IT201900010251A1 - Metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’invenzione industriale dal titolo:

" METODO PER MIGLIORARE L’EFFICIENZA DI UNA MACCHINA

CONFEZIONATRICE AUTOMATICA "

La presente invenzione riguarda il settore tecnico dei processi industriali per la realizzazione di prodotti.

In particolare, la presente invenzione riguarda un metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo, quale ad esempio una macchina dell’industria del tabacco, vale a dire preposta alla lavorazione di materie prime, semilavorati o prodotti finiti dell’industria del tabacco.

L’incremento nelle richieste dei volumi produttivi nei processi industriali ha portato alla necessità di sviluppare macchine di lavorazione che siano in grado di operare ad elevatissime velocità, in modo tale da poter realizzare un elevato quantitativo di prodotti finiti in tempo breve.

Conseguentemente sempre maggior rilievo viene ricoperto dalla necessità di garantire la precisione e la corretta esecuzione dei processi di lavorazione, al fine di ridurre al minimo il numero di prodotti difettosi e non commercializzabili che devono quindi essere scartatati durante il processo di produzione o successivamente ad esso.

Infatti, oltre a rappresentare un costo sia in termini di spreco di materie prime che di smaltimento, la rimozione di un prodotto difettoso può comportare anche lunghi tempi di fermo macchina, rendendo tale problematica estremamente gravosa in termini di produttività effettiva di un impianto di produzione.

La Richiedente ha osservato che oltre al corretto ed efficiente funzionamento della macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo, risulta essenziale poter garantire un’elevata qualità dei materiali che vengono lavorati.

Infatti, una scarsa od insufficiente qualità dei materiali alimentati alla macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo comporterà, in maniera sostanzialmente inevitabile, la realizzazione di prodotti non conformi che dovranno essere scartati, causando quindi inevitabilmente una riduzione dell’efficienza del processo produttivo eseguito dalla macchina.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è quello di proporre un metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo, in particolar modo una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo dell’industria del tabacco, che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo in grado di garantire un aumento dell’efficienza di produzione rispetto alle soluzioni esistenti, in particolare riducendo anche notevolmente l’incidenza degli scarti di prodotti difettosi.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di ridurre, idealmente eliminare, la necessità di interrompere i processi produttivi al fine di gestire la presenza nelle macchine di lavorazione di materiali difettosi.

Il compito tecnico precisato e lo scopo specificato sono sostanzialmente raggiunti da un metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Secondo la presente invenzione viene mostrato un metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo, in particolare dell’industria del tabacco, che viene eseguito predisponendo almeno un materiale, in particolare una materia prima, un semilavorato o un articolo finito, in corrispondenza di una stazione di alimentazione di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo comprendente almeno un’unità di lavoro configurata per operare sul materiale. Il metodo prevede quindi di rilevare, mediante mezzi di rilevazione, almeno un parametro rappresentativo della qualità di almeno una porzione del materiale, mentre il materiale si trova in corrispondenza della stazione di alimentazione e, nel caso in cui l’almeno un parametro rappresentativo non sia conforme ad un modello predefinito basato su almeno un parametro di riferimento, rimuovere almeno una parte non conforme del materiale in modo tale che non raggiunga l’unità di lavoro.

Vantaggiosamente, il metodo della presente invenzione permette di effettuare un controllo accurato e preciso dello stato di integrità e della qualità dei materiali che vengono alimentati ad una particolare macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo al fine di valutare se sia opportuno o meno processare tale materiale, permettendo quindi in questo modo di migliorare l’efficienza complessiva della macchina.

Le rivendicazioni dipendenti, qui incorporate per riferimento, corrispondono a differenti forme di realizzazione dell'invenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 mostra una particolare configurazione operativa del metodo secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra un dettaglio dell’esecuzione di una fase di rilevazione;

- la figura 3 mostra schematicamente una possibile configurazione di applicazione del metodo in un impianto produttivo.

La presente invenzione ha per oggetto un metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo, in particolare una macchina confezionatrice automatica 1 dell’industria del tabacco.

Con l’espressione macchina confezionatrice automatica 1 si intende in generale una qualunque macchina in grado di eseguire un processo industriale di lavorazione che concorre alla trasformazione di materie prime in prodotti finiti e/o finalizzato al loro trasporto, stoccaggio, impacchettamento.

In particolare, la macchina confezionatrice automatica 1 può essere una macchina per la produzione di filtri, ovvero una macchina preposta a processare in particolare materiali “M” di tipo filtrante per la realizzazione di spezzoni di filtro dell’industria del tabacco. Una simile macchina riceve in ingresso e processa un nastro continuo di filtro (“tow”) svolto da balle compresse, aromatizzanti (generalmente liquidi), materiale plasticizzante, carta in nastro continuo da bobina, colle ed altre materie prime.

La macchina confezionatrice automatica 1 può altresì essere una macchina per la produzione di segmenti di sigaretta, vale a dire una macchina preposta a processare in particolare tabacco in varie forme per la realizzazione di spezzoni di articoli da fumo. Una simile macchina riceve in ingresso e processa fibre di tabacco, aromatizzanti (generalmente liquidi), carta in nastro continuo da bobina, colle ed altre materie prime.

La macchina confezionatrice automatica 1 può essere altresì una macchina mettifiltro, ovvero una macchina preposta a processare in particolare spezzoni di filtro e spezzoni di articoli da fumo in maniera tale da accoppiarli e vincolarli tra loro a realizzare una successione di prodotti finiti dell’industria del tabacco. Una simile macchina riceve in ingresso e processa segmenti di sigaretta e segmenti di filtro, carta in nastro continuo da bobina, colle ed altre materie prime.

La macchina confezionatrice automatica 1 può altresì essere una macchina impacchettatrice, ovvero una macchina preposta a confezionare prodotti dell’industria del tabacco. Tale confezionamento può prevedere sia la realizzazione di uno o più pacchetti per il contenimento degli articoli da fumo, per esempio tramite la realizzazione e/o formatura di sbozzati, sia la realizzazione di gruppi di prodotti pronti per il trasporto e/o lo stoccaggio, per esempio mediante il raggruppamento ed impacchettamento di più pacchetti. Una simile macchina riceve in ingresso e processa sigarette finite, carta in nastro continuo da bobina, un nastro di alluminio o “foil” da bobina, sbozzati discreti per la realizzazione di pacchetti esterni, coupons o bollini, un nastro il polietilene termoretraibile in bobina, colle ed altre materie prime.

Per esempio, la macchina impacchettatrice può essere una macchina cellofanatrice oppure una macchina steccatrice o una macchina automatica in genere.

In generale la macchina confezionatrice automatica 1 è una qualunque macchina preposta alla lavorazione o al trattamento di materiali “M” e configurata per realizzare e/o impacchettare articoli dell’industria del tabacco e comprende almeno una stazione di alimentazione 2 ed almeno un’unità di lavoro 3.

Con l’espressione stazione di alimentazione 2 si intende una qualsiasi stazione di ingresso di un materiale “M” da lavorare, in particolare continuo o discreto, all’interno di una linea di lavorazione, che definisca una zona iniziale, terminale o intermedia di una linea di lavorazione della macchina confezionatrice automatica 1.

Il metodo prevede di predisporre almeno un materiale “M” in corrispondenza di una stazione di alimentazione 2 di una macchina confezionatrice automatica 1, la quale comprende almeno un’unità di lavoro 3 configurata per operare su tale materiale “M”. In generale, con l’espressione “in corrispondenza” si intende che il materiale “M” si trova o all’ingresso della stazione di alimentazione 2 oppure è già montato su tale stazione di alimentazione.

In generale, con il termine materiali “M” si fa riferimento a materie prime, semilavorati o prodotti finiti, in particolare del settore del tabacco, che possono essere alimentati ad una macchina confezionatrice automatica 1 al fine di essere processati, lavorati o anche solo raggruppati/inscatolati per facilitarne il trasporto e lo stoccaggio.

A titolo esemplificativo e non limitativo, i materiali “M” oggetto di lavorazione possono comprendere:

- bobine di materiale “M” in nastro, per esempio in materiale cartaceo, in polietilene termoretraibile, in carta e/o alluminio (“foil”), in materiale plastico resistente allo strappo (per la realizzazione di bandelle o nastrini di strappo), ed altri ancora;

- uno o più gruppi (“mazzette”) di sbozzati, per esempio adatti a definire una volta opportunamente ripiegati un pacchetto esterno od interno per articoli da fumo, oppure un collarino per pacchetti di tipo “hinge-lid”, od ancora un elemento di rinforzo a vassoio per sostenere un gruppo di sigarette nel rispettivo pacchetto interno, ed altri ancora;

- uno o più gruppi di spezzoni, quali spezzoni in materiale filtrante o di sigaretta o genericamente corpi tubolari dell’industria del tabacco riempiti o meno,

- una balla di tow;

- uno o più contenitori di materiale “M” incoerente in polvere o granuli o filamenti;

- contenitori di sostanze liquide o viscose (aromatizzanti liquidi, plasticizzanti -triacetina-, colle, ed altri ancora).

Il metodo della presente invenzione è altresì adatto a migliorare l’efficienza di macchine appartenenti anche a settori differenti rispetto a quello del tabacco, per esempio macchine utilizzate nella produzione di articoli igienici o sanitari, nella produzione di prodotti alimentari (caramelle o dolciumi) o più in generale nell’ambito delle macchine di produzione o confezionatrici, permettendo di operare anche con materiali differenti di volta in volta impiegati nello specifico settore tecnico, in particolare per la formazione degli articoli nel caso degli articoli igienici o sanitari o per il confezionamento nel caso dei prodotti alimentari (caramelle, dolciumi).

Una volta che il materiale “M” viene a trovarsi in corrispondenza della corrispondente stazione di alimentazione 2, si procede a rilevare, mediante opportuni mezzi di rilevazione 4, almeno un parametro rappresentativo della qualità di almeno una porzione del materiale “M”.

In altre parole, il metodo prevede di ottenere delle informazioni relative al materiale “M” quando questo è già stato trasportato almeno nelle adiacenze della stazione di alimentazione 2, vale a dire immediatamente prima che venga iniziato il suo eventuale processo di lavorazione.

In dettaglio, l’almeno un parametro rappresentativo identifica almeno una proprietà del materiale “M” in funzione della quale vengono ricavate informazioni relative alla qualità complessiva del materiale “M”.

In altre parole, è possibile identificare le condizioni estetiche e/o strutturali/funzionali del materiale “M” quando questo è ormai pronto per essere lavorato (cioè non deve essere ulteriormente preparato/trasportato), ma comunque prima che venga effettivamente sottoposto a lavorazione, in modo tale da poter garantire che il materiale “M” venga processato solo nel caso esso sia effettivamente idoneo a realizzare dei prodotti qualitativamente accettabili, individuando in maniera tempestiva ed accurata eventuali difetti.

In particolare, la rilevazione dell’almeno un parametro rappresentativo viene realizzata mediante una rilevazione di tipo ottico e/o elettromagnetico e/o a ultrasuoni.

In altre parole, l’ottenimento dell’almeno un parametro rappresentativo è ottenuta ispezionando il materiale “M” mediante dispositivi configurati per effettuare ispezioni di carattere ottico, quali ad esempio telecamere o fotocamere, ispezioni di carattere elettromagnetico, quali ad esempio sensori a microonde o ad infrarossi, oppure ispezioni di tipo meccanico, per esempio utilizzando sensori ad ultrasuoni o tastatori.

A titolo esemplificativo e non limitativo, i parametri che possono essere oggetto di rilevazione e che risultano rilevanti al fine di determinare l’effettiva idoneità del materiale “M” ad essere processato possono comprendere almeno uno tra: densità o peso del materiale, grado di umidità del materiale “M”, spessore del materiale “M”, presenza di fori e/o aperture e/o tagli almeno superficiali (od anche interni in caso di impiego di radiazione penetrante), temperatura del materiale “M”, presenza di cariche elettrostatiche, presenza di linee di piegatura indesiderate, abrasioni, altri difetti superficiali e/o interni, colore del materiale, presenza di macchie o condizioni ambientali.

Con l’espressione condizioni ambientali si fa riferimento a tutti quei parametri che sono influenzati dall’ambiente in cui si trova la macchina 1 e che possono quindi essere dovuti per esempio alla sua posizione geografica.

Tale fase di rilevazione permette quindi di ottenere informazioni sulle caratteristiche chimico-fisiche del materiale “M”, le quali forniscono utili indicatori per la valutazione dell’effettivo stato di conservazione del materiale “M” stesso.

In particolare, le informazioni ottenute permettono di eseguire una valutazione dell’idoneità del materiale “M”, complessivamente o anche solo di sue porzioni discrete, ad essere processato per concorrere alla realizzazione di un prodotto qualitativamente accettabile, vale a dire idoneo per la commercializzazione.

In accordo con un aspetto della presente invenzione, la fase di rilevazione viene attuata mentre il materiale “M” si trova in un’isola 5 di lavoro contenente la macchina confezionatrice automatica 1 a cui il materiale “M” andrà alimentato, preferibilmente in un’area di caricamento immediatamente antistante alla stazione di alimentazione 2.

Con il termine isola 5 di lavoro si intende un’area configurata per eseguire uno o più processi di lavorazione del materiale “M” che concorrono alla realizzazione di un prodotto finale, quindi per esempio un’area su cui sono dislocate diverse macchine di lavorazione affacciate su una o più aree di movimentazione dei prodotti e/o dei materiali.

Con l’espressione “immediatamente antistante” si intende che l’area di caricamento si trova ad una distanza sufficientemente limitata, preferibilmente inferiore ai 5 metri, dalla stazione di alimentazione 2, in modo tale da poter garantire che il materiale “M” non possa subire ulteriori modifiche/deterioramenti indesiderati nel suo contestuale o successivo trasferimento dall’area di caricamento alla stazione di alimentazione 2.

In altre parole, la distanza è tale da poter garantire che i parametri rappresentativi di interesse del materiale “M” non subiscano variazioni significative tra la rilevazione e la successiva lavorazione a valle del caricamento.

Alternativamente, la fase di rilevazione può essere eseguita a valle del caricamento del materiale “M” nella stazione di alimentazione 2 ed a monte di una lavorazione attuata dall’almeno un’unità di lavoro 3, preferibilmente in un istante in cui il materiale “M” oggetto di rilevazione, od almeno una sua porzione, non è ancora stato sottoposto ad alcuna lavorazione.

In altre parole, il metodo qui descritto prevede di ispezionare il livello qualitativo del materiale “M” e la sua idoneità ad essere lavorato in una fase immediatamente precedente alla sua lavorazione così che il materiale “M” possa essere intercettato e rimosso, sostituito o “corretto” senza necessità di interrompere il funzionamento della macchina. A titolo di maggior cautela, l’ispezione può essere eseguita sia a monte del trasferimento del materiale “M” alla stazione di alimentazione sia a valle della stessa.

È possibile che il materiale “M” comprenda una pluralità di elementi, in questo contesto nella fase di rilevazione viene preferibilmente attuata un’ispezione su una porzione di ciascun elemento.

È possibile che gli elementi che compongono il materiale “M” siano tra loro identici e disposti secondo una configurazione di reciproco affiancamento o sovrapposizione, in questo contesto la rilevazione viene preferibilmente attuata su una porzione perimetrale esternamente visibile degli elementi nella configurazione di reciproco affiancamento o sovrapposizione.

In altre parole, il materiale “M” può essere composto da una pluralità di elementi tra loro identici, quale una pluralità di sbozzati o di spezzoni dell’industria del tabacco, che sono raggruppati tra loro a formare pile distinte (“mazzette”) di elementi tra loro affiancati e/o sovrapposti.

In questo contesto la fase di rilevazione viene attuata ispezionando una porzione periferica esterna visibile degli elementi, valutandone la conformità in funzione dei parametri rappresentativi ottenibili da tale porzione periferica.

In particolare, la fase di rilevare può essere eseguita movimentando i mezzi di rilevazione 4 attorno al materiale “M”, in modo tale da acquisire almeno un parametro rappresentativo dell’intera superficie libera del materiale “M” stesso.

Nel caso in cui l’almeno un parametro rappresentativo non sia conforme ad uno standard prestabilito, il metodo prevede di rimuovere almeno una parte non conforme del materiale “M”, in modo tale che la parte non conforme non raggiunga l’unità di lavoro 3.

In altre parole, le informazioni ottenute tramite i parametri rappresentativi raccolti ispezionati durante la fase di rilevazione vengono utilizzati per determinare l’idoneità del materiale “M” ad essere processato e, qualora tale procedura indichi che almeno una porzione del materiale “M” presenta caratteristiche tali per cui una sua lavorazione risulterebbe in maniera sostanzialmente inevitabile nella realizzazione di un semilavorato o prodotto qualitativamente inaccettabile, e pertanto da scartare, si procede a rimuoverlo dal processo produttivo.

In particolare, la procedura di valutazione della conformità del materiale “M” viene effettuata confrontando i parametri rappresentativi con un opportuno modello predefinito basato su almeno un parametro di riferimento.

Si osserva che il parametro di riferimento può essere un valore noto a priori o un valore appositamente inserito da parte di un utente e/o determinato in funzione delle particolari caratteristiche materiale “M” sul quale il metodo oggetto della presente invenzione viene attuato.

Il parametro di riferimento può inoltre essere un valore o una informazione derivante dalla combinazione di più caratteristiche individuabili nel materiale che vengono valutate in maniera complessiva.

In questo contesto, considerando i parametri in maniera complessiva è possibile identificare per esempio più difetti che presi singolarmente caratterizzano il materiale “M” come idoneo alla lavorazione, mentre quando vengono considerati sommati tra loro caratterizzano il materiare “M” come difettoso e non idoneo ad essere processato.

È altresì possibile determinare e successivamente individuare specifici set di parametri i cui valori in determinati contesti e presi singolarmente sarebbero accettabili, ma la cui combinazione risulta rappresentativa della presenza di almeno porzioni del materiale “M” difettose.

Il metodo oggetto della presente invenzione prevede ulteriormente di rilevare la presenza di eventuali prodotti non conformi in uscita all’unità di lavoro 3, determinando in particolare quale sia la causa di tale non conformità.

In altre parole, il metodo viene eseguito analizzando anche le condizioni del materiale “M” già processato in uscita dalla stazione di lavoro 3, individuando eventuali difformità e identificandone la causa.

Le informazioni raccolte sulle condizioni del materiale “M” in uscita dalla stazione di lavoro 3 vengono quindi utilizzate per modificare l’almeno un parametro di riferimento in funzione della causa di non conformità individuata ed associata al materiale “M” processato, ottenendo quindi un progressivo miglioramento ed una ottimizzazione sempre più precisa del modello predefinito utilizzato come riferimento.

In altre parole, il metodo della presente invenzione definisce un algoritmo di intelligenza artificiale configurato per l’apprendimento automatico, preferibilmente mediante una rete neurale artificiale addestrabile a riconoscere le non conformità del materiale “M” mediante memorizzazione ed analisi dei parametri rappresentativi rilevati direttamente sul materiale “M” sia prima che dopo la sua lavorazione da parte dell’unità di lavoro 3.

In particolare, l’algoritmo di intelligenza artificiale e/o la rete neurale artificiale sono addestrati per riconoscere i difetti del materiale “M” che, singolarmente o in combinazione, possono pregiudicare la continuità di funzionamento e l’efficienza complessiva della macchina confezionatrice automatica 1.

Preferibilmente l’addestramento della rete neurale ed il riconoscimento dei difetti del materiale “M” vengono eseguiti mediante un’analisi big data.

Tale algoritmo di intelligenza artificiale è quindi in grado di modificare il modello predittivo utilizzato per valutare la conformità del materiale “M” ad essere processato in funzione delle informazioni che ottiene mediante i mezzi di rilevamento relativi al materiale “M” stesso e al risultato ottenuto dalla lavorazione di tale materiale “M”.

il metodo qui descritto prevede ulteriormente di interconnettere tra loro più macchine di lavorazione 1 in maniera tale da definire una rete neurale artificiale che comprende almeno un’unità di elaborazione configurata per ricevere e memorizzare la pluralità di parametri rilevati da una rispettiva pluralità di mezzi di rilevazione 4 appartenenti a macchine di lavorazione 1 differenti, le quali sono preferibilmente dislocate in luoghi e/o stabilimenti diversi.

Tale configurazione ottimizza la raccolta di informazioni e la creazione di archivi di big data, la cui analisi permette di ottimizzare il processo di apprendimento dell’algoritmo, migliorandone la capacità predittiva.

L’unità di elaborazione è quindi configurata per agire sui modelli predefiniti delle singole macchine di lavorazione 1, andando a variare l’almeno un parametro di riferimento in funzione di un’analisi della pluralità di parametri rilevati.

In altre parole, l’unità di elaborazione è configurata per ricevere un elevato volume ed una elevata varietà di dati e per analizzarli estrapolando legami esistenti tra parametri di natura differente e tra le variazioni temporali di un medesimo parametro, in modo tale da migliorare l’intero processo di valutazione dell’idoneità del materiale “M” ad essere processato.

In particolare, il metodo prevede di rilevare una pluralità di parametri ed almeno una parte di essi viene processata ed utilizzata per la valutazione della conformità del materiale “M” andando, tramite l’unità di elaborazione, a sfruttare l’esperienza e le informazioni accumulate da differenti macchine di lavorazione 1.

Le macchine di lavorazione 1 definiscono quindi i nodi di una rete neurale che condivide le informazioni in modo tale da migliorare la raccolta di dati che possono essere processati localmente o centralmente (mediante l’unità di elaborazione), al fine di ottimizzare il processo di apprendimento della rete, permettendo di raffinare progressivamente il modello predefinito considerando in maniera ottimizzata le variazioni statistiche dei singoli parametri e delle loro correlazioni.

Qualora un materiale “M” od una sua porzione venga ritenuto non idoneo, la fase di rimozione viene attuata in modo tale da non richiedere un fermo macchina della macchina confezionatrice automatica 1 e/o in modo tale che il materiale “M” non conforme non produca scarti nella produzione della macchina confezionatrice automatica 1.

La rimozione del materiale “M” non conforme avviene a monte dell’unità di lavoro 3, in modo tale da non essere processato, evitando in questo modo di sprecare tempo e risorse in una lavorazione che porterà inevitabilmente alla realizzazione di un prodotto da scartare o ad uno stop macchina necessario per operare una rimozione del materiale “M” o prodotto difettoso.

In accordo con una particolare forma realizzativa, la macchina confezionatrice automatica 1 comprende un polmone di accumulo e la fase di rimozione viene attuata precedentemente al trasferimento del materiale “M” al polmone di accumulo, in modo tale che il polmone di accumulo possa compensare un arresto nell’alimentazione del materiale “M” conseguente alla manovra di rimozione del materiale “M”.

In altre parole, la macchina confezionatrice automatica 1 presenta un polmone di accumulo nel quale viene immagazzinata una parte del materiale “M” precedentemente alla sua lavorazione, ma successivamente ad una sua ispezione da parte dei mezzi di rilevazione 4.

In questo modo, qualora venga rilevata una porzione di materiale “M” non conforme, sarebbe possibile per un operatore, o per opportuni mezzi di rimozione automatici, andare a sostituire il materiale “M” non conforme senza dover interrompere le operazioni di lavorazione che la macchina confezionatrice automatica 1 sta eseguendo, in quanto durante la procedura di sostituzione/rimozione, l’unità di lavoro 3 potrà essere alimentata con il materiale “M” contenuto nel polmone di accumulo, già identificato come idoneo alla lavorazione.

In accordo con una prima possibile forma realizzativa, la fase di rimuovere almeno una parte non conforme del materiale “M” viene attuata rimuovendo solamente la parte non conforme.

Qualora ad esempio il materiale “M” sia una bobina in nastro continuo, è possibile che la rilevazione dei suoi parametri rappresentativi identifichi la presenza di un tratto di nastro che presenta dei difetti, quali ad esempio dei fori o degli strappi.

In questo contesto, è possibile rimuovere la porzione non conforme senza che sia necessario eliminare per intero la bobina, il cui nastro potrebbe essere per il resto della sua lunghezza perfettamente adatto ad essere lavorato. In caso di bobina già caricata, l’ausilio del polmone di accumulo consente di ispezionare la superficie del nastro svolto dalla bobina immediatamente dopo la svolgitura e di rimuovere la parte difettosa arrestando l’alimentazione di nastro al polmone di accumulo e rimuovendo la parte di nastro difettosa (o l’intera bobina), mentre la parte di nastro presente nel polmone di accumulo fornisce il materiale necessario alla continuazione del funzionamento della macchina.

In accordo con una differente forma realizzativa, la fase di rimuovere almeno una parte non conforme del materiale “M” viene attuata rimuovendo l’intero materiale “M”.

Qualora ad esempio i mezzi di rilevazione 4 siano preposti ad analizzare non solo la superficie del materiale “M” ma tutto il suo volume, è possibile che si identifichi come non conforme la maggior parte del materiale “M” od una parte sufficientemente estesa per cui la rimozione della sola porzione non conforme comporterebbe inevitabilmente un danneggiamento sostanziale anche di quelle porzioni in principio qualitativamente accettabili, per cui potrebbe risultare più efficiente eseguire una rimozione e sostituzione complessiva dell’intero materiale.

Con particolare riferimento alle figure allegate, nelle Fig. 1 e 2 viene mostrata a titolo esemplificativo una possibile forma applicativa del metodo secondo la presente invenzione.

In particolare, in Fig. 1 viene mostrata una macchina confezionatrice automatica 1 preposta a processare delle bobine di nastro continuo.

Tale macchina confezionatrice automatica 1 comprende una stazione di alimentazione dotata di due dispositivi di accoppiamento 2a configurati per trattenere e movimentare rispettive bobine di nastro continuo.

Nello specifico le bobine vengono disposte nelle adiacenze della stazione di alimentazione 2, movimentandole per esempio mediante un opportuno carrello, dal quale vengono poi trasferite in maniera automatica o manuale per accoppiarle al rispettivo dispositivo di accoppiamento 2a.

Come si può osservare in Fig. 1 la fase di rilevazione dei parametri rappresentativi del materiale “M”, bobina di nastro continuo nel caso specifico illustrato, può essere eseguita sia a monte del trasferimento sulla stazione di alimentazione 2 che a valle della stessa mediante opportuni mezzi di rilevazione 4 illustrati in Fig. 1 e 2 sotto forma di telecamere, disposte in maniera tale che il loro campo visivo “C” sia centrato sul materiale “M”.

Come già indicato è altresì possibile che i mezzi di rilevazione 4 siano mobili in modo tale da poter orbitare attorno al materiale “M” per poterne ispezionare l’intera superficie e/o facilitarne l’ispezione dell’intero volume.

Tale rilevazione viene in ogni caso effettuata a monte dell’unità di lavoro 3, in modo tale da permettere di valutare l’integrità ed il livello qualitativo del materiale “M” prima della sua lavorazione, al fine di poter determinare in maniera tempestiva eventuali non conformità dello stesso che ne rendano necessario la rimozione parziale od integrale.

Come osservabile in particolare in Fig. 2, la rilevazione può avvenire sia sulla bobina ancora avvolta (in generale in maniera complessiva sull’intero materiale “M”) che su una porzione di nastro mentre questo sta venendo svolto (in generale su una successione di singole porzioni del materiale “M”).

Il metodo oggetto della presente invenzione comprende inoltre una fase di visualizzare graficamente l’almeno un parametro rappresentativo mediante un’interfaccia grafica. In questo modo è possibile fornire ad un operatore un’indicazione chiara delle caratteristiche rilevate e dei loro valori, in modo tale che anche l’operatore stesso possa determinare l’eventuale necessità di effettuare una fase di rimozione almeno parziale del materiale “M” dal processo produttivo.

Inoltre, il metodo comprende una fase di memorizzare l’almeno un parametro rappresentativo per permetterne una successiva analisi.

In questo modo è possibile raccogliere nel tempo informazioni che permettono di ottimizzare gli algoritmi decisionali ed il modello ideale in funzione dei quali viene valutata l’idoneità del materiale “M” ad essere alimentato all’unità di lavoro 3.

In accordo con una particolare forma realizzativa, la fase di memorizzare è attuata memorizzando l’almeno un parametro in un’unità di memorizzazione remota, preferibilmente un’unità di memorizzazione remota che comprende un computing cloud. In generale, tale memorizzazione può essere effettuata ad opera di una un’unità di memorizzazione fisica installata in corrispondenza o sulla macchina confezionatrice automatica 1, oppure ad opera di un’unità di memorizzazione virtuale, come appunto un computing cloud, configurata per memorizzare ed archiviare i parametri rappresentativi in modo da permetterne la successiva analisi.

Si osserva che, nel caso in cui l’unità di elaborazione comprende un computing cloud, è altresì possibile che anche i processi volti ad analizzare i parametri rappresentativi al fine di determinare l’idoneità del materiale “M” ad essere processato vengano eseguiti in remoto per mezzo del computing cloud.

Inoltre, in accordo con una particolare aspetto della presente invenzione, il metodo prevede di generare un segnale di allerta, provvedendo quindi ad inviarlo ad un terminale remoto, qualora almeno un parametro rappresentativo non sia conforme ad uno standard prestabilito.

In questo modo è possibile generare un segnale identificativo della presenza di un materiale non idoneo ad essere processato in corrispondenza della stazione di alimentazione 2, andando a inviare tale segnale ad un terminale remoto, quale ad esempio un computer, un tablet, uno smartphone od un altro dispositivo elettronico, portatile o meno, tramite il quale un utente può essere messo al corrente dell’insorgere di una situazione anomala.

Vantaggiosamente, il segnale di allerta può ulteriormente comprendere informazioni relative ai parametri rappresentativi rilevati ed alla loro specifica conformità allo standard predefinito.

Questo aspetto permette di fornire rapidamente all’utente le informazioni necessarie per esempio a valutare in maniera diretta se sia necessario o meno un intervento umano.

Vantaggiosamente, la presente invenzione raggiunge gli scopi proposti superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota mettendo a disposizione dell’utente un metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica di prodotti di consumo che garantisce che il processo di lavorazione viene eseguito unicamente su materiale “M” ritenuto adatto a realizzare prodotti qualitativamente accettabili, evitando conseguentemente di effettuare onerose operazioni di lavorazione su porzioni di materiale “M” che sono inevitabilmente destinate a realizzare prodotti che andrebbero scartati senza poterli commercializzare.

Vantaggiosamente, la presente invenzione trova un suo impiego anche al di fuori del settore dell’industria del tabacco, ad esempio nella gestione di materiali per macchine automatiche in genere, come impacchettatrici di prodotti dolciari, alimentari, assorbenti e/o simili. Macchine automatiche di questo tipo ricevono in ingresso e processano prodotti da incartare, materiali da incarto in bobina o discreti o in pile o in file composte, contenitori per prodotti liquidi o incoerenti da versare e simili.

Ancora più vantaggiosamente, la presente invenzione trova impiego nel settore dell’industria del tabacco, in quanto la produzione delle macchine automatiche impiegate in questo settore è particolarmente condizionata dalla qualità del materiale alimentato; qualora i materiali presentassero delle imperfezioni, la produttività di queste macchine è fortemente inficiata.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per migliorare l’efficienza di una macchina confezionatrice automatica (1) di prodotti di consumo, in particolare dell’industria del tabacco, comprendente le fasi di: - predisporre almeno un materiale (M), in particolare una materia prima, un semilavorato o un articolo finito, in corrispondenza di una rispettiva stazione di alimentazione (2) della macchina (1); detta macchina comprendendo almeno un’unità di lavoro (3) configurata per operare su detto materiale (M); - rilevare, mediante mezzi di rilevazione (4), almeno un parametro rappresentativo della qualità di almeno una porzione del materiale (M), mentre il materiale (M) si trova in corrispondenza della stazione di alimentazione (2); - nel caso in cui detto almeno un parametro rilevato non sia conforme ad un modello predefinito basato su almeno un parametro di riferimento, rimuovere almeno una parte non conforme di detto materiale (M) in modo tale che detta parte non conforme non raggiunga detta unità di lavoro (3).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere operato mediante almeno un algoritmo di intelligenza artificiale e/o una rete neurale artificiale addestrata per riconoscere, in particolare da una analisi big data, i difetti del materiale che, singolarmente o in combinazione, possono pregiudicare la continuità di funzionamento e l’efficienza complessiva della macchina confezionatrice automatica (1).
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente le fasi di: - rilevare la presenza di eventuali prodotti non conformi in uscita all’unità di lavoro (3); - determinare una causa di non conformità di detti prodotti non conformi; - modificare l’almeno un parametro di riferimento in funzione di detta causa di non conformità.
4. 4. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di rilevazione viene attuata mentre il materiale (M) si trova in un’isola (5) di lavoro contenente la macchina confezionatrice automatica (1), preferibilmente in un’area di caricamento immediatamente antistante alla stazione di alimentazione (2).
5. 5. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di rilevazione viene attuata a valle del caricamento del materiale (M) nella stazione di alimentazione (2) ed a monte di una lavorazione attuata da detta almeno un’unità di lavoro (3), preferibilmente in un istante in cui il materiale (M), od almeno una sua porzione, oggetto di rilevazione non è ancora stato sottoposto ad alcuna lavorazione.
6. 6. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di rimuovere almeno una parte non conforme di detto materiale (M) viene attuata in modo tale da non richiedere un fermo macchina della macchina confezionatrice automatica (1) e/o in modo tale che il materiale (M) non conforme non produca scarti nella produzione della macchina confezionatrice automatica (1).
7. 7. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la macchina confezionatrice automatica (1) comprende un polmone di accumulo e la fase di rimozione viene attuata precedentemente al trasferimento del materiale (M) al polmone di accumulo, in modo tale che il polmone di accumulo possa compensare un arresto nell’alimentazione del materiale (M) conseguente alla manovra di rimozione del materiale (M).
8. 8. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni comprendente una fase di memorizzare detto almeno un parametro rappresentativo per permetterne una successiva analisi.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui la fase di memorizzare è attuata memorizzando l’almeno un parametro in un’unità di memorizzazione remota, preferibilmente detta unità di memorizzazione remota comprendendo un computing cloud.
10. 10. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi di generare un segnale di allerta ed inviare detto segnale di allerta ad un terminale remoto qualora almeno un parametro rappresentativo del materiale (M) non sia conforme ad uno standard prestabilito, detto terminale remoto comprendendo preferibilmente almeno uno tra: un computer, un tablet, uno smartphone.
11. 11. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’almeno un materiale (M) comprende una pluralità di elementi ed in cui la fase di rilevazione viene attuata su una porzione di ciascun elemento, preferibilmente detti elementi essendo tra loro identici e disposti secondo una configurazione di reciproco affiancamento o sovrapposizione e preferibilmente detta rilevazione essendo attuata su una porzione perimetrale esternamente visibile di detti elementi nella configurazione di reciproco affiancamento o sovrapposizione.
12. 12. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di rilevare viene eseguita movimentando i mezzi di rilevazione (4) attorno al materiale (M), in modo tale da acquisire almeno un parametro rappresentativo dell’intera superficie libera del materiale (M).
13. 13. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di rilevare almeno un parametro viene attuata rilevando almeno uno tra: grado di umidità del materiale (M), spessore del materiale (M), presenza di fori e/o aperture, temperatura del materiale (M), presenza di cariche elettrostatiche, presenza di linee di piegatura, tagli, altri difetti superficiali e/o interni, colore del materiale, presenza di macchie o condizioni ambientali.
14. 14. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui la macchina confezionatrice automatica (1) è una macchina compresa nel seguente gruppo: macchina per la produzione di filtri; macchina per la produzione di segmenti di sigaretta; macchina mettifiltro; macchina impacchettatrice – cellofanatrice, steccatrice-, macchina automatica in genere.
15. 15. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, comprendente la fase di - interconnettere una pluralità di macchine di lavorazione definendo una rete neurale artificiale comprendente almeno un’unità di elaborazione configurata per ricevere e memorizzare una pluralità di parametri rilevati da rispettivi mezzi di rilevazione (4) della pluralità di macchine di lavorazione (1); detta unità di elaborazione essendo ulteriormente configurata per modificare l’almeno un parametro di riferimento delle macchine di lavorazione (1) della rete neurale artificiale in funzione di un’analisi di detta pluralità di parametri.