuführen sein, während andere Fehler durch Fehleinstellungen zustande kommen können, mithin auf menschliche Gründe zurückzuführen sind. Für eine sensordatenverarbeitende Steuerungseinrichtung, deren Steuersignale einen Roboter zur Fehlerbeseitigung steuern sollen, ist es in aller Regel sehr schwierig, für derart unterschiedliche Fehlerursachen die jeweils richtigen Steuerbefehle zu geben, so dass in manchen dieser Situationen ein Maschinenstopp mit anschließender Fehlersuche und manueller Fehlerbeseitigung gegenüber einem störungsbehafteten Weiterbetrieb der Anlage die bessere Entscheidung sein kann. Another problem can be seen in the fact that such automated error elimination devices often cannot distinguish between different error-causing events and their changed occurrence. Some of the conveying problems that arise can be due to gradual wear in the conveying devices, while other errors can be caused by incorrect settings and can therefore be attributed to human reasons. For a sensor data processing control device whose control signals are intended to control a robot to eliminate errors, it is generally very difficult to give the correct control commands for such different causes of errors, so that in some of these situations a machine stop with subsequent troubleshooting and manual error elimination is compared to a faulty one Continued operation of the system may be the better decision.
Angesichts der im solchen Situationen typischerweise auftretenden Fehlerkategorien kann es als vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, den Betreibern solcher Anlagen zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder
pastösen Produkten eine verbesserte Verarbeitung und/oder Klassifizierung von auftretenden Fehlermeldungen zu ermöglichen, um solchermaßen nicht nur die Anzahl an kritischen Fehlermeldungen zu reduzieren, sondern im günstigsten Fall auch die Handhabung, die Prozesssteuerung und den Produktionsablauf der kompletten Anlage verbessern und optimieren zu können. In view of the error categories that typically occur in such situations, it can be considered the primary aim of the present invention to provide the operators of such systems for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers with liquid or pasty products to enable improved processing and/or classification of error messages that occur, in order not only to reduce the number of critical error messages, but in the best case scenario also to be able to improve and optimize the handling, process control and production flow of the entire system.
Dieses identifizierte Ziel wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen. This identified aim is achieved with the subject matter of the independent claims. Features of advantageous developments of the invention can be found in the respective dependent claims.
Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung von Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozessen von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs vor. Bei dem Verfahren wird wenigstens ein Prozessparameter sensorisch ermittelt, der geeignet ist, eine wesentliche Qualitätsaussage über den überwachten Teil des Prozesses zu liefern. Insbesondere wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest ein solcher Prozessparameter sensorisch überwacht und ermittelt, der einen Hinweis auf eine Störung zumindest von Teilen der Prozesse liefern kann. To achieve the above-mentioned aim, the present invention proposes a method for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers with liquid or pasty products contained therein with the features of the independent method claim. In the method, at least one process parameter is determined using sensors, which is suitable for providing an essential quality statement about the monitored part of the process. In particular, in the method according to the invention, at least one such process parameter is monitored and determined using sensors, which can provide an indication of a disruption in at least parts of the processes.
Erwähnenswert und wichtig ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit, im Wesentlichen nicht nur jegliche prozessbeeinflussende Störungen durch sensorische Überwachung der entsprechenden Prozessabschnitte und Prozessphasen zu erfassen und/oder zu erkennen, sondern diese erfassten Störungsmeldungen auch zu sammeln, zu speichern und darüber hinaus zu klassifizieren, um durch Analyse der gesammelten Daten weitergehende Informationen und Erkenntnisse über die Art der Störungen, ihren Schweregrad und die Wahrscheinlichkeit ihres wiederholten Auftretens zu gewinnen. What is worth mentioning and is important in the method according to the invention is the possibility of not only detecting and/or detecting essentially any process-influencing faults through sensory monitoring of the corresponding process sections and process phases, but also of collecting, storing and, furthermore, classifying these detected fault reports. in order to gain further information and knowledge about the type of disorders, their severity and the likelihood of their reoccurrence by analyzing the collected data.
Dem mit den Problemen der präzisen Prozessüberwachung und der Aufrechterhaltung eines störungsfreien Verarbeitungsbetriebs in den hier betrachteten Anlagen betrauten Fachmann stehen zur Unterstützung in aller Regel leistungsfähige Anlagen zur elektronischen Datenverarbeitung zur Verfügung. Aus diesem Grund ist dem Fachmann normalerweise auch bewusst, dass ihn erst die leistungsfähige signalverarbeitende Datenauswertung in die Lage versetzt, die aufgetretenen und sensorisch erfassten Störungen im Prozessablauf in geeigneter Weise zu klassifizieren, etwa in verschleißbedingt auftretende Störungen oder in untypische Störungen, die nicht
eindeutig solchen Effekten zugeordnet werden können, die meist auf einem Verschleiß von Behälterbehandlungs- oder Fördereinrichtungen o. dgl. Einrichtungen beruhen. In Abhängigkeit von der vorgenommenen Klassifizierung stehen dann unterschiedliche Handlungsoptionen zur Verfügung, die weiter unten in knapper Form betrachtet werden sollen. The specialist entrusted with the problems of precise process monitoring and maintaining trouble-free processing operations in the systems considered here generally has powerful electronic data processing systems available to support them. For this reason, the expert is usually aware that only powerful signal processing data evaluation enables him to appropriately classify the disturbances that have occurred and are detected by sensors in the process flow, for example into disturbances that occur due to wear or into atypical disturbances that are not can be clearly assigned to effects that are usually due to wear and tear on container treatment or conveying devices or similar devices. Depending on the classification made, different options for action are available, which will be briefly discussed below.
Sofern ein festgestellter Fehler, der insbesondere durch sensorische Auffälligkeiten oder durch Abweichungen von definierten Sollwerten abgeleitet werden kann, als verschleißbedingter Fehler klassifiziert wurde, so kann ein solchermaßen klassifizierter Fehlerwert einer ergänzenden Auswertung unterzogen werden. Insbesondere kann es bei einem sich ein über eine definierte Zeitdauer verändernden Fehlerereignis, das als verschleißanzeigendes Fehlerereignis erkannt und verarbeitet wird, sinnvoll sein, daraus zukünftige Ereignisse zu prognostizieren. So kann bspw. aus der Fehlerauswertung und aus einem Vergleich mit entsprechenden Daten eine einigermaßen zuverlässige Aussage über die Standzeit von einzelnen Komponenten oder Anlagenmodulen abgeleitet werden. Zudem sind Prognosen über zukünftige Ereignisse und/oder Ausfallwahrscheinlichkeiten möglich. If an identified error, which can be derived in particular from sensory abnormalities or from deviations from defined target values, has been classified as a wear-related error, an error value classified in this way can be subjected to a supplementary evaluation. In particular, in the case of an error event that changes over a defined period of time and is recognized and processed as a wear-indicating error event, it can make sense to predict future events from this. For example, a reasonably reliable statement about the service life of individual components or system modules can be derived from error evaluation and a comparison with corresponding data. In addition, forecasts about future events and/or probabilities of default are possible.
Eine solche Prognose kann bspw. eine voraussichtlich zu erwartende Laufzeit oder Restlaufzeit des verschleißbehafteten Anlagenmoduls und damit der gesamten Anlage sein, so dass aus einer solchen ergänzenden Fehleranalyse mehr oder weniger präzise abgeschätzt werden kann, zu welchem Zeitpunkt spätestens eine angepasste Wartung des Anlagenmoduls oder der Gesamtanlage notwendig sein wird, um zumindest die verschleißbehafteten und damit ihre Aufgabe nicht mehr zufriedenstellend erfüllenden Bauteile auswechseln zu können. Such a forecast can be, for example, a likely expected running time or remaining running time of the wear-prone system module and thus of the entire system, so that from such a supplementary error analysis it can be estimated more or less precisely at what point in time at the latest an adapted maintenance of the system module or the entire system will be necessary in order to be able to replace at least the components that are subject to wear and are therefore no longer fulfilling their task satisfactorily.
Auf die beschriebene Weise kann die Betriebssicherheit der Anlage deutlich verbessert und deren Ausfallwahrscheinlichkeit signifikant reduziert werden, da die erweitere Fehleranalyse als Prognoseinstrument für die Laufzeit von allmählich und fortlaufend verschleißenden Bauteilen genutzt werden kann. Die Verschleißgrenze des betroffenen Bauteils, dessen Verschleiß mittels der sensorischen Auswertung direkt oder indirekt erfasst werden kann, bestimmt die verbleibende Restlaufzeit des betroffenen Anlagenmoduls und kann der Steuerungszentrale sinnvolle Wartungszyklen vorgeben, um ungeplante Anlagenstillstände zu vermeiden. In the manner described, the operational safety of the system can be significantly improved and the probability of failure significantly reduced, since the extended error analysis can be used as a forecasting tool for the service life of gradually and continuously wearing components. The wear limit of the affected component, whose wear can be recorded directly or indirectly using the sensor evaluation, determines the remaining running time of the affected system module and can specify sensible maintenance cycles to the control center in order to avoid unplanned system downtimes.
Bei dem Verfahren kann wahlweise vorgesehen sein, dass die ausgewählten sensorisch ermittelten Werte des wenigstens einen Prozessparameters fortlaufend, mit
Unterbrechungen oder auch zyklisch und in wiederkehrenden Zeitabständen erfasst und gespeichert werden, um insbesondere einer Datenauswertung zur Verfügung gestellt und dort verarbeitet werden zu können. Darüber hinaus kann ein Erfassungsmodus sinnvoll sein, bei dem die Intervalle für die Erfassung der Prozessparameter verkürzt werden, wenn zuvor Fehlermeldungen häufiger oder in größerer Anzahl aufgetreten sind. In the method, it can optionally be provided that the selected sensor-determined values of the at least one process parameter are continuously updated Interruptions or cyclically and at recurring intervals are recorded and stored in order to be made available for data evaluation and processed there. In addition, a recording mode can be useful in which the intervals for recording the process parameters are shortened if error messages previously occurred more frequently or in larger numbers.
Die gespeicherten Sensorwerte können in unterschiedlicher Weise oder mit unterschiedlicher Blickrichtung ausgewertet werden. So kann es insbesondere sinnvoll sein, die gespeicherten Werte hinsichtlich einer Häufung an Abweichungen von definierten Sollwertbereichen innerhalb definierter Zeiträume und/oder im Zusammenhang mit zuvor vorgenommenen Prozessmodifikationen auszuwerten, um solchermaßen Aussagen über die jeweils interessierenden Prozessparameter treffen zu können, die insbesondere im Zusammenhang mit Störungen oder störungsfördernden Abläufen oder Ereignissen im Prozess stehen können. The stored sensor values can be evaluated in different ways or with different viewing directions. In particular, it can be useful to evaluate the stored values with regard to an accumulation of deviations from defined target value ranges within defined time periods and/or in connection with previously made process modifications in order to be able to make statements about the process parameters of interest, particularly in connection with disruptions or disruptive processes or events in the process.
Bei dem Verfahren kann weiterhin vorgesehen sein, dass bei der Auswertung der gespeicherten Werte eine Anzahl an festgestellten Über- oder Unterschreitungen der durch die jeweiligen Sollwertbereiche vorgegebenen Grenzwerte und/oder ein Ausmaß der Abweichung vom jeweiligen Sollwertbereich ermittelt werden, so dass bei einer Überschreitung einer definierten Anzahl an Abweichungen vom jeweiligen Sollwertbereich oder bei einer Abweichung vom jeweiligen Sollwertbereich, die ein gegebenes Ausmaß überschreitet oder bei einer Kombination der genannten Abweichungen ein Ereignis definiert und daraus ein Steuerparameter für prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben im Verfahren generiert werden kann. In the method, it can further be provided that when evaluating the stored values, a number of detected exceedances or undershoots of the limit values specified by the respective setpoint ranges and/or an extent of the deviation from the respective setpoint range are determined, so that if a defined one is exceeded Number of deviations from the respective setpoint range or a deviation from the respective setpoint range that exceeds a given extent or with a combination of the deviations mentioned defines an event and from this a control parameter can be generated for process-influencing or process-changing control specifications in the method.
Bei dem Verfahren kann es außerdem sinnvoll sein, die sensorisch ermittelten Werte des wenigstens einen Prozessparameters in einer Datenbank zu speichern, um sie auf diese Weise der Datenauswertung fortlaufend zur Verfügung stellen zu können. In the case of the method, it can also make sense to store the sensor-determined values of the at least one process parameter in a database in order to be able to continuously make them available for data evaluation.
Das oben definierte Ereignis kann somit jederzeit aus der Datenauswertung abgeleitet werden, wobei unterschiedliche Sollwerte vorgegeben und/oder die zugelassene Anzahl an Abweichungen vom jeweiligen Sollwertbereich bedarfsweise variiert werden können. The event defined above can therefore be derived at any time from the data evaluation, whereby different target values can be specified and/or the permitted number of deviations from the respective target value range can be varied as required.
Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner einzelnen Verfahrensaspekte kann auf diese Weise ein innerhalb des vorgegebenen Sollwertbereiches befindlicher sensorisch ermittelter Parameterwert mit einem annähernd
störungsfrei ablaufenden Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses korreliert sein. Based on the method according to the invention and its individual method aspects, a sensor-determined parameter value within the predetermined setpoint range can be approximated in this way be correlated with a trouble-free section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process.
Zudem kann mit dem Verfahren eine unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibende Häufung an Überschreitungen des Sollwertbereiches mit einem störungsarm ablaufenden und vorgegebene Güteanforderungen einhaltenden Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses korreliert sein. In addition, with the method, an accumulation of exceedances of the setpoint range that remains below a predetermined limit value can be correlated with a section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process that runs smoothly and meets predetermined quality requirements.
Die Verarbeitung des Ereignisses kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So kann bei einer ersten Variante des Verfahrens vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis ein Fehlerereignis abgeleitet wird, das lediglich gespeichert und für weitere Konsequenzen für die Anlagensteuerung verfügbar gemacht wird. Processing the event can be done in different ways. In a first variant of the method, it can be provided that an error event is derived from the defined event, which is simply saved and made available for further consequences for the system control.
Bei solchen Fehlern, die als gravierend für den jeweiligen Prozessablauf eingestuft werden oder bei solchen Fehlern, die nicht unmittelbar behebbar sind, um den Prozessablauf fehlerfrei fortführen zu können, kann es etwa sinnvoll sein, aus dem Fehlerereignis ein Anhalten zumindest des betroffenen Teilabschnittes des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses oder des gesamten Prozesses abzuleiten. Ein Anhalten des Prozesses in seiner Gesamtheit kann insbesondere bei kritischen Parameterabweichungen oder zu großen Abweichungen sinnvoll sein, die keine Fortsetzung des Prozesses mehr sinnvoll erscheinen lassen, etwa weil tiefgreifende Störungen zu erwarten oder die gravierenden Störungsfolgen zunächst beseitigt werden müssen, bevor der Prozess wieder anlaufen kann. In the case of errors that are classified as serious for the respective process flow or in the case of errors that cannot be immediately remedied in order to be able to continue the process flow without errors, it may make sense to halt at least the affected section of the respective production as a result of the error event -, handling, packaging and/or conveying process or the entire process. Stopping the process in its entirety can be particularly useful in the case of critical parameter deviations or excessive deviations that make it no longer sensible to continue the process, for example because profound disruptions are to be expected or the serious consequences of the disruption must first be eliminated before the process can start again .
Bei einer zweiten Verfahrensvariante kann es dagegen sinnvoll und somit vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis zumindest ein Steuerparameter abgeleitet wird, aus dem prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben für das Verfahren gebildet werden. Solche Steuervorgaben können insbesondere sinnvolle Korrekturen im Prozessablauf einleiten oder bewirken, die entweder zu einer Aufrechterhaltung des jeweils ablaufenden Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses oder zu dessen Verbesserung, d.h. zu einer Verringerung der Störungseinflüsse oder der Störungsanfälligkeit, beitragen können. Somit kann aus der sensorischen Erfassung und Signaldatenverarbeitung von auftretenden Fehlern in irgendeiner Prozessphase ein Steuersignal für einen Aktor oder mehrere Aktoren generiert werden, die in geeigneter Weise auf den Prozessablauf zurückwirken, etwa durch Ansteuerung von Förderantrieben oder von Leit- oder
Lenkeinrichtungen, die sich im Förderweg für den Behältertransport befinden. Diese Steuereingriffe seien lediglich beispielhaft genannt, denn es kommen zahlreiche andere Varianten einer Prozessbeeinflussung in Frage, die jeweils geeignet sein können, den Prozessablauf positiv zu beeinflussen, um solchermaßen einen gravierenderen Eingriff in die Anlagensteuerung bis hin zum Maschinenstopp möglicherweise obsolet zu machen. In a second method variant, however, it can make sense and therefore be provided for at least one control parameter to be derived from the defined event, from which process-influencing or process-changing control specifications for the method are formed. Such control specifications can, in particular, initiate or bring about sensible corrections in the process flow, which can either contribute to maintaining the production, handling, packaging and/or conveying process in progress or to improving it, that is to say to a reduction in the influence of disruptions or the susceptibility to disruptions. Thus, from the sensory detection and signal data processing of errors that occur in any process phase, a control signal can be generated for one or more actuators, which react appropriately to the process flow, for example by controlling conveyor drives or control or Steering devices located in the conveyor path for container transport. These control interventions are only mentioned as examples, because there are numerous other variants of process influencing that can be considered, each of which can be suitable for positively influencing the process flow in order to potentially make a more serious intervention in the system control, up to and including the machine stop, obsolete.
Bei einer weniger invasiven dritten Verfahrensvariante kann außerdem vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis ein Fehlerereignis abgeleitet wird, das zumindest gespeichert, in einer Datenverarbeitung weiteren Verarbeitungsschritten verfügbar gemacht und vorzugsweise über eine Benutzerschnittstelle wie eine Anzeigeeinrichtung o. dgl. visualisiert oder auf sonstige Weise einem Benutzer zugänglich gemacht wird. Bei dieser Variante des Verfahrens können die Fehlerereignisse auf unterschiedliche Weise von der automatisierten Datenverarbeitung und/oder vom Benutzer verarbeitet und/oder modifiziert werden, bevor sie ggf. als prozessverändernde oder prozessbeeinflussende Stellgrößen verwendet werden. In a less invasive third method variant, it can also be provided that an error event is derived from the defined event, which is at least stored, made available in data processing for further processing steps and preferably visualized via a user interface such as a display device or the like or in some other way is made accessible to users. In this variant of the method, the error events can be processed and/or modified in different ways by the automated data processing and/or by the user before they are used, if necessary, as process-changing or process-influencing manipulated variables.
Unabhängig von der nachträglichen Modifizierung der Fehlerereignisse bzw. deren Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse kann bei dem Verfahren wahlweise vorgesehen sein, dass die mittels der die Sensordaten verarbeitenden Datenverarbeitungseinrichtung generierten prozessbeeinflussenden oder prozessverändernden Steuervorgaben in einer Weise verwendet werden, dass damit wenigstens ein Aktor angesteuert wird, der insbesondere auf den betroffenen Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses einwirkt und einen Prozessparameter verändert. Regardless of the subsequent modification of the error events or their adaptation to the respective requirements, it can optionally be provided in the method that the process-influencing or process-changing control specifications generated by the data processing device processing the sensor data are used in such a way that at least one actuator is controlled, which particularly affects the affected section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process and changes a process parameter.
Darüber hinaus kann ein gemessener Verschleiß, der aus einem sich mehr oder weniger kontinuierlich vergrößernden Fehlerwert abgeleitet werden kann, nicht nur zur Ansteuerung von Aktoren genutzt werden, sondern in der oben bereits erläuterten Weise zur Prognose von Ausfallwahrscheinlichkeiten betroffener Bauteile, welche die verschleißbedingten Fehlerwerte verursachen. So liefern die sich vergrößernden Verschleiß-Messwerte in vorteilhafter Weise sinnvolle Aussagen über eine verbleibende Restlaufzeit, bevor eine noch zu tolerierende Verschleißgrenze erreicht ist. Auch solche Prognosen lassen sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens treffen, ohne dass unmittelbare Eingriffe in die Anlagensteuerung erforderlich wären. In addition, measured wear, which can be derived from a more or less continuously increasing error value, can be used not only to control actuators, but in the manner already explained above to predict the failure probabilities of affected components that cause the wear-related error values. The increasing wear measurement values advantageously provide meaningful information about the remaining running time before a wear limit that can still be tolerated is reached. Such forecasts can also be made using the method according to the invention without requiring direct intervention in the system control.
Mit den zu verändernden oder beeinflussbaren Prozessparametern können bspw. alle denkbaren Teilaspekte des hier so bezeichneten Prozesses gemeint sein, ob dies
eine Blasmaschine, ein Abfüllmodul, ein Etikettiermodul, einen Förderabschnitt ist oder einen anderen Teilbereich einer Anlage zur Behälterbehandlung betrifft. The process parameters to be changed or influenced can, for example, mean all conceivable partial aspects of the process referred to here, whether this a blow molding machine, a filling module, a labeling module, a conveyor section or another part of a container treatment system.
Sofern Steuervorgaben mittels Aktoren umgesetzt werden, besteht ein Ziel solcher steuernden Eingriffe in die einzelnen Prozessabschnitte im Wesentlichen darin, die Sollwertabweichungen zu verringern oder zu beseitigen. Auf diese Weise ist es vorstellbar, mit Hilfe der aus den generierten Steuerbefehlen abgeleiteten Steuervorgaben für das Verfahren das Ausmaß der Überschreitung der definierten Anzahl an Abweichungen der Parameterwerte vom jeweiligen Sollwertbereich signifikant zu reduzieren oder die Abweichungen im günstigsten Fall sogar vollständig zu eliminieren, was wiederum durch sensorische Überwachung erkannt und verarbeitet werden kann. Somit kann durch entsprechende steuernde Eingriffe im Prozess ein geschlossener Regelkreis zur Prozessoptimierung gebildet werden. If control specifications are implemented using actuators, one goal of such controlling interventions in the individual process sections is essentially to reduce or eliminate the setpoint deviations. In this way, it is conceivable to use the control specifications for the method derived from the generated control commands to significantly reduce the extent to which the defined number of deviations of the parameter values from the respective setpoint range is exceeded or, in the best case, to even completely eliminate the deviations, which in turn is achieved by sensory monitoring can be recognized and processed. A closed control loop for process optimization can therefore be formed through appropriate controlling interventions in the process.
Ebenso vorstellbar ist es weiterhin, wahlweise oder in Kombination mit der vorherigen Verfahrensvariante, dass die aus dem abgeleiteten Steuerbefehl abgeleiteten Steuervorgaben für das Verfahren das Ausmaß der Abweichungen der Parameterwerte vom jeweiligen Sollwertbereich reduzieren, im Idealfall auf einen Wert von Null oder annähernd Null. Da auch diese Eingriffe sowie die dadurch erzielten Effekte wiederum sensorisch überwacht werden können, ist auch auf diese Weise das Merkmal des geschlossenen Regelkreises erfüllt, so dass es sich beim vorliegend betrachteten Verfahren nicht nur um ein klassisches Überwachungs- und Steuerungsverfahren für behälterverarbeitende und Behälter behandelnde Prozesse der unterschiedlichsten Art handelt, sondern es sich darüber hinaus auch um ein Regelungsverfahren handeln kann. It is also conceivable, optionally or in combination with the previous method variant, that the control specifications for the method derived from the derived control command reduce the extent of the deviations of the parameter values from the respective setpoint range, ideally to a value of zero or approximately zero. Since these interventions and the effects achieved as a result can also be monitored using sensors, the feature of the closed control loop is also fulfilled in this way, so that the method under consideration is not just a classic monitoring and control method for container processing and container handling processes of a wide variety of types, but it can also be a regulatory procedure.
Weitere Aspekte, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder mit einzelnen Ausführungsvarianten dieses Verfahrens stehen können, sollen nachfolgend ergänzend betrachtet und diskutiert werden, zumal sie geeignet sind, dem Verfahren weitere Perspektiven und Detailinformationen hinzuzufügen. Further aspects that may be related to the method according to the invention or to individual embodiment variants of this method will be considered and discussed in addition below, especially since they are suitable for adding further perspectives and detailed information to the method.
So kann etwa eine weitere, an dieser Stelle bisher nicht betrachtete Problematik darin bestehen, dass eine Häufung von bestimmten Fehlermeldungen nicht gleich bemerkt werden kann, weil die Zeitabstände zwischen auftretenden Störungen und den damit im Zusammenhang stehenden Fehlermeldungen relativ groß sind. Wenn etwa die Aufsichtspersonen im Schichtbetrieb arbeiten, dann kann es eine Frage der Dokumentation und/oder der Kommunikation bei der Schichtübergabe sein, ob zuvor aufgetretene Störungen die ihnen gebührende Aufmerksamkeit erhalten.
Wenn die Fehlermeldung bei jedem Operator nur einmal pro Schicht erfolgt, jedoch ein solcher Fehler in jeder Schicht auftritt, dann kann zwar von einer gehäuften Störung gesprochen werden. Dennoch besteht ein nicht unerhebliches Risiko, dass eine solche Häufung bei fehlender oder unzureichender Kommunikation zwischen den Operatoren aufeinanderfolgender Schichten nicht oder nur mit Verzögerung bemerkt werden. Insgesamt lässt die geschilderte Modellsituation erkennen, dass die Dokumentation und die Speicherung von Störungen und Fehlermeldungen gewissen Zufälligkeiten unterliegen können. Diese Zufälligkeiten sollten mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verfahrensvorschriften weitgehend eliminiert werden können, womit ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht wäre. For example, a further problem that has not yet been considered here is that an accumulation of certain error messages cannot be noticed immediately because the time intervals between occurring faults and the associated error messages are relatively long. If, for example, the supervisors work in shifts, then it may be a question of documentation and/or communication when handing over the shift as to whether previously occurring disruptions receive the attention they deserve. If the error message only occurs once per shift for each operator, but such an error occurs in every shift, then it can be said that the fault is common. Nevertheless, there is a not insignificant risk that such an accumulation will not be noticed or will only be noticed with a delay if there is no or insufficient communication between the operators of successive shifts. Overall, the model situation described shows that the documentation and storage of faults and error messages can be subject to certain randomness. These coincidences should be able to be largely eliminated with the help of the method regulations according to the invention, which would achieve an essential aim of the present invention.
Im Interesse dieser Zielerreichung kann es vorgesehen sein, dass eine Speicherung, Auswertung und Klassifizierung der erfassten, auf eine Störung hinweisende Prozessparameter dahingehend erfolgt, dass den Fehlermeldungen im Rahmen der Auswertung eine Priorität zugewiesen wird. Tritt die gleiche Fehlermeldung innerhalb eines definierten Zeitraums mehrfach auf, dann ist es sinnvoll, einer solchen Störung eine höhere Priorität zuzuweisen. Erreicht die Priorität einen bestimmten Grenzwert oder Schwellenwert, dann kann eine entsprechende Information erzeugt werden, die bspw. eine Anweisung an den Operator des entsprechenden Anlagenabschnitts oder Anlagenmoduls enthalten kann, innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens eine entsprechende Funktionsprüfung vorzunehmen. Diese Information kann insbesondere ein Ereignis oder Fehlerereignis entsprechend obiger Definition darstellen, woraus ergänzend ein Steuerparameter für prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben im Verfahren generiert werden kann, was die zusätzliche Option umfasst, regelungstechnische Steuerungseingriffe vorzunehmen. In the interest of achieving this goal, it can be provided that the recorded process parameters that indicate a malfunction are stored, evaluated and classified in such a way that a priority is assigned to the error messages as part of the evaluation. If the same error message occurs several times within a defined period of time, then it makes sense to assign a higher priority to such a fault. If the priority reaches a certain limit or threshold value, then corresponding information can be generated, which can, for example, contain an instruction to the operator of the corresponding system section or system module to carry out a corresponding functional test within a predetermined time frame. This information can in particular represent an event or error event according to the above definition, from which a control parameter for process-influencing or process-changing control specifications in the method can be generated, which includes the additional option of carrying out control interventions.
Um für eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Beispiel zu geben, kann ein Verpackungsmodul betrachtet werden, in welchem in einer Sekundärverpackung, gebildet bspw. durch einen Umverpackungs-Karton, zu verpackende Primärverpackungen, gebildet bspw. durch Getränkebehälter oder Flaschen, jeweils gruppenweise erfasst und in der genannten Sekundärverpackung angeordnet werden. D.h., die Flaschen können gruppiert und in der Umverpackung angeordnet werden. Zum Erfassen der Flaschengruppen können entsprechend ausgestattete Greifermodule eingesetzt werden, wobei sich in der Praxis Greiferköpfe mit Greifertulpen bewährt haben, so dass jede zu ergreifende Flasche mittels einer der im Greiferkopf angeordneten Greifertulpen erfasst wird. Auf diese Weise können größere Flaschengruppierungen gleichzeitig erfasst werden, indem die entsprechend im
Greiferkopf angeordneten Greifertulpen über die zu ergreifende Gruppierung bewegt, dort abgesenkt und die Greifertulpen zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Position aktiviert werden. To give an example of an application of the method according to the invention, a packaging module can be considered in which primary packaging to be packaged, formed for example by beverage containers or bottles, is recorded in groups in a secondary packaging, formed for example by an outer packaging box, and stored in groups be arranged in the secondary packaging mentioned. This means that the bottles can be grouped and arranged in the outer packaging. Appropriately equipped gripper modules can be used to grip the groups of bottles, with gripper heads with gripper tulips having proven successful in practice, so that each bottle to be gripped is gripped by one of the gripper tulips arranged in the gripper head. In this way, larger groupings of bottles can be recorded at the same time by correspondingly The gripper tulips arranged on the gripper head are moved over the grouping to be gripped, lowered there and the gripper tulips are activated at the right time and in the right position.
Ist eine dieser Greifertulpen defekt, dann wird die jeweilige Flasche nicht korrekt erfasst und fällt beim Anheben der Flaschengruppe unter ungünstigen Umständen aus dieser heraus. Wird ein solcher Verlust eines Artikels oder einer Flasche sensorisch detektiert, dann wird eine entsprechende Information abgespeichert. Wird im Rahmen der Auswertung der gespeicherten Werte eine Häufung des Fehlers „Flasche geht verloren“ ermittelt, dann kann daraus zwar einerseits auf ein wiederholtes Vorkommnis geschlossen werden. Handelt es sich jedoch mehrfach um dieselbe Greifertulpe, dann kann aus dem wiederholt auftretenden Ereignis eine Zusatzinformation abgeleitet werden, die bspw. auf einen grundlegenden mechanischen Defekt oder auf eine verschleißbedingte Fehleranfälligkeit schließen kann. Der letzte Fall gewinnt insbesondere dann eine höhere Plausibilität, wenn der Fehler zwar gehäuft oder wiederholt auftritt, aber die Greifertulpe in manchen Fällen noch immer einwandfrei funktioniert. Somit könnte in einem solchen Fall eine Fehlermeldung in der Art „unter Umständen Verschleiß einer Greifertulpe“ definiert und ein entsprechender Steuerparameter generiert werden. If one of these gripper tulips is defective, the bottle in question will not be grasped correctly and will fall out of the bottle group under unfavorable circumstances when the bottle group is lifted. If such a loss of an article or bottle is detected by sensors, corresponding information is saved. If an accumulation of the “bottle is lost” error is determined during the evaluation of the stored values, then on the one hand it can be concluded that this is a repeated occurrence. However, if the same gripper tulip is involved several times, additional information can be derived from the repeated event, which can, for example, indicate a fundamental mechanical defect or a susceptibility to wear-related errors. The latter case is particularly more plausible if the error occurs frequently or repeatedly, but the gripper tulip still works perfectly in some cases. In such a case, an error message such as “a gripper tulip may be worn out” could be defined and a corresponding control parameter could be generated.
Sofern es sich nicht um einen erkennbaren Totalausfall einer einzelnen Greifertulpe im Greiferkopf handelt, was an einer wiederholten einwandfreien Funktionsweise erkannt werden kann, die ggf. von gelegentlichen Fehlfunktionen unterbrochen ist, könnte ein sinnvoller Steuerparameter bspw. in einer Ansteuerung der betroffenen Greifertulpe mit moderat erhöhtem Saugdruck bestehen. Sofern sich durch eine solche Maßnahme die Fehlerhäufigkeit reduzieren lässt, was wiederum durch entsprechende Auswertung der sensorischen Überwachung der Aufnahmequalität des Greiferkopfes erfasst werden kann, wird der erhöhte Saugdruck vorzugsweise aufrechterhalten, wodurch ein geschlossener Regelkreis für diese spezifische Überwachungs- und Steuerungsaufgabe innerhalb des Handhabungsprozesses für das beschriebene Flaschenhandling gebildet ist. Unless there is a noticeable total failure of an individual gripper tulip in the gripper head, which can be recognized by repeated faultless functioning, which may be interrupted by occasional malfunctions, a sensible control parameter could, for example, be to control the affected gripper tulip with a moderately increased suction pressure consist. If such a measure can reduce the frequency of errors, which in turn can be detected by appropriate evaluation of the sensory monitoring of the pickup quality of the gripper head, the increased suction pressure is preferably maintained, thereby creating a closed control loop for this specific monitoring and control task within the handling process for the bottle handling described is formed.
Sofern jedoch eine solche Regelung nicht gewünscht oder nicht benötigt wird, kann ein sinnvoller Steuerparameter auch in Gestalt einer Informationsausgabe über eine grafische Benutzeroberfläche erzeugt werden, wobei eine solche Informationsausgabe den Operator der Anlage anweisen kann, den Greiferkopf zu überprüfen und defekte Greifertulpen ggf. innerhalb kurzer Zeit auszutauschen, um wieder die gewünschte Prozessqualität erzielen zu können.
Wahlweise kann ein gemessener Verschleiß innerhalb eines solchen Greiferkopfes, der aus einem sich allmählich oder kontinuierlich vergrößernden Fehlerwert abgeleitet werden kann, in der oben beschriebenen Weise zur Prognose von Ausfallwahrscheinlichkeiten der betroffenen Greifertulpen genutzt werden. So liefern die sich vergrößernden Verschleiß-Messwerte insbesondere Aussagen über eine verbleibende Restlaufzeit, bevor eine noch zu tolerierende Verschleißgrenze der jeweiligen Greifertulpe erreicht ist. Aus den Prognosewerten lassen sich dann modifizierte Wartungszyklen generieren, um einen tatsächlichen Ausfall des Greiferkopfes mit hoher Zuverlässigkeit vermeiden zu können. However, if such a control is not desired or not required, a meaningful control parameter can also be generated in the form of an information output via a graphical user interface, such information output being able to instruct the operator of the system to check the gripper head and, if necessary, repair defective gripper tulips within a short time Exchange time in order to be able to achieve the desired process quality again. Optionally, measured wear within such a gripper head, which can be derived from a gradually or continuously increasing error value, can be used in the manner described above to predict the probability of failure of the affected gripper tulips. The increasing wear measurement values provide, in particular, information about the remaining running time before a tolerable wear limit of the respective gripper tulip is reached. Modified maintenance cycles can then be generated from the forecast values in order to be able to avoid an actual failure of the gripper head with a high degree of reliability.
Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass eine automatisierte Fehlerbehebung vermittels eines geeigneten Roboters, einer autonom arbeitenden Fehlerbehebungseinrichtung o. dgl. erfolgen kann, ggf. unter Unterstützung eines fahrerlosen Transportsystems (sog. FTS). In diesem Fall werden sinnvollerweise solche Steuerparameter erzeugt, die in der Lage sind, einen solchermaßen programmierten Roboter oder eine andere geeignete Fehlerbehebungseinrichtung entsprechend zu kontrollieren und die automatisierte Fehlerbehebung anzusteuern. A further embodiment can provide that automated troubleshooting can be carried out using a suitable robot, an autonomous troubleshooting device or the like, possibly with the support of a driverless transport system (so-called AGV). In this case, it makes sense to generate control parameters that are able to appropriately control a robot programmed in this way or another suitable troubleshooting device and to control the automated troubleshooting.
Sofern aus Sicht des angesprochenen Fachmannes sinnvoll miteinander kombinierbar, können einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wahlweise auch miteinander kombiniert werden, um das oben formulierte Ziel zumindest teilweise zu erreichen, um sich dem formulierten Ziel so weit wie möglich anzunähern und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zumindest näherungsweise zu erzielen. If, from the point of view of the expert addressed, it is possible to combine them with one another in a meaningful way, some or all of these aforementioned variations or embodiment variants of the method according to the invention can optionally also be combined with one another in order to at least partially achieve the goal formulated above in order to approach the formulated goal as closely as possible and/or to at least approximately achieve the desired effect of the invention.
Neben dem zuvor in verschiedenen Ausführungsvarianten und alternativen Ausprägungen beschriebenen Verfahren zur Steuerung von Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozessen von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten wird zur Erreichung des oben genannten Ziels weiterhin eine Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten vorgeschlagen, welche die Merkmale des entsprechenden unabhängigen Anspruchs umfasst. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Anlage an zumindest einen Anlagenmodul mit wenigstens einem Sensor ausgestattet, der dafür vorgesehen und in einer Weise ausgestattet ist, um zumindest einen Prozessparameter der in Betrieb befindlichen Anlage sensorisch zu erfassen und entsprechende Ausgangssignale zu generieren, die einer weiteren Sensordatenverarbeitung zuführbar sind.
Zumindest ein Sensor von ggf. mehreren vorhandenen Sensoren kann bspw. einem Transportbereich oder einem Handhabungsmodul der Verpackungsanlage zugeordnet sein, während es darüber hinaus sinnvoll sein kann, einen zweiten Sensor einem anderen Transportbereich oder einem anderen Handhabungsmodul der Verpackungsanlage zuzuordnen, wobei vorzugsweise alle Sensorsignale gleichermaßen erfasst und einer Auswertung mit dem Ziele einer Erkennung und Vermeidung von fehlerhaften Prozessabläufen und/oder einer Optimierung der Anlagensteuerung zur Verfügung gestellt werden können. Diese angestrebte Optimierung der Anlagensteuerung durch Erkennung und Vermeidung von fehlerhaften Prozessphasen oder Einzelprozessen kann durchaus iterativ erfolgen, etwa durch Erkennung sich wiederholender Fehler und entsprechende Eingriffe an prozessrelevanten Stellen der Anlage oder einzelner Module hiervon. In addition to the method for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers with liquid or pasty products contained therein described above in various design variants and alternative versions, a system for production, filling, Handling, packaging and / or conveying of containers with liquid or pasty products contained therein is proposed, which includes the features of the corresponding independent claim. According to the present invention, this system is equipped with at least one system module with at least one sensor, which is intended and equipped in a way to sensorically detect at least one process parameter of the system in operation and to generate corresponding output signals that can be fed to further sensor data processing are. At least one sensor of possibly several existing sensors can, for example, be assigned to a transport area or a handling module of the packaging system, while it can also make sense to assign a second sensor to another transport area or another handling module of the packaging system, with all sensor signals preferably being recorded equally and an evaluation with the aim of detecting and avoiding faulty process sequences and/or optimizing the system control. This desired optimization of the system control by detecting and avoiding faulty process phases or individual processes can certainly be carried out iteratively, for example by detecting recurring errors and corresponding interventions at process-relevant points in the system or individual modules thereof.
Um diese Sensordatenverarbeitung in sinnvoller Weise zu ermöglichen, kann die erfindungsgemäße Verpackungsanlage bzw. die erfindungsgemäße und oben so definierte Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern eine Steuerungseinheit umfassen, wobei diese Steuerungseinheit dazu ausgebildet sein kann, die Daten des ersten Sensors und/oder des zweiten Sensors zu verarbeiten, zu bewerten und zu vergleichen und dadurch Merkmalsparameter der in der Anlage ablaufenden Förder- und/oder Verarbeitungsprozesse und/oder der dort beförderten, behandelten, verarbeiteten und dabei ggf. veränderten Artikel oder Behälter zu gewinnen, wiederum mit dem Ziel, hierdurch die durchgeführten Prozesse verbessern und optimieren zu können. In order to enable this sensor data processing in a meaningful manner, the packaging system according to the invention or the system according to the invention and defined above for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers can comprise a control unit, whereby this control unit can be designed to process the data of the first sensor and / or the second sensor to process, evaluate and compare and thereby to determine characteristic parameters of the conveying and / or processing processes taking place in the system and / or the articles or containers transported, treated, processed and possibly changed there win, again with the aim of being able to improve and optimize the processes carried out.
Die eingesetzte Sensorik kann bspw. durch Lichtschrankensysteme oder durch bildverarbeitende Systeme unterschiedlicher Art gebildet sein. Als bildverarbeitende Systeme eignen sich bspw. Kamerasystem mit jeweils nachgeschalteter Bildauswertung, die hochaufgelöste Sensordaten zur Ermittlung der interessierenden Prozessparameter liefern können. The sensors used can be formed, for example, by light barrier systems or by image processing systems of different types. Suitable image processing systems are, for example, camera systems with downstream image evaluation, which can provide high-resolution sensor data to determine the process parameters of interest.
Der erfindungsgemäßen Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern kann außerdem eine automatisiert und auf Grundlage der ermittelten und verarbeiteten Sensordaten ansteuerbare Handhabungseinrichtung oder Fehlerbeseitigungseinrichtung unterschiedlicher Wirkungsweise und/oder Bauart zugeordnet sein. Eine solche Handhabungseinrichtung oder Fehlerbeseitigungseinrichtung kann bspw. durch einen stationär angeordneten oder mobilen und entlang der Anlagenmodule an unterschiedlichen Positionen einsetzbaren
Roboter mit beweglichem Greifarm gebildet sein, der in der Lage ist, viele der sensorisch festgestellten Fehler oder Blockaden, die sich etwa durch umgefallene oder verklemmte Behälter ergeben können, kurzfristig durch Entnahme des betroffenen Behälters zu beseitigen. The system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers can also be assigned a handling device or troubleshooting device with different modes of operation and/or design that can be controlled automatically and based on the determined and processed sensor data. Such a handling device or troubleshooting device can, for example, be a stationary or mobile device that can be used at different positions along the system modules A robot with a movable gripper arm can be formed, which is able to quickly eliminate many of the sensor-detected errors or blockages that can arise from containers that have fallen over or become jammed by removing the affected container.
Eine solche Handhabungseinrichtung oder Fehlerbeseitigungseinrichtung kann bspw. auch durch ein sog. FTS, d.h. durch ein fahrerloses Transportsystem oder ein fahrerloses Transportfahrzeug gebildet sein, auf dem ein roboterartiger Greifarm montiert sein kann, um die beschriebenen Fehler oder Blockaden zu beseitigen oder aufzulösen. Such a handling device or error elimination device can, for example, also be formed by a so-called AGV, i.e. by a driverless transport system or a driverless transport vehicle, on which a robot-like gripper arm can be mounted in order to eliminate or resolve the errors or blockages described.
Im Falle einer Verpackungsanlage kann eine Entnahmeeinrichtung bspw. durch einen Roboter mit beweglichem Greifarm gebildet sein, wobei ein solcher Roboter vorzugsweise derart ansteuerbar ist, dass er als fehlerhaft erkannte Behälter oder Behälterzusammenstellungen wie bspw. mit Folie umhüllte Schrumpfgebinde ergreifen und in einen hierfür bereitstehenden Ausschussbehälter überführen kann. Ebenso denkbar sind Ausführungsvarianten, bei denen die Entnahmeeinrichtung durch einen Schieber o. dgl. gebildet ist, welcher Schieber querbeweglich zu einer Transportrichtung der Behälter, der Behälterzusammenstellungen oder bspw. der Schrumpfgebinde innerhalb der Verpackungsanlage ausgebildet ist, so dass ein solcher Schieber die als fehlerhaft erkannten Behälter, Behälterzusammenstellungen oder Schrumpfgebinde in einen neben einer Transporteinrichtung für die Schrumpfgebinde angeordneten Ausschussbehälter überführen kann. In the case of a packaging system, a removal device can be formed, for example, by a robot with a movable gripper arm, such a robot preferably being controllable in such a way that it grabs containers or container combinations that are recognized as defective, such as shrink-wrapped containers covered with foil, and transfers them to a reject container that is available for this purpose can. Also conceivable are embodiment variants in which the removal device is formed by a slide or the like, which slide is designed to be transversely movable to a transport direction of the containers, the container assemblies or, for example, the shrink packs within the packaging system, so that such a slide is designed to be defective Containers, container assemblies or shrink packs can be transferred to a reject container arranged next to a transport device for the shrink packs.
Alle diese automatisiert und ferngesteuert arbeitenden Handhabungseinrichtungen oder Fehlerbeseitigungseinrichtungen weisen den Vorteil auf, dass bei zahlreichen festgestellten Fehlern eine unmittelbar oder zeitnahe Beseitigung erfolgen kann, ohne dass ein Anlagenstopp notwendig ist, was die Effektivität des Anlagenbetriebs deutlich verbessern und wesentlich dazu beitragen kann, der gewünschten Optimierung der mit der Anlage ausgeführten Prozesse näherzukommen oder diese Optimierung zu erreichen. All of these automated and remote-controlled handling devices or error elimination devices have the advantage that, if numerous errors are detected, they can be eliminated immediately or promptly without the need to stop the system, which can significantly improve the effectiveness of the system operation and contribute significantly to the desired optimization to get closer to the processes carried out with the system or to achieve this optimization.
Es sei darauf hingewiesen, dass die hier so bezeichnete Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern auch ganz allgemein als Getränkebehandlungsmaschine bezeichnet werden kann. Darüber hinaus kann eine solche Anlage auch allgemein der Getränkeproduktion dienen, etwa im Falle einer Brauanlage. It should be noted that the system referred to here for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers can also be generally referred to as a beverage processing machine. In addition, such a system can also be used for beverage production in general, for example in the case of a brewing system.
Da eine solche Anlage typischerweise durch eine größere Mehrzahl an fördertechnisch miteinander verbundenen Modulen gebildet ist, seien hier beispielhaft
einige dieser Module genannt. Ein solches Einzelmodul einer erfindungsgemäßen Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern kann bspw. ein Entgaser für Getränke oder Getränkezutaten sein, ein Modul zur Kurzzeiterhitzung, ein sog. Pasteur oder auch ein Modul zur Direkterhitzung von Getränken und/oder der die Getränke aufnehmenden Behälter. Since such a system is typically formed by a large number of modules that are connected to one another in terms of conveyor technology, this is an example some of these modules are mentioned. Such an individual module of a system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers can be, for example, a degasser for beverages or beverage ingredients, a module for short-term heating, a so-called pasteurizer or even a module for the direct heating of beverages and/or or the container holding the drinks.
Weitere Moduleinheiten einer erfindungsgemäßen Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern und/oder zur Getränkeproduktion können bspw. ein Puffertank sein, ein Ventil für Getränkeleitungen oder mehrere solche Ventile für Getränkeleitungen oder getränkeführende Rohrleitungen. Auch ein Sudhaus einer Brauanlage kann als Einzelmodul einer erfindungsgemäßen Anlage betrachtet werden, ebenso wie ein Maischkessel, die Seperatoren einer Brauanlage, eine Würzepfanne oder andere Einzelkomponenten. Further modular units of a system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers and/or beverage production can be, for example, a buffer tank, a valve for beverage lines or several such valves for beverage lines or beverage-carrying pipelines. A brewhouse of a brewing system can also be viewed as an individual module of a system according to the invention, as can a mash kettle, the separators of a brewing system, a wort kettle or other individual components.
Weiter Anlagenteile können durch Homogenisatoren, Wärmetauscher, Pumpen, Karbonisierer, CIP-Anlage und anderes mehr gebildet sein. Further system parts can be formed by homogenizers, heat exchangers, pumps, carbonizers, CIP systems and more.
Schließlich sind auch alle Förderabschnitte, die für die Verbindung aufeinanderfolgender Anlagenmodule erforderlich sind, als Einzelmodule im Sinne obiger Definition zu betrachten, so dass auch diese Förderabschnitte sinnvollerweise sensorisch zu überwachen und ggf. auftretende Störungen mittels geeigneter Handhabungseingriffe automatisiert oder teilautomatisiert zu beheben sind. Als sensorische Überwachungseinrichtungen kommen bspw. Einzelgassensensoren in Frage, die jegliche Störungen oder Stauungen im Behältertransport erkennen können, unabhängig von der Anzahl jeweils parallel verlaufender Transport- oder Fördergassen. Finally, all conveying sections that are required for the connection of successive system modules are to be viewed as individual modules in the sense of the above definition, so that these conveying sections can also be monitored using sensors and any malfunctions that may occur can be remedied in an automated or semi-automated manner using suitable handling interventions. Sensory monitoring devices include, for example, single-lane sensors that can detect any disruptions or congestion in container transport, regardless of the number of parallel transport or conveyor lanes.
Alle diese genannten Anlagenteile, Einzelmodule und Anlagenkomponenten, die jeweils Teil eines größeren Anlagenzusammenhangs sein können, können jeweils mit Sensoren ausgestattet sein, sofern dies jeweils zweckmäßig ist. Die Daten dieser Sensoren können in der beschriebenen Weise ausgewertet und zur Steuerung der genannten Anlagenmodule verwendet werden, etwa um verschleißbedingte Störungen zu reduzieren, aber auch zur Vermeidung von Störungen, die auf allgemeines Bauteilversagen zurückgehen, auf menschliche Fehlbedienungen oder auf anderen Ursachen beruhen können. All of these system parts, individual modules and system components mentioned, which can each be part of a larger system context, can each be equipped with sensors, provided this is appropriate. The data from these sensors can be evaluated in the manner described and used to control the system modules mentioned, for example to reduce wear-related faults, but also to avoid faults that can be attributed to general component failure, human error or other causes.
Sofern ein geringerer Automatisierungsgrad bei der Anlagensteuerung und Prozessoptimierung angestrebt ist, können nach Auswertung und Kategorisierung aller aufgetretenen und sensorisch ermittelten Fehler und Störungen wahlweise auch
entsprechende Visualisierungen generiert werden, etwa an einer hierfür geeigneten Anzeigeeinrichtung, an einem Eingabeterminal mit zugehörigem Bildschirm etc., was üblicherweise auch als Benutzerschnittstelle (HMI - Human Machine Interface) mit zugehöriger Informationsdarstellung bezeichnet wird. Durch entsprechende grafische Anzeige und/oder Aufbereitung mitsamt grafischer Wiedergabe der Daten kann einem Operator oder Anlagenführer eine leicht erkennbare und schnell zu erfassende Information über einen Verschleißzustand der betroffenen Anlagenmodule oder über den generellen Pflegezustand übermittelt werden, was ihm die Beurteilung der Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der ablaufenden Prozesse ermöglicht oder erleichtert. If a lower level of automation is desired in system control and process optimization, after evaluating and categorizing all errors and malfunctions that have occurred and are determined by sensors, you can also choose to do so Corresponding visualizations are generated, for example on a suitable display device, on an input terminal with an associated screen, etc., which is also usually referred to as a user interface (HMI - Human Machine Interface) with associated information display. Through appropriate graphical display and/or processing, including graphical reproduction of the data, an operator or system operator can be provided with easily recognizable and quickly graspable information about the state of wear of the affected system modules or about the general condition of care, which allows him to assess the operational safety and reliability of the processes in progress Processes enabled or facilitated.
Wiederum sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass einige der oder alle dieser zuvor genannten Variationen oder Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Anlage wahlweise auch miteinander kombiniert werden können, um das oben formulierten Ziel zumindest teilweise zu erreichen und/oder um den gewünschten Effekt der Erfindung zu erzielen. Dies gilt sinnvollerweise allerdings nur für die Fälle, die der Fachmann als sinnvoll miteinander zu kombinieren erkennt. Again, it should be noted at this point that some or all of these aforementioned variations or embodiment variants of the system according to the invention can optionally also be combined with one another in order to at least partially achieve the goal formulated above and/or to achieve the desired effect of the invention. However, this only applies to cases that the expert recognizes as sensible to combine with one another.
Außerdem ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder bilden können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Anlage von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Anlage. It should also be noted at this point that all aspects and design variants that have been explained in connection with the system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers equally relate to or can form partial aspects of the method according to the invention. Therefore, if certain aspects and/or connections and/or effects are mentioned at one point in the description or in the claim definitions for the system according to the invention, this applies equally to the method according to the invention. The same applies in the opposite way, so that all aspects and embodiment variants that have been explained in connection with the method according to the invention equally relate to or can be partial aspects of the system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers. Therefore, if certain aspects and/or connections and/or effects are mentioned at one point in the description or in the claim definitions for the method according to the invention, this applies equally to the system according to the invention.
Die nachfolgenden Ausführungen fassen nochmal einige Aspekte der zuvor bereits in verschiedenen Ausführungsvarianten erläuterten Erfindung zusammen, konkretisieren
einige Aspekte, sollen jedoch nicht im Widerspruch zu den bereits gemachten Ausführungen gesehen werden, sondern in Zusammenschau, bei Zweifeln ggf. als speziellere Ausführungsvarianten und/oder Abwandlungen. So kann die erfindungsgemäße Anlage insbesondere zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten eingesetzt werden. The following statements summarize and concretize some aspects of the invention that has already been explained previously in various embodiment variants Some aspects, however, should not be seen in contradiction to the statements already made, but rather viewed together, and in case of doubt, possibly as more specific design variants and/or modifications. The system according to the invention can be used in particular for the production, filling, handling, packaging and/or conveying of containers with liquid or pasty products contained therein.
Bei solchen Behältern, die mit einer erfindungsgemäßen Behälterbehandlungsanlage unter Anwendung des hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens verarbeitet werden, handelt es sich vorzugsweise um verschlossene Behälter mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten, insbesondere um Behälter aus Kunststoff, Glass oder Metall. Besonders bevorzugt kann es sich um Getränkebehälter in Form von Flaschen oder Dosen handeln. Such containers, which are processed with a container treatment system according to the invention using the method according to the invention described here, are preferably closed containers with liquid or pasty products contained therein, in particular containers made of plastic, glass or metal. Particularly preferably, they can be beverage containers in the form of bottles or cans.
Die hier beispielhaft erläuterte Behälterbehandlungsanlage kann vorzugsweise mindestens ein erstes Anlagenmodul umfassen, das bspw. durch ein Etikettiermodul o. dgl. gebildet ist, in das zuvor abgefüllte Behälter mittels eines Behälterzulaufs in einer definierten Transportrichtung hineinbefördert werden, um dort etikettiert zu werden. Ein Transportabschnitt mit mehreren parallelen Einzelgassen, die jeweils durch definiert voneinander beabstandete Gassenbleche voneinander abgetrennt und gemäß der Behälterdurchmesser sinnvoll voneinander beabstandet sind, kann in Transportrichtung zu einem sich an das erste Anlagenmodul anschließenden zweiten Anlagenmodul führen. The container treatment system explained here as an example can preferably comprise at least a first system module, which is formed, for example, by a labeling module or the like, into which previously filled containers are conveyed by means of a container inlet in a defined transport direction in order to be labeled there. A transport section with several parallel individual lanes, which are each separated from one another by lane plates that are spaced apart in a defined manner and are sensibly spaced apart from one another according to the container diameter, can lead in the transport direction to a second system module adjoining the first system module.
Dieses zweite Anlagenmodul kann bspw. durch eine Gruppierstation gebildet sein, in der eine definierte Anzahl an Behältern gruppiert werden, um in einem nachfolgenden dritten Anlagenmodul verpackt zu werden. Somit kann das dritte Anlagenmodul bspw. durch eine Verpackungsstation gebildet sein, in welcher die zuvor gruppierten Behälter in geeigneter Weise verpackt und zu Verpackungseinheiten weiterverarbeitet werden können, etwa durch Ausstattung mit einem Verpackungszuschnitt aus Karton, durch Umhüllung mit unter Wärmeeinwirkung schrumpfbarer Verpackungsfolie, durch Aufbringen einer um die Behälter gespannten Umreifung oder durch Einsatz anderer, hier nicht genannter Verpackungsmittel oder Umverpackungen. This second system module can be formed, for example, by a grouping station in which a defined number of containers are grouped in order to be packed in a subsequent third system module. Thus, the third system module can be formed, for example, by a packaging station in which the previously grouped containers can be packaged in a suitable manner and further processed into packaging units, for example by equipping them with a packaging blank made of cardboard, by wrapping them with heat-shrinkable packaging film, by applying a strapping stretched around the containers or through the use of other packaging materials or outer packaging not mentioned here.
Sofern sich das durch die Verpackungsstation gebildete dritte Anlagenmodul nicht unmittelbar an das durch die Gruppierstation gebildete zweite Anlagenmodul anschließt, kann sich auch zwischen dem beiden Anlagenmodulen ein weiterer Transportabschnitt befinden, auf dem die gruppierten Behälter in Transportrichtung von der Gruppierstation
zur Verpackungsstation weiterbefördert werden. An das dritte Anlagenmodul oder die Verpackungsstation können sich weitere Anlagenteile oder Module anschließen, etwa zur Palettierung der zuvor in der Verpackungsstation gebildeten Verpackungseinheiten. If the third system module formed by the packaging station does not directly connect to the second system module formed by the grouping station, there can also be a further transport section between the two system modules on which the grouped containers are transported in the transport direction from the grouping station be transported to the packaging station. Additional system parts or modules can be connected to the third system module or the packaging station, for example for palletizing the packaging units previously formed in the packaging station.
Die Anlage ist mit mehreren Sensoren ausgestattet, die sich jeweils im Transportabschnitt zur sensorischen Überwachung des Behältertransports innerhalb der Transportgassen angeordnet befinden können. Mittels der Sensoren kann in einem ersten Verfahrensschritt sensorisch ermittelt werden, ob Störungen im überwachten Anlagenbereich vorliegen, hier innerhalb der einzelnen Transportgassen des Transportabschnittes. Diese im ersten Verfahrensschritt ermittelten Prozessparameter, welche sich auf den ordnungsgemäßen Transport der Behälter innerhalb des Transportabschnittes beziehen, können fortlaufend oder auch zyklisch in wiederkehrenden Zeitabständen erfasst werden. The system is equipped with several sensors, each of which can be located in the transport section for sensory monitoring of the container transport within the transport lanes. In a first process step, the sensors can be used to determine whether there are faults in the monitored system area, here within the individual transport lanes of the transport section. These process parameters determined in the first process step, which relate to the proper transport of the containers within the transport section, can be recorded continuously or cyclically at recurring time intervals.
Der oder die Prozessparameter können bspw. mittels optischer Sensoren ermittelt werden, wobei diese optischen Sensoren in vorteilhafter Weise durch jeweils den einzelnen Transportgassen des definierten Transportabschnittes zugeordneten Kameras mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet sein können, um solchermaßen etwa Stauungen durch verklemmte oder umgefallene Behälter innerhalb der einzelnen Transportgassen zu erkennen. Die Sensoren oder Kameras liefern jeweils Bildsignaldaten an eine nachgeschaltete Auswerteeinrichtung, die für die Datenauswertung der gelieferten Bildsignaldaten verantwortlich ist. The process parameter or parameters can be determined, for example, by means of optical sensors, whereby these optical sensors can advantageously be formed by cameras with downstream image evaluation assigned to the individual transport lanes of the defined transport section, in order to prevent jams caused by jammed or fallen containers within the individual transport lanes to recognize. The sensors or cameras each deliver image signal data to a downstream evaluation device, which is responsible for data evaluation of the image signal data supplied.
In einem zweiten Verfahrensschritt kann der jeweils ermittelte Prozessparameter in Gestalt der von den Sensoren oder den Kameras gelieferten Bildsignaldaten in der Auswerteeinrichtung gespeichert und in einem dritten Verfahrensschritt mittels einer dort implementierten Datenauswertung verarbeitet werden. In a second method step, the respectively determined process parameter can be stored in the evaluation device in the form of the image signal data supplied by the sensors or cameras and processed in a third method step by means of a data evaluation implemented there.
Bei der innerhalb der Auswerteeinrichtung durchgeführten Datenauswertung gemäß dem dritten Verfahrensschritt können die gespeicherten Werte der Bildsignaldaten insbesondere hinsichtlich einer typischen Häufung an Abweichungen von definierten Sollwertbereichen innerhalb definierter Zeiträume und/oder im Zusammenhang mit zuvor vorgenommenen Prozessmodifikationen ausgewertet werden. Im Rahmen der Auswertung der gespeicherten Werte bzw. Bildsignaldaten wird somit eine Anzahl an festgestellten Über- oder Unterschreitungen der durch die jeweiligen Sollwertbereiche vorgegebenen Grenzwerte und/oder ein Ausmaß der Abweichung vom jeweiligen
Sollwertbereich ermittelt, um solchermaßen typische Störungsmuster erkennen und ggf. beheben zu können. During the data evaluation carried out within the evaluation device according to the third method step, the stored values of the image signal data can be evaluated in particular with regard to a typical accumulation of deviations from defined target value ranges within defined time periods and/or in connection with previously made process modifications. As part of the evaluation of the stored values or image signal data, a number of exceeding or falling below the limit values specified by the respective target value ranges and / or an extent of the deviation from the respective one are determined The setpoint range is determined in order to be able to recognize typical fault patterns and, if necessary, rectify them.
Bei einer Überschreitung einer definierten Anzahl an Abweichungen vom jeweiligen Sollwertbereich oder bei einer Abweichung vom jeweiligen Sollwertbereich, die ein gegebenes Ausmaß überschreitet oder bei einer Kombination der genannten Abweichungen wird in einem vierten Verfahrensschritt ein Ereignis definiert und daraus ein bestimmter Steuerparameter für prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben im Verfahren generiert. Dieser Steuerparameter kann bspw. Steuerdaten für einen Aktor, für eine Verstelleinrichtung o. dgl. liefern, mit deren Hilfe eine prozessbeeinflussende Maßnahme getroffen werden kann, etwa ein Einstellvorgang zur Breitenjustierung der Gassenbleche oder eine andere geeignete Maßnahme. If a defined number of deviations from the respective setpoint range is exceeded or if a deviation from the respective setpoint range exceeds a given extent or in the event of a combination of the deviations mentioned, an event is defined in a fourth method step and from this a specific control parameter for process-influencing or process-changing control specifications is defined Procedure generated. This control parameter can, for example, provide control data for an actuator, for an adjustment device or the like, with the help of which a process-influencing measure can be taken, such as an adjustment process for adjusting the width of the lane plates or another suitable measure.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren kann wahlweise weiterhin vorgesehen sein, dass die im ersten Verfahrensschritt sensorisch ermittelten Werte oder Bildsignaldaten, die den wenigstens einen Prozessparameter repräsentieren, in einer Datenbank innerhalb der Auswerteeinrichtung gespeichert und der Datenauswertung fortlaufend zur Verfügung gestellt werden. Das im vierten Verfahrensschritt definierte Fehlerereignis kann somit jederzeit aus der Datenauswertung abgeleitet werden, wobei unterschiedliche Sollwerte vorgegeben und/oder die zugelassene Anzahl an Abweichungen vom jeweiligen Sollwertbereich bedarfsweise variiert werden können. In the method described here, it can optionally also be provided that the values or image signal data determined by sensors in the first method step, which represent the at least one process parameter, are stored in a database within the evaluation device and continuously made available for data evaluation. The error event defined in the fourth method step can therefore be derived at any time from the data evaluation, with different target values being specified and/or the permitted number of deviations from the respective target value range being varied as required.
Mit dem Verfahren kann auf diese Weise ein innerhalb des vorgegebenen Sollwertbereiches befindlicher sensorisch ermittelter Parameterwert mit einem annähernd störungsfrei ablaufenden Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses korreliert sein. Dieser Teilabschnitt kann bspw. durch den erwähnten Transportabschnitt gebildet sein, der sich zwischen dem ersten Anlagenmodul und dem zweiten Anlagenmodul der Behälterbehandlungsanlage befindet. In this way, with the method, a sensor-determined parameter value located within the predetermined setpoint range can be correlated with a section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process that runs approximately smoothly. This subsection can be formed, for example, by the transport section mentioned, which is located between the first system module and the second system module of the container treatment system.
Zudem kann mit dem Verfahren eine unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibende Häufung an Überschreitungen des Sollwertbereiches mit einem störungsarm ablaufenden und vorgegebene Güteanforderungen einhaltenden Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses korreliert sein, wobei dieser Teilabschnitt hier durch den Transportabschnitt gebildet sein kann, wahlweise aber auch andere Bereiche der Anlage abbilden kann. In addition, with the method, an accumulation of exceedances of the setpoint range that remains below a predetermined limit value can be correlated with a subsection of the respective production, handling, packaging and / or conveying process that runs smoothly and meets predetermined quality requirements, this subsection being formed here by the transport section can be, but can also optionally represent other areas of the system.
Die Verarbeitung des im vierten Verfahrensschritt definierten Ereignisses innerhalb der Datenauswertung der Auswerteeinrichtung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.
So kann bei einer ersten Variante des Verfahrens vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis der erwähnte Steuerparameter in Form eines Fehlerereignisses abgeleitet wird, das zu einem Anhalten zumindest des betroffenen Teilabschnittes des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses oder des gesamten Prozesses der Anlage führt. Ein Anhalten des Prozesses in seiner Gesamtheit kann insbesondere bei kritischen Parameterabweichungen oder zu großen Abweichungen sinnvoll sein, die keine Fortsetzung des Prozesses mehr sinnvoll erscheinen lassen, etwa weil tiefgreifende Störungen zu erwarten oder die gravierenden Störungsfolgen zunächst beseitigt werden müssen, bevor der Prozess wieder anlaufen kann. Dies kann etwa durch eine nicht ohne weiteres behebbare Blockade einer der Transportgassen des Transportabschnittes gegeben sein, so dass innerhalb der Gruppierstation keine vollständigen Behältergruppierungen mehr gebildet werden können. The event defined in the fourth method step can be processed in different ways within the data evaluation of the evaluation device. In a first variant of the method, it can be provided that the control parameter mentioned is derived from the defined event in the form of an error event, which leads to a stopping of at least the affected section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process or the entire process of the system. Stopping the process in its entirety can be particularly useful in the case of critical parameter deviations or excessive deviations that make it no longer sensible to continue the process, for example because profound disruptions are to be expected or the serious consequences of the disruption must first be eliminated before the process can start again . This can be the case, for example, due to a blockage in one of the transport lanes of the transport section that cannot be easily remedied, so that complete container groupings can no longer be formed within the grouping station.
Bei einer zweiten Variante des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis zumindest ein Steuerparameter abgeleitet wird, aus dem prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben für das Verfahren gebildet werden. Solche Steuervorgaben können insbesondere sinnvolle Korrekturen im Prozessablauf einleiten oder bewirken, die entweder zu einer Aufrechterhaltung des jeweils ablaufenden Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses oder zu dessen Verbesserung, d.h. zu einer Verringerung der Störungseinflüsse oder der Störungsanfälligkeit, beitragen können. In a second variant of the method, it can be provided that at least one control parameter is derived from the defined event, from which process-influencing or process-changing control specifications for the method are formed. Such control specifications can, in particular, initiate or bring about sensible corrections in the process flow, which can either contribute to maintaining the production, handling, packaging and/or conveying process in progress or to improving it, i.e. to a reduction in the influence of disruptions or the susceptibility to disruptions.
Ein oben schon genanntes Beispiel hierfür kann etwa die Justierung der Gassenbleche mittels motorischer Verstellung sein. Ein weiteres Beispiel für eine solche Maßnahme wäre die Nutzung der Steuerparameter als Steuervorgaben für einen Entnahmeroboter, der einen umgefallen oder verklemmten Behälter aus der betreffenden Transportgasse entnehmen und den einwandfreien Transport in Transportrichtung innerhalb der zuvor störungsbehafteten Transportgasse wiederherstellen kann. An example of this mentioned above could be the adjustment of the alley plates using motorized adjustment. Another example of such a measure would be the use of the control parameters as control specifications for a removal robot that can remove a fallen or jammed container from the relevant transport lane and restore perfect transport in the transport direction within the previously faulty transport lane.
Bei einer weniger invasiven dritten Variante des Verfahrens kann außerdem vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis ein Steuerparameter in Form eines Fehlerereignisses abgeleitet wird, das zumindest gespeichert und vorzugsweise über eine Benutzerschnittstelle wie eine Anzeigeeinrichtung o. dgl. visualisiert oder auf sonstige Weise einem Benutzer zugänglich gemacht wird. Bei dieser Variante des Verfahrens können die Fehlerereignisse auf unterschiedliche Weise vom Benutzer verarbeitet und/oder modifiziert werden, bevor sie ggf. als prozessverändernde oder prozessbeeinflussende Stellgrößen verwendet werden.
Erwähnenswert und im Zusammenhang mit dem vierten Verfahrensschritt des Verfahrens zu sehen ist die weitere Möglichkeit, im Wesentlichen nicht nur jegliche prozessbeeinflussende Störungen durch sensorische Überwachung der entsprechenden Prozessabschnitte und Prozessphasen zu erkennen, hier etwa des erwähnten Transportabschnittes, sondern diese Störungsmeldungen (z.B. Bildsignaldaten) auch zu sammeln, zu speichern und darüber hinaus zu klassifizieren, um weitergehende Informationen und Erkenntnisse über die Art der Störungen, ihren Schweregrad und die Wahrscheinlichkeit ihres wiederholten Auftretens zu gewinnen. Die Datenauswertung kann die aufgetretenen und sensorisch erfassten Störungen im Prozessablauf in geeigneter Weise klassifizieren und in verschleißbedingt auftretende Störungen oder in untypische Störungen unterteilen. In Abhängigkeit von der vorgenommenen Klassifizierung stehen dann unterschiedliche Handlungsoptionen zur Verfügung, die weiter unten anhand von weiteren Ausführungsbeispielen betrachtet werden sollen. In a less invasive third variant of the method, it can also be provided that a control parameter is derived from the defined event in the form of an error event, which is at least stored and preferably visualized via a user interface such as a display device or the like or otherwise accessible to a user is made. In this variant of the method, the error events can be processed and/or modified by the user in different ways before they are used as process-changing or process-influencing manipulated variables. Worth mentioning and to be seen in connection with the fourth method step of the method is the further possibility of essentially not only detecting any process-influencing faults through sensory monitoring of the corresponding process sections and process phases, here for example the transport section mentioned, but also of these fault reports (e.g. image signal data). collect, store and further classify in order to gain further information and insights about the type of disorders, their severity and the likelihood of their recurring occurrence. The data evaluation can appropriately classify the faults that have occurred and are detected by sensors in the process flow and divide them into faults that occur due to wear or atypical faults. Depending on the classification made, different options for action are then available, which will be considered below using further exemplary embodiments.
Wahlweise kann die Anlage auch andere Elemente und Module aufweisen, die oben noch nicht genannt wurden, so unter anderem eine Behälterzuführung. Eine solche Behälterzuführung kann bspw. einen Massenstrombereich umfassen, in welchem zahlreiche Behälter im Massenstrom zugeführt und in einen ersten Gassenbereich, der insbesondere den oben mehrfach genannten ersten Transportabschnitt bilden kann, in erste breite Transportgassen eingedrängelt werden. Innerhalb der ersten breiten Transportgassen können dabei wahlweise noch mehrere Behälter zumindest teilweise nebeneinander in Transportrichtung bewegt werden. In einem zweiten Gassenbereich werden die Behälter in parallele Einzelgassen eingedrängelt, wobei die Behälter in jeder Einzelgasse einreihig hintereinander transportiert werden. Optionally, the system can also have other elements and modules that have not been mentioned above, including a container feeder. Such a container feed can, for example, include a mass flow area in which numerous containers are fed in the mass flow and pushed into first wide transport lanes in a first lane area, which can in particular form the first transport section mentioned several times above. Within the first wide transport lanes, several containers can optionally be moved at least partially next to each other in the transport direction. In a second aisle area, the containers are pushed into parallel individual aisles, with the containers being transported in a row one behind the other in each individual aisle.
Der erste Gassenbereich und der zweite Gassenbereich umfassen vorzugsweise jeweils Gassenbleche, die die einzelnen Gassen voneinander abtrennen. Die Gassenbleche sind typischerweise hängend oberhalb einer Horizontalfördereinrichtung angeordnet, sinnvollerweise jeweils in paralleler Anordnung zueinander. Die Horizontalfördereinrichtung kann bspw. durch ein Förderband o.ä. gebildet sein, das geeignet ist zum stetigen Behältertransport in Transportrichtung. The first lane area and the second lane area preferably each include lane plates which separate the individual lanes from one another. The lane plates are typically arranged hanging above a horizontal conveyor device, usefully in a parallel arrangement to one another. The horizontal conveyor device can be formed, for example, by a conveyor belt or similar, which is suitable for the constant transport of containers in the transport direction.
Anschließend werden die nunmehr in parallelen Reihen angeordneten Behälter über einen Abförderbereich der weiteren Verarbeitung zugeführt, bspw. der Verpackung von Behältergruppen innerhalb eines Folieneinschlagmoduls o.ä. Somit kann der Abförderbereich wahlweise auch dem weiteren Transportabschnitt entsprechen, der die
Behälter in der zuvor beschriebenen Anlagen- und Verfahrensvariante zu einer Verpackungsstation befördert. The containers, which are now arranged in parallel rows, are then fed via a discharge area for further processing, for example the packaging of groups of containers within a film wrapping module or similar. The discharge area can therefore optionally also correspond to the further transport section, which is the Containers are transported to a packaging station in the system and process variant described above.
Direkt im Einlaufrahmen des nachfolgenden Verpackungsmoduls oder im Einlaufrahmen des Abförderbereichs bzw. des weiteren Transportabschnittes zum nachfolgenden Verpackungsmodul oder an anderer geeigneter Stelle wird die Position der Behälter detektiert, vorzugsweise mittels optischer Sensoren. Wahlweise kann diese sensorische Erfassung durch senkrecht wirkende Abstandssensoren erfolgen, die jeweils die optischen Sensoren bilden können. Es kann bspw. vorgesehen sein, dass einzelne Abstandssensoren jeweils mit senkrecht nach unten wirkenden Lichtstrahlen arbeiten, die jeweils mit den darunter hinwegbeförderten Behältern wechselwirken. The position of the containers is detected directly in the inlet frame of the subsequent packaging module or in the inlet frame of the discharge area or the further transport section to the subsequent packaging module or at another suitable location, preferably by means of optical sensors. This sensory detection can optionally be carried out by vertically acting distance sensors, which can each form the optical sensors. For example, it can be provided that individual distance sensors each work with light beams acting vertically downwards, which interact with the containers transported underneath.
Die von den optischen Sensoren oder den Abstandssensoren im Rahmen des ersten Verfahrensschrittes ermittelten Bildsignaldaten werden in dem zweiten Verfahrensschritt an die Auswerteeinrichtung übermittelt, die gleichzeitig eine Steuerungseinheit bildet. Die Auswerteeinrichtung oder Steuerungseinheit ordnet im Rahmen des dritten Verfahrensschritts eine ermittelte Störung einer jeweiligen Einzelgasse zu. The image signal data determined by the optical sensors or the distance sensors in the first method step are transmitted in the second method step to the evaluation device, which at the same time forms a control unit. As part of the third method step, the evaluation device or control unit assigns a determined fault to a respective individual aisle.
Die ermittelten Daten bzw. Prozessparameter können insbesondere in einer der Auswerteeinrichtung zugeordneten Datenbank gespeichert und der zuvor schon erläuterten Datenauswertung durch die Auswerteeinrichtung oder der hier so bezeichneten Steuerungseinheit fortlaufend zur Verfügung gestellt werden. The determined data or process parameters can in particular be stored in a database assigned to the evaluation device and continuously made available to the previously explained data evaluation by the evaluation device or the control unit referred to here.
Im Rahmen der Auswertung der von den mehreren Abstandssensoren an die Auswerteeinrichtung übermittelten Bildsignaldaten wird insbesondere erfasst, wenn ein Störereignis in einer bestimmten Einzelgasse oder in einer der Transportgassen gehäuft auftritt. Wie dies zuvor schon erläutert wurde, kann ein Grund hierfür bspw. in einer falschen Einstellung der Gassenbreite durch eine fehlerhafte Positionierung der Gassenbleche zu suchen sein. As part of the evaluation of the image signal data transmitted from the plurality of distance sensors to the evaluation device, it is recorded in particular when a disruptive event occurs frequently in a specific individual lane or in one of the transport lanes. As has already been explained before, one reason for this can be found, for example, in an incorrect setting of the aisle width due to incorrect positioning of the aisle plates.
Im Rahmen des vierten Verfahrensschrittes wird beispielsweise als Ereignis eine Information erzeugt, die einen Hinweis bereitstellt, dass die Gasseneinstellung eine bestimmten Einzelgasse überprüft werden muss. Insbesondere wird das Ereignis aus der Datenauswertung abgeleitet. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass hierbei eine Ausgabe auf einer Anzeigeeinrichtung erfolgt, die wahlweise mit einer grafischen Benutzeroberfläche o.ä. ausgestattet sein kann, um die Daten für einen
Benutzer visualisieren und diesem Benutzereingaben erlauben zu können. Außerdem kann die Information zusätzlich mit einer akustischen Signalausgabe gekoppelt sein. As part of the fourth method step, for example, information is generated as an event that provides an indication that the aisle setting of a specific individual aisle needs to be checked. In particular, the event is derived from the data evaluation. According to one embodiment, it can be provided that an output is carried out on a display device, which can optionally be equipped with a graphical user interface or similar, in order to display the data for one Visualize users and allow user input. In addition, the information can also be coupled with an acoustic signal output.
Im Gegensatz zum herkömmlicherweise unumgänglichen Maschinenstopp kann somit bei aufgetretenen Fehlern eine Empfehlung ausgegeben werden, die Einstellungen innerhalb der Behälterbehandlungsanlage genauer zu prüfen. Insbesondere wird eine dem Benutzer mittels der Anzeigeeinrichtung und der grafischen Benutzeroberfläche eine Empfehlung ausgegeben, welche Bereiche innerhalb der Behälterbehandlungsanlage und/oder welche Einstellungen an welcher Stelle genauer geprüft werden sollten. In contrast to the conventionally unavoidable machine stop, if errors occur, a recommendation can be issued to check the settings within the container treatment system more closely. In particular, a recommendation is issued to the user by means of the display device and the graphical user interface as to which areas within the container treatment system and/or which settings should be checked in more detail and at which point.
Weiterhin kann es vorkommen, dass sich die Fehlermeldungen in Bezug auf eine bestimmte Gasse über eine längere Betriebsdauer auffällig häufen. Eine solche auffällige Häufung kann auf den Verschleiß eines Bauteils innerhalb dieser Gasse hindeuten, bspw. ein Verschleiß an einem Gassenblech oder auch von Röllchen eines Röllchenförderbandes oder der Mattenkette innerhalb des Gassenbereichs, so dass auf eine defekte oder fehlerhafte Horizontalfördereinrichtung geschlossen werden kann. Furthermore, it can happen that the error messages relating to a specific aisle increase noticeably over a longer period of operation. Such a noticeable accumulation can indicate wear on a component within this aisle, for example wear on an aisle plate or on rollers of a roller conveyor belt or the mat chain within the aisle area, so that a defective or faulty horizontal conveyor device can be concluded.
Im Rahmen des vierten Verfahrensschrittes wird bspw. als Ereignis eine Information erzeugt, die einen Hinweis bereitstellt, dass die Bauteile innerhalb der bestimmten Einzelgasse überprüft werden und gegebenenfalls getauscht werden müssen. As part of the fourth method step, for example, information is generated as an event that provides an indication that the components within the specific individual aisle are being checked and, if necessary, must be replaced.
Die in der Auswerteeinrichtung gesammelten und mittels der Datenauswertung analysierten Daten können zudem zur Konstruktionsoptimierung verwendet werden, insbesondere durch einen Vergleich mit einer Datenbank, welche vordefinierte Einstellungen bereitstellt. The data collected in the evaluation device and analyzed by means of data evaluation can also be used to optimize the design, in particular by comparing it with a database that provides predefined settings.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. In the following, exemplary embodiments will explain the invention and its advantages in more detail using the attached figures. The proportions of the individual elements in the figures do not always correspond to the real proportions, as some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.
Fig. 1A zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer denkbaren Ausführungsvariante eines Anlagenausschnittes einer erfindungsgemäßen Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern. Fig. 1A shows a highly schematic representation of a conceivable embodiment variant of a system section of a system according to the invention for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers.
Fig. 1 B zeigt ein Blockdiagramm, welches in schematischer Weise die Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Steuerung von Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozessen von Behältern darstellt.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Ansicht von oben eine Behälterzuführung einer weiteren Ausführungsvariante einer Behälterbehandlungsanlage. Fig. 1 B shows a block diagram which schematically represents the process steps of a method for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers. Fig. 2 shows a schematic view from above of a container feed of a further embodiment variant of a container treatment system.
Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht eines Teilbereichs der Behälterzuführung gemäß Fig. 2. Fig. 3 shows a perspective view of a partial area of the container feed according to Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Verwendung des in der Fig. 1 B schematisch veranschaulichten und vorbeschriebenen Verfahrens. Fig. 4 shows an embodiment of the use of the method schematically illustrated and described above in Fig. 1B.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Identical reference numbers are used for elements of the invention that are the same or have the same effect. Furthermore, for the sake of clarity, only reference numbers that are necessary for the description of the respective figure are shown in the individual figures. The embodiments shown merely represent examples of how the device according to the invention or the method according to the invention can be designed and do not represent a final limitation.
Die stark schematisierte Darstellung der Fig. 1A veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer hier mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichneten Anlage zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten. Diese Anlage wird in der nachfolgenden Beschreibung auch als Behälterbehandlungsanlage 10 bezeichnet. The highly schematic representation of FIG. 1A illustrates an exemplary embodiment of a system, marked here with the reference number 10, for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers with liquid or pasty products contained therein. This system is also referred to as container treatment system 10 in the following description.
Die Fig. 1 B verdeutlicht aufeinander folgenden Verfahrensschritte 101 , 102, 103 und 104 eines Verfahrens 100 zur Steuerung von Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozessen von Behältern mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten, insbesondere im Zusammenhang mit dem Betrieb einer Anlage 10 gemäß Fig. 1A. Es wird daher bei der folgenden Beschreibung wesentlicher Anlagenfunktionalitäten und der damit im Zusammenhang stehenden Verfahrensaspekte jeweils gleichermaßen auf die Figuren 1A und 1B Bezug genommen. 1 B illustrates successive method steps 101, 102, 103 and 104 of a method 100 for controlling production, handling, packaging and/or conveying processes of containers with liquid or pasty products contained therein, in particular in connection with operation a system 10 according to FIG. 1A. In the following description of essential system functionalities and the associated process aspects, reference will therefore be made equally to Figures 1A and 1B.
Bei den Behältern, die mit der erfindungsgemäßen Behälterbehandlungsanlage 10 unter Nutzung des Verfahrens 100 verarbeitet werden, handelt es sich vorzugsweise um verschlossene Behälter mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten, insbesondere um Behälter aus Kunststoff, Glass oder Metall. Besonders bevorzugt handelt es sich um Getränkebehälter in Form von Flaschen oder Dosen. The containers that are processed with the container treatment system 10 according to the invention using the method 100 are preferably closed containers with liquid or pasty products contained therein, in particular containers made of plastic, glass or metal. They are particularly preferably beverage containers in the form of bottles or cans.
Die Behälterbehandlungsanlage 10 gemäß Fig. 1A kann ein erstes Anlagenmodul 12 umfassen, das bspw. durch ein Etikettiermodul 14 o. dgl. gebildet ist, in das zuvor abgefüllte Behälter mittels eines Behälterzulaufs 16 in Transportrichtung TR (in Fig. 1A
von links nach rechts gemäß Pfeilrichtung) hineinbefördert werden, um dort etikettiert zu werden. Ein Transportabschnitt 18 mit mehreren parallelen Einzelgassen 20, die jeweils durch definiert voneinander beabstandete Gassenbleche 22 voneinander abgetrennt und gemäß der Behälterdurchmesser sinnvoll voneinander beabstandet sind, führt in Transportrichtung TR zu einem sich an das erste Anlagenmodul 12 anschließenden zweiten Anlagenmodul 24. The container treatment system 10 according to FIG. 1A can comprise a first system module 12, which is formed, for example, by a labeling module 14 or the like, into which previously filled containers are placed by means of a container inlet 16 in the transport direction TR (in FIG. 1A from left to right according to the direction of the arrow) in order to be labeled there. A transport section 18 with several parallel individual lanes 20, which are each separated from one another by lane plates 22 spaced apart in a defined manner and are sensibly spaced apart according to the container diameter, leads in the transport direction TR to a second system module 24 adjoining the first system module 12.
Dieses zweite Anlagenmodul 24 kann bspw. durch eine Gruppierstation 26 gebildet sein, in der eine definierte Anzahl an Behältern 28, die in den Transportgassen 20 jeweils in schematischer Weise zeichnerisch angedeutet sind, gruppiert werden, um in einem nachfolgenden dritten Anlagenmodul 30 verpackt zu werden. Somit kann das hier lediglich angedeutete dritte Anlagenmodul 30 bspw. durch eine Verpackungsstation 32 gebildet sein, wo die zuvor gruppierten Behälter 28 in geeigneter Weise verpackt und zu Verpackungseinheiten weiterverarbeitet werden können, etwa durch Ausstattung mit einem Verpackungszuschnitt aus Karton, durch Umhüllung mit unter Wärmeeinwirkung schrumpfbarer Verpackungsfolie, durch Aufbringen einer um die Behälter 28 gespannten Umreifung oder durch Einsatz anderer, hier nicht genannter Verpackungsmittel oder Umverpackungen. This second system module 24 can be formed, for example, by a grouping station 26, in which a defined number of containers 28, which are each indicated schematically in the transport lanes 20, are grouped in order to be packed in a subsequent third system module 30. Thus, the third system module 30, which is only indicated here, can be formed, for example, by a packaging station 32, where the previously grouped containers 28 can be packaged in a suitable manner and further processed into packaging units, for example by equipping them with a packaging blank made of cardboard, by wrapping them with shrinkable ones under the influence of heat Packaging film, by applying a strapping stretched around the containers 28 or by using other packaging materials or outer packaging not mentioned here.
Sofern sich das durch die Verpackungsstation 32 gebildete dritte Anlagenmodul 30 nicht unmittelbar an das durch die Gruppierstation 26 gebildete zweite Anlagenmodul 24 anschließt, kann sich auch zwischen dem beiden Anlagenmodulen 24 und 30 ein weiterer Transportabschnitt 34 befinden, auf dem die gruppierten Behälter 28 in Transportrichtung TR von der Gruppierstation 26 zur Verpackungsstation 32 weiterbefördert werden. An das dritte Anlagenmodul 30 oder die Verpackungsstation 32 können sich weitere Anlagenteile oder Module anschließen, etwa zur Palettierung der zuvor in der Verpackungsstation 32 gebildeten Verpackungseinheiten, was aber hier nicht näher dargestellt ist, da es sich lediglich um eine schematische Darstellung einiger beispielhaft zu verstehender Module einer Behälterbehandlungsanlage 10 handeln soll. If the third system module 30 formed by the packaging station 32 does not directly connect to the second system module 24 formed by the grouping station 26, there can also be a further transport section 34 between the two system modules 24 and 30, on which the grouped containers 28 can be transported in the transport direction TR be transported from the grouping station 26 to the packaging station 32. Additional system parts or modules can be connected to the third system module 30 or the packaging station 32, for example for palletizing the packaging units previously formed in the packaging station 32, but this is not shown in more detail here, since it is only a schematic representation of some modules that are to be understood as examples a container treatment plant 10 should act.
In der Fig. 1A sind mehrere Sensoren 36 erkennbar, die sich jeweils im Transportabschnitt 18 zur sensorischen Überwachung des Behältertransports innerhalb der T ransportgassen 20 angeordnet befinden. Gemäß Fig. 1 B wird mittels der Sensoren 36 in einem ersten Verfahrensschritt 101 sensorisch ermittelt, ob Störungen im überwachten Anlagenbereich vorliegen, hier innerhalb der einzelnen Transportgassen 20 des Transportabschnittes 18. Dieser im ersten Verfahrensschritt 101 ermittelte Prozessparameter, der sich auf den ordnungsgemäßen Transport der Behälter 28
innerhalb des Transportabschnittes 18 bezieht, kann fortlaufend oder auch zyklisch in wiederkehrenden Zeitabständen erfasst werden. In Fig. 1A, several sensors 36 can be seen, each of which is arranged in the transport section 18 for sensory monitoring of the container transport within the transport lanes 20. 1 B, the sensors 36 are used in a first method step 101 to determine whether there are faults in the monitored system area, here within the individual transport lanes 20 of the transport section 18. This process parameter determined in the first method step 101, which relates to the proper transport of the Container 28 within the transport section 18, can be recorded continuously or cyclically at recurring time intervals.
Der oder die Prozessparameter können bspw. mittels optischer Sensoren 36 ermittelt werden, wobei diese optischen Sensoren 36 in vorteilhafter Weise durch jeweils den einzelnen Transportgassen 20 des Transportabschnittes 18 zugeordneten Kameras 38 mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet sein können, um solchermaßen etwa Stauungen durch verklemmte oder umgefallene Behälter 28 innerhalb der einzelnen Transportgassen 20 zu erkennen. Die Sensoren 36 oder Kameras 38 liefern jeweils Bildsignaldaten 40 an eine nachgeschaltete Auswerteeinrichtung 42, die für die Datenauswertung der gelieferten Bildsignaldaten 40 verantwortlich ist. The process parameter or parameters can be determined, for example, by means of optical sensors 36, whereby these optical sensors 36 can advantageously be formed by cameras 38 assigned to the individual transport lanes 20 of the transport section 18 with downstream image evaluation, in order to prevent jams caused by jammed or fallen containers 28 can be seen within the individual transport lanes 20. The sensors 36 or cameras 38 each deliver image signal data 40 to a downstream evaluation device 42, which is responsible for the data evaluation of the image signal data 40 supplied.
Gemäß dem in Fig. 1 B gezeigten Ablauf des Verfahrens 100 wird in einem zweiten Verfahrensschritt 102 der jeweils ermittelte Prozessparameter in Gestalt der von den Sensoren 36 oder den Kameras gelieferten Bildsignaldaten 40 in der Auswerteeinrichtung 42 gespeichert und in einem dritten Verfahrensschritt 103 mittels einer dort implementierten Datenauswertung 44 verarbeitet. According to the process of the method 100 shown in FIG Data evaluation 44 processed.
Bei der innerhalb der Auswerteeinrichtung 42 durchgeführten Datenauswertung 44 (vgl. Fig. 1 A) gemäß dem dritten Verfahrensschritt 103 (vgl. Fig. 1B) werden die gespeicherten Werte der Bildsignaldaten 40 hinsichtlich einer typischen Häufung an Abweichungen von definierten Sollwertbereichen innerhalb definierter Zeiträume und/oder im Zusammenhang mit zuvor vorgenommenen Prozessmodifikationen ausgewertet. Im Rahmen der Auswertung der gespeicherten Werte bzw. Bildsignaldaten 40 wird eine Anzahl an festgestellten Über- oder Unterschreitungen der durch die jeweiligen Sollwertbereiche vorgegebenen Grenzwerte und/oder ein Ausmaß der Abweichung vom jeweiligen Sollwertbereich ermittelt, um solchermaßen typische Störungsmuster erkennen und ggf. beheben zu können. In the data evaluation 44 (see FIG. 1 A) carried out within the evaluation device 42 according to the third method step 103 (see FIG. 1B), the stored values of the image signal data 40 are analyzed with regard to a typical accumulation of deviations from defined target value ranges within defined time periods and/or or evaluated in connection with previously made process modifications. As part of the evaluation of the stored values or image signal data 40, a number of detected overshoots or undershoots of the limit values specified by the respective setpoint ranges and/or an extent of deviation from the respective setpoint range is determined in order to be able to recognize and, if necessary, correct typical fault patterns .
Bei einer Überschreitung einer definierten Anzahl an Abweichungen vom jeweiligen Sollwertbereich oder bei einer Abweichung vom jeweiligen Sollwertbereich, die ein gegebenes Ausmaß überschreitet oder bei einer Kombination der genannten Abweichungen wird in einem vierten Verfahrensschritt 104 ein Ereignis definiert und daraus ein Steuerparameter PM für prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben im Verfahren 100 generiert. Dieser Steuerparameter PM ist in der schematischen Darstellung der Fig. 1A als Datenpfeil dargestellt, der aus der Auswerteeinrichtung 42 herausführt und zum Transportabschnitt 18 hinführt, da er dort
Steuerdaten für einen Aktor (hier nicht gezeigt), für eine Verstelleinrichtung o. dgl. liefern kann, mit deren Hilfe eine prozessbeeinflussende Maßnahme getroffen werden kann, etwa ein Einstellvorgang zur Breitenjustierung der Gassenbleche 22 oder eine andere geeignete Maßnahme. If a defined number of deviations from the respective setpoint range is exceeded or if a deviation from the respective setpoint range exceeds a given extent or in the event of a combination of the deviations mentioned, an event is defined in a fourth method step 104 and from this a control parameter PM for process-influencing or process-changing control specifications generated in procedure 100. This control parameter PM is shown in the schematic representation of FIG. 1A as a data arrow that leads out of the evaluation device 42 and leads to the transport section 18, since it is there Can provide control data for an actuator (not shown here), for an adjusting device or the like, with the help of which a process-influencing measure can be taken, such as an adjustment process for adjusting the width of the lane plates 22 or another suitable measure.
Bei dem gezeigten Verfahren 100 kann wahlweise weiterhin vorgesehen sein, dass die im ersten Verfahrensschritt 101 sensorisch ermittelten Werte oder Bildsignaldaten 40, die den wenigstens einen Prozessparameter repräsentieren, in einer Datenbank innerhalb der Auswerteeinrichtung 42 gespeichert und der Datenauswertung 44 fortlaufend zur Verfügung gestellt werden. In the method 100 shown, it can optionally also be provided that the values or image signal data 40 determined by sensors in the first method step 101, which represent the at least one process parameter, are stored in a database within the evaluation device 42 and are continuously made available to the data evaluation 44.
Das in Fig. 1 B im vierten Verfahrensschritt 104 definierte Fehlerereignis kann somit jederzeit aus der Datenauswertung 44 abgeleitet werden, wobei unterschiedliche Sollwerte vorgegeben und/oder die zugelassene Anzahl an Abweichungen vom jeweiligen Sollwertbereich bedarfsweise variiert werden können. The error event defined in FIG. 1 B in the fourth method step 104 can thus be derived at any time from the data evaluation 44, with different target values being specified and/or the permitted number of deviations from the respective target value range being varied as required.
Mit dem Verfahren 100 kann auf diese Weise ein innerhalb des vorgegebenen Sollwertbereiches befindlicher sensorisch ermittelter Parameterwert mit einem annähernd störungsfrei ablaufenden Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses korreliert sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A kann dieser Teilabschnitt bspw. durch den Transportabschnitt 18 gebildet sein, der sich zwischen dem ersten Anlagenmodul 12 und dem zweiten Anlagenmodul 24 der Behälterbehandlungsanlage 10 befindet. In this way, with the method 100, a sensor-determined parameter value within the predetermined setpoint range can be correlated with an approximately trouble-free section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process. In the exemplary embodiment shown according to FIG. 1A, this subsection can be formed, for example, by the transport section 18, which is located between the first system module 12 and the second system module 24 of the container treatment system 10.
Zudem kann mit dem Verfahren 100 eine unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibende Häufung an Überschreitungen des Sollwertbereiches mit einem störungsarm ablaufenden und vorgegebene Güteanforderungen einhaltenden Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses korreliert sein, wobei dieser Teilabschnitt hier durch den Transportabschnitt 18 gebildet ist, wahlweise aber auch andere Bereiche der Anlage 10 abbilden kann. In addition, with the method 100, an accumulation of exceedances of the setpoint range that remains below a predetermined limit value can be correlated with a section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process that runs smoothly and meets specified quality requirements, this section being here through the transport section 18 is formed, but can optionally also represent other areas of the system 10.
Die Verarbeitung des im vierten Verfahrensschritt 104 definierten Ereignisses innerhalb der Datenauswertung 44 der Auswerteeinrichtung 42 kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So kann bei einer ersten Variante des Verfahrens 100 vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis der erwähnte Steuerparameter PM in Form eines Fehlerereignisses abgeleitet wird, das zu einem Anhalten zumindest des betroffenen Teilabschnittes des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder
Förderprozesses oder des gesamten Prozesses der Anlage 10 führt. Ein Anhalten des Prozesses in seiner Gesamtheit kann insbesondere bei kritischen Parameterabweichungen oder zu großen Abweichungen sinnvoll sein, die keine Fortsetzung des Prozesses mehr sinnvoll erscheinen lassen, etwa weil tiefgreifende Störungen zu erwarten oder die gravierenden Störungsfolgen zunächst beseitigt werden müssen, bevor der Prozess wieder anlaufen kann. Dies kann etwa durch eine nicht ohne weiteres behebbare Blockade einer der Transportgassen 20 des Transportabschnittes 18 gegeben sein, so dass innerhalb der Gruppierstation 26 keine vollständigen Behältergruppierungen mehr gebildet werden können. The processing of the event defined in the fourth method step 104 within the data evaluation 44 of the evaluation device 42 can take place in different ways. In a first variant of the method 100, it can be provided that the control parameter PM mentioned is derived from the defined event in the form of an error event, which leads to a stopping of at least the affected section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process or the entire process of system 10. Stopping the process in its entirety can be particularly useful in the case of critical parameter deviations or excessive deviations that make it no longer sensible to continue the process, for example because profound disruptions are to be expected or the serious consequences of the disruption must first be eliminated before the process can start again . This can be the case, for example, due to a blockage in one of the transport lanes 20 of the transport section 18 that cannot be easily remedied, so that complete container groupings can no longer be formed within the grouping station 26.
Bei einer zweiten Variante des Verfahrens 100 kann vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis zumindest ein Steuerparameter PM abgeleitet wird, aus dem prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben für das Verfahren 100 gebildet werden. Solche Steuervorgaben können insbesondere sinnvolle Korrekturen im Prozessablauf einleiten oder bewirken, die entweder zu einer Aufrechterhaltung des jeweils ablaufenden Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses oder zu dessen Verbesserung, d.h. zu einer Verringerung der Störungseinflüsse oder der Störungsanfälligkeit, beitragen können. In a second variant of the method 100, it can be provided that at least one control parameter PM is derived from the defined event, from which process-influencing or process-changing control specifications for the method 100 are formed. Such control specifications can in particular initiate or bring about sensible corrections in the process flow, which can either contribute to maintaining the production, handling, packaging and/or conveying process in progress or to its improvement, i.e. to a reduction in the influence of disruptions or the susceptibility to disruptions.
Ein oben schon genanntes Beispiel hierfür kann etwa die Justierung der Gassenbleche 22 mittels motorischer Verstellung sein. Ein weiteres Beispiel für eine solche Maßnahme wäre die Nutzung der Steuerparameter PM als Steuervorgaben für einen Entnahmeroboter (hier nicht gezeigt), der einen umgefallen oder verklemmten Behälter 28 aus der betreffenden Transportgasse 20 entnehmen und den einwandfreien Transport in Transportrichtung TR innerhalb der zuvor störungsbehafteten Transportgasse 20 wiederherstellen kann. An example of this already mentioned above can be the adjustment of the lane plates 22 by means of motorized adjustment. A further example of such a measure would be the use of the control parameters PM as control specifications for a removal robot (not shown here), which removes a fallen or jammed container 28 from the relevant transport lane 20 and ensures perfect transport in the transport direction TR within the previously faulty transport lane 20 can restore.
Bei einer weniger invasiven dritten Variante des Verfahrens 100 kann außerdem vorgesehen sein, dass aus dem definierten Ereignis ein Steuerparameter PM in Form eines Fehlerereignisses abgeleitet wird, das zumindest gespeichert und vorzugsweise über eine Benutzerschnittstelle wie eine Anzeigeeinrichtung 46 o. dgl. visualisiert oder auf sonstige Weise einem Benutzer zugänglich gemacht wird. Bei dieser Variante des Verfahrens 100 können die Fehlerereignisse auf unterschiedliche Weise vom Benutzer verarbeitet und/oder modifiziert werden, bevor sie ggf. als prozessverändernde oder prozessbeeinflussende Stellgrößen verwendet werden. Diese alternativ oder ergänzend zu verstehende Option ist in Fig. 1A durch den unterbrochenen Datenpfeil zwischen der Auswerteeinrichtung 42 und der Anzeigeeinrichtung 46 angedeutet.
Erwähnenswert und im Zusammenhang mit dem vierten Verfahrensschritt 104 des in Fig. 1B gezeigten Verfahrens ist die Möglichkeit, im Wesentlichen nicht nur jegliche prozessbeeinflussende Störungen durch sensorische Überwachung der entsprechenden Prozessabschnitte und Prozessphasen zu erkennen (hier des Transportabschnittes 18), sondern diese Störungsmeldungen (Bildsignaldaten 40) auch zu sammeln, zu speichern und darüber hinaus zu klassifizieren, um weitergehende Informationen und Erkenntnisse über die Art der Störungen, ihren Schweregrad und die Wahrscheinlichkeit ihres wiederholten Auftretens zu gewinnen. Die Datenauswertung 44 kann die aufgetretenen und sensorisch erfassten Störungen im Prozessablauf in geeigneter Weise klassifizieren und in verschleißbedingt auftretende Störungen oder in untypische Störungen unterteilen. In Abhängigkeit von der vorgenommenen Klassifizierung stehen dann unterschiedliche Handlungsoptionen zur Verfügung, die weiter unten anhand von weiteren Ausführungsbeispielen betrachtet werden sollen. In a less invasive third variant of the method 100, it can also be provided that a control parameter PM is derived from the defined event in the form of an error event, which is at least stored and preferably visualized via a user interface such as a display device 46 or the like or in some other way is made accessible to a user. In this variant of the method 100, the error events can be processed and/or modified by the user in different ways before they are used, if necessary, as process-changing or process-influencing manipulated variables. This alternative or additional option is indicated in FIG. 1A by the broken data arrow between the evaluation device 42 and the display device 46. Worth mentioning and in connection with the fourth method step 104 of the method shown in FIG ) also collect, store and classify in order to gain further information and insights about the type of disorders, their severity and the likelihood of their recurring occurrence. The data evaluation 44 can suitably classify the disturbances that have occurred and are detected by sensors in the process flow and divide them into disturbances that occur due to wear or into atypical disturbances. Depending on the classification made, different options for action are then available, which will be considered below using further exemplary embodiments.
Die schematische Ansicht der Fig. 2 zeigt einen Anlagenausschnitt mit einer Behälterzuführung 16 einer Behälterbehandlungsanlage 10, die jedoch andere Elemente und Module aufweist als die die zuvor in Fig. 1A gezeigte Anlage 10. Die Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht eines Teilbereichs der Behälterzuführung 16 gemäß Fig. 2. The schematic view of Fig. 2 shows a system section with a container feed 16 of a container treatment system 10, which, however, has different elements and modules than the system 10 previously shown in Fig. 1A. Fig. 3 shows a perspective view of a partial area of the container feed 16 according to Fig. 2.
Die Behälterzuführung 16 umfasst einen Massenstrombereich 48, in welchem die hier nicht näher erkennbaren Behälter 28 (vgl. Fig. 1 A) im Massenstrom zugeführt und in einem ersten Gassenbereich 50, der hier den ersten Transportabschnitt 18 bildet, in erste breite Transportgassen 20 eingedrängelt werden. Innerhalb den ersten breiten Transportgassen 20 werden noch mehrere Behälter 28 zumindest teilweise nebeneinander in Transportrichtung TR bewegt. In einem zweiten Gassenbereich 52 werden die Behälter in parallele Einzelgassen 54 eingedrängelt, wobei die Behälter 28 in jeder Einzelgasse 54 einreihig hintereinander transportiert werden. The container feed 16 comprises a mass flow area 48, in which the containers 28 (see FIG. 1 A), which cannot be seen here, are fed in the mass flow and pushed into first wide transport lanes 20 in a first lane area 50, which here forms the first transport section 18 . Within the first wide transport lanes 20, several containers 28 are moved at least partially side by side in the transport direction TR. In a second lane area 52, the containers are pushed into parallel individual lanes 54, with the containers 28 being transported in a row one behind the other in each individual lane 54.
Der erste Gassenbereich 20 und der zweite Gassenbereich 52 umfassen jeweils Gassenbleche 22, die die einzelnen Gassen 20 und 52 voneinander abtrennen. Die Gassenbleche 22 sind hängend oberhalb einer Horizontalfördereinrichtung 56 angeordnet, sinnvollerweise jeweils in paralleler Anordnung zueinander. Die hier lediglich schematisch angedeutete Horizontalfördereinrichtung 56 kann bspw. durch ein Förderband o.ä. gebildet sein, das geeignet ist zum stetigen Behältertransport in Transportrichtung TR, die in der zeichnerischen Darstellung der Fig. 2 von links nach rechts verläuft, nachdem sie zunächst von schräg links oben in die Anlage 10 einmündet und dann nach rechts weist.
Anschließend werden die nunmehr in parallelen Reihen angeordneten Behälter 28 über einen Abförderbereich 58 der weiteren Verarbeitung zugeführt, bspw. der Verpackung von Behältergruppen innerhalb eines Folieneinschlagmoduls o.ä. Somit kann der Abförderbereich 58, der sich in der zeichnerischen Draufsicht der Fig. 2 ganz rechts befindet, wahlweise auch dem weiteren Transportabschnitt 34 entsprechen, der die Behälter 28 in der Variante gemäß Fig. 1A zu einer Verpackungsstation 32 befördert. The first lane area 20 and the second lane area 52 each include lane plates 22 which separate the individual lanes 20 and 52 from one another. The lane plates 22 are arranged hanging above a horizontal conveyor device 56, sensibly in a parallel arrangement to one another. The horizontal conveyor device 56, which is only indicated schematically here, can be formed, for example, by a conveyor belt or the like, which is suitable for the constant transport of containers in the transport direction TR, which runs from left to right in the graphic representation of FIG At the top left it flows into system 10 and then points to the right. The containers 28, which are now arranged in parallel rows, are then fed via a removal area 58 for further processing, for example the packaging of groups of containers within a film wrapping module or similar. The removal area 58, which is on the far right in the graphical plan view of FIG is located, optionally also correspond to the further transport section 34, which transports the containers 28 in the variant according to FIG. 1A to a packaging station 32.
Direkt im Einlaufrahmen des nachfolgenden Verpackungsmoduls 32 (vgl. Fig. 1A) oder gemäß Fig. 3 im Einlaufrahmen des Abförderbereichs 58 bzw. des weiteren Transportabschnittes 34 zum nachfolgenden Verpackungsmodul 32 oder an anderer geeigneter Stelle wird die Position der Behälter 28 detektiert, vorzugsweise mittels optischer Sensoren 36. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 erfolgt diese sensorische Erfassung durch senkrecht wirkende Abstandssensoren 60, die jeweils die optischen Sensoren 36 (vgl. Fig. 1A) bilden. Es kann bspw. vorgesehen sein, dass einzelne Abstandssensoren 60 jeweils mit senkrecht nach unten wirkenden Lichtstrahlen arbeiten, die jeweils mit den darunter hinwegbeförderten Behältern 28 wechselwirken. Ein solcher Lichtstrahl eines Abstandssensors 60 ist in der schematischen Perspektivansicht der Fig. 3 beispielhaft durch einen Pfeil dargestellt. Die weiteren Lichtstrahlen der übrigen Abstandssensoren 60 wären durch parallele Pfeile zu kennzeichnen, die jedoch im Interesse einer besseren Übersichtlichkeit der Darstellung weggelassen wurden. The position of the containers 28 is detected directly in the inlet frame of the subsequent packaging module 32 (see FIG. 1A) or according to FIG Sensors 36. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, this sensory detection is carried out by vertically acting distance sensors 60, which each form the optical sensors 36 (see FIG. 1A). For example, it can be provided that individual distance sensors 60 each work with light beams acting vertically downwards, which interact with the containers 28 transported underneath. Such a light beam from a distance sensor 60 is shown by an arrow in the schematic perspective view of FIG. 3. The further light beams from the remaining distance sensors 60 would be identified by parallel arrows, which, however, have been omitted in the interests of better clarity of the illustration.
Die von den optischen Sensoren 36 oder den Abstandssensoren 60 im Rahmen des ersten Verfahrensschrittes 101 (vgl. Fig. 1B) ermittelten Bildsignaldaten 40 (vgl. Fig. 1 A) werden in dem in Fig. 1 B veranschaulichten zweiten Verfahrensschritt 102 an die Auswerteeinrichtung 42 übermittelt, die gleichzeitig eine Steuerungseinheit bildet. Die Auswerteeinrichtung 42 oder Steuerungseinheit ordnet im Rahmen des dritten Verfahrensschritts 103 (vgl. Fig. 1 B) eine ermittelte Störung einer jeweiligen Einzelgasse 54 zu. The image signal data 40 (see FIG. 1 A) determined by the optical sensors 36 or the distance sensors 60 as part of the first method step 101 (see FIG. 1B) are sent to the evaluation device 42 in the second method step 102 illustrated in FIG. 1 B transmitted, which at the same time forms a control unit. The evaluation device 42 or control unit assigns a determined fault to a respective individual lane 54 as part of the third method step 103 (see FIG. 1 B).
Die ermittelten Daten bzw. Prozessparameter können insbesondere in einer der Auswerteeinrichtung 42 zugeordneten Datenbank gespeichert und der zuvor schon erläuterten Datenauswertung 44 durch die Auswerteeinrichtung 42 oder der hier so bezeichneten Steuerungseinheit fortlaufend zur Verfügung gestellt werden. The determined data or process parameters can in particular be stored in a database assigned to the evaluation device 42 and continuously made available to the previously explained data evaluation 44 by the evaluation device 42 or the control unit referred to here.
Im Rahmen der Auswertung der von den mehreren Abstandssensoren 60 an die Auswerteeinrichtung 42 übermittelten Bildsignaldaten 40 wird insbesondere erfasst, wenn ein Störereignis in einer bestimmten Einzelgasse 54 (vgl. Fig. 3) oder in einer der
Transportgassen 20 (vgl. Fig. 1A) gehäuft auftritt. Wie dies zuvor schon erläutert wurde, kann ein Grund hierfür bspw. in einer falschen Einstellung der Gassenbreite durch eine fehlerhafte Positionierung der Gassenbleche 22 zu suchen sein. As part of the evaluation of the image signal data 40 transmitted from the plurality of distance sensors 60 to the evaluation device 42, it is recorded in particular when a disruptive event occurs in a specific individual alley 54 (see FIG. 3) or in one of the Transport lanes 20 (see FIG. 1A) occur frequently. As has already been explained previously, one reason for this can be found, for example, in an incorrect setting of the lane width due to incorrect positioning of the lane plates 22.
Im Rahmen des vierten Verfahrensschrittes 104 wird beispielsweise als Ereignis eine Information erzeugt, die einen Hinweis bereitstellt, dass die Gasseneinstellung eine bestimmten Einzelgasse 54 oder 20 überprüft werden muss. Insbesondere wird das Ereignis aus der Datenauswertung 44 abgeleitet. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass hierbei eine Ausgabe auf einer Anzeigeeinrichtung 46 erfolgt, die wahlweise mit einer grafischen Benutzeroberfläche 62 o.ä. ausgestattet sein kann, um die Daten für einen Benutzer visualisieren und diesem Benutzereingaben erlauben zu können. Außerdem kann die Information zusätzlich mit einer akustischen Signalausgabe gekoppelt sein. As part of the fourth method step 104, for example, information is generated as an event that provides an indication that the aisle setting of a specific individual aisle 54 or 20 needs to be checked. In particular, the event is derived from the data evaluation 44. According to one embodiment, it can be provided that an output is made on a display device 46, which can optionally be equipped with a graphical user interface 62 or similar in order to be able to visualize the data for a user and to allow the user to make user input. In addition, the information can also be coupled with an acoustic signal output.
Im Gegensatz zum herkömmlicherweise unumgänglichen Maschinenstopp kann somit bei aufgetretenen Fehlern eine Empfehlung ausgegeben werden, die Einstellungen innerhalb der Behälterbehandlungsanlage 10 genauer zu prüfen. Insbesondere wird eine dem Benutzer mittels der Anzeigeeinrichtung 46 und der grafischen Benutzeroberfläche 62 eine Empfehlung ausgegeben, welche Bereiche innerhalb der Behälterbehandlungsanlage 10 und/oder welche Einstellungen an welcher Stelle genauer geprüft werden sollten. In contrast to the conventionally unavoidable machine stop, if errors occur, a recommendation can be issued to check the settings within the container treatment system 10 more closely. In particular, a recommendation is issued to the user by means of the display device 46 and the graphical user interface 62 as to which areas within the container treatment system 10 and/or which settings should be checked in more detail at which point.
Weiterhin kann es vorkommen, dass sich die Fehlermeldungen in Bezug auf eine bestimmte Gasse 20 oder 54 über eine längere Betriebsdauer auffällig häufen. Eine solche auffällige Häufung kann auf den Verschleiß eines Bauteils innerhalb dieser Gasse 20 oder 54 hindeuten, bspw. ein Verschleiß an einem Gassenblech 22 oder auch von Röllchen eines Röllchenförderbandes oder der Mattenkette innerhalb des Gassenbereichs 50, so dass auf eine defekte oder fehlerhafte Horizontalfördereinrichtung 56 geschlossen werden kann. Furthermore, it can happen that the error messages relating to a specific lane 20 or 54 noticeably accumulate over a longer period of operation. Such a noticeable accumulation can indicate wear on a component within this alley 20 or 54, for example wear on an alley plate 22 or on rollers of a roller conveyor belt or the mat chain within the alley area 50, so that a defective or faulty horizontal conveyor 56 can be concluded can be.
Im Rahmen des vierten Verfahrensschrittes 104 wird bspw. als Ereignis eine Information erzeugt, die einen Hinweis bereitstellt, dass die Bauteile innerhalb der bestimmten Einzelgasse 20 oder 54 überprüft werden und gegebenenfalls getauscht werden müssen. As part of the fourth method step 104, for example, information is generated as an event that provides an indication that the components within the specific individual aisle 20 or 54 are being checked and, if necessary, must be replaced.
Die in der Auswerteeinrichtung 42 gesammelten und mittels der Datenauswertung 44 analysierten Daten können zudem zur Konstruktionsoptimierung verwendet werden,
insbesondere durch einen Vergleich mit einer Datenbank, welche vordefinierte Einstellungen bereitstellt. The data collected in the evaluation device 42 and analyzed using the data evaluation 44 can also be used to optimize the design, in particular by comparing it with a database that provides predefined settings.
Das Diagramm der Fig. 4 verdeutlicht eine Ausführungsform der Verwendung des vorbeschriebenen Verfahrens 100, das bereits anhand der Fig. 1B gezeigt wurde. Hierbei stellt die von den Zeitpunkten t(0) bis t(1) in senkrechter Richtung von oben nach unten abgetragene und gemessene Zeit eine vordefinierte Zeitspanne dar. The diagram in FIG. 4 illustrates an embodiment of the use of the above-described method 100, which was already shown with reference to FIG. 1B. Here, the time plotted and measured from the times t(0) to t(1) in the vertical direction from top to bottom represents a predefined period of time.
Im Rahmen des vorbeschriebenen Verfahrens 100 werden verschiedene Prozessparameter auf die beschriebene Weise sensorisch detektiert, fortlaufend oder zyklisch in wiederkehrenden Zeitabständen gespeichert und mittels einer Datenauswertung 44 (vgl. Fig. 1A und Fig. 3) verarbeitet. Daraus werden Ereignisse in Form von Fehlermeldungen „Fehler 1“, „Fehler 2“ und „Fehler 3“ definiert und auf einer grafischen Benutzeroberfläche 62 dargestellt. Zudem wird jeder Fehlermeldung eine Priorität zugeordnet. Tritt ein Fehler ein erstes Mal innerhalb der vordefinierten Zeitspanne zwischen t(0) und t(1) auf, dann erhält dieser Fehler die Priorität 1. Tritt der Fehler innerhalb der vordefinierten Zeitspanne ein zweites Mal auf, dann erhält er die Priorität 2. Beim dritten Auftreten innerhalb der vordefinierten Zeitspanne zwischen t(0) und t(1) steigt die Priorität auf 3, was mit weiteren Prioritätsstufen fortgeführt werden kann. As part of the above-described method 100, various process parameters are detected by sensors in the manner described, stored continuously or cyclically at recurring time intervals and processed by means of a data evaluation 44 (cf. FIG. 1A and FIG. 3). From this, events are defined in the form of error messages “Error 1”, “Error 2” and “Error 3” and displayed on a graphical user interface 62. In addition, each error message is assigned a priority. If an error occurs a first time within the predefined time period between t(0) and t(1), then this error receives priority 1. If the error occurs a second time within the predefined time period, then it receives priority 2. At The third occurrence within the predefined time period between t(0) and t(1), the priority increases to 3, which can be continued with further priority levels.
Jeder Fehlermeldung (Fehler 1 , Fehler 2, Fehler 3) kann zudem eine weitere Gewichtung zugeordnet sein. So kann es sein, dass die Fehlermeldung 3 im Zusammenhang mit einer Priorität 3 eine automatisierte Fehlerbehebung auslöst, während bspw. eine Fehlermeldung 1 im Zusammenhang mit einer Priorität 2 bereits eine Alarmmeldung, bspw. eine Verschleißwarnung, eine Anweisung zur Funktionsprüfung o.ä. auslösen kann. Each error message (Error 1, Error 2, Error 3) can also be assigned an additional weighting. It can be the case that error message 3 in connection with a priority 3 triggers an automated error correction, while, for example, an error message 1 in connection with a priority 2 already triggers an alarm message, for example a wear warning, an instruction for a functional test or similar can.
Es kann bspw. sinnvoll sein, als Zeitspanne t(0) bis t(1) einen Tag anzusetzen, d.h. eine Zeitdauer von insgesamt 24 Stunden, wobei dieser Tag außerdem in drei Schichten S1 bis S3 unterteilt ist, wobei wiederum jede dieser Schichten S1, S2 und S3 jeweils acht Stunden dauert. Durch die zusätzliche Priorisierung kann eine Häufung von bestimmten Fehlermeldungen schneller detektiert werden. For example, it may make sense to set a day as the time period t(0) to t(1), i.e. a period of time totaling 24 hours, with this day also being divided into three shifts S1 to S3, each of these shifts being S1, S2 and S3 each last eight hours. The additional prioritization allows an accumulation of certain error messages to be detected more quickly.
Neben der beschriebenen Datenauswertung sind zahlreiche andere Varianten einer Sensordatenverarbeitung und Fehleranalyse denkbar, die sich an dieser Stelle jedoch nicht alle beschreiben lassen.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
In addition to the data evaluation described, numerous other variants of sensor data processing and error analysis are conceivable, although not all of them can be described here. The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it will be apparent to one skilled in the art that modifications or changes may be made to the invention without departing from the scope of the following claims.
Bezuqszeichenliste Reference character list
10 Behälterbehandlungsanlage, Anlage 10 container treatment plant, plant
12 erstes Anlagenmodul 12 first system module
14 Etikettiermodul 14 labeling module
16 Behälterzuführung, Behälterzulauf 16 container feed, container inlet
18 Transportabschnitt, erster Transportabschnitt 18 transport section, first transport section
20 Transportgasse, Einzelgasse, breite Gasse, breite Transportgasse20 transport lane, single lane, wide lane, wide transport lane
22 Gassenblech, Trennblech 22 alley plate, divider plate
24 zweites Anlagenmodul 24 second system module
26 Gruppierstation 26 grouping station
28 Behälter, Artikel, Getränkebehälter 28 containers, items, beverage containers
30 drittes Anlagenmodul 30 third system module
32 Verpackungsstation, Verpackungsmodul 32 packaging station, packaging module
34 weiterer Transportabschnitt 34 further transport section
36 Sensor, optischer Sensor 36 sensor, optical sensor
38 Kamera, Kamerasystem 38 camera, camera system
40 Sensordaten, Bildsignaldaten 40 sensor data, image signal data
42 Auswerteeinrichtung, Steuerungseinheit 42 evaluation device, control unit
44 Datenauswertung 44 data evaluation
46 Anzeigeeinrichtung 46 display device
48 Massenstrombereich 48 mass flow range
50 erster Gassenbereich 50 first alley area
52 zweiter Gassenbereich 52 second alley area
54 Einzelgasse 54 single alley
56 Horizontalfördereinrichtung 56 horizontal conveyor device
58 Zuführungsbereich 58 feed area
60 Abstandssensor 60 distance sensor
62 grafische Benutzeroberfläche 62 graphical user interface
100 Verfahren 100 procedures
101 erster Verfahrensschritt 101 first procedural step
102 zweiter Verfahrensschritt 102 second procedural step
103 dritter Verfahrensschritt 103 third procedural step
104 vierter Verfahrensschritt
PM Steuerparameter104 fourth procedural step PM control parameters
51 erste Schicht51 first layer
52 zweite Schicht52 second shift
53 dritte Schicht53 third shift
TR Transportrichtung
TR transport direction
Claims
Ansprüche Verfahren (100) zur Steuerung von Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozessen von Behältern (28) mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten, bei welchem wenigstens ein Prozessparameter sensorisch ermittelt wird, der auf eine Störung zumindest von Teilen der Prozesse hinweist,Claims Method (100) for controlling production, handling, packaging and / or conveying processes of containers (28) with liquid or pasty products contained therein, in which at least one process parameter is determined by sensors, which indicates a disruption of at least parts of the processes,
- wobei sensorisch ermittelte Werte des wenigstens einen Prozessparameters fortlaufend oder zyklisch in wiederkehrenden Zeitabständen gespeichert und mittels einer Datenauswertung (44) verarbeitet werden, - wherein sensor-determined values of the at least one process parameter are stored continuously or cyclically at recurring time intervals and processed by means of a data evaluation (44),
- wobei die gespeicherten Werte hinsichtlich einer Häufung an Abweichungen von definierten Sollwertbereichen innerhalb definierter Zeiträume und/oder im Zusammenhang mit zuvor vorgenommenen Prozessmodifikationen ausgewertet werden, - whereby the stored values are evaluated with regard to an accumulation of deviations from defined target value ranges within defined periods of time and/or in connection with previously made process modifications,
- wobei die Auswertung der gespeicherten Werte eine Anzahl an festgestellten Überoder Unterschreitungen der durch die jeweiligen Sollwertbereiche vorgegebenen Grenzwerte und/oder ein Ausmaß der Abweichung vom jeweiligen Sollwertbereich ermittelt, - the evaluation of the stored values determines a number of detected overshoots or undershoots of the limit values specified by the respective setpoint ranges and / or an extent of the deviation from the respective setpoint range,
- und wobei bei einer Überschreitung einer definierten Anzahl an Abweichungen vom jeweiligen Sollwertbereich oder bei einer Abweichung vom jeweiligen Sollwertbereich, die ein gegebenes Ausmaß überschreitet oder bei einer Kombination der genannten Abweichungen ein Fehlerereignis definiert und daraus ein Steuerparameter (PM) für prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben im Verfahren (100) generiert wird. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem das definierte und/oder abgeleitete Fehlerereignis ein verschleißanzeigendes Fehlerereignis ist, das auf verschleißbedingten Prozessveränderungen und/oder verschleißbedingten Maschineneinstellungen beruht oder damit im Zusammenhang steht. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem sich ein über eine definierte Zeitdauer veränderndes Fehlerereignis, das als verschleißanzeigendes Fehlerereignis verarbeitet wird, hinsichtlich einer voraussichtlich zu erwartenden Laufzeit oder Restlaufzeit ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das definierte und/oder abgeleitete Fehlerereignis ein solches Fehlerereignis ist, das auf fehlerhaften Maschineneinstellungen beruht oder damit im Zusammenhang steht. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die sensorisch ermittelten Werte des wenigstens einen Prozessparameters (PM) in einer Datenbank gespeichert und der Datenauswertung (44) fortlaufend zur Verfügung gestellt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein innerhalb des vorgegebenen Sollwertbereiches befindlicher sensorisch ermittelter Parameterwert mit einem annähernd störungsfrei ablaufenden Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses korreliert ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem eine unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibende Häufung an Überschreitungen des Sollwertbereiches mit einem störungsarm ablaufenden und vorgegebene Güteanforderungen einhaltenden Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses korreliert ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem aus dem definierten und/oder aus den sensorisch ermittelten Parameterwerten abgeleiteten Fehlerereignis ein Steuerbefehl generiert wird, der ein Anhalten zumindest des betroffenen Teilabschnittes des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses oder des gesamten Prozesses bewirkt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem aus dem definierten Fehlerereignis zumindest ein Steuerbefehl abgeleitet wird, aus dem prozessbeeinflussende oder prozessverändernde Steuervorgaben für das Verfahren gebildet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem aus dem definierten Ereignis ein Fehlerereignis abgeleitet wird, das zumindest gespeichert und über eine Benutzerschnittstelle visualisiert oder auf sonstige Weise einem Benutzer zugänglich gemacht wird. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die prozessbeeinflussenden oder prozessverändernden Steuervorgaben auf wenigstens einen Aktor wirken, der auf den betroffenen Teilabschnitt des jeweiligen Produktions-, Handhabungs-, Verpackungs- und/oder Förderprozesses einwirkt und einen Prozessparameter verändert.
- and whereby if a defined number of deviations from the respective setpoint range is exceeded or if a deviation from the respective setpoint range exceeds a given extent or in the case of a combination of the deviations mentioned, an error event is defined and from this a control parameter (PM) for process-influencing or process-changing control specifications is defined Method (100) is generated. Method according to Claim 1, in which the defined and/or derived error event is a wear-indicating error event that is based on or is related to wear-related process changes and/or wear-related machine settings. Method according to claim 2, in which an error event that changes over a defined period of time and is processed as a wear-indicating error event is evaluated with regard to a likely expected running time or remaining running time. Method according to one of claims 1 to 3, in which the defined and/or derived error event is an error event which is based on or is related to incorrect machine settings. Method according to one of claims 1 to 4, in which the sensor-determined values of the at least one process parameter (PM) are stored in a database and continuously made available to the data evaluation (44). Method according to one of claims 1 to 5, in which a sensor-determined parameter value within the predetermined setpoint range is correlated with an approximately trouble-free section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process. Method according to one of claims 1 to 6, in which an accumulation of exceedances of the setpoint range that remains below a predetermined limit value is correlated with a section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process that runs smoothly and meets predetermined quality requirements. Method according to one of claims 1 to 7, in which a control command is generated from the defined error event and/or derived from the sensor-determined parameter values, which stops at least the affected section of the respective production, handling, packaging and/or conveying process or the entire process. Method according to one of claims 1 to 7, in which at least one control command is derived from the defined error event, from which process-influencing or process-changing control specifications for the method are formed. Method according to one of claims 1 to 7, in which an error event is derived from the defined event, which is at least stored and visualized via a user interface or made accessible to a user in some other way. Method according to claim 9 or 10, in which the process-influencing or process-changing control specifications act on at least one actuator, which acts on the affected section of the respective production, handling, packaging and / or conveying process and changes a process parameter.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , bei dem die aus dem abgeleiteten Steuerbefehl abgeleiteten Steuervorgaben für das Verfahren (100) das Ausmaß der Überschreitung der definierten Anzahl an Abweichungen der Parameterwerte vom jeweiligen Sollwertbereich reduzieren. 12. The method according to claim 11, in which the control specifications for the method (100) derived from the derived control command reduce the extent to which the defined number of deviations of the parameter values from the respective setpoint range is exceeded.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die aus dem abgeleiteten Steuerbefehl abgeleiteten Steuervorgaben für das Verfahren (100) das Ausmaß der Abweichungen der Parameterwerte vom jeweiligen Sollwertbereich reduzieren. 13. The method according to claim 11 or 12, in which the control specifications for the method (100) derived from the derived control command reduce the extent of the deviations of the parameter values from the respective setpoint range.
14. Anlage (10) oder Behälterbehandlungsanlage (10) zur Produktion, Abfüllung, Handhabung, Verpackung und/oder Förderung von Behältern (28) mit darin aufgenommenen flüssigen oder pastösen Produkten, welche Anlage (28) mit wenigstens einem Sensor (36) zur Ermittlung wenigstens eines Prozessparameter zur Anlagensteuerung ausgestattet ist, und wobei der wenigstens eine Sensor (36) einem Transportabschnitt (18) und/oder einem Anlagenmodul (12, 24, 30) der Behälterbehandlungsanlage (10) zugeordnet sind, und/oder wobei mindestens ein weiterer Sensor (36) einem weiteren Transportbereich (34) und/oder einem anderen Anlagenmodul (30, 24) der Anlage (10) zugeordnet ist, und wobei die Anlage (10) eine Auswerteeinrichtung (42) umfasst, welche Auswerteeinrichtung (42) dazu vorbereitet und dafür ausgestattet ist, die Signaldaten (40) des wenigstens einen Sensors (36) und/oder weitere Signaldaten des weiteren Sensors (36) zu erfassen, zu verarbeiten, zu bewerten und zu vergleichen und dadurch Merkmalsparameter der die Behälter (28) verarbeitenden und/oder verpackenden Anlagenmodule (12, 24, 30) und/oder der Transportabschnitte (18, 34) zu ermitteln, auf denen die Behälter (28) transportiert werden. 14. System (10) or container treatment system (10) for the production, filling, handling, packaging and / or conveying of containers (28) with liquid or pasty products contained therein, which system (28) with at least one sensor (36) for determination at least one process parameter is equipped for system control, and wherein the at least one sensor (36) is assigned to a transport section (18) and/or a system module (12, 24, 30) of the container treatment system (10), and/or wherein at least one further sensor (36) is assigned to a further transport area (34) and/or another system module (30, 24) of the system (10), and wherein the system (10) comprises an evaluation device (42), which evaluation device (42) is prepared for this purpose and is equipped to record, process, evaluate and compare the signal data (40) of the at least one sensor (36) and/or further signal data of the further sensor (36) and thereby determine characteristic parameters of the containers (28) processing and/or or packaging system modules (12, 24, 30) and/or the transport sections (18, 34) on which the containers (28) are transported.
15. Anlage nach Anspruch 14, bei dem der wenigstens eine Sensor (36) durch einen optisch arbeitenden Abstandssensor (60) gebildet ist. 15. System according to claim 14, in which the at least one sensor (36) is formed by an optically operating distance sensor (60).
16. Anlage nach Anspruch 14, bei dem der wenigstens eine Sensor (36) durch ein Kamerasystem mit nachgeschalteter Bildauswertung gebildet ist. 16. System according to claim 14, in which the at least one sensor (36) is formed by a camera system with downstream image evaluation.
17. Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei welcher die Auswerteeinrichtung (42) zur Verarbeitung der Sensorsignaldaten (40) vorbereitet und ausgestattet ist, und bei welcher die Auswerteeinrichtung (42) wenigstens einen von den Sensorsignaldaten (40) abhängigen Steuerparameter (PM) zur Beeinflussung von Förderprozessen im Bereich der Transportabschnitte (18) bzw. (34) generieren kann, insbesondere unter Reduzierung der Fehlerhaftigkeit der Förderprozesse.
Anlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, bei welcher die Auswerteeinrichtung (42) zur Verarbeitung der Sensorsignaldaten (40) vorbereitet und ausgestattet ist, und bei welcher die Auswerteeinrichtung (42) wenigstens einen von den Sensorsignaldaten (40) abhängigen Steuerparameter (PM) zur Beeinflussung von Verarbeitungs-, Handhabungs- und/oder Verpackungsprozessen innerhalb der Anlagenmodule (12, 24, 30) generieren kann, insbesondere unter Reduzierung der Fehlerhaftigkeit der Förderprozesse.
17. System according to one of claims 14 to 16, in which the evaluation device (42) is prepared and equipped for processing the sensor signal data (40), and in which the evaluation device (42) has at least one control parameter (PM) dependent on the sensor signal data (40). ) can generate to influence conveying processes in the area of the transport sections (18) and (34), in particular while reducing the error of the conveying processes. System according to one of claims 14 to 17, in which the evaluation device (42) is prepared and equipped for processing the sensor signal data (40), and in which the evaluation device (42) provides at least one control parameter (PM) dependent on the sensor signal data (40). Influencing processing, handling and / or packaging processes within the system modules (12, 24, 30), in particular while reducing the error of the conveying processes.
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