CN110300934A - 包装设备数据交换机以及用于运行包装设备数据交换机的方法 - Google Patents
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Abstract
包装设备数据交换机(2)，包括：至少一个用于包括状态数值的包装设备状态数据的缓存(6)；至少一个数据输入接口(8)，其中数据输入接口与至少一个匹配于包装设备的包装装置(18a)的程序模块(14.1)通信并至少获取包装设备状态数据；至少一个数据存储器接口(10)，其中数据存储器接口(10)与至少一个匹配于数据库(20)的数据库模块(16)通信。
Description
技术领域
本发明涉及一种包装设备数据交换机，一种用于运行包装设备数据交换机的方法，一种计算机程序以及一种用于包装设备数据交换机的服务器。
背景技术
已知此种包装设备，其中通常使用大量不同的装置和部件，例如填充机、用于施加封盖和/或吸管的施加装置、交换器、组合打包装置和装箱工具。这些装置多数来自于不同的制造商并以不同的数据格式提供例如对相应装置的状态有代表性的包装设备状态数据等包装设备数据，用于通过包装设备的包装设备数据交换机和/或其他装置/部件/应用装置进行处理。不同制造商的装置也提供不同的包装设备数据组。
此种包装设备中的问题因此在于，由包装设备的多个装置提供的包装设备数据由于不同的数据格式而无法统一地进行继续处理和分析，从而必须为每个包装设备开发用于继续处理和分析包装设备数据的单独的解决方案。
包装设备也通常进行后续地扩展，从而必须同样相应地扩展和调整用于继续处理和分析包装设备数据的该解决方案。
发明内容
因此，本发明的目的在于，为包装设备提供一种灵活的数据管理，其能够特别简单地匹配于十分不同的包装装置和部件的不同机器接口。
此目的根据本发明通过一种根据权利要求1所述的包装设备数据交换装置实现。此外，该目的还通过一种根据权利要求17所述的方法以及一种根据权利要求20所述的计算机程序以及一种根据权利要求21所述的***实现。
如开头已经所述的，包装设备可理解为用于打包货物、例如食品的设备。包装设备尤其可以理解为饮料填充设备和/或饮料填充设备的一部分。在此种设备中通常使用大量不同的部件，例如填充机、用于施加封盖和/或吸管的施加装置、交换器、组合打包装置和装箱工具。在这些装置上运行不同的(例如呈通过该部件的处理器执行的计算机程序的形式的)应用。包装设备的不同的部件和应用以不同的数据格式和/或通过不同的机器接口提供包装设备数据(尤其包装设备状态数据、包装设备参数的状态数据或状态数值)，用于通过包装设备数据交换机和/或其他装置和/或应用进行处理。借助机器接***换的信息能够在其他装置中借助软件接口处理，如下文中所述。
由实践中已知纸壳/塑料/金属复合包装，其用于不同的可流动的或可灌注的产品。相应纸壳/塑料/金属复合包装的主要应用领域为饮料和热处理过的、尤其巴氏灭菌处理过的食品的打包。已知的包装盒或包装可为不同形状的。其典型地为长方体、立方体和柱状的。很大的区别例如仍在于包装头部的方面，其主要构造为所谓的平头或斜头。
包装能够以不同的方式并由十分不同的材料制成。其制造的一种广泛传播的方案在于，由包装材料制成剪裁件，由该剪裁件通过折叠和其他步骤首先制成包装外壳，并可将其一个末端封闭。通过包装外壳的仍至少部分开放的局部区域可以随后填充包装。在这些方法中的一些中，为此将包装外壳剪裁件成型至棘轮的棘上。
此种制造方式还具有以下优点，即，剪裁件和包装外壳非常平坦并因此可以节约空间地堆叠。由此方式，剪裁件或包装外壳可以在不同于折叠和填充包装外壳的地点制造。作为材料通常使用复合材料，例如由多个由纸、厚纸、塑料或金属、尤其铝制成的薄层构成的复合件。此类包装尤其在食品工业中广泛传播。
包装设备数据交换机可例如理解为由服务器设备或服务器***(例如既可虚拟地又可直接地构造的根据本发明的服务器或根据本发明的服务器***)提供的、用于在包装设备的不同应用和/或装置/部件之间交换包装设备状态数据(包装设备参数和/或状态数据或状态数值)的功能。例如，包装设备数据交换机通过由服务器设备或服务器***的处理器的至少局部实施的计算机程序(例如根据本发明的计算机程序)提供。例如，计算机程序涉及中间件程序和/或服务层程序。
包装设备数据交换机的缓存例如仅包含有限数量的、包装设备不同状态的状态数值。例如，包装设备数据交换机的缓存仅包含针对包装设备不同状态的实际状态数值。
当然，包装设备数据交换机的缓存在示例性的实施形式中除了针对包装设备不同状态的实际状态数值以外，也可包含有限数量的针对包装设备不同状态的历史状态数值。状态数据或变量的状态数值在不同时间可为不同的。可以针对一个变量或一个状态数据分别存储实际状态数值和必要时的历史状态数值。状态数值可以设置有时间戳，从而实现状态数值的时间对应并能够理解状态数据的状态数值的时间顺序。
缓存例如用作高速缓存，从而避免包装设备数据交换机必须为了对每个状态数值的访问都访问持续性的存储器。缓存也可用作缓冲器，从而缓冲持续性数据存储器内的停机时间。缓存可以弥补包装设备数据交换机与持久存储器之间的停机时间。缓存尤其构造为双向存储器，其既实现了读取访问，也实现了写入访问。
例如，包装设备数据交换机的缓存为提供包装设备数据交换机的服务器设备、或者提供包装设备数据交换机的虚拟服务器的存储器(例如程序存储器和/或主存储器)的一部分。
包装设备数据交换机、尤其程序模块至少实现用于至少间接地通过程序模块与包装设备的装置/部件和/或应用通信的数据输入接口的至少一个实例。下文中如果提及数据输入接口，则也可理解为数据输入接口的实例。程序模块或程序模块的实例可尤其提供使数据输入接口的实例实例化的方法，或者程序模块可提供作为数据输入接口的方法。
当然，包装设备数据交换机可通过数据输入接口至少间接地与包装设备的其他装置/部件和/或应用的程序模块通信(例如从包装设备的其他部件和/或应用获得数据，和/或将故障消息和/确认消息和/或命令发送到包装设备的其他部件和/或应用)。下文中如果提及程序模块，则也可理解为程序模块的实例。
在包装设备的包装装置或部件和/或应用在使用程序模块(例如插件)的条件下通过数据输入接口通信时进行通信。
程序模块可例如匹配于包装设备的装置/部件和/或应用。例如，程序模块设置用于处理和/或转化从包装设备的装置/部件和/或应用获得的数据(例如转化为预设的数据格式)，并接着通过数据输入接口输出或通过数据输入接口通信。替代地或额外地，例如设置此种程序模块，以处理、加工和/或转化通过数据输入接口获得的确认消息和/或故障消息(例如转化为预设的数据格式)，并接着在必要时传导给包装设备的装置/部件和/或应用。
通过程序模块与相应部件或包装装置的匹配，实现了两点。一方面，程序模块可以通过标准化的数据输入接口通信。该数据输入接口可对于所有类型的程序模块实施为相同的。尤其每个程序模块可以提供一个数据输入接口的实施。包装设备数据交换机可以将数据输入接口提供为函数、方法和/或分级。程序模块的实例可以利用数据输入接口进行通信。
另一方面，可分别将一个程序模块配置用于一个应用目的。已知，不同的包装装置/部件通过部分专用的机器接口以十分不同的类型和方式提供其数据并需要十分不同的数据模型和数据接口。根据本发明，包装设备数据交换机无须再考虑此种制造商专有的或装置专有的影响。***总成仅须为相应装置接口创建合适的程序模块，并继而可以访问包装设备数据交换机的全部功能范围。更复杂状态数据的创建以及设备参数的计算也可个性化地设置在程序模块内。对状态数据或状态数值的访问通过访问接口(优选仅通过访问接口)进行，并且状态数据或状态数值通过数据输入接口(优选仅通过数据输入接口)传递至包装设备数据交换机。
通过数据输入接口，包装设备数据交换机可以通过分别匹配的程序模块从包装设备的装置/部件和/或应用获得包装设备状态数据。
例如，包装设备数据交换机的数据输入接口设置用于获得包装设备状态数据，例如获得预设数据格式的包装设备状态数据。该数据根据本发明仅通过程序模块提供，程序模块遵守包装设备数据交换机的数据协议并且另一方面匹配于相应的应用领域，尤其匹配于包装装置的接口。
第一包装设备状态数据代表包装设备的第一状态数值，可例如理解为，第一包装设备状态数据包含第一状态数值和/或第一状态数值的代表。此外，第一包装设备状态数据可例如包含描述第一包装设备状态数据和/或第一状态数值的元数据。此种元数据的例子例如为第一包装设备状态数据和/或第一状态数值的来源、第一包装设备状态数据和/或第一状态数值的目标和/或第一状态数值的单位。
包装设备的状态数值可例如理解为为了包装设备和/或包装设备的部件的实际的和/或过去的状态而特征化的数值。此种状态数值的示例例如为通过包装设备的传感器和/或包装设备的部件获取的测量值和/或包装设备和/或包装设备的部件的特征值，例如设备和/或部件效率(例如包/小时)和/或设备综合效率(英文：Overall EquipmentEffectiveness,OEE)。这也可理解为设备参数。
第一包装设备状态数据所代表的至少一个第一状态数值例如保存到数据库(持续性存储器)中，该数据库不是必须为包装设备数据交换的一部分。例如，持续性存储器为不同于包装设备数据交换的数据库***的一部分。持续性存储器例如用于长期地存储通过包装设备数据交换获得的状态数值。例如，在持续性存储器内存储用于包装设备不同状态的历史的和实际的状态数值。在此，实际的状态数值应理解为代表包装设备实际状态的数值。这例如为用于由包装设备数据交换机的实例为此状态最后一次获取的包装设备状态数据所代表的状态的状态数值。状态数值也可尤其通过程序模块计算并提供。相应地，状态的历史状态数值例如为由包装设备状态数据所代表的、之前(即在最后一次为此状态获得包装设备状态数据之前)通过包装设备数据交换机所获得的状态数值。状态数值可以保存在状态数据(变量)中。在此，可保存实际的和历史的状态数值。以时间顺序、尤其彼此前后成串地保存状态数值为有利的。
包装设备数据交换机提供用于与持续性存储器通信的数据存储器接口。当然，包装设备数据交换机通过数据存储器接口与持续性存储器通过数据库模块通信(例如将待存储的数据和/或数值发送到持续性存储器，和/或从持续性存储器获得存储器故障消息和/或存储器确认消息)。
通过使数据库模块匹配于持续性存储器，实现了使包装设备数据交换机能够借助不同的数据存储器工作，其中，数据库可分别受为此匹配的一个数据库模块作用。数据库模块可与标准化的数据存储器接口通信。该数据存储器接口对于所有类型的数据库模块可以为相同的。另一方面，可为各个数据库分别配置一个数据库模块。已知，不同数据库通过部分专用的接口以十分不同的类型和方式提供或读入其数据，并且需要十分不同的数据模型和数据结构。包装设备数据交换机根据本发明不再需要考虑此种制造商专有的或装置专有的影响。***总成仅须为相应的数据库创建合适的数据库模块，并继而可以访问包装设备数据交换机的全部功能范围。
第一包装设备状态数据代表的至少一个第一状态数值通过包装设备数据交换机的数据存储器接口在持续性存储器内的存储可例如理解为，包装设备数据交换机的数据存储器接口将第一状态值通过数据库模块发送至持续性存储器以在持续性存储器内保存。
借助根据本发明的包装设备数据交换机，确保了所有连接在其上的装置/部件和/或应用的数据一致性。确保了状态数据能够可靠地被访问并保证高的数据安全性。此外确保了通过统一的数据结构和中央的数据保留使整个包装设备以及所有为其工作的装置/部件和应用总是具有相同的数据池。防止了存储器和访问冲突。也防止了不一致地保存状态数据。
根据一个实施例提出，包装设备数据交换机具有访问接口。通过该访问接口，程序模块可以访问包装设备数据交换机内部的数据。访问在此优选以读取的形式进行。状态数据、尤其状态数值可以通过访问接口调取。访问接口也实现了对程序模块、特定状态数据的订阅。然后，在相应状态数据或状态数值改变时，通过访问接口进行向着程序模块方向的自动的信号通知。
包装设备数据交换机内部的状态数据可明确地标识。为此，例如可根据元数据、在此尤其根据明确标识了状态数据的准则(独特准则)标识。此种独特准则可在元数据内部尤其为名称以及数据源。包装设备数据交换机确保了数据一致性。借助访问接口，程序模块可以订阅对状态数据的访问。为此，程序模块可通过对特定状态数据的订阅而在访问接口处登录。接着，在访问接口或包装设备数据交换机中监测该状态数据处是否有改变发生，并且通过访问接口通知订阅的程序模块此种改变。
改变的状态数据的状态数值可以由程序模块通过访问接口读取，或者通过缓存处的缓存接口读取。缓存接口允许程序模块对缓存的访问。该访问优选仅为读取的，但也可为写入的。如果下文中提及读取接口，其可指代缓存接口。
为了确保缓存、数据输入接口、数据存储器接口以及优选访问接口能够可靠且明确地访问状态数据，其构成共同的交换网络。为了进一步确保数据在包装设备数据交换机内部仅能够通过上述接口改变，提出使程序模块仅能够通过交换网络与包装设备数据交换机交换状态数据。
程序模块优选对彼此不可见并且不能彼此通信。此外，所有通信都只通过包装设备数据交换机并尤其仅通过数据输入接口和访问接口进行。因此也提出，缓存、数据输入接口和数据存储器接口彼此自给自足地运行。这意味着，程序模块的实例彼此独立地通过数据输入接口和访问接口通信。在接口之间的通信优选仅通过消息总线(message bus)进行。其接入交换网络中。对接口中的一个的访问并不直接地由另外的接口发觉。每个程序模块的实例自动地执行与对应接口的数据通信。
如前所述，程序模块通过访问接口访问设备数据交换机内部的状态数据。就此而言也提出，访问接口设置用于与程序模块通信。访问接口构成经定义的接口，十分不同的程序模块都能够对其进行访问。此外，从数据交换机中可以提取包装设备状态数据。访问接口也提供了通知状态数据的改变的可能性。为此，访问接口在存在相应数据改变的情况下向与访问接口相连的程序模块发送信息。
同样提出，数据输入接口设置用于与至少一个确定包装设备参数的程序模块通信。如前所述，可以由包装设备状态数据计算出包装设备参数，例如OEE或其他涉及包装设备的信息。每个此种计算都需要对包装设备状态数据至少读取的访问。计算的结果可作为新的包装设备状态数据而通过数据输入接口输入数据交换机内。也就是说，设置用于计算包装设备参数的程序模块首先读取地访问状态数据，并接着在包装设备状态数值改变或算出包装设备状态数值时将该状态数值通过数据输入接口输入包装设备数据交换机中。
如前所述，包装设备状态数据可由元数据和状态数值构成。借助元数据可尤其明确地标识和分配状态数据。状态数据则描述特定的状态，尤其由传感器测量的数值或者通过算法计算的数值。
通常需要使程序模块访问包装设备状态数据。为了触发此种访问，程序模块必须了解包装设备数据交换机内部可用的包装设备状态数据。为了实现这点，缓存优选具有读取接口，通过其实现至少对元数据的直接的读取访问。
就此而言需要提及，缓存的读取接口优选仅设置用于元数据的读取。优选地，对状态数据的状态数值的读取的以及写入的访问都不能通过读取接口进行。通过读取接口可例如根据过滤器输出所有状态数据的清单。过滤准则可例如根据元数据定义。在此可例如通过程序模块设置关于数据源的过滤器。接着，可例如通过读取接口输出关于满足特定过滤准则的所有状态数据的元数据。需要提及，此外通过读取接口也实现了对状态数据的状态数值读取的访问。但是，状态数据优选仅通过数据输入接口以写入的形式输入包装设备数据交换机内。
根据一个实施例提出，访问接口监测数据存储器内的数据改变。一旦状态数据、尤其状态数据的状态数值发生改变，则可在访问接口内探测到该信息。与访问接口相连的、希望根据相应的订阅访问改变的状态数据的程序模块可接着通过访问接口得到通知。相应的程序模块之后如何处理该信息，则优选仅由该程序模块负责。那么可考虑通过访问接口或缓存的读取接口在使用元数据的条件下读取地访问状态数值，从而识别应对其状态数值进行读取的状态数据。
根据一个实施例提出，可通过缓存询问包装设备状态数据的可用性。如前所述，为此可使用缓存的读取接口。尤其可询问状态数据的元数据。对元数据以及状态数值的写入的访问优选仅通过数据输入接口实现。
缓存设计得使其优选尤其以高速缓存(Cache)形式暂时存储状态数据。在此，不需要使缓存永久地保存所有状态数据。尤其可以使缓存仅分部地保存元数据。也可以使缓存仅保存所有可用的状态数据或其元数据的子集。提出，为了启动缓存的***，优选从持续性的数据存储器中询问关于所有可用的状态数据的元数据并将其提供用于接下来由程序模块进行的或数据交换机内部的询问。状态数值可继而在程序模块希望对其访问时根据需求从数据库中下载。
然而，也可以使特定的状态数据既不作为元数据、也不作为状态数据地在缓存内可用。为了能够为程序模块提供所有可用的状态数据而提出，在询问包装设备状态数据的可用性时，缓存首先内部地搜索包装设备状态数据。如果内部针对询问不存在信息，即搜索结果为否定的，则可将缓存设计得使其通过数据存储器接口在数据库内搜索相应的包装设备状态数据。如果在数据库中找到了相应的状态数据，则可优选首先通过数据存储器接口将对应的元数据提供给缓存。
根据一个实施例提出，对数据存储器接口的访问仅通过包装设备数据交换机触发，其中，对数据输入接口和/或访问接口的访问通过程序模块触发。数据存储器接口优选仅能够受到缓存作用，从而确保数据库内一致的数据保存。通过程序模块对状态数据读取的访问和/或写入的访问优选通过数据输入接口和/或访问接口进行。
程序模块彼此不具有通信的可能性。程序模块彼此不可见。两个程序模块之间的直接通信是禁止的。这确保了状态数据的所有改变都通过数据交换机周转。
根据一个实施例提出，访问接口设置用于从程序模块接收包装设备数据的明确标识。如前所述，明确标识可为所谓的独特标识符。这可由状态数据的元数据组成。借助明确的标识，程序模块可以向访问接口信号通知其对特定状态数据的兴趣。如果相应状态数据处的数据改变，这则可通过访问接口探测到并信号通知该程序模块。
例如，持续性存储器设置用于在由包装设备状态数据代表的至少一个第一状态数值保存在持续性存储器内时，将相应的存储器确认消息发送给数据存储器接口。此外，持续性存储器设置用于在由包装设备状态数据代表的至少一个第一状态数值没有保存在持续性存储器内时，向数据存储器接口发送相应的存储器故障消息。
根据一个示例性的实施形式，持续性存储器设置用于长期地保存包装设备的实际的以及历史的状态数值。如上文中所公开的，在持久存储器内例如保存用于包装设备不同状态的历史的和实际的状态数值。
根据一个示例性的实施形式，包装设备数据交换机通过一个或多个服务器设备和/或通过一个或多个虚拟服务器提供。在此，包装设备数据交换机例如为通过服务器设备或虚拟服务器提供的包装设备数据交换机的一部分。
根据一个示例性的实施形式，包装设备的至少一个状态数值代表通过包装设备的传感器测得的测量值。
例如，第一状态数值可包含第一测量值和/或对应于第一测量值。但替代地或额外地，第一状态数值例如也可包含数量值和/或真值。此种数量值可例如代表由传感器测得第一测量值的频率；此种真值例如给出第一测量值是否大于阈值和/或小于阈值和/或等于阈值。
用于测量第一测量值的传感器的示例例如为温度传感器、光栅传感器、压力传感器、湿度传感器、摄像头、电压传感器和/或填充状态传感器。
计算机程序可包含在计算机程序由处理器执行时触发处理器执行和/或控制根据本发明的方法的程序指令。在此，控制方法的所有步骤，或者执行方法的所有步骤，或者控制一个或多个步骤并执行一个或多个步骤。
处理器在此说明书中还应理解为控制单元、微处理器、微控制单元如微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA)。
计算机程序可例如通过网络分发，例如因特网、电话网或无线移动通讯网和/或局域网。计算机程序可至少部分地为处理器的软件和/或固件。其同样可至少部分地实施为硬件。
计算机程序可例如保存在计算机可读的存储媒介上，例如磁性的、电气的、光学的和/或其他类型的存储媒介。存储媒介可例如为处理器的局部，例如处理器的(非易失的/持续的或易失的)程序存储器或其一部分。存储媒介可例如为物体的或实体的存储媒介。
服务器设备可设置用于执行和/或控制根据本发明的方法，或者包括用于执行和/或控制方法步骤的相应工具。在此，根据本发明的方法的所有步骤都由这些工具控制，或者根据本发明的方法的所有步骤都由这些工具执行，或者一个或多个步骤由这些工具控制，并且一个或多个步骤由这些工具执行。不同的步骤可选择性地由不同的工具执行或控制。
具有多个服务器设备和/或多个虚拟服务器的服务器***可设置用于执行和/或控制根据本发明的方法，或者包含用于实施和/或控制根据本发明的方法步骤的相应工具。在此，服务器设备和/或虚拟服务器例如设置用于共同地执行和/或控制根据本发明的方法。当然，根据本发明的方法的所有步骤都由服务器设备和/或虚拟服务器的工具控制，或者根据本发明的方法的所有步骤都由服务器设备和/或虚拟服务器的工具执行，或者一个或多个步骤由服务器设备和/或虚拟服务器的工具控制并且一个或多个步骤由服务器设备和/或虚拟服务器的工具执行。不同的步骤可以选择性地由不同服务器设备和/或虚拟服务器的不同工具执行或控制。服务器***的服务器设备和/或虚拟服务器可以位于一个或不同的地点。服务器***的服务器设备和/或虚拟服务器例如构成服务器云和/或分散的***。多个虚拟服务器可同时实施在一个服务器设备上。在此，虚拟服务器应理解为通过提供的服务器设备对(物理的)服务器设备的硬件结构的软件的和/或硬件的模仿。
公开的(一个或多个)服务器设备的工具可包括硬件部件和/或软件部件。工具可例如包含至少一个具有计算机程序(例如根据本发明的计算机程序)的程序指令的存储器以及至少一个形成用于执行至少一个存储器内的程序指令的处理器。相应地，至少一个服务器设备也应理解为公开了的，其包括至少一个处理器和至少一个具有程序指令的存储器，其中，至少一个存储器和程序指令设置用于与至少一个处理器共同地触发服务器设备，以至少部分地(例如独自地或与服务器***的多个服务器设备共同地)执行和/或控制根据本发明的方法。
此外，还公开一种***，其包括根据本发明的服务器设备或根据本发明的服务器***以及包装设备。上述实施例和示例性的实施形式也应理解为以彼此的所有组合进行了公开。
附图说明
下文中对一些示例性的实施形式、尤其结合了附图的详细说明中给出了其他有利的示例性的设计方案。然而，本申请的附图应仅用于展示目的，但并不用于限定本发明的保护范围。附图并非一定为比例正确的，并应仅示例性地反应本发明的整体概念。尤其附图中所包含的特征无论如何都不应视作必须的组成部分。
下文中根据示出了实施例的附图进一步阐述本发明。在附图中：
图1示出了根据一个实施例的包装设备数据交换机；
图2a-d示出了与包装装置和数据库的包装设备数据交换机的运行。
具体实施方式
在本说明书中所述的本发明的示例性的实施形式和实施例应理解为也公开了其彼此的所有组合。尤其对由一个实施形式所包含的特征来说，只要没有明确地相反解释，在此也不应理解为该特征对于该实施例的功能是不可或缺的或者是本质性的。在本说明书中所述的各个流程图内的方法步骤的顺序不是强制性的，也可考虑方法步骤的替代的顺序。方法步骤能够以不同的方式和手段完成，因此可考虑在软件(通过程序语句)、硬件中，或者用二者的结合完成方法步骤。在权利要求书中所用的概念，如“包括”、“具有”、“包含”、“含有”和类似概念并不排除其他元素或步骤。“至少部分的”这一表述既包含“部分的”情况，也包含“完全的”情况。“和/或”这一表述则应相反地理解为应既公开了替代方案，也公开了结合方案，即，“A和/或B”意味着“(A)或(B)或者(A和B)”。复数的单元、人或类似的在此说明书中意味着多个单元、人或类似的。不定冠词的使用不排除复数情况。单个装置可以实施在权利要求中所述的多个单元或装置的功能。在权利要求书中使用的附图标记不应视作对所使用的手段和步骤的限制。
图1示出了包装设备数据交换机2。该包装设备数据交换机2可在运行时***、服务器、虚拟服务器或类似装置中实施。在此，可以在交换网络4中实施缓存6、缓存接口6a、数据输入接口8、数据接口10以及访问接口12，该交换网络可为包装设备数据交换机2的一部分。
包装设备数据交换机2还具有环境，在该环境中可执行程序模块14.1,14.2以及数据库模块16。
可见，程序模块14.1可配置为设备程序模块14.1并能够分别与包装装置18a-c通信。此外，数据库模块16可以与数据库20通信。程序模块14.1也可配置为计算模块，并由例如包装设备的状态值计算并提供包装设备参数。
程序模块14.1可在特别不同的包装装置18a-c上个性化地设置。在此，包装装置18a可例如为填充装置并且由第一制造商提供，相反，包装装置18b可为第二制造商的填充装置。包装装置18c可例如为托盘包装机(Tray-Packer)或者其他装置，其可在包装设备内部运行并可输出状态数据。包装装置18a-c分别具有个性化的接口，以输出其状态数据。状态数据能够由包装装置18a-c以不同的数据格式通过十分不同的接口并以不同的方式和方法调取，从而无法在此进行统一的访问。随着进一步扩展，也可能在包装装置18a-c的接口处产生必须得以反映的改变。
为此，设置程序模块14.1。每个程序模块14.1可个性化地匹配于单个包装装置18a-c。因此，借助程序模块14.1可以个性化地访问相应包装装置18a-c的机器接口并读取状态数据。
通过定义的数据模块，程序模块14.1可将包装装置18a-c所包含的状态数据作为包装设备状态数据输出。在此，元数据和状态数值都能够以统一的数据格式提供。在此，数据格式可定义变量、机器或线。根据数据格式，状态数据可包含元数据和状态数值。元数据可例如包含名称、来源、目标、起源、近义词或标签。此外，能够以统一的数据结构描述不同的状态数据。
借助变量能够反映数据点，尤其不同传感器的状态值。借助机器能够反映机器的特性，并且借助线能够定义机器的连接和包装设备布局。
格式统一的状态数据可由包装装置18a-c通过程序模块14.1和数据输入接口8输入到交换网络4中。
缓存6可至少存储状态数据的元数据，但优选也具有充足的存储器以至少存储状态数据的实际状态数值。为了实现持续性的存储，状态数据在数据库20中的存储为有利的。
类似于在包装装置18a-c中那样，存在特别不同的、具有十分不同的数据库协议和访问接口的数据库20。为了在此也为包装设备数据交换机2或***总成提供尽可能高的灵活性，可设置数据库模块16，其为相应数据库20进行了个性化。当然，程序模块14.1和数据库模块16必须分别仅提供用于存在于包装设备中的包装装置18a-c或各自的数据库20。个性化可基于存在于包装设备中的装置、部件和应用进行，从而程序模块14.1和数据库模块16仅须支持可用的装置。
除了数据库模块16和程序模块14.1以外，还可以设置其他程序模块14.2，借助其例如能够由状态数值计算关于包装设备的信息。此种应用也可设置为包装设备数据交换机2中的程序模块14.2。
程序模块14.1,14.2,16与接口8,10,12和缓存6通信所借助的数据可例如满足OMAC PackML标准或者Weihenstephan标准。
程序模块和/或包装设备数据交换机可提供数据输入接口的实施。尤其包装设备数据交换机可提供作为函数、方法和/或分级的数据输入接口。在此，可以使程序模块的实例利用数据输入接口进行通信。
在交换网络4内部可提供不同的附加功能。因此，例如可提供安全功能。借助其可以监测对不同状态数据的写/读权利。在此，可监测接口8-12中哪些能够访问状态数据。也可监测程序模块14.1,14.2中哪些能够访问数据。此外，存在用户管理，借助其能够为用户分配访问权并能够使用户登录或退出。此外可设置记事本功能，借助其能够记录交换网络4内部的活动。除此之外，还可以设置标准功能，例如处理特殊情况、载入程序模块、排错或类似等。
图2a-d示出了如何在设备数据交换机2中处理包装设备状态数据。
在程序模块14.1和数据库模块16.1实施和/或实例化并在交换网络4上登录之后，其至少具有对数据输入接口8、访问接口12以及数据存储器接口10和/或必要时对缓存6或缓存接口6a的访问权。数据库模块16.1优选可通过数据存储器接口10访问缓存6。程序模块可优选通过缓存接口6a访问、尤其读取缓存。
如果包装装置18a处的机器参数改变，其则可通过相应的传感器记录。包装机18a如图2a中所示地将改变的机器参数作为状态数值在其可能专用的机器接口处输出。
程序模块14.1构造用于与包装装置18a配合工作。为此，程序模块14.1识别到包装装置18a的机器接口并能够解读在那存在的信息。
程序模块14.1将获得的数据转译为用于包装设备数据交换机2的数据格式。在此种数据格式中，数据优选根据OMAC PackML标准包含元数据和状态数值。如此处理的数据由程序模块14.1传递至数据输入接口8。
通过数据输入接口8，信号通知程序模块14.1数据已经被接收。此外，由数据输入接口8向缓存6发送信息。在缓存6内检验针对该状态数据是否已经保存过信息。如果该状态数据为新的，其则首次保存在缓存6中，如果状态数据只是已知状态数据的数值改变，则将该数值改变保存到缓存6内。
此外，通过数据存储器接口10进行向数据库20内的存储。为此，元数据以及状态数值从数据存储器接口10以统一的数据结构传递到数据库模块16。
数据库模块16设置用于与特定的数据库20通信并将相应的数据以对于数据库20合适的格式传递至数据库20。因此，包装装置18a改变的数据在数据库20中得以长期保存，而且还在缓存6内准备好用于调取。
可见，为了保存数据无需数据库模块16与程序模块14.1之间的直接通信。此外可见，仅通过接口8-12进行通信。数据输入接口8通过程序模块14.1触发，相反，数据存储器接口10则通过交换网络4触发。
图2b示出了一个实例，例如分析机器参数的程序模块14.2可如何获得关于包装设备数据的信息。程序模块14.2可以在步骤A中首先通过缓存6的缓存接口6a询问关于可用的包装设备数据的信息。在此，可预设程序模块14.2的相应过滤准则。询问可优选借助于元数据进行。在此，同样使用在包装设备数据交换机2中所使用的数据格式。
在缓存6中可首先内部地处理此种询问。在此，可以在缓存6中检验匹配于询问的相应数据在缓存6中是否存在。该内部的搜索可一方面仅包含根据元数据的搜索，或者额外地也检索状态数值。
此外，可以在步骤B中使缓存6通过数据存储器接口10在数据库20内检验以下状态数值的存在，该状态数值符合程序模块14.2在步骤A中设置的过滤器。然后，相应的数据可以在步骤C中从数据库20传递至缓存6。
程序模块14.2优选从缓存接口6a接收符合搜索询问的信息，尤其有关可提供的状态信息的元数据。然后，在程序模块14.2中可选择相应的状态数据，并且通过访问接口12可在步骤D中设置对该状态数据的订阅。为此，程序模块14.2将元数据、尤其待监测的数据的独特的标识符通知给访问接口10。借助图2b中所示的方法，每个程序模块14.2以及程序模块14.1能够调取可用的状态数据，并通过使用明确地标识了状态数据的独特的准则在访问接口10处建立了对该数据的关注。
图2c示出了在状态数据根据图2a中的流程改变之后并且程序模块14.2在访问接口12处订阅了相应状态数据时的数据流动。
在状态数值以根据图2a的方法保存到数据库20中之后，通过访问接口12进行信号通知，即相应的数据发生了改变。通过访问接口12的该信号通知对针对访问接口12登记了对状态数据的关注(订阅)的每个程序模块14.1,14.2进行。
因此，访问接口12触发所有关注了特定状态数据的程序模块14.1,14.2。
如果程序模块14.2识别到状态数据改变了，则可调取状态数值。为此，可以有两个不同的选项。
一方面，可以使程序模块14.2在信号通知了改变的数值以后通过访问接口12调取相应数据的状态数值。接着，由访问接口12从缓存6下载实际的状态数值并通过访问接口12发送给程序模块14.2。
在此可考虑，如果在缓存6内仅存在实际的数值，缓存6则也通过数据存储器接口10在使用数据库模块16的条件下从数据库20下载历史状态数值，并通过访问接口12发送给程序模块14.2。
另一可能性在于，程序模块14.2通过缓存接口直接访问缓存6。在此，程序模块14.2可使用明确的准则，以访问状态数据。在此，缓存6也可将本地的、内部存储的数据、尤其状态数值通过读取接口提供，或者替代地或叠加地通过数据存储器接口10和数据库模块16询问数据库20，并在必要时也读取历史状态数值。这随后可提供给程序模块14.2。
需要注意的是，通过程序模块14.1,14.2对缓存6的访问如果是直接的，则仅可为读取的。
在程序模块14.2中计算了设备参数之后，程序模块14.2可以如图2d中所示地将此改变的设备参数通过数据输入接口8又输入到***中。在此，由程序模块14.2计算后的设备参数以统一的数据格式传递给数据输入接口8。在此，改变的数据的数值保存在缓存6及数据库20中，如在图2a中已经针对其他状态数据所示出的那样。
Claims (21)
1.包装设备数据交换机，其包括，
-至少一个用于包括状态数值的包装设备状态数据的缓存，
-至少一个数据输入接口，
-其中，包装设备数据交换机通过数据输入接口与至少一个匹配于包装设备的包装装置的程序模块通信并至少获取包装设备状态数据，
-至少一个数据存储器接口，
-其中，包装设备数据交换机通过数据存储器接口与至少一个匹配于数据库的数据库模块通信。
2.根据权利要求1所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-缓存、数据输入接口、数据存储器接口和优选访问接口构成共同的交换网络，并且程序模块仅通过交换网络与包装设备数据交换机交换包装设备状态数据。
3.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-缓存、数据输入接口、数据存储器接口和优选访问接口彼此自给自足地运行，和/或缓存、数据输入接口、数据存储器接口通过共同的、优选集成在包装设备数据交换机内的消息总线彼此相连。
4.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-设置用于与程序模块通信的访问接口。
5.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-设置用于与至少一个确定包装设备参数的程序模块通信的数据输入接口，和/或程序模块的实例分别实施一个数据输入接口，和/或包装设备数据交换机实施数据输入接口。
6.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-缓存构造用于通过数据存储器接***换包含元数据和状态数值的包装设备状态数据。
7.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-缓存具有缓存接口、尤其读取接口，其中，缓存接口设置用于通过至少一个程序模块至少对缓存内的元数据进行至少一次直接的读取访问和/或写入访问。
8.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-在包装设备数据交换机内、尤其缓存内的数据改变时，访问接口输出至少一个改变消息，尤其向程序模块输出改变消息。
9.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-在包装设备数据交换机内的包装设备状态数据存在状态改变时，程序模块通过访问接口接收改变消息。
10.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-程序模块为了询问包装设备状态数据的可用性而直接地访问缓存，其中，程序模块通过缓存接口和/或优选通过访问接口访问包装设备状态数据的状态数值和/或元数据。
11.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-在询问包装设备状态数据的可用性时，缓存首先内部地搜索包装设备状态数据，并且在搜索结果为否时接着通过数据存储器接口在数据库内搜索包装设备状态数据。
12.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-对数据存储器接口的访问仅通过包装设备数据交换机触发，和/或对数据输入接口和/或访问接口的访问通过程序模块触发。
13.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-在程序模块中的至少两个之间禁止进行直接的通信，和/或程序模块中的至少两个彼此匿名。
14.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-访问接口设置用于从程序模块接收包装设备状态数据的明确标识，并向程序模块信号通知具有明确标识的包装设备状态数据的数据改变。
15.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-包装设备数据交换机通过一个或多个服务器设备和/或通过一个或多个虚拟服务器提供。
16.根据前述权利要求中任一项所述的包装设备数据交换机，
其特征在于，
-包装设备的至少一个第一状态数值代表由包装设备的传感器测得的第一测量值。
17.方法，所述方法包括：
-通过包装设备数据交换机的数据输入接口获取第一包装设备状态数据，其中，第一包装设备状态数据代表包装设备的至少一个第一状态数值；
-通过包装设备数据交换机的数据输入接口在数据库内存储和/或促使在数据库内存储由第一包装设备状态数据所代表的至少一个第一状态数值；
-其中，至少一个匹配于包装设备的包装装置的程序模块通过数据输入接口通信；
-数据存储器接口与至少一个匹配于数据库的数据库模块通信。
18.根据权利要求17所述的方法，
其特征在于，
-设置数据库以长期地存储实际的和历史的包装设备状态数据。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法进一步包括：
-通过包装设备的传感器至少测量第一测量值；以及
-通过程序模块将包装设备状态数据传递至数据输入接口和/或促使包装设备状态数据传递至数据输入接口。
20.计算机程序，所述计算机程序包含程序指令，当所述程序指令由处理器执行时，其触发处理器执行和/或控制根据权利要求17-19中任一项所述的方法。
21.服务器设备或具有多个服务器设备和/或虚拟服务器的服务器***，其设置用于执行和/或控制根据权利要求17-19中任一项所述的方法，或者包括用于执行和/或控制根据权利要求17-19中任一项所述方法的步骤的相应工具。
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