用于確定加工系統(tǒng)性能指標(biāo)的方法
【專利摘要】提出了一種用于確定加工系統(tǒng)性能指標(biāo)的方法。該加工系統(tǒng)被分成多個(gè)加工生產(chǎn)線，稱為第一子級(jí)別，其被依次分成多個(gè)機(jī)器單元，稱為第二子級(jí)別。該方法包括接收針對(duì)性能指標(biāo)的請(qǐng)求，通過(guò)確定所述性能指標(biāo)是否與所述加工系統(tǒng)、所述第一子級(jí)別中的所述加工生產(chǎn)線中的一個(gè)或所述第二子級(jí)別中的所述機(jī)器單元中的一個(gè)關(guān)聯(lián)來(lái)確定性能指標(biāo)級(jí)別，確定與所述性能指標(biāo)級(jí)別相關(guān)的時(shí)間段，接收與所述時(shí)間段相關(guān)的時(shí)間段值，確定與所述性能指標(biāo)相關(guān)的測(cè)量設(shè)備輸出，接收與所述測(cè)量設(shè)備輸出相關(guān)的至少一個(gè)測(cè)量設(shè)備輸出值，以及基于所述測(cè)量設(shè)備輸出值與所述時(shí)間段值確定所述性能指標(biāo)。
【專利說(shuō)明】用于確定加工系統(tǒng)性能指標(biāo)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及加工工業(yè)中的自動(dòng)化領(lǐng)域。更具體地說(shuō)，其涉及用于確定性 能指標(biāo)的方法、用于檢測(cè)加工系統(tǒng)中的低效率的方法、用于調(diào)整加工系統(tǒng)和控制設(shè)備的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 今天，全世界的食物加工工廠主正努力提高他們的設(shè)備的性能。這樣做的一個(gè)原 因是食物的價(jià)格在增加，這使得減少產(chǎn)品損耗更重要。另一原因是對(duì)確保食物已經(jīng)被適當(dāng) 加工且是安全可消費(fèi)的需求增加，從而使得連續(xù)且密切監(jiān)控設(shè)備的性能以確保以正確的方 式加工食物變得重要。此外，在過(guò)去幾年里，對(duì)清潔水消耗的關(guān)注已經(jīng)增加，這產(chǎn)生了需要 能夠監(jiān)控清潔水的使用的效果，并且，在下一步，需要能夠優(yōu)化設(shè)備和生產(chǎn)線使得上述使用 保持盡可能的低。總之，今天大多數(shù)的食品加工工廠主需要監(jiān)控系統(tǒng)使得其能夠連續(xù)且密 切地監(jiān)控食品加工的性能。
[0003] 今天的問(wèn)題是如何以準(zhǔn)確且靈活的方式向操作員指示食品加工系統(tǒng)的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明優(yōu)選地通過(guò)提供一種用于確定加工系統(tǒng)的性能指標(biāo) 的方法來(lái)力圖緩和、減輕或消除上文提及的問(wèn)題，所述加工系統(tǒng)被分成多個(gè)加工生產(chǎn)線，稱 為第一子級(jí)別，所述加工生產(chǎn)線被進(jìn)而分成多個(gè)機(jī)器單元，稱為第二子級(jí)別，所述方法包括 接收針對(duì)性能指標(biāo)的請(qǐng)求， 通過(guò)確定所述性能指標(biāo)是否與所述加工系統(tǒng)、所述第一子級(jí)別中的所述加工生產(chǎn)線中 的一個(gè)或所述第二子級(jí)別中的所述機(jī)器單元中的一個(gè)關(guān)聯(lián)來(lái)確定性能指標(biāo)級(jí)別， 確定與所述性能指標(biāo)級(jí)別相關(guān)的時(shí)間段， 接收與所述時(shí)間段相關(guān)的時(shí)間段值， 確定與所述性能指標(biāo)相關(guān)的測(cè)量設(shè)備輸出， 接收與所述測(cè)量設(shè)備輸出相關(guān)的至少一個(gè)測(cè)量設(shè)備輸出值，以及 基于所述測(cè)量設(shè)備輸出值與所述時(shí)間段值確定所述性能指標(biāo)。
[0005] 所述加工系統(tǒng)可以與三個(gè)時(shí)間段相關(guān)，這三個(gè)時(shí)間段是 總時(shí)間，是一定時(shí)間段內(nèi)的所有時(shí)間， 可用時(shí)間，是一定時(shí)間段中除了空閑時(shí)間之外的所有時(shí)間，以及 可用生產(chǎn)時(shí)間，是除了計(jì)劃的關(guān)閉時(shí)間之外的可用時(shí)間。
[0006] 所述加工生產(chǎn)線中的每一個(gè)可以與四個(gè)時(shí)間段相關(guān)，這四個(gè)時(shí)間段是 總時(shí)間，是一定時(shí)間段中的所有時(shí)間， 可用時(shí)間，是一定時(shí)間段中除了空閑時(shí)間之外的所有時(shí)間， 可用生產(chǎn)時(shí)間，是除了計(jì)劃的關(guān)閉之外的可用時(shí)間，以及 操作時(shí)間，是除了生產(chǎn)線特定停止之外的可用生產(chǎn)時(shí)間。
[0007] 所述機(jī)器單元中的每一個(gè)可以與五個(gè)時(shí)間段相關(guān)，這五個(gè)時(shí)間段是 總時(shí)間，是一定時(shí)間段中的所有時(shí)間， 可用時(shí)間，是一定時(shí)間段中除了空閑時(shí)間之外的所有時(shí)間， 可用生產(chǎn)時(shí)間，是除了計(jì)劃的關(guān)閉之外的可用時(shí)間， 操作時(shí)間，是除了生產(chǎn)線特定停止之外的可用生產(chǎn)時(shí)間，以及 生產(chǎn)時(shí)間，是除了機(jī)器單元特定停止之外的操作時(shí)間。
[0008] 確定所述性能指標(biāo)的步驟可以由外部設(shè)備進(jìn)行。
[0009] 此外，所述方法可以進(jìn)一步包括向外部設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)所述性能指標(biāo)。
[0010] 根據(jù)第二方面，提供了一種用于檢測(cè)加工系統(tǒng)中低效率的方法，所述方法包括 根據(jù)第一方面確定所述加工系統(tǒng)的加工系統(tǒng)性能指標(biāo)， 如果所述加工系統(tǒng)性能指標(biāo)與加工系統(tǒng)參考值不同，則 根據(jù)第一方面確定所述加工系統(tǒng)中所述加工生產(chǎn)線中的至少一個(gè)的加工生產(chǎn)線性能 指標(biāo)， 如果所述加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)與加工生產(chǎn)線參考值不同，則 確定所述加工生產(chǎn)線中所述機(jī)器單元中至少一個(gè)的機(jī)器單元性能指標(biāo)， 如果所述機(jī)器單元性能指標(biāo)與機(jī)器單元參考值不同，則 識(shí)別與所述機(jī)器單元性能指標(biāo)相關(guān)的機(jī)器單元。
[0011] 所述的方法可以進(jìn)一步包括 發(fā)送針對(duì)所述機(jī)器單元已經(jīng)檢測(cè)到低效率的通知。
[0012] 所述的方法可以進(jìn)一步包括 識(shí)別與所述加工生產(chǎn)線指標(biāo)相關(guān)的加工生產(chǎn)線與加工生產(chǎn)線參考值不同。
[0013] 根據(jù)第三方面，提供了一種用于調(diào)整加工系統(tǒng)的方法，所述方法包括 根據(jù)第二方面檢測(cè)所述加工系統(tǒng)中的低效率，以及 改變所述機(jī)器單元的、被識(shí)別為與不同于所述機(jī)器單元參考值的所述機(jī)器單元性能指 標(biāo)相關(guān)的至少一個(gè)設(shè)置。
[0014] 所述的方法可以進(jìn)一步包括 在所述改變的步驟之后，根據(jù)第一方面確定更新的機(jī)器單元性能指標(biāo)， 確定所述更新的機(jī)器單元性能指標(biāo)是否與所述機(jī)器單元性能指標(biāo)不同， 如果所述更新的機(jī)器單元性能指標(biāo)與所述機(jī)器單元性能指標(biāo)不同，則再次改變所述機(jī) 器單元的至少一個(gè)設(shè)置。
[0015] 所述的方法可以進(jìn)一步包括 向參考數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)發(fā)至少所述機(jī)器單元性能指標(biāo)， 接收關(guān)于哪一個(gè)設(shè)置應(yīng)該改變以及所述設(shè)置應(yīng)該改變成什么的信息。
[0016] 根據(jù)第四方面，提供了一種包括計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序 代碼適配成當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)上述方面中的任何一個(gè)。
[0017] 所述的計(jì)算機(jī)程序可以包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。
[0018] 根據(jù)第五方面，提供了一種配置成確定加工系統(tǒng)的性能指標(biāo)的控制設(shè)備，所述加 工系統(tǒng)被分成多個(gè)加工生產(chǎn)線，稱為第一子級(jí)，所述加工生產(chǎn)線進(jìn)而被分成多個(gè)機(jī)器單元， 稱為第二子級(jí)，所述控制設(shè)備包括 請(qǐng)求接收器，其配置成接收針對(duì)性能指標(biāo)的請(qǐng)求， 處理器，其配置成通過(guò)確定所述性能指標(biāo)是否與所述加工系統(tǒng)、所述第一子級(jí)別中的 所述加工生產(chǎn)線中的一個(gè)或所述第二子級(jí)別中的所述機(jī)器單元中的一個(gè)關(guān)聯(lián)來(lái)確定性能 指標(biāo)級(jí)別，并且確定與所述性能指標(biāo)級(jí)別相關(guān)的時(shí)間段， 時(shí)間段值接收器，其配置成接收與所述時(shí)間段相關(guān)的時(shí)間段值， 所述處理器進(jìn)一步配置成確定與所述性能指標(biāo)相關(guān)的測(cè)量設(shè)備輸出， 測(cè)量設(shè)備輸出值接收器，其配置成接收與所述測(cè)量設(shè)備輸出相關(guān)的至少一個(gè)測(cè)量設(shè)備 輸出值，以及 所述處理器進(jìn)一步配置成基于所述測(cè)量設(shè)備輸出值與所述時(shí)間段值確定所述性能指 標(biāo)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 通過(guò)下文參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明性的且非限制性的詳細(xì)描述， 將更好的理解本發(fā)明的上述的以及另外的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中：
[0020] -般而言，圖1示出了加工系統(tǒng)。
[0021] 圖2示出了加工系統(tǒng)的組織圖。
[0022] 圖3示出了控制設(shè)備。
[0023] 圖4a_c示出了時(shí)間模型。
[0024] 圖5示出了用于確定性能指標(biāo)的流程圖。
[0025] 圖6示出了用于檢測(cè)加工系統(tǒng)中的低效率并可選地調(diào)整食品加工系統(tǒng)以減輕低 效率的流程圖。
[0026] 圖7示出了在不同加工系統(tǒng)和設(shè)置改變數(shù)據(jù)庫(kù)之間的交互示例。

【具體實(shí)施方式】
[0027] -般而言，圖1示出了加工系統(tǒng)，更具體地，示出了提出乳制品加工系統(tǒng)100的通 用處理組件的示例。當(dāng)設(shè)計(jì)食品加工系統(tǒng)時(shí)，需要考慮許多不同的方面，例如，在數(shù)量方面 的靈活性級(jí)別、在不同產(chǎn)品方面的靈活性級(jí)別以及冗余級(jí)別。這樣的一個(gè)結(jié)果是許多食品 加工系統(tǒng)具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)。
[0028] 通過(guò)牛奶接收站102接收牛奶。最常見(jiàn)的是，具有裝滿了牛奶的罐的卡車到達(dá)在 牛奶接收站102,且將牛奶灌入平衡罐104a、104b、104c中。在該示例中，使用了三個(gè)平衡罐 104a、104b、104c。具有超過(guò)一個(gè)罐的好的理由在于在接收牛奶之后，對(duì)牛奶進(jìn)行檢驗(yàn)以確 保其是健康的。通過(guò)具有超過(guò)一個(gè)罐，如果在罐中的一個(gè)發(fā)現(xiàn)了不健康的牛奶，則可以在不 維持整個(gè)過(guò)程的情況下進(jìn)行該程序。
[0029] 如在圖中所示出的，在該示例中，可以將牛奶放入平衡罐104a、104b、104c中的任 何一個(gè)中。雖然未示出，但是這是通過(guò)用閥控制牛奶從牛奶接收站102流入平衡罐104a、 104b、104c來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)代乳品廠中，通過(guò)使用監(jiān)控/控制軟件來(lái)遠(yuǎn)程控制上述閥。
[0030] 接下來(lái)，將平衡罐104a、104b、104c中裝有的牛奶轉(zhuǎn)移到熱交換器106a、106b。在 該示例中，使用了兩個(gè)平行的熱交換器。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于即使當(dāng)例如由于清潔或服務(wù)導(dǎo) 致熱交換器中的一個(gè)不工作時(shí)，該過(guò)程仍可以繼續(xù)。熱交換器l〇6a、106b可以是不同種類 的熱交換器。如果將僅處理牛奶，則可以使用板式熱交換器。如果牛奶和產(chǎn)品包含纖維，例 如果汁，則可以使用管式熱交換器。在食品加工中使用的熱交換器的其他示例是盤管熱交 換器和刮面式換熱器。
[0031] 如由熟練的技術(shù)人員可以容易理解的，送料機(jī)泵、流控制器、壓力閥、止回閥等用 于以安全且可靠的方式在不同的機(jī)器之間傳送牛奶。
[0032] 在將牛奶預(yù)熱之后，可以將其傳送至脫氣器108a、108b，在脫氣器108a、108b中牛 奶中的含氣量被減少以達(dá)到期望的級(jí)別。接下來(lái)，可以將牛奶傳送至分離器110a、110b，在 分離器110a、110b中將牛奶分成奶油（脂肪含量高）和脫脂牛奶（脂肪含量低）。在分離 之后，將牛奶傳送至均質(zhì)器112a、112b，在均質(zhì)器112a、112b中將脂肪球縮小成小塊。
[0033] 如所描述的，可以提供管道，使得可以將牛奶引導(dǎo)到不同的路徑中。出于如上文所 描述的與兩個(gè)熱交換器相關(guān)的原因相同的原因，如果一個(gè)機(jī)器單元不工作，則具有該靈活 性是有益的。另一原因是在加工替代物方面加工系統(tǒng)更靈活。例如，某一產(chǎn)品配方可能需 要例如另外的脫氣，這繼而可能導(dǎo)致并行的脫氣器l〇8a、108b可以用于同一批次。
[0034] 在該示例中，在已經(jīng)將牛奶均質(zhì)之后，再次將牛奶傳送至熱交換器106a、106b以 進(jìn)行熱處理，使得不需要的微生物被殺死。為了減少熱交換器106a、106b中的污染，可以將 牛奶傳送至保持管114a、114b，取決于例如產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量以及熱交換器設(shè)計(jì)，將牛奶在 一定的溫度下保持在保持管114a、114b中持續(xù)一定的時(shí)間段，使得蛋白質(zhì)稀釋。
[0035] 在保持管114a、114b之后，可以再次將牛奶傳送至熱交換器106a、106b，但是這次 是為了冷卻下來(lái)。通過(guò)使用相同的熱交換器用于加熱進(jìn)來(lái)的牛奶以及冷卻出去的牛奶，能 量可以在這兩者之間進(jìn)行能夠轉(zhuǎn)移，從而具有實(shí)現(xiàn)了更節(jié)能的熱交換器的積極效果。通常 建造成以這種方式工作的熱交換器被稱為再生熱交換器。
[0036] 接下來(lái)，在將牛奶打包到填充機(jī)118a、118b中之前，可以將牛奶傳送至中間存儲(chǔ) 罐116 &、11613、116(：，將牛奶保存在中間存儲(chǔ)罐116&、11613、116(3中。如所示出的，可以設(shè)計(jì) 加工系統(tǒng)使得可以將牛奶從熱交換器l〇6a、106b中的任何一個(gè)引導(dǎo)到中間存儲(chǔ)罐116a、 116b、116c中的任何一個(gè)。具有該靈活性的原因在于，即使中間存儲(chǔ)罐中的一個(gè)不工作時(shí)其 也能夠繼續(xù)。
[0037] 雖然未示出，但是在已經(jīng)將牛奶裝到包裝中之后，可以將上述包裝捆綁在合裝包 中，裝在托盤上，并且然后在傳輸至食品商店之前送到倉(cāng)庫(kù)。
[0038] 如由該示例可以理解的，可能存在可以找到的讓牛奶通過(guò)加工系統(tǒng)的出路的許多 不同路徑。最常見(jiàn)的是，將這些路徑稱為生產(chǎn)線或加工生產(chǎn)線。這些不同的線將包括不同 的機(jī)器單元設(shè)置。
[0039] 為了組織加工工廠，如由圖2中的示例所示出的，可以使用組織圖表200。當(dāng)考慮 在加工工廠中使用的用于加工食品等的所有設(shè)備時(shí)，人們可能提到加工系統(tǒng)202。繼而，力口 工系統(tǒng)202可以包括許多不同的生產(chǎn)線204a、204b、204c。例如，可以將加工系統(tǒng)202建造 成可以加工花蜜、或其他不包含纖維的飲料、或果汁、或其他包含纖維的飲料的靈活的加工 系統(tǒng)。當(dāng)加工花蜜時(shí)，可以使用適配用于沒(méi)有纖維的飲料的第一生產(chǎn)線，以及當(dāng)加工果汁 時(shí)，可以使用適配用于具有纖維的飲料的第二生產(chǎn)線。
[0040] 生產(chǎn)線 204a、204b、204c 包括機(jī)器單元 206a、206b、206c、206d、206e、206f、206g。 如在圖2中示出的，通過(guò)示例的方式，一個(gè)且同一個(gè)機(jī)器單元可以是若干生產(chǎn)線的部分。例 如，一個(gè)且同一個(gè)包裝機(jī)器可以用于由上文提及的第一生產(chǎn)線加工的花蜜以及由上文也提 及的第二生產(chǎn)線加工的果汁。
[0041] 為了跟蹤加工工廠的性能，使用所謂的性能指標(biāo)。性能指標(biāo)的一個(gè)示例是針對(duì)特 定的生產(chǎn)線測(cè)量清潔時(shí)間和操作時(shí)間之間的比率的"生產(chǎn)線CIP指標(biāo)"（CIP-定位清潔）。 另一示例是針對(duì)特定的單元測(cè)量每生產(chǎn)數(shù)量（升）的電消耗的"每升單位電"。又一示例是 針對(duì)加工系統(tǒng)作為一個(gè)整體測(cè)量每生產(chǎn)數(shù)量的化學(xué)品消耗的"系統(tǒng)化學(xué)品消耗"。
[0042] 參考圖3,為了計(jì)算這樣的性能指標(biāo)，可以使用控制設(shè)備300。控制設(shè)備300可以 是能夠處理數(shù)據(jù)的任何類型的計(jì)算機(jī)、微控制器等。
[0043] 控制設(shè)備300被配置成接收針對(duì)性能指標(biāo)308的請(qǐng)求302。請(qǐng)求302可以針對(duì)應(yīng) 該確定性能的哪一級(jí)別來(lái)提供信息。在該具體的示例中，系統(tǒng)、生產(chǎn)線或單元級(jí)別。此外， 請(qǐng)求302可以提供關(guān)于哪一數(shù)據(jù)要用于確定性能指標(biāo)的信息，在本申請(qǐng)中被稱為測(cè)量設(shè)備 輸出（MD0)數(shù)據(jù)304。如所示出的，可以將MD0數(shù)據(jù)304保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，但是其也可以保 存在與控制設(shè)備300通信的任何其他存儲(chǔ)器中。參考上文給出的示例，MD0數(shù)據(jù)304可以 是用于清潔生產(chǎn)線的時(shí)間、針對(duì)特定機(jī)器單元的電消耗或加工系統(tǒng)所使用的化學(xué)品。如可 以容易理解的，MD0數(shù)據(jù)304可以包含用于確定性能的任何種類的相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0044] 除了上文所提及的之外，請(qǐng)求302也可以提供關(guān)于哪一個(gè)時(shí)間段應(yīng)該用于確定性 能指標(biāo)308的信息。這將結(jié)合圖4a-4c進(jìn)行進(jìn)一步描述?；趹?yīng)該使用哪一個(gè)時(shí)間段，可 以由控制設(shè)備300接收時(shí)間段數(shù)據(jù)306。
[0045] 此外，請(qǐng)求302可以提供關(guān)于如何基于MD0數(shù)據(jù)304和時(shí)間段數(shù)據(jù)306計(jì)算性能 指標(biāo)308的信息。可以將該信息作為軟件代碼存儲(chǔ)在控制設(shè)備300中，但是也可以根據(jù)標(biāo) 識(shí)來(lái)準(zhǔn)備如何計(jì)算，該標(biāo)識(shí)使得將所接收的MD0數(shù)據(jù)和時(shí)間段數(shù)據(jù)連同該標(biāo)識(shí)一起通過(guò)數(shù) 據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)310向外部設(shè)備312發(fā)送成為可能，其中，外部設(shè)備312進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算，并將 結(jié)果發(fā)送回控制設(shè)備300。具有該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，如果改變了如何計(jì)算性能指標(biāo)的方式， 則無(wú)需將擴(kuò)展至全世界的不同站點(diǎn)的控制設(shè)備重新編程。
[0046] 最通常的是，性能指標(biāo)以某一方式與時(shí)間相關(guān)。為了確保確定可靠的性能指標(biāo)，確 ?？紤]了正確的時(shí)間段是必需的。
[0047] 例如，如果針對(duì)熱交換器確定性能指標(biāo)"每升單位電"，則應(yīng)該將熱交換器實(shí)際已 經(jīng)用于加工的時(shí)間段考慮在內(nèi)，而例如當(dāng)加工系統(tǒng)作為整體已經(jīng)用于加工的時(shí)間段則不考 慮在內(nèi)，這是因?yàn)榧庸は到y(tǒng)可以包括若干加工生產(chǎn)線，而熱交換器可能僅是它們中的一個(gè) 的一部分。
[0048] 為了確保使用正確的時(shí)間，已經(jīng)做出了時(shí)間模型。該時(shí)間模型包括三個(gè)主要部 分-加工系統(tǒng)時(shí)間模型、生產(chǎn)線時(shí)間模型和單元時(shí)間模型。
[0049] 如在圖4a中所示出的，可以將加工系統(tǒng)時(shí)間模型分成三個(gè)部分-總時(shí)間、可用時(shí) 間和可用生產(chǎn)時(shí)間。
[0050] 應(yīng)該將總時(shí)間理解為包括例如一年之類的時(shí)間段中的時(shí)間。
[0051] 應(yīng)該將可用時(shí)間理解為包括加工系統(tǒng)可用于操作的總時(shí)間，例如，如果在國(guó)定假 日和周末加工系統(tǒng)不打開(kāi)用于操作，則可以將這些天排除在外，這些天也被稱為空閑時(shí)間。
[0052] 應(yīng)該將可用生產(chǎn)時(shí)間理解為包括所有可用時(shí)間，除了存在計(jì)劃的關(guān)閉的時(shí)間，例 如，由于新機(jī)械的重建或安裝所導(dǎo)致的或由于沒(méi)有計(jì)劃生產(chǎn)所導(dǎo)致的。
[0053] 圖4b示出了生產(chǎn)線時(shí)間模型。生產(chǎn)線時(shí)間模型包括作為加工系統(tǒng)時(shí)間模型的總 時(shí)間、可用時(shí)間和可用生產(chǎn)時(shí)間。此外，生產(chǎn)線時(shí)間模型包括操作時(shí)間。
[0054] 應(yīng)該將操作時(shí)間理解為包括除了其他停止之外的可用生產(chǎn)時(shí)間。應(yīng)該將其他停止 理解為是生產(chǎn)線特定停止，例如，包括若干生產(chǎn)線的加工系統(tǒng)即使在生產(chǎn)線中的一個(gè)不工 作的情況下也可以繼續(xù)生產(chǎn)。
[0055] 圖4c示出了單元時(shí)間模型。單元時(shí)間模型包括作為生產(chǎn)線時(shí)間模型的總時(shí)間、可 用時(shí)間、可用生產(chǎn)時(shí)間和操作時(shí)間。此外，單元時(shí)間模型包括生產(chǎn)時(shí)間。
[0056] 應(yīng)該將生產(chǎn)時(shí)間理解為是除了設(shè)備停止之外的操作時(shí)間。應(yīng)該將設(shè)備停止理解為 由單元自身導(dǎo)致的停止，其也被稱為機(jī)器單元特定停止。
[0057] 應(yīng)該將所使用的措辭時(shí)間段理解為一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙，在該一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙期間， 加工系統(tǒng)、加工生產(chǎn)線和/或機(jī)器單元處于某種狀態(tài)。
[0058] 參考圖5,通過(guò)如上文所建議的將加工系統(tǒng)分成生產(chǎn)線和機(jī)器單元以及通過(guò)具有 如上文所建議的時(shí)間段，可以實(shí)現(xiàn)在控制設(shè)備中執(zhí)行的用于確定性能指標(biāo)的方法500。
[0059] 第一步驟502可以是接收用于確定性能指標(biāo)的請(qǐng)求。在該請(qǐng)求中，可以指定要使 用的時(shí)間段和MD0數(shù)據(jù)或者，替代地，可以將性能指標(biāo)用作為用于從存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)庫(kù)中獲 取該信息的ID。
[0060] 在隨后的步驟504中，當(dāng)有請(qǐng)求時(shí)，可以確定性能指標(biāo)。選擇哪一級(jí)別可以是請(qǐng)求 的一部分，或者，替代地，性能指標(biāo)可以用于獲取該信息。根據(jù)加工系統(tǒng)的復(fù)雜性，多少級(jí)別 可以變化，但是對(duì)于食品加工系統(tǒng)，可以使用上文提出的三個(gè)級(jí)別-加工系統(tǒng)、生產(chǎn)線或機(jī) 器單元級(jí)別。
[0061] 在步驟506中，確定要使用哪個(gè)時(shí)間段。當(dāng)知道要確定的性能指標(biāo)時(shí)，該信息也可 以包含在該請(qǐng)求中或者，替代地，可以從別處獲取，例如從外部數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。
[0062] 在步驟508中，當(dāng)知道要使用哪一個(gè)時(shí)間段時(shí)，可以從例如時(shí)間段數(shù)據(jù)庫(kù)獲取相 關(guān)的時(shí)間段數(shù)據(jù)。通過(guò)從不同的機(jī)器單元和/或生產(chǎn)線獲取信息，時(shí)間段數(shù)據(jù)庫(kù)可以被配 置成連續(xù)地更新。更具體地，可以向時(shí)間段數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)送關(guān)于從一個(gè)時(shí)間段變化到另一個(gè)時(shí) 間段的?目息。
[0063] 在步驟510中，決定要使用哪一個(gè)MD0。該信息可以包含在該請(qǐng)求中或當(dāng)知道要確 定哪一個(gè)性能指標(biāo)時(shí)可以從外部數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。該步驟可以在步驟506和/或508之前執(zhí)行 或與步驟506和/或508并行執(zhí)行。
[0064] 在步驟512中，當(dāng)知道要使用的MD0時(shí)，從例如MD0數(shù)據(jù)庫(kù)獲取相關(guān)的MD0值。作 為時(shí)間段數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)從放置在生產(chǎn)線中和/或機(jī)器單元中的測(cè)量設(shè)備獲得數(shù)據(jù)，可以連 續(xù)地更新MD0數(shù)據(jù)庫(kù)。為了獲取相關(guān)的MD0值，可以使用時(shí)間中的點(diǎn)來(lái)將MD0至鏈接到時(shí) 間段。
[0065] 在步驟514中，當(dāng)具有時(shí)間段值和MD0值時(shí)，確定性能指標(biāo)?？梢栽谶B接到加工系 統(tǒng)的控制設(shè)備中執(zhí)行實(shí)際的處理，或者替代地，如果該處理需要顯著的處理能力或者如果 實(shí)際的計(jì)算應(yīng)該保持秘密，則可以由外部處理設(shè)備來(lái)進(jìn)行實(shí)際的處理。
[0066] 可選地，當(dāng)已經(jīng)確定了性能指標(biāo)時(shí)，可以將其轉(zhuǎn)發(fā)至外部設(shè)備，例如屬于提供了該 加工系統(tǒng)的公司的服務(wù)器，以記錄加工系統(tǒng)、生產(chǎn)線和機(jī)器單元的性能。
[0067] 在圖6中，利用流程圖600示出了性能指標(biāo)如何可以用于提高加工系統(tǒng)的性能。
[0068] 在步驟602中，確定加工系統(tǒng)性能指標(biāo)，即將整個(gè)加工系統(tǒng)考慮在內(nèi)的性能指標(biāo)。 [0069] 如果在步驟604中，在已經(jīng)將加工系統(tǒng)性能指標(biāo)與加工系統(tǒng)參考值進(jìn)行了比較之 后，判定加工系統(tǒng)性能不如預(yù)期的好，則在步驟606中確定加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)。如果無(wú)法 判定哪一個(gè)加工生產(chǎn)線不利地影響了加工系統(tǒng)，則可以針對(duì)超過(guò)一個(gè)的加工生產(chǎn)線確定加 工生產(chǎn)線性能指標(biāo)。此外，如果某一加工系統(tǒng)性能指標(biāo)不如本來(lái)所預(yù)期的好，則可以使用加 工系統(tǒng)性能指標(biāo)和加工生產(chǎn)線性能之間的鏈接以知道要確定哪一個(gè)加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)。
[0070] 類似地，在步驟608中，如果加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)不如本來(lái)所預(yù)期的好，例如，這 可以通過(guò)將加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)與加工生產(chǎn)線參考值進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)，則在步驟610中確 定機(jī)器單元性能指標(biāo)。如果無(wú)法判定哪一個(gè)機(jī)器單元不利地影響了加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)， 則可以確定超過(guò)一個(gè)的機(jī)器單元性能指標(biāo)。此外，如果某一加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)不如本來(lái) 預(yù)期的好，則可以使用加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)和機(jī)器單元性能指標(biāo)之間的鏈接以知道要確定 哪一個(gè)機(jī)器單元性能指標(biāo)。
[0071] 在步驟612中，通過(guò)比較機(jī)器單元性能指標(biāo)與機(jī)器單元參考值可以確定機(jī)器單元 性能指標(biāo)是否與預(yù)期一致。如果機(jī)器單元性能指標(biāo)與預(yù)期不一致，則可以在步驟614中識(shí) 別機(jī)器單元。
[0072] 可選地，當(dāng)已經(jīng)識(shí)別未按照預(yù)期執(zhí)行的機(jī)器單元時(shí)，可以改變?cè)摍C(jī)器單元的機(jī)器 設(shè)置。為了知道如何改變機(jī)器設(shè)置，可以使用圖7中示出的設(shè)置改變數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0073] 在已經(jīng)改變了機(jī)器設(shè)置之后，可以在步驟602中再次確定加工系統(tǒng)性能指標(biāo)。以 此方式，形成了迭代化系統(tǒng)，這使得逐步提高加工系統(tǒng)的性能成為可能。可以記錄所確定的 設(shè)置變化和性能指標(biāo)，以便能夠與其他加工系統(tǒng)進(jìn)行比較。
[0074] 如果認(rèn)為沒(méi)必要再次確定加工系統(tǒng)性能指標(biāo)，例如，如果僅生產(chǎn)線中的一個(gè)與預(yù) 期不一致，則可以在已經(jīng)改變了機(jī)器設(shè)置之后再確定加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)。
[0075] 此外，如果認(rèn)為沒(méi)必要再次確定加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)，例如，如果僅一個(gè)機(jī)器單元 未按照預(yù)期執(zhí)行，則可以在已經(jīng)改變機(jī)器設(shè)置之后確定機(jī)器單元性能指標(biāo)。
[0076] 類似地，在步驟608中，如果確定加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)為與預(yù)期不一致，則可以在 步驟618中識(shí)別加工生產(chǎn)線。
[0077] 當(dāng)已經(jīng)識(shí)別該加工生產(chǎn)線時(shí)，可以在步驟620中改變?cè)摷庸どa(chǎn)線的加工生產(chǎn)線 設(shè)置。在已經(jīng)改變?cè)摷庸どa(chǎn)線設(shè)置之后，可以再次確定加工系統(tǒng)性能指標(biāo)，或者，例如，如 果僅加工生產(chǎn)線中的一個(gè)未按照預(yù)期執(zhí)行，則可以再次確定加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)。
[0078] 在步驟622中，當(dāng)已經(jīng)識(shí)別到未按照預(yù)期執(zhí)行的機(jī)器單元或加工生產(chǎn)線時(shí)，可以 例如通過(guò)控制/監(jiān)控軟件發(fā)送通知。
[0079] 此外，如果可以檢測(cè)到某一性能指標(biāo)不久將不滿足預(yù)期的趨勢(shì)時(shí)，也可以發(fā)送通 知作為預(yù)警。
[0080] 參考圖7,為了能夠以提高加工系統(tǒng)性能的方式來(lái)修改加工生產(chǎn)線設(shè)置和/或機(jī) 器單元設(shè)置，可以使用來(lái)自其他加工系統(tǒng)的加工系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)。
[0081] 為了共享經(jīng)驗(yàn)，在不同的加工系統(tǒng)之間可以形成網(wǎng)絡(luò)700。在所示出的示例中，6 個(gè)不同的加工系統(tǒng)可以通過(guò)設(shè)置改變數(shù)據(jù)庫(kù)702共享經(jīng)驗(yàn)，其中設(shè)置改變數(shù)據(jù)庫(kù)702可以 包含加工生產(chǎn)線設(shè)置和/或機(jī)器單元設(shè)置。此外，其也可以包含就作為某一性能指標(biāo)不滿 足預(yù)期的響應(yīng)所做出的成功和不成功的改變的信息，該改變是關(guān)于哪一個(gè)設(shè)置方面的改變 和改變的程度兩者。
[0082] 更具體地，具有控制設(shè)備704的加工系統(tǒng)706可以與設(shè)置改變數(shù)據(jù)庫(kù)702通信。 在一方面，控制設(shè)備704與設(shè)置改變數(shù)據(jù)庫(kù)702通信以將信息添加到數(shù)據(jù)庫(kù)，使得該信息可 用于依次連接到加工系統(tǒng)710a、710b、710c、710d、710e的其他控制設(shè)備708a、708b、708c、 708d、708e，以使得這些設(shè)備在決定要改變哪些設(shè)置以提高加工系統(tǒng)的性能時(shí)具有該信息， 更具體地，改變?cè)O(shè)置使得不滿足預(yù)期的性能指標(biāo)將這樣做。在另一方面，控制設(shè)備706使用 設(shè)置改變數(shù)據(jù)庫(kù)702中的信息來(lái)就要改變哪一個(gè)設(shè)置和/或改變多少做出更好的決策。
[0083] 可以以許多不同的方式來(lái)存儲(chǔ)設(shè)置改變數(shù)據(jù)庫(kù)702中的信息，但是，通常地，在性 能指標(biāo)和設(shè)置之間可以存在鏈接以知道當(dāng)性能指標(biāo)不滿足預(yù)期是要改變哪些設(shè)置。此外， 如果應(yīng)該改變多個(gè)設(shè)置，則也可以提供應(yīng)該改變?cè)O(shè)置的順序。由于加工系統(tǒng)可能需要在不 同的變化之間調(diào)節(jié)，因此也可以提供變化之間的時(shí)間段。
[0084] 上文主要參考一些實(shí)施方式描述了本發(fā)明。但是，如由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白 的，在如由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，與上文所公開(kāi)的實(shí)施方式不同的 其他實(shí)施方式同樣的是可行的。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于確定加工系統(tǒng)性能指標(biāo)的方法，所述加工系統(tǒng)被分成多個(gè)加工生產(chǎn)線，稱 為第一子級(jí)別，所述加工生產(chǎn)線被進(jìn)而分成多個(gè)機(jī)器單元，稱為第二子級(jí)別，所述方法包括 接收針對(duì)性能指標(biāo)的請(qǐng)求， 通過(guò)確定所述性能指標(biāo)是否與所述加工系統(tǒng)、所述第一子級(jí)別中的所述加工生產(chǎn)線中 的一個(gè)或所述第二子級(jí)別中的所述機(jī)器單元中的一個(gè)關(guān)聯(lián)來(lái)確定性能指標(biāo)級(jí)別， 確定與所述性能指標(biāo)級(jí)別相關(guān)的時(shí)間段， 接收與所述時(shí)間段相關(guān)的時(shí)間段值， 確定與所述性能指標(biāo)相關(guān)的測(cè)量設(shè)備輸出， 接收與所述測(cè)量設(shè)備輸出相關(guān)的至少一個(gè)測(cè)量設(shè)備輸出值，以及 基于所述測(cè)量設(shè)備輸出值與所述時(shí)間段值確定所述性能指標(biāo)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述加工系統(tǒng)與三個(gè)時(shí)間段相關(guān)，這三個(gè)時(shí)間段 是 總時(shí)間，是一定時(shí)間段內(nèi)的所有時(shí)間， 可用時(shí)間，是一定時(shí)間段中除了空閑時(shí)間之外的所有時(shí)間，以及 可用生產(chǎn)時(shí)間，是除了計(jì)劃的關(guān)閉時(shí)間之外的可用時(shí)間。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述加工生產(chǎn)線中的每一個(gè)與四 個(gè)時(shí)間段相關(guān)，這四個(gè)時(shí)間段是 總時(shí)間，是一定時(shí)間段中的所有時(shí)間， 可用時(shí)間，是一定時(shí)間段中除了空閑時(shí)間之外的所有時(shí)間， 可用生產(chǎn)時(shí)間，是除了計(jì)劃的關(guān)閉之外的可用時(shí)間，以及 操作時(shí)間，是除了生產(chǎn)線特定停止之外的可用生產(chǎn)時(shí)間。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述機(jī)器單元中的每一個(gè)與五個(gè) 時(shí)間段相關(guān)，這五個(gè)時(shí)間段是 總時(shí)間，是一定時(shí)間段中的所有時(shí)間， 可用時(shí)間，是一定時(shí)間段中除了空閑時(shí)間之外的所有時(shí)間， 可用生產(chǎn)時(shí)間，是除了計(jì)劃的關(guān)閉之外的可用時(shí)間， 操作時(shí)間，是除了生產(chǎn)線特定停止之外的可用生產(chǎn)時(shí)間，以及 生產(chǎn)時(shí)間，是除了機(jī)器單元特定停止之外的操作時(shí)間。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述確定所述性能指標(biāo)的步驟由 外部設(shè)備進(jìn)行。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，還包括 向外部設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)所述性能指標(biāo)。
7. -種用于檢測(cè)加工系統(tǒng)中低效率的方法，所述方法包括 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)確定所述加工系統(tǒng)的加工系統(tǒng)性能指標(biāo)， 如果所述加工系統(tǒng)性能指標(biāo)與加工系統(tǒng)參考值不同，則 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)確定所述加工系統(tǒng)中所述加工生產(chǎn)線中的至少一個(gè) 的加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)， 如果所述加工生產(chǎn)線性能指標(biāo)與加工生產(chǎn)線參考值不同，則 確定所述加工生產(chǎn)線中所述機(jī)器單元中至少一個(gè)的機(jī)器單元性能指標(biāo)， 如果所述機(jī)器單元性能指標(biāo)與機(jī)器單元參考值不同，則 識(shí)別與所述機(jī)器單元性能指標(biāo)相關(guān)的機(jī)器單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括 發(fā)送針對(duì)所述機(jī)器單元已經(jīng)檢測(cè)到低效率的通知。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，還包括 識(shí)別與所述加工生產(chǎn)線指標(biāo)相關(guān)的加工生產(chǎn)線與加工生產(chǎn)線參考值不同。
10. -種用于調(diào)整加工系統(tǒng)的方法，所述方法包括 根據(jù)權(quán)利要求7至9檢測(cè)所述加工系統(tǒng)中的低效率，以及 改變所述機(jī)器單元的、被識(shí)別為與不同于所述機(jī)器單元參考值的所述機(jī)器單元性能指 標(biāo)相關(guān)的至少一個(gè)設(shè)置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括 在所述改變的步驟之后，根據(jù)權(quán)利要求1確定更新的機(jī)器單元性能指標(biāo)， 確定所述更新的機(jī)器單元性能指標(biāo)是否與所述機(jī)器單元性能指標(biāo)不同， 如果所述更新的機(jī)器單元性能指標(biāo)與所述機(jī)器單元性能指標(biāo)不同，則再次改變所述機(jī) 器單元的至少一個(gè)設(shè)置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括 向參考數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)發(fā)至少所述機(jī)器單元性能指標(biāo)， 接收關(guān)于哪一個(gè)設(shè)置應(yīng)該改變以及所述設(shè)置應(yīng)該改變成什么的信息。
13. -種包括計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序代碼適配成當(dāng)所述計(jì)算 機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1至12中的任何一個(gè)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序，其包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。
15. -種配置成確定加工系統(tǒng)的性能指標(biāo)的控制設(shè)備，所述加工系統(tǒng)被分成多個(gè)加工 生產(chǎn)線，稱為第一子級(jí)，所述加工生產(chǎn)線進(jìn)而被分成多個(gè)機(jī)器單元，稱為第二子級(jí)，所述控 制設(shè)備包括 請(qǐng)求接收器，其配置成接收針對(duì)性能指標(biāo)的請(qǐng)求， 處理器，其配置成通過(guò)確定所述性能指標(biāo)是否與所述加工系統(tǒng)、所述第一子級(jí)別中的 所述加工生產(chǎn)線中的一個(gè)或所述第二子級(jí)別中的所述機(jī)器單元中的一個(gè)關(guān)聯(lián)來(lái)確定性能 指標(biāo)級(jí)別，并且確定與所述性能指標(biāo)級(jí)別相關(guān)的時(shí)間段， 時(shí)間段值接收器，其配置成接收與所述時(shí)間段相關(guān)的時(shí)間段值， 所述處理器進(jìn)一步配置成確定與所述性能指標(biāo)相關(guān)的測(cè)量設(shè)備輸出， 測(cè)量設(shè)備輸出值接收器，其配置成接收與所述測(cè)量設(shè)備輸出相關(guān)的至少一個(gè)測(cè)量設(shè)備 輸出值，以及 所述處理器進(jìn)一步配置成基于所述測(cè)量設(shè)備輸出值與所述時(shí)間段值確定所述性能指 標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK104220944SQ201380018909
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月27日
【發(fā)明者】彭特斯·呂德特克 申請(qǐng)人:利樂(lè)拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司