专利名称：(香烟)生产和包装系统的控制过程和控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种香烟或类似产品的生产和包装系统的控制过程，所述系统包括生产单元，例如香烟生产机器(制造机)，包装机器(包装机)，薄膜包裹机(适当的时候)，捆包机器(多件包装机)(适当的时候)，以及纸板包装机(纸板机)(适当的时候)，所述系统用于生产特定的、限量即期望量的产品一香烟，并将它们包装起来准备装运。本发明还涉及执行该过程的设备。
香烟(或雪茄)的生产日益需要快速、成本有效地适应不同产品。这些不同涉及香烟质量或不同商标、外观设计等。一般情况是仅生产特定量的一种类型、商标或外观设计的产品。
直至目前，生产和包装系统仅大致适于要生产的(香烟)包数，并具有超额生产的安全储备。一般情况是这种额外产量销售不出去，最终必须销毁。
本发明的目的是控制整个香烟生产和包装系统，使得在生产不过度超量的情况下生产出有限数量即期望数量。
为了实现这个目的，根据本发明的第一个过程包括以下特征a)永久或周期性地测量生产过程或包装过程中现有的成品或半成品例如香烟和/或香烟包以及贮存的产品的数量，并且一方面与期望产量相比较，另一方面与已生产出的实际产量相比较，b)当达到临界实际量，它加上目前生产或包装过程中的产品得到期望产量时，连续生产单元被一个接一个地停转、排空并最终被关闭，一些贮存器也在已经生产出期望量时通过使生产和包装系统停顿下来的方式被排空。
通过已知的部件例如传感器、探触器、计数器等，对香烟和香烟包的储备以及生产线上的其他生产单元进行监视，使得几乎能在任何时间确定当前的生产水平，从而采取进一步的措施。
或者，能通过本发明来解决问题，能根据要生产的期望产量，并考虑各个生产单元的生产量、根据经验所知的废品率，以及通过计算当前每个生产单元中的次品，来安排期望产量所需的材料尤其是包装材料。
通过共用的中央计算机估计整个生产和包装系统的生产顺序并将其显示在所连接的屏幕监视器上。
根据本发明所述过程的再一个特征是在达到期望产量即香烟/香烟包数量之前，检查每个生产单元现有的材料尤其是包装材料对于下一种类型产品的后续可用性并显示在屏幕上。
根据本发明，在特定生产设置的基础上或者在某种材料例如香烟包商标的当前库存的基础上生产期望量。期望量则等于现有的商标数量。
下文将参考附图更详细地说明本发明的其他特征，附图中
图1是香烟生产和包装系统的示意性平面图；图2是图1所示的系统控制设备的示意图；图3是系统产量控制流程图；图4是香烟生产和包装过程中功能顺序的流程图表；图5是确定所需材料量的另一个图表；以及图6是一批生产结束过程顺序的图表；图7是一例屏幕显示。
图中所示的示范性实施例涉及香烟生产系统即所说的生产线。所述生产线包括生产单元，例如香烟生产机器即制造机10；与制造机相邻接的包装机器即包装机11；随后的薄膜包裹机12；将多包香烟形成多件包的包装机器即多件包装机13；以及将多件包即香烟多件包包装到发货箱中的纸板包装机14。
制造机10生产的香烟通过带有香烟贮存器16的香烟传送带15送到包装机11中。所述包装机例如可以是折叶盖式包装机，即生产折叶盖式烟盒的包装机器。为包装机11分配一个坯件贮存器17，坯件贮存器17即接收为折叶盖式烟盒提供较大量的预制坯件的设备。坯件贮存器17还具有将坯件堆送入包装机11中的传送部件。
包装机11生产的(香烟)包经包传送带18送入薄膜包裹机12中。所述薄膜包裹机的任务是在香烟包的的外面包装上一层薄膜或塑料坯件。在提供有多件包包装纸的多件包装机13的区域内将包好的香烟形成包组，由此生产通常包含十包香烟的香烟多件包。这些香烟多件包通过多件包传送带19送到纸板包装机14中。所述纸板包装机将装有多包香烟多件包的装运箱20发送到搬运传送带21。包贮存器22位于包装机11和薄膜包裹机12之间的包传送带18区域内，用于接收较大量的香烟包(没有外部包装纸)。
必须为所述生产单元提供材料。为制造机10输送足量烟草和绕成卷筒即卷轴形的卷烟纸。此外，还要为制造机10输送绕成卷轴形的过滤附着(attachment)纸，以便可以在过滤附着机器23的区域内为加工好的香烟提供相应的材料。同样被绕成卷筒形即卷轴形的包装材料也被送到其他生产单元中。这适用于生产烟盒为折叶型的香烟包上惯用的接头(collar)，也适用于生产内部包装纸即所谓的香烟组的内衬，还适用于生产薄膜或玻璃纸制成的外包装纸。为了实现这个目的，设有中央贮存装置24，在中央贮存装置24中，例如将不同材料的卷轴25贮存在存货架上。可以沿贮存装置24和按照需要供应卷轴材料的各个生产单元之间的传送路径27放置适当的传送装置例如普通的材料传送带26。
在所示例子中，贮存装置24的构建使得过滤附着纸28、接头材料29、内衬材料30、薄膜材料31和香烟纸32位于传送路径27的区域内，以便被材料传送带26接收，确切地说是每次相对于有关生产单元来说都处于有利位置。
香烟生产直至加工好的、充以香烟多件包的发货箱20生产的过程都受到连续或一次次的监视和登记。为了实现该目的，根据图2，每个生产单元或机器单元的控制子配件33与中心线路34相连接。而连接到中心线路34的是中央计算机35。(材料-)贮存装置24区域和装运地点区域内的计算机即贮存装置PC36和装运地点PC37也连接起来。所述装运地点PC位于纸板包装机14和/或搬运传送带21的区域内。在当地可以通过便携式电脑38向中央计算机35发送数据。控制子配件33被指派给制造机10、过滤附着机器23、包装机11、包贮存器22、多件包装机13和纸板包装机14。
根据第一实施例，执行与某一产量有关的生产控制，使得添加到所需产量上的安全储备少，例如5％和10％，以及使最后得到的指定量(期望量)作为输入变量。通过将每个生产单元中生产的废品或次品考虑进去，使大于期望产量的实际产量即总产量精确。作为一个例子示出的控制装置一方面考虑了预期次品，另一方面也考虑了意外次品。这样给出实际的次品。预期次品由各个生产单元和子配件上的数据获得，它们是由对当前运行进行评估获得并贮存起来的。意外次品通过对生产过程中来自各个生产单元和子配件的生产数据进行监视和查询来确定。通过这两种数据类型不断地确定系统的生产要求，考虑指定产量，即，一旦完成生产和包装，就已经达到了期望产量。
总体来说，从生产线上的期望产量和实际次品量得到要生产的香烟数量。因此，必须根据生产和包装过程中的数据变化增加或减少香烟产量。
通过考虑所述数据，这些数据即期望量和预期即预先知道的次品，在生产开始时将必要的材料用于每个生产单元中。意外次品导致材料供应的变化，特别是随后出现的对用于各个生产单元的材料输送需求的变化。
正如图3中流程图所示，假定指定量(期望量)是5000个单位，即例如5000支香烟或5000包香烟。每次根据在生产单元区域内的查询，确定生产所需的附加单位数量。各个生产单元用矩形示意性地示出。在每种情况下，在各个生产单元10、11、12、13、14的左手侧示出条形符号表示的对材料的随后需求。通过另一侧的水平带象征性地示出的是次品，确切地说，以实线的形式，实际次品包括预期次品40(虚线)和意外次品41。
假设，作为生产线上最后的机器，纸板包装机14发送了50个单位的实际(总)次品量，这与预期次品40相对应，即未出现意外次品。纸板包装机的运行结果是确定(预期)额外需要50个单位。前面的多件包装机13必须发送5050个单位的可用产品量。
此外，假设多件包装机13有50个单位的预期次品和100个单位意外次品。这一方面意味着前面的生产单元即薄膜包裹机12必须发送5200个单位的可用量。此外，对包装材料的随后需要39是必要的，确切地说，100个单位的意外次品所用的材料。
在该例中，与140个单位的假定次品40相比，薄膜包裹机器12总共有60个单位的次品。由于前面的机器机包装机11必须在实际次品的基础上满足需求，所以包装机11必须发送5260个单位的量。
对于包装机11来说，还必须考虑的是存在100个单位的预定的、假定的次品。此外，必须将290个单位的意外次品即额外次品41考虑进去。这意味着，基于包装机11的输出，制造机10必须额外发送390个单位的香烟，即总共5650个单位。
其他方面的考虑是将包装材料随后发送到包装机11(在生产过程中)。对包装机11的随后需要39实际上是由意外次品41确定的，即必须满足290个单位需求。但由于随后的生产单元即薄膜包裹机器12具有40个单位的材料用量，包装机11仅需要随后被供应250个单位所使用的材料。
由于后面的生产单元，制造机10必须满足5650个单位的生产需求。假定给出200个单位的预期次品40。但是，在此基础上增加了230个单位的意外次品41。这意味着，为了考虑制造机10和后面所有生产单元的输出量，香烟总产量必须是6080个单位，使得最后达到的指定产量为5000。
由于后面生产单元的给定需求，所以在生产过程中，必须将用于480个单位的材料即烟草和香烟纸以及过滤纸发送到制造机10中。
图4、5、和6所示的方框图示出了生产过程的顺序，用于确定需求和结束生产过程。
图4示出了生产顺序的概图，各个区段中示出了功能和/或各种测量。
在区段42中，在一批生产开始时，中央计算机35将要生产的商标和指定产量即包括小安全储备在内的所产量输入其中。然后启动生产程序。
为了生产，必须为每个生产单元提供包装材料和其他材料的(初始)数值。为此，在区段43中，从中央计算机中检索出每个生产单元或每个子配件的贮存的、平均的和/或预期次品。在区段44中，连同指定量，能计算材料量，尤其是包装材料用量。相应的信息被传递到贮存装置PC36中，因此，为各个生产单元安排可用材料。
这种计算在一批生产过程中重复几次或连续重复，确切地说是对于该生产线的所有生产单元来说。这里，每次都考虑了与指定值和假定有关的确定变化。这需要根据生产过程尤其是根据位于生产线上的全部或部分成品通过传感器和其他监视部件来监视生产单元。在生产单元和贮存器中特别设置了(已知的)传感器和检测部件，传感器和检测部件检测各个填料高度并将相应的数据送入中央计算机35中。
在区段45中，为了登记全部或部分产量，在每个计算周期之后，通过查询和计算再次计算当前结果。首先，通过查询确定生产过程中包的总数。此外，检测贮存在香烟贮存器16中的香烟量和包贮存器22中包量。最后，登记离开纸板包装机14作为可接受的包进入装运箱20的包。
在区段46中，用这些查询数据进行计算，确切地说，通过在区段45中的查询确定当前的总产量。在区段47中，将计算出的总产量与期望产量相比较。如果总产量尚未达到期望产量，则重复进行用于各个生产单元的与需求有关的计算，确切地说是根据图5所示过程。相反，根据图6所示的步骤，达到或超过指定量则使停止生产线的运行。
图5给出了确定材料需求量的计算顺序，特别是各个生产单元的包装材料需求量的计算顺序。
在区段47中，查询机器指定的数据，即制造机10、包装机11、薄膜包裹机器12、多件包装机13和纸板包装机14的生产产量。同样确定前述生产单元的次品，确切地说，通过已知的(假定的)次品和意外次品确定实际次品。在区段48中，利用区段47中的这些数据计算各个生产单元所使用的材料或包装材料用量。然后在区段49中完成比较计算，确切地说，是将所用的材料或包装材料的实际用量与纸板包装机14区域内可接受包的比值和相关生产单元(含有预期次品)所使用的材料平均用量与纸板包装机14区域内可接受包的比值相比较。如果第一个比值大于第二个比值，则在区段50中进一步进行计算，即计算相关生产单元对包装材料或其他材料的随后需求。为此，将相关生产单元例如制造机10和后面的生产单元11、12、13、14的次品量相加，由此确定相关生产单元对材料的随后需求。将相应的信息送入贮存装置中。对生产线上的所有生产单元连续进行这种计算。
结合图4所示的查询和计算，如果总产量等于或大于指定产量，则带来图6所述的停止的效果。
首先，制造机10停转。这意味着材料即烟草、香烟纸和过滤纸的供应中断，就生产来说，就是使制造机10被排空并最终停转。在保持后面生产单元运行速度的同时，布置在制造机下游的香烟贮存器16被排空。连续查询香烟贮存器16的装料高度。如果香烟贮存器空了，则启动后面包装机11的排空运转状态。一旦相应的查询发现包装机11已经空了，则生产单元停转。
包贮存器22以全运行速度被排空。在这种情况下，还监视装料高度。一旦包贮存器22已经空了，则启动后面薄膜包裹机12的排空运转状态。
然后查询薄膜包裹机12的装料高度。当该生产单元被排空时，则停止运行。同时多件包装机13被转换到排空运转状态。如果查询发现纸板包装机14已被排空，则停止生产。所有的生产单元被停止。剩余的包装材料被自动移走。这是通过查询来检查的。完成的消息被送入中央计算机35。这表明生产的结束。
以上所述的整个生产和包装系统对成品或半成品的监视使系统能对产量或要生产的期望量实现不同的有利的控制。在此假定生产线上的各个生产单元被供以足够的材料特别是包装材料，或者在需要的时候能够如此。代替以前所知的连续记数预期或意外次品的方法是，连续比较成品量(香烟包/香烟)即实际产量，比较的方法或通过周期的查询例如每隔10s，或通过计算来说明生产和包装系统中存在的材料，或通过对成品或半成品进行记数。将该结果与期望产量相比较。当实际生产出的量加上当前在生产和包装系统中的产品达到期望产量时，启动关闭生产和包装系统的过程首先使系统停下来，然后连续停下制造机和后面所有的生产单元。
可以通过多种方式来确定指定的期望产量，尤其是所需的特定材料用量。特别是在要用完现有的特殊外观设计和/或商标的包坯件时是必要的，由此设定生产项目的期望量。
最后，由图7即与中央计算机35例如便携式电脑38相连接的显示屏得到特定特征。显示器提供当前材料存货和类型、或生产单元特别是包装机11的可能用量的信息。信息涉及即将进行的产品类型转换，例如变换商标。指定在包装机11中加工的包装材料即坯件、箔连接片(web)(用于香烟组的内包装纸)和生产接头坯件的材料连接片。显示屏显示产品“坯件”和“内包装纸”不适于下一个商标。当生产和包装系统停止运转时，两种包装材料将进行交换。另一方面，接头材料也可用于下一种商标的包。
在尽可能少的全部单元一直向生产单元供应材料，例如，在货盘上承载预定量的包装材料。
权利要求
1.一种香烟或类似产品的生产和包装系统的控制过程，所述系统包括生产单元，例如(香烟)生产机器(制造机10)；包装机器(包装机11)；薄膜包裹机(12)(适当的时候)；捆包机器(多件包装机13)(适当的时候)；以及纸板包装机(纸板包装机14)(适当的时候)，所述系统用于生产特定的、限量即期望量的产品(香烟)并将它们包装起来准备装运，其特征在于以下特征a)永久或周期性地测量生产过程或包装过程中位于贮存器中的现有的成品或半成品例如香烟和/或香烟包的数量，一方面与期望产量相比较，另一方面与实际产量相比较，b)当达到临界实际量、加上目前生产或包装过程中的产品得到期望产量时，连续生产单元被一个接一个地停转、排空并最终被关闭，一些贮存器也在已经生产出期望量时通过使生产和包装系统停顿下来的方式被排空。
2.一种香烟或类似产品的生产和包装系统的控制过程，具有多个生产单元，例如(香烟)生产机器(制造机10)；包装机器(包装机11)；薄膜包裹机(12)(适当的时候)；捆包机器(多件包装机13)(适当的时候)；以及纸板包装机(纸板包装机14)(适当的时候)，所述系统用于生产特定的、限量即期望量的产品(香烟)并将它们包装起来准备装运，其特征在于以下特征a)根据要生产的量即期望产量确定每个生产单元的材料需求，尤其是对用于制造机(10)的烟草、香烟和内衬纸，用于包装机(11、12、13、14)的包装材料的需求，上述需求的确定特别要考虑到每个生产单元中出现的次品，b)将所确定的材料尤其是包装材料提供给每个生产单元用于加工，c)规定生产和包装系统产出的期望产量，然后相应停机。
3.根据权利要求1或2所述的过程，其特征在于，根据(所选)生产单元区域内现有材料尤其根据坯件确定期望产量。
4.根据权利要求1或2所述的过程，其特征在于，根据包括(已知)期望次品之内的相关生产单元的(已知)平均产量，在生产过程开始时将材料供应给生产和包装系统的每个生产单元，所述材料包括包装材料。
5.根据权利要求4所述的过程，其特征在于，在生产过程中，连续或间断地确定每个生产单元的实际次品，并与预定的、预期次品相比较，在出现(额外)意外次品的情况下，为生产单元额外提供包括包装材料在内的相应材料。
6.根据权利要求2所述的过程，其特征在于，确定制造机(10)要生产的香烟总量，如果有必要包括安全储备，则考虑预期次品，在各个生产单元的额外、意外次品的基础上调整生产过程中香烟总产量的变化。
7.根据权利要求2所述的过程，其特征在于，在生产过程中，通过查询和计算各个生产单元的输出量并与期望产量相比较，多次确定目标总产量，只要每次确定的总产量低于期望产量，就重复进行计算周期。
8.根据权利要求7所述的过程，其特征在于，在查询和计算的基础上，如果总产量大于或等于期望产量，则启动完成生产的过程。
9.根据权利要求2所述的过程，其特征在于，当结束生产的过程被启动时，生产单元被连续排空，一些贮存器也被排空，通过查询确定生产单元或贮存器的状态，从制造机(10)开始，一旦启动生产结束的过程，则立刻停转。
10.根据权利要求1所述的过程，其特征在于，用尽可能少的运输单元特别是货盘为生产单元供应包装材料。
11.根据权利要求1所述的过程，其特征在于，在产品尤其是香烟商标即将变化的情况下，在完成期望产量之前，对生产和包装系统机中现有材料即剩余材料就关于生产新产品或新商标的可用性进行检查，操作人员可以通过显示屏看到检查结果。
12.一种执行权利要求1或2所述过程的设备，其特征在于，各个生产单元的测量和控制部件与中央计算机(35)相连接，中央计算机(35)与屏幕显示装置相连接。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，为每个生产单元指派一个控制子配件(33)，控制子配件(33)通过中心线(34)与中央计算机(35)相连接。
全文摘要
本发明提出了一种控制香烟生产和包装系统的方法,该方法使得生产某种商标或外观设计的一定数量的香烟(一批)后关闭系统。这是以要生产的数量即指定产量为基础的。考虑各个生产单元和子配件中实际出现的次品,确定总的生产需求,并使相应的生产和包装材料用于各个生产单元中。
文档编号B65B19/28GK1270128SQ0010485
公开日2000年10月18日 申请日期2000年3月29日 优先权日1999年3月29日
发明者海因茨·福克, 亨利·布斯 申请人:福克有限公司