制造机-包装机群组的操作的自适应控制的方法技术

提供一种控制群组的操作的方法，所述群组包括香烟制造机、香烟包装机器和缓冲装置，所述香烟制造机的操作和所述香烟包装机器的操作取决于所述缓冲装置的填充量。所述方法包括：将所述群组的至少一个操作参数设置成起动值，所述参数使所述香烟制造机或所述香烟包装机器的操作状态与所述缓冲装置的所述填充量相关；基于所述至少一个操作参数而操作所述群组达第一周期时间；将群组比较效率确定为所述第一周期时间中的制造机操作效率与包装机器效率之间的比；以及在所述第一周期时间结束时，将所述至少一个操作参数复位成依据所确定的所述群组比较效率而定的更新值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造机-包装机群组的操作的自适应控制的方法
本专利技术涉及用于控制包括香烟制造机、香烟包装机器和缓冲装置的群组的操作的系统和方法。
技术介绍
香烟等吸烟制品通常通过多组高度自动化单元来制造和包装，所述高度自动化单元包括：香烟制造机，其中吸烟制品从烟丝填充物、包装纸、过滤段和接装纸等原材料开始组装；以及包装机器，其中成束的吸烟制品被整理和包装到铰接盖容器等容器中。在此类自动化单元群组中，通常在香烟制造机与香烟包装机器之间提供缓冲装置。缓冲装置充当所形成的吸烟制品的储存器以最小化香烟制造机与包装机器之间的依赖性。鉴于具体生产需求，需要预设香烟制造机、缓冲装置和香烟包装机器的若干操作参数。每当操作一个此类群组以产生具有不同特性的香烟，例如不同品牌或设计的香烟，有必要将某些操作参数设置到不同的具体值以确保所述群组的稳定操作。香烟制造机和香烟包装机器以独立可变的生产速度运行。一般来说，香烟制造机和香烟包装机器大体上以不同的预定生产速度运行，且因此缓冲装置填充量随着时间推移而变化。如果缓冲装置变满，香烟制造机需要停下来且仅在缓冲装置填充量低于第一制造机阈值(香烟制造机起动限值)时才重新起动。为了减小香烟制造机停止的发生率，已提出在缓冲装置填充量超出第二制造机阈值(香烟制造机减速限值)时减小香烟制造机的生产速度，所述第二制造机阈值通常低于第一制造机阈值。此类减小的速度是香烟制造机的预设参数。当缓冲装置填充量降回到低于第二制造机阈值的值时，香烟制造机的生产速度可再次增大。然而，为了限制香烟制造机速度变换的发生频率，已提出香烟制造机的生产速度仅在缓冲装置填充量低于第二制造机阈值某一预定量(香烟制造机迟滞宽度)时才增大。另一方面，当缓冲装置变空时，香烟包装机器需要停下来且仅在缓冲装置填充量到达第一包装机阈值(香烟包装机器起动限值)时才重新起动。为了减小香烟包装机器停止的发生率，已进一步提出在缓冲装置填充量低于第二包装机阈值(香烟包装机器减速限值)时减小香烟包装机器的生产速度，所述第二包装机阈值通常大于第一包装机阈值。此类减小的香烟包装机器速度是香烟包装机器的预设参数。当缓冲装置填充量回增到高于第二包装机阈值的值时，香烟包装机的生产速度可再次增大。然而，为了限制香烟包装机器速度变换的发生频率，已提出仅在缓冲装置填充量超出第二制造机阈值某一预定量(香烟包装机器迟滞宽度)时才增大香烟包装机器的生产速度。每当香烟制造机停止时，一些香烟被丢弃。类似地，每当香烟包装机器停止时，一些香烟封装被丢弃。除了上文所识别的情况之外，机器失灵、缺乏一种或多种起始材料等其它原因也可导致香烟制造机或香烟包装机器必须停止。另外，在生产期间，一些香烟或香烟包装或这两者在被发现不符合某些质量需求的情况下也会被丢弃。所有这些丢弃代表着损失，且因此期望限制香烟制造机和香烟包装机器停止的发生率。甚至更概括地说，期望增大包括香烟制造机、香烟包装机器和缓冲装置的群组的生产率和总效率。在实践中，一个此类群组的总效率可评估为‘正常运行时间’，即，在给定时间里实际生产的香烟总数目与所述群组以设计速度不断地运行相同的时间的情况下理论上可生产的香烟数目之间的比。因此，期望提供一种控制包括香烟制造机、香烟包装机器和置于所述香烟制造机和与所述香烟包装机器之间的缓冲装置的群组的操作以使得所述群组的总效率增大的方法。此外，期望提供一种控制此类群组的操作以使得例如通过减小在生产期间的丢弃数目而(例如就给定时间里生产和包装的香烟总数目方面来说)增大总生产率的方法。此外，期望提供一种能够实施此类方法的系统。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种控制包括香烟制造机、香烟包装机器和缓冲装置的群组的操作的方法，其中相对于传送方向，所述香烟制造机在所述缓冲装置的上游且所述香烟包装机器在所述缓冲装置的下游，所述群组被配置成使得所述香烟制造机的操作和所述香烟包装机器的操作取决于所述缓冲装置的填充量。所述方法包括：将所述群组的至少一个操作参数设置成起动值，所述参数使所述香烟制造机或所述香烟包装机器的操作状态与所述缓冲装置的填充量相关；以及基于所述至少一个操作参数而操作所述群组达预定的第一周期时间。此外，所述方法包括：确定所述香烟制造机在所述第一周期时间中的操作效率；确定所述香烟包装机器在所述第一周期时间中的操作效率；将群组比较效率确定为所述香烟制造机的操作效率与所述香烟包装机器的操作效率之间的比。另外，所述方法包括在所述第一周期时间结束时，将所述至少一个操作参数复位成依据所述群组比较效率而定的更新值。根据本专利技术的另一方面，提供一种系统，包括：第一群组，其包括香烟制造机、香烟包装机器和缓冲装置，其中相对于传送方向，所述香烟制造机在所述缓冲装置的上游且所述香烟包装机器在所述缓冲装置的下游，使得所述香烟制造机的操作和所述香烟包装机器的操作取决于所述缓冲装置的填充量。此外，所述系统包括：第一传感器构件，其用于检测所述缓冲装置的填充量、所述第一群组中的所述香烟制造机的实际生产输出和所述香烟包装机器的实际生产输出；以及控制单元，其以操作方式与所述第一群组中的所述香烟制造机、香烟包装机器、缓冲装置或其任何组合中的任一个连接，且配置成用于根据上文陈述的方法来管理所述第一群组的操作。应了解，参考本专利技术的一个方面描述的任何特征同等地适用于本专利技术的任何其它方面。相比于操作包括香烟制造机、缓冲装置和香烟包装机器的自动化单元群组的已知方法，根据本专利技术，界定群组中的各种自动化单元如何以操作方式相关——即，具体地说，界定香烟制造机和香烟包装机的操作状态如何受缓冲装置的填充量影响——的参数中的至少一个依据香烟制造机效率和香烟包装机器效率的测量值进行自适应地调整。本专利技术人已发现，通过利用根据本专利技术的方法来管理此类群组的操作，就香烟总生产率和正常运行时间两方面来说可有利地增大所述群组的总体生产率和效率。总的来说，可有利地减小香烟制造机和香烟包装机器不相等的全生产速度。此外，本专利技术人已发现，根据本专利技术的方法可进一步优化以顾及所述群组的有意、例行停止，例如出于清理目的的停止，使得所引起的群组效率的明显变化并不影响支持本专利技术的方法的自适应控制逻辑。术语“香烟制造机”贯穿本说明书用于指代一种自动化单元，其配置成接收烟草、过滤条、包装纸和接装纸作为原材料且由所述原材料形成多个过滤嘴香烟。香烟制造机可大体上以全生产速度和减小的生产速度运行。因此，香烟制造机可处于若干不同操作状态中的一种(例如全速、减速、停止)。贯穿本说明书通过“生产速度”或“生产率”指代在给定时间段期间生产的货物数目(在香烟制造机的情况下指香烟的数目)。举例来说，可依据香烟/小时来测量和表达生产速度或生产率。香烟制造机的若干品牌和型号对于所属领域的技术人员来说是已知的。举例来说，一个此类自动化单元是PROTOSPM100(德国HauniMaschinenbauAG出品)。术语“香烟包装机器”贯穿本说明书用于指代一种自动化单元，其配置成接收过滤嘴香烟和包装材料且整理和包装成束的过滤嘴香烟以形成成包的过滤嘴香烟。香烟包装机器可大体上以全生产速度和减小的生产速度运行。因此，香烟包装机器可处于若干不同操作状态中的一种(例如全速、减速、停止)。就香烟包装机器而论，生产速度或生产率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制群组的操作的方法，所述群组包括香烟制造机、香烟包装机器和缓冲装置，其中相对于传送方向，所述香烟制造机在所述缓冲装置的上游且所述香烟包装机器在所述缓冲装置的下游，所述群组被配置成使得所述香烟制造机的操作和所述香烟包装机器的操作取决于所述缓冲装置的填充量；所述方法包括：将所述群组的至少一个操作参数设置成起动值，所述参数使所述香烟制造机或所述香烟包装机器的操作状态与所述缓冲装置的所述填充量相关；基于所述至少一个操作参数而操作所述群组达预定的第一周期时间；确定所述香烟制造机在所述第一周期时间中的操作效率；确定所述香烟包装机器在所述第一周期时间中的操作效率；将群组比较效率确定为所述香烟制造机的所述操作效率与所述香烟包装机器的所述操作效率之间的比；以及在所述第一周期时间结束时，将所述至少一个操作参数复位成依据所述群组比较效率而定的更新值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.28 EP 15191968.51.一种控制群组的操作的方法，所述群组包括香烟制造机、香烟包装机器和缓冲装置，其中相对于传送方向，所述香烟制造机在所述缓冲装置的上游且所述香烟包装机器在所述缓冲装置的下游，所述群组被配置成使得所述香烟制造机的操作和所述香烟包装机器的操作取决于所述缓冲装置的填充量；所述方法包括：将所述群组的至少一个操作参数设置成起动值，所述参数使所述香烟制造机或所述香烟包装机器的操作状态与所述缓冲装置的所述填充量相关；基于所述至少一个操作参数而操作所述群组达预定的第一周期时间；确定所述香烟制造机在所述第一周期时间中的操作效率；确定所述香烟包装机器在所述第一周期时间中的操作效率；将群组比较效率确定为所述香烟制造机的所述操作效率与所述香烟包装机器的所述操作效率之间的比；以及在所述第一周期时间结束时，将所述至少一个操作参数复位成依据所述群组比较效率而定的更新值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个操作参数选自以下组成的群组：香烟制造机起动限值、香烟制造机减速限值、香烟制造机迟滞宽度、香烟包装机器起动限值、香烟包装机器减速限值、香烟包装机器迟滞宽度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中复位所述至少一个操作参数的值的步骤包括：确定所述至少一个操作参数的随所述第一周期时间结束时的所述群组比较效率而变的校正值；如果所述至少一个参数的所述校正值处于所述至少一个参数的下边界值到所述至少一个参数的上边界值的范围内，则将所述至少一个操作参数复位成所述校正值；如果所述至少一个参数的所述校正值小于所述至少一个参数的所述下边界值或大于所述至少一个参数的所述上边界值，则将所述至少一个操作参数复位成所述起动值。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中复位所述至少一个操作参数的值的步骤包括：确定所述至少一个操作参数的随所述第一周期时间结束时的所述群组比较效率而变的校正值；如果所述至少一个参数的所述校正值是从所述至少一个参数的下边界值到所述至少一个参数的上边界值，则将所述至少一个操作参数复位成所述校正值；如果所述至少一个参数的所述校正值小于所述至少一个参数的所述下边界值，则将所述至少一个操作参数复位成所述至少一个参数的所述下边界值；如果所述至少一个参数的所述校正值大于所述至少一个参数的所述上边界值，则将所述至少一个操作参数复位成所述至少一个参数的所述上边界值。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中确定所述至少一个操作参数的校正值的步骤包括将所述至少一个操作参数的基线值乘以大体上等于所述第一周期时间结束时的所述群组比较效率的因数或乘以其倒数。6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，包括：基于更新的所述至少一个操作参数而操作所述群组达另一周期时间；确定所述香烟制造机在所述另一周期时间中的操作效率；确定所述香烟包装机器在所述另一周期时间中的操作效率；将群组比较效率确定为所述另一周期时间结束时所述香烟制造机的所述操作效率与所述香烟包装机器的所述操作效率之间的比；如果在所述另一周期时间结束时的所述群组比较效率与在所述另一周期时间开始时的所述群组比较效率相差至少5％，则将所述至少一个操作参数复位成依据所述另一周期时间结束时的所述群组比较效率而定的另一更新值；如果所述另一周期时间结束时的所述群组比较效率与所述另一周期时间开始时的所述群组比较效率相差小于5％，则维持所述至少一个操作参数不变。7.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，包括：基于调整后的所述至少一个操作参数而操作所述群组达预定的另一周期时间；确定所述香烟制造机在所述另一周期时间中的操作效率；确定所述香烟包装机器在所述另一周期时间中的操作效率；将群组比较效率确定为所述另一周期时间结束时所述香烟制造机的所述操作效率与所述香烟包装机器的所述操作效率之间的比；如果所述香烟制造机在所述另一周期时间结束时的所述操作效率小于基线制造机效率，则将所述另一周期时间期间的平均制造机效率假设为所述香烟制造机的所述操作效率的当前值；如果所述香烟制造机在所述另一周期时间结束时的所述操作效率至少与基线制造机效率一样大，则将所述香烟制造机在所述另一周期时间结束时的所述操作效率假设为所述香烟制造机的所述操作效率的当前值；如果所述香烟包装机器在所述另一周期时间结束时的所述操作效率小于基线包装机效率，则将所述另一周期时间期间的平均包装机效率假设为所述香烟包装机器的所述操作效率的当前值；如果所述香烟包装机器在第二周期结束时的所述操作效率至少与基线制造机效率...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·伊斯兰，G·N·弗罗因德，R·柯尼希，
申请(专利权)人：菲利普莫里斯生产公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH