CN117062769A - 监测利用生产设施生产填充有水性体系的容器的方法、监测方法的用途和生产设施 - Google Patents

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CN117062769A CN202180086741.4A CN202180086741A CN117062769A CN 117062769 A CN117062769 A CN 117062769A CN 202180086741 A CN202180086741 A CN 202180086741A CN 117062769 A CN117062769 A CN 117062769A
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Abstract

本发明涉及一种计算机实现的方法，其用于利用基于集料的生产设施沿着填充有水性体系的多个容器基体的生产的生产线监测规范符合性。本发明还涉及一种具有计算机程序元素的计算机程序，计算机程序元素在数据处理装置中运行以实施根据本发明的方法。此外，本发明涉及一种存储计算机可执行命令的计算机可读存储介质，由计算机设备执行计算机可执行命令时使计算机设备执行根据本发明的方法。最后，本发明涉及根据本发明的方法或根据本发明的计算机程序或计算机可读存储介质的用途，用于在基于集料的生产设施(特别是高速生产设施)中，沿着填充有水性体系(特别是饮料)的多个容器的生产的生产线准连续地监测规范符合性。

Description

监测利用生产设施生产填充有水性体系的容器的方法、监测 方法的用途和生产设施
本发明涉及一种监测利用基于集料的生产设施生产填充有水性体系的容器的规范符合性的方法。在这方面，本发明特别涉及对高速填充设施中填充有水性体系的容器的生产的规范符合性的准连续监测。本发明还涉及该监测方法的用途、以及涉及生产设施。
由于不能根据需要扩展的实验室容量并且因为需要考虑的参数的多样性、设施和机器的极高生产速度以及产品质量保证所需的越来越复杂的测试，目前的质量保证体系越来越不能使用传统的采样计划表在生产产品的过程中的任何时间点提出有关产品的成分、相应的初级和次级包装以及任何与产品有关的标签的数据，并向第三方展示上述数据。即使是动态的采样计划表也有其局限性。借助这种采样，完全控制通常是不可能的。这有时会导致在质量控制期间产品合格率的限制和不必要的材料报废。
同时，消费者行为和个人消费者对产品信息的需求要求改善生产者与消费者之间的沟通。各种社交媒体渠道的普遍可用性也意味着与客户进行可靠的、明确的、连贯的、特别是快速的沟通变得越来越重要。因此，底层数据的实时可用性在全球市场上成功运作是期望的。
因此，本发明的一个目的在于为向容器填充水性体系的生产设施提供具有改进的质量保证的方法。
该目的通过计算机实现的方法来实现，该方法用于(特别是准连续地)监测利用基于集料的生产设施(特别是高速生产设施)沿着生产线生产填充有水性体系(特别是饮料)的多个容器基体(特别是饮料容器)的规范符合性，其中，该方法包括以下步骤：优选地借助网络协议(特别是优选地借助MQTT网络协议)，在桥接器处从一个或多个状态采集单元(特别是多个状态采集单元)接收状态信息，这些状态采集单元在每种情况下都沿着生产线布置，各个状态采集单元被适配并布置成用于采集(特别是在线采集，特别是间隔采集)状态信息，该状态信息特别是与集料、水性体系(特别是水性饮料混合物)，和/或在混合装置中形成水性体系(特别是水性饮料混合物)的成分有关的状态信息；将在桥接器上接收到的状态信息归一化(特别是归一化为同质格式)；将桥接器上的状态信息与符合规范的目标范围值和/或目标设定点(特别是存储在桥接器上的目标范围值和/或目标设定值)进行比较(特别是不断地比较)；以及，如果一项状态信息或多项状态信息位于目标范围值和/或目标设定点之外，则向接收器单元提供(特别是传输)警告消息(特别是经由尖峰路由器传输的尖峰消息)。
本发明的潜在目的通过计算机实现的方法特别令人满意地实现，该计算机实现的方法用于，(特别是准连续地)监测利用基于集料的高速生产设施沿着生产线生产填充有饮料形式的水性体系的多个饮料容器的规范符合性，其中，该方法包括以下步骤：借助网络协议并且优选地借助MQTT网络协议，在桥接器处从多个状态采集单元接收状态信息，这些状态采集单元在每种情况下都沿着生产线布置，各个状态采集单元被适配并布置成用于在线间隔采集状态信息，该状态信息是与集料、水性饮料混合物，和/或在混合装置中形成水性饮料混合物的成分有关的状态信息；将在桥接器上接收到的状态信息归一化为同质格式；将桥接器上的状态信息与存储在桥接器上的符合规范的目标范围值和/或目标设定点进行比较(特别是不断地比较)；以及，如果一项状态信息或多项状态信息位于目标范围值和/或目标设定点之外，则向接收器单元传输警告消息(特别是经由尖峰路由器传输的尖峰消息)。
根据本发明的计算机实现的方法能够对高速生产设施进行完整的或准(或实际上)完整的、分别是端到端的、可证实的和可核查的实时质量控制。用于高速生产填充饮料容器(特别是填充饮料罐)的设施，也被称为高速生产设施，一般被理解为是指每小时可以用液体食品(例如饮料)填充80,000个以上容器，优选100,000个以上容器(例如120,000个容器)的设施。
如果识别出偏离目标值的情况，则可以立即采取措施，例如自动或由服务人员采取措施。以此方式，产品合格率可以得到显著提高，且生产过程中的废品率也可以得到降低。此外，关于容器和其中所含的水性体系的数据可以被专门和单独地收集以及进一步处理，以便能够更深入地分析定性的生产特征，或分享相应的数据并提供给更多公众。例如，制造商和客户可以检索和/或进一步处理与特定批次和/或容器以及其中所含的水性体系相关的状态信息。
此外，能以非常接近或甚至相当于对生产进行连续或准连续的实时监测的频率来测量已填充或未填充的容器的定性特征，且该频率远远超出迄今为止利用现有设施进行常规质量保证和质量控制所能做到的检查。因此，可以极大地降低风险。可以在生产过程中更快地、更全面地识别出不符合规范的产品，并阻止出货。还可以进行更深入的分析。在符合规范的产品出货之前，可以丢弃质量下降的产品。可以通过将设定点值分批分配给单个或多个已填充或未填充的容器基体来实现这些监测操作。以此方式，甚至可以根据指定的所需质量水平的设定点值来检查设施中同时生产和顺序生产的不同产品。
根据本发明，桥接器应被理解为网桥。换句话说，根据一个实施例，术语“桥接器”在说明书和权利要求书中可以完全由术语“网桥”代替。这样的桥接器或网桥将网络连接在一起，其中，连接的网络段各自形成独立的冲突域。由此，桥接器或网桥一般还可以通过扩展部分和不同的传输介质将网络段耦合在一起。由此，桥接器或网桥既可以构成独立的组件，从而有利地以分散的方式使用，也可以在更高级别的单元(例如服务器)中实现。
在一个优选实施例中，在根据本发明的方法中使用的MQTT协议或MQTT网络协议在特别适宜的配置中是第5-7层协议，即根据OSI参考模型(开放***互连模型)的第5层(会话层)、第6层(表现层)和/或特别是第7层(应用层)的协议，该OSI参考模型是作为分层结构的网络协议的公认参考模型。因此，根据本发明使用的MQTT协议优选地位于第5层以下的层之上。
根据优选的变型实施例，该生产设施包括混合装置、通向混合装置的至少一条进料管线、填充装置、用于将水性体系(特别是水性饮料混合物)从混合装置输送到填充装置的输送管线、封闭装置、被适配并布置成交付未填充的容器基体(特别是未填充的饮料容器基体，特别是未填充的饮料罐基体)的装置，被适配并布置成交付容器封闭件(特别是饮料罐盖)的装置、以及可选的巴氏灭菌单元和/或包装单元，以及一个或多个状态采集单元(特别是多个状态采集单元)。
生产设施还包括混合装置、通向混合装置的至少一条进料管线、填充装置、用于将水性饮料混合物从混合装置输送到填充装置的输送管线、封闭装置、被适配并布置成交付未填充的饮料罐基体的装置、被适配并布置成交付饮料罐盖的装置、以及巴氏灭菌单元和包装单元，以及多个状态采集单元；通过此生产设备可获得特别令人满意的、可靠的结果。
根据一个优选实施例，该计算机实现的方法还包括，(特别是使用创建所述警告消息的时间点)将警告消息分配给填充有水性体系(特别是水性饮料混合物)的、可选地封闭的一个容器基体或一系列容器基体(特别是饮料罐基体)。
此实施例的一个优点还特别在于，可以单独地或批次/批量地识别不对应于设定点值的单个或多个容器基体。因此，可以识别一个或多个特定的容器基体是否与警告消息相关联并且不符合质量保证设定点值。这使得可以从生产中移除单个或多个有缺陷的容器基体，从而可以减少不需要从生产中移除的被丢弃的容器数量，或能够进行有针对性的响应，例如对生产设施进行维修。特别是可以使用创建警告消息的时间点和/或使用生成或发出状态信息的时间点来进行分配。利用创建警告消息或生成和发出状态信息项的时间点，其指示在生产期间的哪个时间点生成了警告消息，以此方式，可以将警告消息分配给特定的容器基体或至少可管理数量的容器或批次/批量。
根据另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，待监测的高速生产设施每秒向范围为1个至60个的、优选10个至50个的、特别优选20个至40个的容器基体(优选饮料罐基体)填充水性体系(特别是水性饮料混合物)。
这种高速生产设施可以产生足够的产量。每秒处理的容器基体的数量达到多个容器基体。这就要求对容器基体进行(准)连续的实时监测，并对单个容器的警告消息的分配提出了更严格的要求。
根据另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，由状态采集单元采集的状态信息以在1秒至120秒(特别是5秒至30秒)的时间段内延伸的间隔提供给被分配的桥接器，特别是被传输至被分配的桥接器。
以规定的1秒至120秒的间隔(特别是5秒至30秒的间隔)向桥接器发送状态信息，导致(准)连续地采集状态信息，并在此基础上获得警告消息。因此，该实施例的优点在于能够对容器和/或批次/批量的状态信息进行(准)连续的监测。以此方式，降低了生产风险，并在更大程度上减少了废品的数量。
根据一个另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，一旦由于不符合目标范围值和/或目标设定点而创建警告消息，则生成维护命令。
该实施例的优点在于，作为维护命令的结果，例如，人员或自动化装置可以被告知存在警告消息，以及不符合用于一个或多个容器基体或一个批次的目标范围值和/或目标设定点。因此，该容器或相应时间间隔内的一系列容器可以由服务人员或自动化装置从生产中移除。此外，维护命令可以指示装置(例如混合装置等)已经发生故障，并且需要对相应的装置进行相应的检查或维修。为此，维护命令可以从桥接器路由至值班主管、工厂管理人员或实验室，或者路由至另一接收设备。以此方式，可以非常迅速地修复任何错误源。
根据另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，在包装单元之前或之后，如果没有分配警告消息，则对填充有水性体系(特别是水性饮料混合物)的可选地封闭的一个容器基体或一系列容器基体(特别是饮料罐基体)分配清除模式(Freigabemodus)。
该实施例提供了实现改进的质量控制的优点。如果没有创建警告消息并且明确地清楚一个或多个容器基体，则保证了一个或多个容器基体和可包含在其中的水性体系处于目标设定点值(目标范围值和/或目标设定点)之内。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征在于，一旦由于不符合目标范围值和/或目标设定点而创建了警告消息，在生产过程中或生产结束之后，从生产过程中移除填充有水性体系(特别是水性饮料混合物)的且分配该警告消息的、可选地封闭的一个或多个容器基体(特别是饮料容器基体)。
该实施例提供的优点在于，通过移除不符合设定点值的一个或多个容器基体，可以保证充分的质量控制，使有缺陷的容器不被释放且不到达最终消费者处。此外，还可以分析和调查被移除的容器基体的可能的误差来源。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征在于，将在桥接器上接收的状态信息归一化包括：将时间戳分配给一项或多项状态信息，并将该一项或多项状态信息分配给一个或多个状态采集单元，其中这些状态采集单元在每种情况下都生成了一项或多项状态信息。
该实施例提供的优点在于，该状态信息本身与时间分量和已经采集状态信息的状态采集单元相关联。以此方式，时间信息例如可以与位置信息以及分配给一个或多个已填充或未填充的容器基体的相关的状态采集信息相关联。例如，时间戳可以指示何时生成状态信息和/或何时将状态信息传输至桥接器和/或桥接器处何时接收状态信息。因此，状态信息可以与一个或多个容器基体分别关联。
根据另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，时间戳再现了各自的状态信息被发送至桥接器的时间点。
该实施例的优点在于，可以将一个或多个状态信息分配给生产过程中的时间点，并且在每种情况下都分配给已记录相应的状态信息项的状态信息单元。因此，可以将一项或多项状态信息分配给一个或多个容器基体。这可以在发出一项或多项状态信息的时间点与生成或测量一项或多项状态信息的时间点基本对应的前提下完成。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征在于，特别是在桥接器中，不仅是时间戳，而且与水性体系(特别是水性饮料混合物)、所使用的容器基体(特别是饮料容器基体)、容器编码和/或包装有关的信息被分配给由状态采集单元所提供的(特别是传输的)状态信息。优选地，分配与水性体系(特别是水性饮料混合物)、所使用的容器基体(特别是饮料容器基体)、容器编码和/或包装有关的信息。
该实施例提供的优点在于，容器基体和位于其中的任何水性体系都可以通过相关的状态信息进行唯一的识别，即使在一个批次、包装和/或批量的容器基体中也是如此。这使得可以有针对性地移除有缺陷的容器基体、和/或确定误差来源或指示偏差。
根据另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，将生成警告消息的时间点与生产设施所处的模式进行比较。
例如，模式可以指示生产设施是否已经停止或者某个部分是否存在错误或者生产设施是否正在维修。该实施例的一个优点在于，可以将警告消息分配给生产设施的模式。因此，可以识别警告消息是否可归因于不符合目标设定点或目标范围值或者生产设施的模式是否负责生成警告消息。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征在于：如果由该状态采集单元传输的多个连续的状态信息项是相同的；或者，如果该状态采集单元在预定的时间段内没有提供(特别是传输)任何状态信息；或者，如果被适配和布置成与首次提及的状态采集单元并联以行使相同的功能的另一个状态采集单元(特别是在预定的时间段内)提供偏离其的状态信息；或者，如果由该状态采集单元在线采集的状态信息偏离离线采集的状态信息；则向接收器单元传输与检查状态采集单元的功能有关的信息。
该实施例具有的优点在于，可以检查单个或多个状态采集单元的功能。因此，可以检测和校正有缺陷的状态采集单元，从而可以进一步改进质量控制。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征还在于，将在桥接器处接收到的状态信息以及在桥接器上富集的进一步信息转发至存储单元。
该优选实施例的一个优点在于，数据可以被重新定位到存储器中。以此方式，可以提高保存的数据的安全性。例如，可以应用通用的安全监测。此外，外部用户还可以单独访问数据，例如云。此外，可以进一步处理收集的数据，例如用于统计目的或预测。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征在于，在桥接器上删除被转发到存储单元并存储在存储单元上的状态信息，特别是归一化的状态信息。
这种变型的一个优点在于，桥接器上的数据量不会超过一定值。以此方式，避免了***计算能力的降低。此外，消耗的存储容量更少，由此可以安装成本较低的存储器组件，并且可以降低***的总成本。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法还提供了，状态采集单元选自由以下各项组成的组：CO2传感器、温度传感器、电导率传感器、pH传感器、压力传感器、Brix传感器、折射仪、用于确定流速的装置、称重单元、液位测定装置(特别是基于伽马射线或X射线的液位测定装置)、视频监测装置(特别是配备有图像识别和分析软件的视频监测装置)、过滤装置，红外光谱仪(特别是近红外光谱仪，例如傅立叶变换近红外(FT-NIR)光谱仪)、以及质谱仪(特别是飞行时间(qTOF)质谱仪，例如ESI-qTOF质谱仪)。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征在于，称重单元包括：第一称重单元，其被适配和布置成确定填充装置下游的一个或多个已填充且没有任何容器封闭件的未封闭的容器基体(特别是饮料容器基体，特别是填充饮料罐基体)的重量；和/或，第二称重单元，其被适配和布置成(优选地在离开巴氏灭菌单元后)确定在封闭装置中利用容器封闭件封闭的一个或多个已填充的容器基体(优选地饮料容器基体，特别优选地已填充的饮料罐基体)的重量；和/或，第三称重单元，其被适配和布置成确定在包装单元下游的多个封闭的且已填充的容器基体(特别是饮料容器基体)的重量。
该实施例的优点在于，可以在巴氏灭菌之前和之后对已填充的容器基体进行称重，以便能够及时检测容器基体中的任何泄漏。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现方法的特征在于，电导率传感器(特别是温度传感器和电导率传感器)存在于混合装置中、混合装置处和/或混合装置的下游，并且，通向混合装置的至少一条进料管线存在于填充装置中、填充装置处、和/或填充装置上游、和/或输送管线中、和/或输送管线处，用于将水性体系(特别是水性饮料混合物)从混合装置输送至填充装置。
该变型实施例的优点尤其在于，在填充水性体系之前，可以使用电导率传感器和温度传感器来检查水性体系的质量的规范符合性。
从特别高水平的质量保证和质量控制的角度来看，根据本发明的方法在这样的实施例中特别地也被证明是特别有利的，其中视频监测装置形式的至少一个状态采集单元记录未填充的容器基体(特别是未填充的饮料罐基体)的内部在传送至填充装置时(特别是在填充之前)的状态，并将其转发至分配给该状态采集单元的桥接器，以与存储在其中的用于未填充的容器基体(特别是未填充的饮料罐基体)的内部外观的规范进行比较。如果在桥接器上识别出与设定点的偏差，则可以自动激活装置(例如吹气装置)，以移除未填充的容器基体(特别是在填充之前不符合规范的未填充的饮料罐基体)。
此外，从特别高水平的质量保证和质量控制的角度来看，根据本发明的方法(特别是在这样的实施例的情况下)也被证明是特别有利的，其中使用压力传感器形式的状态采集单元或用于确定流速的装置形式的状态采集单元。压力传感器或用于确定流速的装置存在于通向混合装置的相应进料管线、用于输送水性体系的输送管线、和/或特别地用于输送水性体系以冲洗未填充的容器基体(特别是未填充的饮料罐基体)的管线，特别显著地有助于高速生产设施在很长一段时间内连续运行。因此，将检测到的压力和/或流速与存储在分配给相应状态采集单元的桥接器上的规范进行比较。
特别地，还通过使用压力传感器或装置来确定用于冲洗未填充的容器基体(特别是未填充的饮料罐基体)的水性体系的输送管线中的流速，特别可靠地可以确保只有符合规范的容器才能在填充设备中被填充。
此外，从特别高水平的质量保证和质量控制的角度来看，根据本发明的方法(特别是在这样的实施例的情况下)也被证明是特别有利的，其中在巴氏灭菌单元中使用至少一个温度传感器形式(优选地多个该温度传感器形式)的状态采集单元。通过对沿巴氏灭菌单元的温度进行持续的(特别是连续的或准连续的)监测，可以确保在生产符合规范的水性食品(特别是饮料)时达到非常高的质量水平。通过在桥接器上的比较，如果识别到不符合目标温度值，则将从生产过程中移除并禁止销售有问题的容器批次(仅限于实际受到影响的容器)。这样，废品数量将保持在尽可能低的水平。
根据另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，在生产线上将用于容器基体(特别是饮料容器基体)或一系列容器基体(特别是饮料容器基体)，和/或用于容器基体(特别是饮料容器基体)或一系列容器基体(特别是饮料容器基体)的水性体系(特别是水性饮料混合物)采集的状态数据分配给利用编码单元应用于容器基体(特别是饮料容器基体)和/或相关的容器封闭件的代码。
该实施例的一个优点在于，可以由第三方可检索地分配已为每个批次、包装、批量、水性体系和/或每个容器基体采集的状态信息。以此方式，该信息可以例如以QR码或类似的读出机制可检索地附加到一个或多个容器基体的包装上或一个容器基体本身。以此方式，购买者可以检查状态信息，从而检查容器基体内的水性体系的质量的量度。
根据另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，状态信息，特别是与在混合装置中形成的水性体系(特别是水性饮料混合物)的集料和/或成分有关的状态信息(该状态信息已经经由除了在每种情况下沿生产线排列的多个状态采集单元以外的单元获得)特别是在桥接器上被分配给用多个状态采集单元采集和检测的状态信息，用于水性体系(特别是水性饮料混合物)，和/或用其填充的容器基体(特别是饮料容器基体)。
该实施例的一个优点在于，可以将状态信息分配给已经填充到一个或多个容器基体中的水性体系，从而可以确定和指示容器基体内的水性体系的质量。以此方式，可以响应于质量检查(例如召回容器)引入相应的步骤。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征还在于，在每种情况下沿生产线布置的至少一个(特别是多个)状态采集单元被适配和布置成每秒向关联的桥接器提供多达200项状态信息，特别是将这些状态信息传输到关联的桥接器。
该实施例的一个优点在于，已证实每秒提供多达200项状态信息可以实现(准)连续监测，从而获得改进的高速生产设施。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的特征在于，桥接器被布置并适配成以5秒到60秒的连续间隔将获得的状态信息与目标范围值和/或目标设定点进行比较，并可选地向接收器单元传输警告消息或提供警告消息。
该优选实施例的一个优点在于，通过以5秒到60秒的连续间隔进行比较，可以实现(准)连续监测。以此方式，可以在高速生产设施内确定有缺陷的容器基体和包含在其中的水性体系，以便通过移除不符合相应设定点值的有缺陷的容器，将废品数量减少到可管理的水平。
根据另一个优选的实施例，该计算机实现的方法的特征在于，桥接器被布置和适配成用对接收器单元的行动指示来补充所生成的警告消息(特别是有关状态信息偏离目标范围值和/或目标设定点的警告消息)。
行动指示可包括向被授权人员提供响应于警告消息的指示。例如，这些指示可以包括用于响应和重新建立设定点值或维修问题设施的方向。因此，该优选实施例提供的优点在于，授权人员可以对警告通知做出适当的响应。
本发明的目的同样通过具有计算机程序元素的计算机程序来解决，这些计算机程序元素在数据处理装置中运行以实施根据本发明的方法，特别是根据上述实施例之一的方法。
本发明的目的同样通过计算机可读存储介质来解决，该计算机可读存储介质存储计算机可执行命令，该计算机可执行命令在由计算机设备执行时使计算机设备执行根据本发明的方法，特别是根据上述实施例之一的方法。
根据另一个优选的实施例，本发明的目的同样通过使用根据本发明的方法(特别是根据上述实施例之一的方法)或计算机程序或计算机可读存储介质来解决，用于准连续地监测在基于集料的生产设施(特别是高速生产设施)中沿着生产线生产填充有水性体系(特别是饮料)的多个容器(特别是饮料容器)的规范符合性。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法的用途的特征还在于，在生产设施(特别是高速生产设施)的不同部分上同时处理至少两个(特别是至少三个)不同的水性体系(特别是水性饮料混合物)。因此，利用根据本发明的计算机实现方法操作的根据本发明的设施，可以同时生产不同的产品，即在同一时间段内按空间顺序生产，即在设施的不同部分或顺序上生产，从而在同一时间按顺序生产。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法或计算机程序或计算机可读介质的用途，用于在生产设施(特别是高速生产设施)上，特别是自动清除和/或阻止填充有水性体系(特别是水性饮料混合物)的封闭饮料罐基体或一系列饮料罐基体。
根据另一个优选的实施例，根据本发明的计算机实现的方法或计算机程序或计算机可读介质的用途，提供了监测状态采集单元的功能。
本发明的目的同样通过一种生产设施来解决，该生产设施包括适配和布置成执行上述方法和相关实施例的一个或多个处理器，一个或多个状态采集单元、与一个或多个状态采集单元通信连接的桥接器、以及与桥接器通信连接的接收器单元。
本发明的目的同样通过一种桥接器(特别是网桥)来解决，该桥接器包括适配和布置成单独或共同执行上述方法和相关实施例的一个或多个处理器。因此，根据本发明的桥接器优选地配备有MQTT网络协议。
基于附图通过示例的方式描述了本发明的优选实施例，其中，作为示例：
图1示出了根据一个示例性实施例的生产设施；
图2是生产设施的网络组件的连接的示意性和示例性表示；和
图3示出了根据一个实施例的计算机实现的方法。
在附图中，相同或具有相同或相似功能的元件设有相同的附图标记。
图1示出了生产设施(特别是填充设施或高速填充设施)的示意性结构。该生产设施具有生产线2，例如传送带，其沿着生产设施100的不同部分传送未填充的容器基体1。生产设施100被配置为在不同部分中执行不同的生产过程，使得在生产单元的一端输出未包装的、单独包装的或与多个其他容器基体1一起包装的容器基体1。
生产设施100可以具有混合装置3，该混合装置3具有至少一条进料管线4。一种或多种液体或固体成分可以经由至少一条进料管线4被供应给混合装置3。在混合装置3内，一种或多种液体或固体成分混合在一起以产出水性体系，特别是饮料。
混合装置3经由输送管线5连接以流体流动到填充装置6，以将水性体系从混合装置3传送到填充装置6。填充设备6被适配并布置成将预定量的水性体系输出到未填充的容器基体1中，使得未填充的容器基体1被水性体系填充，直至水性体系达到一定水平。
此外，生产设施100可包括封闭装置7，其被适配并布置成使用封闭件封闭填充有水性体系的容器基体1。为此，封闭装置7还可以包括与封闭装置7连接的用于交付封闭件的装置8。
生产设施100还可以包括巴氏灭菌装置9。巴氏灭菌装置9被适配并布置成，例如在60℃或更高温度下，加热填充有水性体系的容器。
另外，生产设施可以具有包装装置10，其被适配并布置成包装填充有水性体系的单个或多个容器基体1。在这种情况下，一个或多个已填充的容器基体1或容器基体本身的包装可以设有可读的(特别是机器可读的)代码，在该代码中编码了关于容器基体1、包含在其中的水性体系和/或生产过程的信息(例如状态信息)。这种代码的一个示例可以是QR码或NCF可读芯片等。
生产设施可以被细分为不同部分，在这些不同部分中执行不同的生产步骤。例如，可以在一个部分中执行生产过程或生产步骤，例如水性体系的上述填充或混合。
生产设施可以具有一个或多个状态采集单元11。状态采集单元11可以沿着生产线2布置。此外，各个状态采集单元11可以被分配给不同部分或不同的生产过程。例如，可用将一个或多个状态采集单元11分配给填充装置6或分配给填充的生产步骤。状态采集单元11可以是传感器，其被布置并适配成采集已填充或未填充的容器基体1和水性体系本身或容器基体1内的水性体系和/或周围环境的外部因素的特征，例如压力、温度、大气湿度和/或时间点。
状态采集单元11可以被适配和布置成提供一项或多项状态信息，特别是将状态信息传送到桥接器。
状态采集单元11可以选自由以下组成的组：CO2传感器(例如用于确定CO2含量)、温度传感器(例如用于确定环境温度，用于确定水性体系的温度，例如在混合装置3内、在填充期间或在容器基体1内)、电导率传感器(例如用于确定电导率，例如水性体系的电导率)、pH传感器(例如用于确定水性体系的pH值)、压力传感器(例如用于确定环境压力或生产设施的管线或装置内的压力或填充压力)、Brix传感器、折射仪(例如用于确定容器基体内或容器基体外的水性体系的折射率)、用于确定流速(例如用于确定特别是通过生产设施的管线的水性体系的流速)的装置、称重单元(诸如天平，例如用于测量和比较一个或多个基体在填充状态或未填充状态下的重量)、液位测定装置(特别是基于伽马射线或X射线的液位测定装置(例如用于例如使用伽马射线或X射线对容器基体1进行“透射”而确定水性体系在容器基体1的填充水平)、视频监测装置(特别是配备有图像识别和分析软件的视频监测装置)、过滤装置、红外光谱仪(特别是近红外光谱仪，例如FT-NIR光谱仪)，以及质谱仪(特别是飞行时间(qTOF)质谱仪和/或FT-NIR光谱仪，优选地FT-NIR光谱仪)。
一个或多个状态采集单元11可以被适配和布置成，例如每10秒测量一次状态或状态信息、并将状态信息传输到桥接器12。
图2示出了生产设施的网络组件的连接的示意性和示例性表示。
一个或多个状态采集单元11可以与桥接器12通信连接，以将数据(例如由状态采集单元11采集的信息)传输到桥接器12。
状态信息从状态采集单元11向桥接器12的传输能够以各种方式进行，例如使用MQTT(消息队列遥测传输)网络协议，也称为MQTT网络协议。在这种情况下，桥接器12例如可以是MQTT代理，其从一个或多个外部客户端接收信息。另一种类型的传输可以经由API(应用程序编程接口)进行(Rest调用)。因此，传感器的值可以经由https后调用接口以及为其他***提供的集成传输到桥接器12。例如，状态信息的传输可以实时进行或以相对较短的时间间隔(例如以10秒的间隔)进行。
可以在桥接器12上富集一项或多项状态信息。例如，一个或多个发送状态采集单元的时间戳可以与来自一个或多个另外的状态采集单元11的状态信息相关联。在此基础上，一项或多项状态信息可以与已填充或未填充的容器基体1或具有一个或多个已填充或未填充的容器基体1的批次或包装相关联。例如，可用向来自一个传感器的测量值或来自多个传感器的多个测量值提供测量传感器的时间戳，该时间戳表明例如测量信息项的时间点或发送信息项的时间点或在桥接器处接收信息项的时间点，以及与批次相关联的时间点。
此外，桥接器12可以被布置和适配成将来自一个或多个状态采集单元11的状态信息与预定的规范、目标范围值和/或目标设定点进行比较。例如，目标范围值和目标设定点可以指示某些定性要求(例如填充水平)。例如，目标范围值和目标设定点可以存储在桥接器12上的内部存储器中。此外，可以从外部实体接收目标范围值和目标设定点。桥接器12可具有布置成单独地或共同执行监测方法的一个或多个处理器。此外，桥接器12同样可以具有存储器，用于存储目标范围值或目标设定点值或用于存储状态信息。
此外，如果状态信息(特别是与已填充或未填充的容器基体1或水性体系有关的状态信息)没有落在目标范围值内和/或不满足目标设定点，则桥接器12可以布置和适配成生成警告消息。另外，如果一项状态信息(特别是与已填充或未填充的容器基体1或水性体系本身有关的状态信息)落在目标范围值内和/或满足目标设定点，则桥接器12可以布置和适配成生成确认消息。
另外，桥接器12可以布置并适配成例如借助于富集的(特别是关联的)状态信息将警告消息或确认消息分配给一个或多个已填充或未填充的容器基体。此外，确认消息和/或警告消息可以分配给批次或批量的已填充或未填充基体。一项或多项状态信息可以例如通过采集(或发送)一项或多项状态信息的时间点分配给一个或多个容器基体1。以此方式，由一个或多个给定状态采集单元11在给定时间点生成或发送的一项或多项状态信息可以分配给一个或多个已填充或未填充的容器基体1。
桥接器12可以与接收器单元14通信。在一种可能的变型中，桥接器12可以经由尖峰路由器13与接收器单元14通信。
桥接器12可以适配和布置成将状态信息本身、富集的(归一化的)状态信息和/或警告消息或可选地确认消息传输到接收器单元14。例如，桥接器12可以经由尖峰路由器13向接收器单元14发送尖峰消息。归一化的状态信息项对应于富集状态信息或关联的状态信息。
接收器单元14的一个示例例如可以是终端18，其例如以经由屏幕、灯和/或扬声器以信号的形式将警告消息或确认消息通知授权个人。然后，可选地，该人员可以执行必要的步骤以响应警告消息或确认消息。例如，可以丢弃有缺陷的基体或有缺陷的批次，或者可以在有缺陷的区域对设施进行维修。此外，相应的状态信息可以与警告消息或确认消息同时显示。
接收器单元14的另一个示例可以是装置，该装置被布置并适配成从生产(移除装置16)中自动移除已填充或未填充的容器基体。以此方式，不符合目标范围值和/或目标设定点值的容器或水性体系可以自动方式从生产中移除。
此外，接收器单元14的示例可以是数据库16。例如，状态信息本身或富集的状态信息可以单独和/或与警告消息或确认消息一起从桥接器传输到数据库。在此过程中，当相应的数据被存储到数据库时，可以在桥接器上删除来自传感器的相应信息。
接收器单元14的另一个示例可以是包装装置10或独立的编码装置17。例如，包装装置10或编码装置17可以被适配和布置成在一个或多个容器基体的包装上或容器基体本身以代码(例如QR码)的形式应用状态信息本身、富集的状态信息、和/或警告消息/确认消息。
图3示例性地示出了根据一个实施例的计算机实现的方法。
在步骤S1中，可以通过一个或多个状态采集单元采集关于已填充的或未填充的容器的状态信息。可以实时或以相对较短的间隔(例如10秒)采集状态信息。该状态信息同样可以提供时间信息。
在步骤S2中，例如借助MQTT网络协议，可以将状态信息从一个或多个状态采集单元11转发到桥接器12。在另一个变型中，状态信息可以经由桥接器12直接转发到外部接收器单元14。
在步骤S3中，传输的状态信息可以在桥接器12上被归一化，即富集化。例如，状态信息可以提供时间戳并且与另外的状态信息相关联。
在步骤S4中，可以由桥接器以给定的时间间隔或不断地对传输的状态信息进行比较，以识别该状态信息是否落在预定的目标范围值内或符合预定的目标设定点值。
在进一步的步骤S5中，可以基于根据步骤S4的比较产生警告消息，其指示不符合给定的目标范围值和/或目标设定点。此外，基于根据步骤S4的比较，随后可以产生确认，其指示符合给定的目标范围值和/或给定的目标设定点。
在步骤S6中，如果一项状态信息或多项状态信息落在目标范围值和/或目标设定点之外或之内，则警告信息和/或确认信息可以例如使用尖峰信息经由尖峰路由器13转发给接收器单元14。
以上说明书和权利要求中公开的本发明的特征可以单独地或以任何期望的组合来实现本发明的各种实施例是必要的。
附图标记:
1-容器基体
2-生产线
3-混合装置
4-混合装置的进料管线
5-输送管线
6-填充装置
7-封闭装置
8-交付封闭件的装置
9-巴氏灭菌装置
10-包装装置
11-状态采集单元
12-网桥
13-尖峰路由器
14-接收器单元
15-数据库
16-移除装置
17-编码装置
18-终端
100-生产设施
200-网络组件的连接

Claims (31)

1.一种计算机实现的方法，所述方法用于特别是准连续地监测利用基于集料的生产设施沿着生产线生产填充有水性体系的多个容器基体的规范符合性；所述生产设施特别是高速生产设施，所述水性体系特别是饮料，所述容器基体特别是饮料容器，其中，所述方法包括以下步骤：
-特别是借助网络协议在桥接器处从一个或多个状态采集单元接收状态信息，所述一个或多个状态采集单元在每种情况下均沿着生产过程被适配和布置成采集状态信息，所述状态信息特别是与集料、水性体系和/或在混合装置中形成水性体系的成分有关的状态信息，一个或多个状态采集单元特别是多个状态采集单元，所述采集特别是在线采集，特别是间隔采集，所述水性体系特别是水性饮料混合物；
-将在桥接器上接收到的状态信息归一化，特别是归一化为同质格式，
-将桥接器上的状态信息与特别是存储在桥接器上的、符合规范的目标范围值和/或目标设定点进行比较，特别是不断地进行比较，以及
-如果一项状态信息或多项状态信息位于目标范围值和/或目标设定值之外，则向接收器单元提供警告消息，特别是传输警告消息，特别是经由尖峰路由器的尖峰消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生产设施包括：
混合装置，
至少一条通向混合装置的流入管线，
填充装置，
输送管线，其用于将水性体系从混合装置输送到填充装置，所述水性体系特别是水性饮料混合物，
封闭装置，
被适配并布置成交付未填充的容器基体的装置，所述未填充的容器基体特别是未填充的饮料容器基体，特别是未填充的饮料罐基体，
被适配并布置成交付容器封闭件的装置，所述容器封闭件特别是饮料罐盖，以及
可选地，巴氏灭菌单元和/或包装单元，以及
一个或多个状态采集单元，特别是多个状态采集单元。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：分配警告消息，特别是使用创建所述警告消息的时间点来将警告消息分配给填充有水性体系的、特别是水性饮料混合物的、并且可选地封闭的一个或一系列容器基体，特别是饮料容器基体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，待监测的高速生产设施每秒向范围为1个至60个的、优选地10个至50个的、特别优选地20个至40个的容器基体填充水性体系，所述容器基体优选地是饮料罐基体，所述水性体系特别是水性饮料混合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，由状态采集单元采集的状态信息以在1秒至120秒的，特别是5秒至30秒的时间段内延伸的间隔提供给被分配的桥接器，特别是传输至被分配的桥接器。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，一旦由于不符合目标范围值和/或目标设定点而创建警告消息，则生成维护命令。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在包装单元之前或之后，如果没有分配警告消息，则对填充有水性体系的、可选地封闭的一个容器基体或一系列容器基体分配清除模式，所述水性体系特别是水性饮料混合物，所述封闭的容器基体特别是饮料容器基体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，一旦由于不符合目标范围值和/或目标设定点而创建警告消息，在生产过程中或生产结束之后，从生产过程中移除填充有水性体系的、且分配所述警告消息的、可选地封闭的一个或多个容器基体，所述水性体系特别是水性饮料混合物，所述封闭的容器基体特别是饮料容器基体。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将在桥接器上接收的状态信息归一化包括：将时间戳分配给一项或多项状态信息；以及，将所述一项或多项状态信息分配给一个或多个状态采集单元，其中所述状态采集单元在每种情况下都已生成一项或多项状态信息。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，时间戳再现了各自的状态信息被发送至桥接器的时间点。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，特别是在桥接器中，不仅是时间戳，而且与水性体系、所使用的容器基体、容器编码和/或包装有关的信息被分配给由状态采集单元所提供的、特别是由状态采集单元所传输的状态信息，所述水性体系特别是水性饮料混合物，所述容器基体特别是饮料容器基体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将生成警告消息的时间点与生产设施所处的模式进行比较。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
如果由所述状态采集单元传输的多个连续的状态信息项是相同的；或
如果所述状态采集单元在预定的时间段内没有提供，特别是没有传输，任何状态信息；或
如果被适配和布置成与首次提及的状态采集单元并联以行使相同的功能的另一个状态采集单元特别是在预定的时间段内提供偏离其的状态信息；或
如果所述状态采集单元在线采集的状态信息偏离离线采集的状态信息；
则向接收器单元传输与检查状态采集单元的功能有关的消息。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将在桥接器处输入的状态信息以及在所述桥接器上进一步信息增强的状态信息转发至存储单元。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在桥接器上删除被转发到存储单元并且存储在存储单元上的状态信息，所述状态信息特别是归一化的状态信息。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，状态采集单元选自由以下各项组成的组：CO2传感器、温度传感器、电导率传感器、pH传感器、压力传感器、Brix传感器、折射仪、用于确定流速的装置、称重单元、液位测定装置、视频监测装置、过滤装置，红外光谱仪以及质谱仪，所述液位测定装置特别是基于伽马射线或X射线的液位测定装置，所述视频监测装置特别是配备有图像识别和分析软件的视频监测装置，所述红外光谱仪特别是近红外光谱仪，例如FT-NIR光谱仪，所述质谱仪特别是飞行时间(qTOF)质谱仪。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述称重单元包括：
第一称重单元，其被适配和布置成确定在填充装置下游的一个或多个已填充的且没有任何容器封闭件的未封闭的容器基体的重量，所述容器基体特别是饮料容器基体，特别是填充饮料罐基体；和/或
第二称重单元，其被适配和布置成，优选地在离开巴氏灭菌装置后，确定在封闭装置中利用容器封闭件封闭的一个或多个已填充的容器基体的重量，所述容器基体优选的是饮料容器基体，特别优选的是已填充的饮料罐基体；和/或
第三称重单元，其被适配和布置成确定在包装单元下游的多个封闭的且已填充的容器基体的重量，所述容器基体特别是饮料容器基体。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，
电导率传感器存在于混合装置中、混合装置处和/或混合装置的下游，所述电导率传感器特别是温度传感器和电导率传感器，以及
通向混合装置的至少一条进料管线，其存在于填充装置中、填充装置处和/或填充装置上游，和/或在用于将水性体系从混合装置传输至填充装置的输送管线中和/或输送管线处，所述水性体系特别是水性饮料混合物。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将在生产过程中关于一个或一系列容器基体和/或关于一个容器基体或一系列容器基体的水性体系采集的状态数据分配给利用编码单元应用于容器基体和/或相关的容器封闭件的代码；所述容器基体特别是饮料容器基体，所述水性体系特别是水性饮料混合物。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，状态信息，特别是与集料和/或在混合装置中形成的水性体系的成分有关的状态信息特别是在桥接器上被分配给利用多个状态采集单元采集和检测的、用于水性体系和/或用其填充的容器基体的状态信息，所述状态信息已经经由除了在每种情况下沿生产过程布置的多个状态采集单元以外的单元获得，所述水性体系特别是水性饮料混合物，所述容器基体特别是饮料容器基体。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在每种情况下沿生产过程布置的至少一个状态采集单元被适配和布置成每秒向关联的桥接器提供多达200项状态信息，特别是将所述状态信息传输到关联的桥接器，所述至少一个状态采集单元特别是多个状态采集单元。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述桥接器被布置并适配成以5秒到60秒的连续间隔将获得的状态信息与目标范围值和/或目标设定点进行比较，并可选地，向接收器单元传输警告消息或提供警告消息。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述桥接器被布置和适配成用对接收器单元的行动指示来补充所生成的警告消息，所述警告消息特别是有关状态信息偏离目标范围值和/或目标设定点的。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助网络协议在桥接器处接收来自一个或多个状态采集单元的状态信息，所述网络协议特别是MQTT网络协议。
25.一种利用计算机程序元素的计算机程序，所述计算机程序元素由数据处理装置运行以实施根据权利要求1至24中任一项所述的方法。
26.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行命令，当由计算机设备执行所述计算机可执行命令时，使得计算机设备执行根据权利要求1至24中任一项所述的方法。
27.根据权利要求1至24中任一项所述的方法的或根据权利要求25所述的计算机程序的或根据权利要求26所述的计算机可读存储介质的用途，其用于准连续地监测利用基于集料的生产设施沿着生产线生产填充有水性体系的多个容器的规范符合性，所述生产设施特别是高速生产设施，所述水性体系特别是饮料，所述容器特别是饮料容器。
28.根据权利要求27所述的用途，其特征在于，在生产设施的不同部分上同时处理至少两个，特别是至少三个，不同的水性体系，所述水性体系特别是水性饮料混合物，所述生产设施特别是高速生产设施。
29.根据权利要求1至24中任一项所述的方法的用途、或根据权利要求25所述的计算机程序的用途、或根据权利要求26所述的计算机可读存储介质的用途，其用于在生产设施上特别是自动清除和/或阻止填充有水性体系的并且封闭的一个饮料罐基体或一系列饮料罐基体，所述生产设施特别是高速生产设施，所述水性体系特别是水性饮料混合物。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的方法的用途、或根据权利要求25所述的计算机程序的用途，只要是引用根据权利要求1至24中任一项所述的方法，或根据权利要求26所述的计算机可读存储介质的用途，只要是引用根据权利要求1至24中任一项所述的方法，其用于监测状态采集单元的功能。
31.一种生产设施，包括：
-一个或多个处理器，其被适配和布置成单独地或共同地执行根据权利要求1至24所述的方法；
-一个或多个状态采集单元；
-与所述一个或多个状态采集单元通信连接的桥接器；和
-与所述桥接器通信连接的接收器单元。
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