WO2024052016A1 - Verfahren zur überwachung von medienverbräuchen in einer abfülllinie und vorrichtung zum ausführen des verfahrens - Google Patents

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WO2024052016A1
WO2024052016A1 PCT/EP2023/071532 EP2023071532W WO2024052016A1 WO 2024052016 A1 WO2024052016 A1 WO 2024052016A1 EP 2023071532 W EP2023071532 W EP 2023071532W WO 2024052016 A1 WO2024052016 A1 WO 2024052016A1
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WO
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operating states
monitoring
media consumption
consumption
treatment machine
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/071532
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Stefan Scherl
Veronika Tesar
Christian Prommesberger
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Krones Ag
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Publication date
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0232—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on qualitative trend analysis, e.g. system evolution
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31414—Calculate amount of production energy, waste and toxic release

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring media consumption in a filling line and a device for carrying out the method according to the independent claims.
  • EP 2 650 743 A1 discloses a method for assessing a condition of a system and for initiating measures based on the assessment.
  • Energy and/or media data are recorded over a reference period of predefined duration to determine reference values for the energy and/or media data.
  • Energy and/or media data are recorded over a comparison period of predefined duration, which is, for example, equal to the duration of the reference period, in order to determine comparison values for the energy and/or media data.
  • the comparison values for the energy and/or media data are compared with the corresponding reference values.
  • Predefined measures regarding the system are initiated when the respective deviation of the comparison values from the corresponding reference values exceeds a corresponding, predefined tolerance value.
  • the object of the invention is to provide a method for monitoring media consumption in a filling line and a device for carrying out the method, which enable reliable conclusions to be drawn as to whether a specified media consumption is OK or is outside a currently expected range.
  • the method for monitoring media consumption in a filling line that includes at least one container treatment machine includes monitoring media consumption of a container treatment machine depending on at least two different operating states of the container treatment machine and determining limit values of the media consumption for the at least two different operating states.
  • the limit values and the monitored media consumption can be used when operating the at least one container treatment machine. For example, when transferring If a limit value for media consumption passes, settings of the container treatment machine can be changed or parts of the container treatment machine can be replaced which, for example, no longer work optimally and/or have reached the end of their service life.
  • media consumption values can be obtained.
  • the values can be taken into account as data points, for example for determining the limit values.
  • limit values can be determined independently for one of the at least two different operating states, context-dependent limit values can result. These can be used, for example, to monitor the container processing machine when it is in one of the respective operating states.
  • the limit values for the container processing machine when idle can be different to the limit values for the container processing machine in production operation.
  • the media consumption can vary and/or be different in the at least two different operating states, whereby the determination of limit values of the media consumption for the at least two different operating states can, for example, automatically include changes in the filling line and/or in/from the at least one container processing machine.
  • the operating states can include a production process of the container treatment machine, an idle state of the container treatment machine, a standby of the container treatment machine or a type-related production process of the container treatment machine.
  • Other operating states are possible. For example, maintenance work can also be carried out on the container treatment machine during standby.
  • the method may further include determining media consumption data points for the at least two different operating states.
  • the data points may include media consumption as a function of time.
  • media consumption values can be obtained.
  • media consumption values that are monitored can be used as data points and taken into account, for example, for determining the limit values.
  • a data point can also be an average of several obtained media consumption values.
  • the method can further include determining an average media consumption based on the data points for the at least two different operating states.
  • the average media consumption can be specified as a function of time, for example for a period in which a respective operating state of the container treatment machine exists.
  • the determination of media consumption limit values for the at least two different operating states can be based on a comparison of a metric for a respective actual state and a respective target state.
  • the actual state can correspond to a value of media consumption that may have been determined through monitoring.
  • a target state can be a historically known value that was determined, for example, for media consumption in an operating state and for which it is known that the media consumption of the container treatment machine was trouble-free.
  • the method can further include setting warning values for the at least two different operating states, whereby a warning can be issued if the warning value is exceeded.
  • An alert value can be 40%, 50% or 60% larger than average media consumption.
  • the average media consumption can be known from historical data from a previously experienced operating state that corresponds to the current one.
  • the method can further include setting alarm values for the at least two different operating states, whereby an alarm is issued when the alarm value is exceeded, wherein, for example, the output can include possible solutions for eliminating the media consumption that triggered the alarm.
  • An alarm value can be 100%, 110% or 120% greater than average media consumption.
  • the average media consumption can be known from historical data from a previously experienced operating state that corresponds to the current one.
  • An alarm value of an operating condition is generally greater than a warning value of the operating condition.
  • the alarm can be issued if the warning value has previously been exceeded twice, three times, four times or five times and/or if the alarm value has been exceeded.
  • the alarm can be transmitted to and/or displayed on a mobile device using SMS or email or similar, for example.
  • a description of the alarm and/or an associated error and, for example, information about possible solutions and/or how to resolve the alarm/error can be provided, for example on the mobile device.
  • a link to a standard procedure can be provided.
  • the standard procedure may include an authoritative textual description of the sequence of operations to resolve the alarm/error.
  • the standard procedure can be displayed on the mobile device.
  • Feedback can be provided by an operator who has received the alarm on their mobile device and has managed to resolve the alarm/error according to the specified steps.
  • the feedback may include information about the actual error that was to be corrected and/or information about how the alarm/error was resolved. This feedback can be made available for further analysis.
  • warning values and/or alarm values can take place depending on the measurement limits of a sensor used for monitoring.
  • context information for the at least two different operating states can be taken into account. Using the context information, limit values that are unsuitable for an operating state can be avoided, which could otherwise suggest a disruption in media consumption.
  • the context information may include at least one of:
  • valves may close, a power supply is interrupted, compressed air is released, or the like.
  • valves may close unexpectedly, a power supply may be interrupted, compressed air may be released or lost, or the like.
  • Changing types and/or products during operation of the container treatment machine can lead to a change in media consumption, which is not, however, due to a leak or inappropriately adjusted glue application, but can result, for example, from heavier containers and/or a larger number of labels to be applied per container . Changes to the operating parameters of the container treatment machine can cause a change in media consumption.
  • Monitoring the media consumption of a container processing machine may include at least one of:
  • a device for carrying out the method, as described above or below, is provided.
  • the device may comprise a computing device with instructions stored thereon which, when executed by a processor of the computing device, cause it to carry out the method as described above or further below.
  • Figure 1 is a diagram of a time-dependent compressed air consumption for different operating states
  • Figure 2 is a diagram with an increase in compressed air leakage in the production operating state, which lies between two standstill operating states and
  • Figure 3 is a block diagram for a workflow relating to monitoring.
  • Figure 1 shows a diagram 1 of a time-dependent compressed air consumption 2 for different operating states 7, 8, 9, 10, 11 12.
  • the horizontal time axis 4 indicates a time in hours and minutes and also the date of the corresponding day.
  • the left vertical axis 5 indicates the values of the compressed air consumption 2 in Nm 3 /h (standard cubic meters per hour).
  • a standard cubic meter is the amount of a gas contained in a volume of one cubic meter at a temperature of 0 °C and a pressure of 1.01325 bar.
  • Diagram 1 also shows the time-dependent course of the current machine output 3.
  • the right vertical axis 6 indicates the number/min (number per minute); This can mean, for example, the number of primary packaging.
  • the period of time shown from January 10th to January 15th includes, as the first operating state 7, a standstill with a start-up behavior before the second operating state 8, which corresponds to production.
  • the startup behavior can be used as a context indication.
  • the container treatment machine comes to a longer standstill, this standstill corresponding to a third operating state 9.
  • the information that this standstill occurs during production can be used as contextual information.
  • the start-up behavior can be seen again; the production that then takes place corresponds to a fourth operating state 10.
  • the container treatment machine is at a standstill, which corresponds to a fifth operating state 11.
  • maintenance work will also be carried out on the container processing machine.
  • the maintenance work can correspond to a sixth operating state 12 and can be used, for example, as context information.
  • data points 13, marked as diamond-shaped elements in FIG. 1, of the compressed air consumption 2 can be determined. These can be compared with a warning value 14 and an alarm value 15 to monitor the media consumption, here the compressed air.
  • Figure 2 shows a diagram 16 with an increase in compressed air leakage in the “production” operating state, which lies between two “standstill” operating states.
  • “Production” operating state data is recorded when the machine output of the container processing machine is zero, i.e. the container processing machine is at a standstill.
  • the vertical axis 19 indicates the values of the compressed air consumption 17 in Nm 3 /h (standard cubic meters per hour).
  • the horizontal axis 18 indicates the data points/h (data points per hour).
  • the data of the first operating state 20, the second operating state 21 and the third operating state 22 are all recorded while the container processing machine is at a standstill.
  • the machine output is “zero” when at a standstill.
  • the compressed air consumption 17 shown in the second operating state 21 therefore corresponds to the consumption that the container treatment machine has when it is at a standstill during production.
  • compressed air consumption can be significantly higher.
  • the compressed air consumption has a first average value 23 and in the third operating state a second average value 24.
  • the first mean value is 23 6.7 Nm 3 /h and the second mean value 24 is 7.4 Nm 3 /h.
  • the second operating state can, for example, have extended over a period of four days.
  • Figure 3 shows a block diagram for a workflow relating to monitoring.
  • media consumption of a container treatment machine can be monitored, for example according to the method according to the invention. If an alarm value is exceeded or if a warning value is exceeded twice, three times, four times or five times, an alarm can be issued in a second step 26.
  • the alarm can be transmitted and/or displayed, for example, to a mobile device using SMS or email or the like.
  • a description of the alarm and/or an associated error and, for example, information about possible solutions and/or how to resolve the alarm/error can be provided.
  • a link with a standard procedure can be provided.
  • the standard procedure may include an authoritative textual description of the sequence of operations to resolve the alarm/error.
  • the standard procedure can be displayed on the mobile device.
  • feedback can be provided by an operator who has received the alarm on his mobile terminal and has managed to resolve the alarm/error according to the specified steps.
  • the feedback may include information about the actual error that was to be corrected and/or information about how the alarm/error was resolved. This feedback can be provided to monitoring for further analysis.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Medienverbräuchen (2) in einer Abfülllinie, die mindestens eine Behälterbehandlungsmaschine umfasst, wobei das Verfahren ein Überwachen eines Medienverbrauchs (2) einer Behälterbehandlungsmaschine abhängig von wenigstens zwei verschiedenen Betriebszuständen (7, 8, 9, 10, 11, 12, 20, 21, 22) der Behälterbehandlungsmaschine und ein Ermitteln von Grenzwerten des Medienverbrauchs (2) für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11, 12, 20, 21, 22) umfasst. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.

Description

Verfahren zur Überwachung von Medienverbräuchen in einer Abfülllinie und Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Medienverbräuchen in einer Abfülllinie und eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Stand der Technik
EP 2 650 743 A1 offenbart ein Verfahren zur Beurteilung eines Zustands einer Anlage und zur Einleitung von Maßnahmen basierend auf der Beurteilung. Energie- und/oder Mediendaten werden über einen Referenzzeitraum vordefinierter Dauer zur Bestimmung von Referenzwerten jeweils für die Energie- und/oder Mediendaten aufgenommen. Energie- und/oder Mediendaten werden über einen Vergleichszeitraum vordefinierter Dauer aufgenommen, die beispielsweise gleich der Dauer des Referenzzeitraums ist, zur Bestimmung von Vergleichswerten jeweils für die Energie- und/oder Mediendaten. Die Vergleichswerte für die Energie- und/oder Mediendaten werden mit den korrespondierenden Referenzwerten verglichen. Vordefinierte Maßnahmen bezüglich der Anlage werden eingeleitet, wenn die jeweilige Abweichung der Vergleichswerte von den korrespondierenden Referenzwerten einen korrespondierenden, vordefinierten Toleranzwert überschreitet.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Überwachung von Medienverbräuchen in einer Abfülllinie und eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, die verlässliche Rückschlüsse darauf ermöglichen, ob ein angegebener Medienverbrauch in Ordnung ist oder außerhalb eines gegenwärtig zu erwartenden Bereichs liegt.
Lösung
Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur Überwachung von Medienverbräuchen in einer Abfülllinie und die Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Das Verfahren zur Überwachung von Medienverbräuchen in einer Abfülllinie, die mindestens eine Behälterbehandlungsmaschine umfasst, umfasst ein Überwachen eines Medienverbrauchs einer Behälterbehandlungsmaschine abhängig von wenigstens zwei verschiedenen Betriebszuständen der Behälterbehandlungsmaschine und ein Ermitteln von Grenzwerten des Medienverbrauchs für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände.
Die Grenzwerte und der überwachte Medienverbrauch können beim Betreiben der mindestens einen Behälterbehandlungsmaschine verwendet werden. Beispielsweise können beim Über- schreiten eines Grenzwerts des Medienverbrauchs Einstellungen der Behälterbehandlungsmaschine verändert werden oder es können Teile der Behälterbehandlungsmaschine ersetzt werden, die beispielsweise nicht mehr optimal arbeiten und/oder das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben.
Durch das Überwachen abhängig von wenigstens zwei verschiedenen Betriebszuständen können Werte des Medienverbrauchs erhalten werden. Die Werte können als Datenpunkte beispielsweise für das Ermitteln der Grenzwerte berücksichtigt werden. Als Datenpunkt kann auch ein Mittelwert aus mehreren erhaltenen Werten des Medienverbrauchs verwendet werden. Das Ermitteln der Grenzwerte des Medienverbrauchs kann als datengetrieben angesehen werden.
Da die Grenzwerte jeweils für einen der wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände unabhängig voneinander ermittelt werden können, können sich kontextabhängige Grenzwerte ergeben. Diese können beispielsweise für eine Überwachung der Behälterbehandlungsmaschine verwendet werden, wenn sie sich in einem der jeweiligen Betriebszustände befindet.
Die Grenzwerte für die Behälterbehandlungsmaschine im Leerlauf können verschieden sein zu den Grenzwerten für die Behälterbehandlungsmaschine im Produktionsbetrieb.
Der Medienverbrauch kann in den wenigstens zwei verschiedenen Betriebszuständen variieren und/oder verschieden sein, wodurch das Ermitteln von Grenzwerten des Medienverbrauchs für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände beispielsweise automatisch Änderungen in der Abfülllinie und/oder in/von der mindestens einen Behälterbehandlungsmaschine miteinbeziehen kann.
Die Betriebszustände können einen Produktionsprozess der Behälterbehandlungsmaschine, einen Leerlauf der Behälterbehandlungsmaschine, ein Standby der Behälterbehandlungsmaschine oder einen sortenbezogenen Produktionsprozess der Behälterbehandlungsmaschine umfassen. Andere Betriebszustände sind möglich. Beispielsweise können bei einem Standby auch Wartungsarbeiten an der Behälterbehandlungsmaschine vorgenommen werden.
Das Verfahren kann weiter ein Ermitteln von Datenpunkten des Medienverbrauchs für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände umfassen Beispielsweise können die Datenpunkte den Medienverbrauch in Abhängigkeit von der Zeit umfassen.
Durch das Überwachen abhängig von wenigstens zwei verschiedenen Betriebszuständen können Werte des Medienverbrauchs erhalten werden. Beispielsweise können Werte des Medienverbrauchs, der überwacht wird als Datenpunkte verwendet werden und beispielsweise für das Ermitteln der Grenzwerte berücksichtigt werden. Ein Datenpunkt kann auch ein Mittelwert aus mehreren erhaltenen Werten des Medienverbrauchs sein. Das Verfahren kann weiter ein Ermitteln eines durchschnittlichen Medienverbrauchs anhand der Datenpunkte für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände umfassen. Der durchschnittliche Medienverbrauch kann in Abhängigkeit von der Zeit angegeben werden, beispielsweise für einen Zeitraum, in dem ein jeweiliger Betriebszustand der Behälterbehandlungsmaschine vorliegt.
Das Ermitteln von Grenzwerten des Medienverbrauchs für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände kann auf einem Vergleich einer Metrik für einen jeweiligen Ist-Zustand und einen jeweiligen Soll-Zustand basieren. Der Ist-Zustand kann einem Wert des Medienverbrauchs entsprechen, der durch die Überwachung ermittelt worden sein kann. Ein Soll-Zustand kann ein historisch bekannter Wert sein, der beispielsweise für einen Medienverbrauch in einem Betriebszustand ermittelt wurde und für den bekannt ist, der Medienverbrauch der Behälterbehandlungsmaschine dabei störungsfrei war.
Das Verfahren kann weiter ein Festlegen von Warnwerten für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände umfassen, wobei bei Überschreiten des Warnwerts eine Ausgabe einer Warnung erfolgen kann. Ein Warnwert kann 40%, 50% oder 60% größer sein als ein durchschnittlicher Medienverbrauch. Der durchschnittliche Medienverbrauch kann aus historischen Daten eines zuvor durchlaufenen Betriebszustands, der dem aktuellen entspricht, bekannt sein.
Das Verfahren kann weiter ein Festlegen von Alarmwerten für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände umfassen, wobei bei Überschreiten des Alarmwerts eine Ausgabe eines Alarms erfolgt, wobei beispielsweise die Ausgabe Lösungsmöglichkeiten zum Beheben des alarmauslösenden Medienverbrauchs umfassen kann. Ein Alarmwert kann 100%, 110% oder 120% größer sein als ein durchschnittlicher Medienverbrauch. Der durchschnittliche Medienverbrauch kann aus historischen Daten eines zuvor durchlaufenen Betriebszustands, der dem aktuellen entspricht, bekannt sein.
Ein Alarmwert eines Betriebszustands ist im Allgemeinen größer als ein Warnwert des Betriebszustands.
Die Ausgabe des Alarms kann erfolgen, wenn zuvor der Warnwert zweimal, dreimal, viermal oder fünfmal überschritten wurde und/oder wenn der Alarmwert überschritten wurde.
Der Alarm kann mittels SMS oder E-Mail oder Ähnlichem beispielsweise an ein mobiles Endgerät übermittelt und/oder darauf dargestellt werden.
Durch Aufrufen des Alarms können eine Beschreibung des Alarms und/oder eines zugeordneten Fehlers und beispielsweise Hinweise zu Lösungsmöglichkeiten und/oder zum Beheben des Alarms/Fehlers angegeben werden, beispielsweise auf dem mobilen Endgerät. Eine Verknüpfung mit einer Standardvorgehensweise kann vorgesehen sein. Die Standardvorgehensweise kann eine verbindliche textliche Beschreibung der Abläufe von Vorgängen zum Beheben des Alarms/Fehlers umfassen. Die Standardvorgehensweise kann auf dem mobilen Endgerät darstellbar sein.
Es kann eine Rückmeldung eines Bedieners erfolgen, der auf seinem mobilen Endgerät den Alarm erhalten und gemäß den angegebenen Schritten eine Behebung des Alarms/Fehlers erreicht hat. Die Rückmeldung kann Angaben zum tatsächlichen Fehler, der zu beheben war, und/oder Angaben dazu, wie der Alarm/Fehler behoben wurde, umfassen. Diese Rückmeldung kann für weitere Analysen zur Verfügung gestellt werden.
Das Festlegen von Warnwerten und/oder Alarmwerten kann abhängig von Messgrenzen eines zur Überwachung verwendeten Sensors erfolgen.
Für das Ermitteln von Grenzwerten des Medienverbrauchs für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände können Kontextangaben der wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände berücksichtigt werden. Anhand der Kontextangaben können für einen Betriebszustand ungeeignete Grenzwerte vermieden werden, die sonst eine Störung im Medienverbrauch suggerieren könnten.
Die Kontextangaben können mindestens eines umfassen von:
- Angaben zu Wartungen,
- Angaben zu vorgenommenen Sorten- und/oder Produktwechseln,
- Angaben zu Änderungen von Betriebsparametern der Behälterbehandlungsmaschine,
- Angaben zu aufgetretenen Störungen.
Bei Wartungen, beispielsweise der Behälterbehandlungsmaschine, kann es zum Schließen von Ventilen, Unterbrechung einer Stromzufuhr, Ablassen von Druckluft oder dergleichen kommen. Durch Berücksichtigung der Wartung können daraus resultierende Änderungen des Medienverbrauchs, die von einem Soll-Verlauf abweichen, ignoriert und nicht als fehlerhaftes Verhalten angesehen werden.
Bei Störungen kann es zu einem unerwarteten Schließen von Ventilen, zu einer Unterbrechung einer Stromzufuhr, zu einem Ablassen oder zu Verlust von Druckluft oder dergleichen kommen.
Durch Sorten- und/oder Produktwechseln während eines Betriebs der Behälterbehandlungsmaschine kann es zu einem veränderten Medienverbrauch kommen, der jedoch nicht auf eine Leckage oder unpassend eingestellte Leimauftragung basiert, sondern beispielsweise aus schwereren Behältern und/oder einer größeren Anzahl von pro Behälter aufzubringenden Etiketten resultieren kann. Änderungen von Betriebsparametern der Behälterbehandlungsmaschine können eine Veränderung im Medienverbrauch bedingen.
Das Überwachen des Medienverbrauchs einer Behälterbehandlungsmaschine kann mindestens eines umfasst von:
- Überwachung eines Druckluftverbrauchs,
- Überwachung eines Leimverbrauchs, beispielsweise eines Kaltleimverbrauchs,
- Überwachung eines Stromverbrauchs,
- Überwachung von Servoparametern, wie beispielsweise Stromverbrauch.
Eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens, wie oben oder weiter unten beschrieben, ist vorgesehen.
Die Vorrichtung kann eine Rechenvorrichtung mit darauf gespeicherten Instruktionen umfassen, die beim Ausführen durch einen Prozessor der Rechenvorrichtung diese veranlassen, das Verfahren, wie oben oder weiter unten beschrieben, auszuführen.
Kurze Figurenbeschreibung
Die beigefügten Figuren stellen beispielhaft zum besseren Verständnis und zur Veranschaulichung Aspekte und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt:
Figur 1 ein Diagramm eines zeitabhängigen Druckluftverbrauchs für verschiedene Betriebszustände,
Figur 2 ein Diagramm mit einem Anstieg der Druckluftleckage im Betriebszustand Produktion, der zeitlich zwischen zwei Betriebszuständen Stillstand liegt und
Figur 3 ein Blockdiagramm für einen Arbeitsablauf betreffend eine Überwachung.
Ausführliche Figurenbeschreibung
Die Figur 1 zeigt ein Diagramm 1 eines zeitabhängigen Druckluftverbrauchs 2 für verschiedene Betriebszustände 7, 8, 9, 10, 11 12. Die horizontal verlaufende Zeitachse 4 gibt eine Uhrzeit in Stunden und Minuten an und zudem das Datum des entsprechenden Tages. Die linke vertikale Achse 5 gibt die Werte des Druckluftverbrauchs 2 in Nm3/h (Norm-Kubikmeter pro Stunde) an. Ein Normkubikmeter ist die Menge eines Gases, die in einem Volumen von einem Kubikmeter bei einer Temperatur von 0 °C und einem Druck von 1 ,01325 bar enthalten ist. In dem Diagramm 1 ist zudem der zeitabhängige Verlauf der momentanen Maschinenausbringung 3 dargestellt. Die rechte vertikale Achse 6 gibt die Anzahl/min (Anzahl pro Minute) an; hierbei kann beispielsweise die Anzahl von Primärverpackungen gemeint sein. Die dargestellte Zeitdauer vom 10. Januar bis 15. Januar umfasst als ersten Betriebszustand 7 zunächst einen Stillstand mit einem Anlaufverhalten vor dem zweiten Betriebszustand 8, der einer Produktion entspricht. Das Anlaufverhalten kann als eine Kontextangabe verwendet werden. Während dem zweiten Betriebszustand 8 kommt es zu einem längeren Stillstand der Behälterbehandlungsmaschine, wobei dieser Stillstand einem dritten Betriebszustand 9 entspricht. Die Information, dass dieser Stillstand während einer Produktion stattfindet, kann als Kontextangabe verwendet werden. Vor der erneuten Produktionsaufnahme ist wiederum das Anlaufverhalten zu erkennen, die dann stattfindende Produktion entspricht einem vierten Betriebszustand 10. Am Wochenende befindet sich die Behälterbehandlungsmaschine im Stillstand, der einem fünften Betriebszustand 11 entspricht. Während dieses Stillstands werden zudem Wartungsarbeiten an der Behälterbehandlungsmaschine vorgenommen. Die Wartungsarbeiten können einem sechsten Betriebszustand 12 entsprechen und können beispielsweise als Kontextangaben verwendet werden.
Im ersten Betriebszustand 7, im dritten Betriebszustand 9 und im fünften Betriebszustand 11 können Datenpunkte 13, in der Figur 1 als rautenförmige Elemente gekennzeichnet, des Druckluftverbrauchs 2 ermittelt werden. Diese können für eine Überwachung des Medienverbrauchs, hier die Druckluft, mit einem Warnwert 14 und mit einem Alarmwert 15 verglichen werden.
Die Figur 2 zeigt ein Diagramm 16 mit einem Anstieg der Druckluftleckage im Betriebszustand „Produktion“, der zeitlich zwischen zwei Betriebszuständen „Stillstand“ liegt. Während des Betriebszustands „Produktion“ werden Daten aufgenommen, wenn die Maschinenausbringung der Behälterbehandlungsmaschine Null ist, sich die Behälterbehandlungsmaschine also im Stillstand befindet. Die vertikale Achse 19 gibt die Werte des Druckluftverbrauchs 17 in Nm3/h (Norm-Kubikmeter pro Stunde) an. Die horizontale Achse 18 gibt die Datenpunkte/h (Datenpunkte pro Stunde) an.
Die Daten des ersten Betriebszustandes 20, des zweiten Betriebszustandes 21 und des dritten Betriebszustandes 22 sind alle aufgenommen, während sich die Behälterbehandlungsmaschine im Stillstand befindet. Die Maschinenausbringleistung ist im Stillstand „Null“. Wie aus dem Verlauf des Druckluftverbrauchs 17 zu erkennen ist, steigt dieser während des zweiten Betriebszustandes 21 an. Der im zweiten Betriebszustand 21 dargestellte Druckluftverbrauch 17 entspricht also demjenigen Verbrauch, den die Behälterbehandlungsmaschine bei einem Stillstand während der Produktion aufweist. Während einer regulären Produktion, wobei die Maschinenausbringung ungleich Null ist, kann der Druckluftverbrauch deutlich höher sein. Im ersten Betriebszustand 20 weist der Druckluftverbrauch einen ersten Mittelwert 23 und im dritten Betriebszustand einen zweiten Mittelwert 24 auf. In der Darstellung beträgt der erste Mittelwert 23 6,7 Nm3/h und der zweite Mittelwert 24 beträgt 7,4 Nm3/h. Der zweite Betriebszustand kann sich beispielsweise über eine Zeitdauer von vier Tagen erstreckt haben.
Die Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm für einen Arbeitsablauf betreffend eine Überwachung. Zunächst kann in einem ersten Schritt 25 eine Überwachung eines Medienverbrauchs einer Behälterbehandlungsmaschine, beispielsweise gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, erfolgen. Wird ein Alarmwert überschritten oder wird ein Warnwert zweimal, dreimal, viermal oder fünfmal überschritten, kann in einem zweiten Schritt 26 die Ausgabe eines Alarms erfolgen. Der Alarm kann mittels SMS oder E-Mail oder Ähnlichem beispielsweise an ein mobiles Endgerät übermittelt und/oder dargestellt werden.
In einem dritten Schritt 27 können durch Aufrufen des Alarms eine Beschreibung des Alarms und/oder eines zugeordneten Fehlers und beispielsweise Hinweise zu Lösungsmöglichkeiten und/oder zum Beheben des Alarms/Fehlers angegeben werden.
In einem vierten Schritt 28 kann eine Verknüpfung mit einer Standardvorgehensweise vorgesehen sein. Die Standardvorgehensweise kann eine verbindliche textliche Beschreibung der Abläufe von Vorgängen zum Beheben des Alarms/Fehlers umfassen. Die Standardvorgehensweise kann auf dem mobilen Endgerät darstellbar sein.
In einem fünften Schritt 29 kann eine Rückmeldung eines Bedieners erfolgen, der auf seinem mobilen Endgerät den Alarm erhalten hat und gemäß den angegebenen Schritten eine Behebung des Alarms/Fehlers erreicht hat. Die Rückmeldung kann Angaben zum tatsächlichen Fehler, der zu beheben war, und/oder Angaben dazu, wie der Alarm/Fehler behoben wurde, umfassen. Diese Rückmeldung kann der Überwachung für weitere Analysen zur Verfügung gestellt werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Überwachung von Medienverbräuchen (2) in einer Abfülllinie, die mindestens eine Behälterbehandlungsmaschine umfasst, wobei das Verfahren umfasst:
- Überwachen eines Medienverbrauchs (2) einer Behälterbehandlungsmaschine abhängig von wenigstens zwei verschiedenen Betriebszuständen (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22) der Behälterbehandlungsmaschine und
- Ermitteln von Grenzwerten des Medienverbrauchs (2) für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22).
2. Das Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22) einen Produktionsprozess der Behälterbehandlungsmaschine, einen Leerlauf der Behälterbehandlungsmaschine, ein Standby der Behälterbehandlungsmaschine oder einen sortenbezogenen Produktionsprozess der Behälterbehandlungsmaschine umfassen.
3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend:
- Ermitteln von Datenpunkten (13) des Medienverbrauchs (2) für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22), wobei beispielsweise die Datenpunkte (13) den Medienverbrauch (2) in Abhängigkeit von der Zeit umfassen.
4. Das Verfahren nach Anspruch 3, weiter umfassend:
- Ermitteln eines durchschnittlichen Medienverbrauchs (2) anhand der Datenpunkte (13) für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22).
5. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Ermitteln von Grenzwerten des Medienverbrauchs (2) für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22) auf einem Vergleich einer Metrik für einen jeweiligen Ist-Zustand und einen jeweiligen Soll-Zustand basiert.
6. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend:
- Festlegen von Warnwerten (14) für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22), wobei bei Überschreiten des Warnwerts (14) eine Ausgabe einer Warnung erfolgt.
7. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter umfassend:
- Festlegen von Alarmwerten (15) für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22), wobei bei Überschreiten des Alarmwerts (15) eine Ausgabe eines Alarms erfolgt, wobei beispielsweise die Ausgabe Lösungsmöglichkeiten zum Beheben des alarmauslösenden Medienverbrauchs (2) umfasst.
8. Das Verfahren nach Anspruch 7, soweit rückbezogen auf Anspruch 6, wobei die Ausgabe des Alarms erfolgt, wenn zuvor der Warnwert (14) zweimal, dreimal, viermal oder fünfmal überschritten wurde und/oder wenn der Alarmwert (15) überschritten wurde.
9. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Festlegen von Warnwerten (14) und/oder Alarmwerten (15) abhängig von Messgrenzen eines zur Überwachung verwendeten Sensors erfolgt.
10. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei für das Ermitteln von Grenzwerten des Medienverbrauchs (2) für die wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10,
11. 12, 20, 21 , 22) Kontextangaben der wenigstens zwei verschiedenen Betriebszustände (7, 8, 9, 10, 11 , 12, 20, 21 , 22) berücksichtigt werden.
11. Das Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Kontextangaben mindestens eines umfassen von:
- Angaben zu Wartungen,
- Angaben zu vorgenommenen Sorten- und/oder Produktwechseln,
- Angaben zu Änderungen von Betriebsparametern der Behälterbehandlungsmaschine,
- Angaben zu aufgetretenen Störungen.
12. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei das Überwachen des Medienverbrauchs (2) einer Behälterbehandlungsmaschine mindestens eines umfasst von:
- Überwachung eines Druckluftverbrauchs,
- Überwachung eines Leimverbrauchs, beispielsweise eines Kaltleimverbrauchs,
- Überwachung eines Stromverbrauchs,
- Überwachung von Servoparametern, wie beispielsweise Stromverbrauch.
13. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Die Vorrichtung nach Anspruch 13, umfassend eine Rechenvorrichtung mit darauf gespeicherten Instruktionen, die beim Ausführen durch einen Prozessor der Rechenvorrichtung diese veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.
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