用于印后加工的生产设备的转换的制造方法与工艺

本发明涉及用于转换生产设备的方法和装置，该生产设备由多个印后加工机械构成，且具有设备控制机构，这些印后加工机械分别具有机械控制机构，其中，为了把部分产品加工成印刷品，相继地处理不同的生产订单。

背景技术：
在印后加工中，把预印本比如各个印帖通过多个有待在时间上相继地执行的加工步骤加工成最终印刷品比如杂质、目录、书籍、报纸或类似产品，所述印帖具有多页最终印刷品。这种加工在多个链接成生产线的印后加工机械上进行。在这里，这些印后加工机械从先前的印后加工机械接取用于制造最终的印刷产品的部分产品，并在加工之后将这些部分产品传送至下一个印后加工机械。通常的印刷机多数情况下“离线地”工作，也就是说，印刷机独立于印后加工进行工作。在印刷机中制得各个单张纸，并随后暂存起来。一旦全部形成书籍的单张纸都被印刷，就可以进行印后加工过程。利用数字印刷机可以顺序地印刷书籍的单张纸，进而制得形成书籍的单张纸组。这种数字印刷机通常与印后加工“连线地”地工作，也就是说，数字印刷机与印后加工连接成一个共同的生产线。在印后加工中例如可以使用装订设备。该装订设备通常包括：配页机，利用该配页机把形成最终印刷品的多个印帖配集起来；装订机构，比如无线胶订器；输送机构，其在使用无线胶订器情况下可以含有用于粘接剂的凝固段；裁切机，其对利用无线胶订器得到的部分产品的侧边必要时进行三面裁切；用来对印刷产品进行堆叠的堆叠机构，其中可以添加附加的印后加工机械，比如用于把松散的产品插入到装订好的印刷品中的插页机。有些生产设备又长又复杂，它们由上述印后加工机械组成。这些印后加工机械的布置顺序由有待对部分产品进行的后续加工给定。根据制造过程，部分产品经过全部所述印后加工机械，或者仅经过其中的一部分印后加工机械，并在这些印后加工机械中被加工。印后加工机械在其不应进行主动加工的情况下只能用于输送部分产品。这种生产线通常由多人操作。在更换生产订单时，为此配备的操作人员转换印后加工机械，且辅助人员取走或送来相应的部分产品。通常，印后加工机械针对每个要处理的生产订单都在生产设备中经过配置并按照一个生产订单来设计，使得能够按照规定对部分产品进行加工。替代地，也可以由一个唯一的操作员依次地转换生产设备的每个印后加工机械。在该操作员已转换完最后一个印后加工机械之后，可以开始新的生产订单。这种做法牵涉到整个生产设备的漫长的转换时间，因而需要先前的数字印刷机停机很长时间。为了把生产设备从一个生产订单转换至下一个生产订单，该生产设备首先空转，然后再转换。采用数字印刷技术能够把印刷过程与印后加工接合成一个共同的生产设备，进而使得整个过程“连线地”地工作。如果在这种生产设备上的操作人员数量减少，这种数字印刷生产设备的经济性就会提高。在很多情况下，数字印刷机能比其随后的印后加工明显更快地转换。如果这种印后加工的转换时间仅略长于数字印刷机的转换时间，数字印刷机就可以在其转换之后立即起动，其中在印后加工的转换期间把中间产品输送到缓冲器中，而接下来的印后加工进行转换。相反，印后加工的相当长的转换时间导致数字印刷机的满负荷能力恶化。对印后加工机械的控制通常借助自己的机械控制机构来进行，这些机械控制机构借助标准化的总线接口相互通信。这些机械控制机构还可以与设备控制机构连接。由公开的WO2012048435A1已知一种印后加工机械布置方式，其中有个中央的设备控制机构与本地的机械控制机构连接。这些机械控制机构根据设备控制机构所含有的控制数据求得相应印后加工机械所需要的转换时间。算得的转换时间由机械控制机构传递至设备控制机构，该设备控制机构本身求得用于整个设备的相应的传送件间隙（Fördergutlücke）。因此，这里并不把相应的印后加工机械的当前调节状态从机械控制机构直接反馈至设备控制机构。由EP1777078A1已知一种用于印后加工的具有两条生产线的生产设备。这些生产线均由印后加工机械构成。在此，两条生产线具有既共用又并行连接的印后加工机械。该生产设备可实现使得这些印后加工机械空转并为了新的生产订单而进行转换，而与其并行连接的印后加工机械仍忙于处理当前的生产订单。已表明不利的是，为此需要相对大量的冗余的印后加工机械，这导致生产设备的总成本相对高昂。DE102010015128A1公开了一种被设计成无线胶订器的单独的印后加工机械，其带有输送装置的连续流转的多个卡夹，用于快速地转换至要相继处理的生产订单的不同版式。为此，按照下一个生产订单所要求的版式变化，由于形成了用于部分产品的输送装置的空转的卡夹，延长了印后加工机械的周期时间，从而有更多的时间用来把无线胶订器的加工站预先调节至下一个生产订单。

技术实现要素：
本发明的目的是，提出用于快速地节省人员地转换由可自动地和/或部分自动地转换的印后加工机械构成的生产设备的方法和装置。根据本发明，该目的通过一种方法得以实现，按照该方法，首先求得在生产设备中被处理的第一生产订单的最后一个部分产品何时离开了生产设备的印后加工机械。相应的机械控制机构向设备控制机构转达印后加工机械已转换至下一个生产订单。然后，设备控制机构向相应的机械控制机构转达转换指示。该印后加工机械按照下一个生产订单的在生产设备中待加工的部分产品全自动地或部分自动地进行转换。在此求得该印后加工机械的转换何时结束。然后，机械控制机构向设备控制机构转达转换结束。有利地，该印后加工线现在已经可以在完成转换之后紧接着被供应以下一个生产订单的部分产品。在本发明的方法的一种实施方式中，生产设备的至少一个印后加工机械被划分成多个区段，和/或由至少一个印后加工机械构成一个区段。在此，一旦生产订单的最后一个部分产品离开了一个区段，就转换该区段。生产设备被灵活地模块化地划分成多个区段，其优点是，这些区段作为生产设备的部分能按照下一个生产订单进行转换。根据本发明的方法的另一实施方式，在生产订单的最后一个部分产品离开印后加工机械之后紧接着就进行转换。由此产生附加的优点：在两个生产订单之间仅出现短暂的中断。另外，如果生产设备的印后加工机械按照生产订单的最后一个部分产品离开它们的顺序相继地转换，则可以根据相应的生产订单来设计生产设备的节省时间的连续的转换。按照所述方法的另一实施方式，对生产设备的印后加工机械和/或区段的转换通过设备控制机构来进行，该设备控制机构协调和/或控制所述转换。由此得到一个中央的控制和操纵点，从这里起例如能实现所希望的对所述方法的调整。在本发明的方法的另一实施方式中，根据相应的生产订单，通过机械控制机构和/或上级的设备控制机构对生产设备的印后加工机械和/或区段进行控制，由此将生产设备配置成生产线。在生产订单的最后一个部分产品离开印后加工机械和/或区段之后，对生产线的这些印后加工机械和/或这些区段进行转换。由此可以针对每个生产订单优化地调节整个生产设备。所述目的还通过一种装置得以实现，其中，印后加工机械均具有至少一个全自动的和/或部分自动的与设备控制机构连接的调节机构，其中，设备控制机构与产品识别机构连接。在此可求得在生产设备中被处理的第一生产订单的最后一个部分产品何时离开了生产设备的印后加工机械。印后加工机械的相应的机械控制机构可向设备控制机构转达印后加工机械准备好转换。然后，设备控制机构可向该印后加工机械转达转换指示。在此，印后加工机械可按照下一个生产订单的在生产设备中待处理的部分产品全自动或部分自动地进行转换，其中可求得该印后加工机械的转换何时结束。机械控制机构可向设备控制机构转达转换结束。在本发明的装置的一种实施方式中，至少一个印后加工机械被划分成多个区段，和/或至少一个印后加工机械形成一个区段，其中各个区段被设计成能全自动和/或部分自动地转换。生产设备被灵活地模块化地划分成多个区段，其优点是，这些区段作为生产设备的部分能按照下一个生产订单进行转换。在本发明的装置的另一种实施方式中，生产设备的多个印后加工机械和/或区段可根据相应的生产订单通过设备控制机构配置成生产线。生产设备的这些印后加工机械和/或区段在此被设计成能全自动或部分自动地转换。由此，可以通过对生产设备的模块化的设计按照新生产订单的要求快速地转换生产设备。在本发明的装置的另一种实施方式中，印后加工机械具有与设备控制机构连接的机械控制机构，其中设备控制机构以及机械控制机构通过共同的总线系统相互连接。由此可优选地对这些印后加工机械分别进行控制和访问。在本发明的装置的另一种实施方式中，印后加工机械的机械控制机构与用于产品识别的传感器连接。这些传感器可以根据印后加工机械以不同的方式进行设计和布置，以便例如检测和转达印后加工机械的部分产品离开的确切时间点。配备有本发明的装置的生产设备例如可以是用于制造无线胶订的、骑马式装订的或索线装订的产品的生产设备。本申请意义下的生产设备当然也可以具有印刷机，特别是被构造成数字印刷机的印后加工机械。这里还可以在数字印刷机与另一印后加工机械之间设置缓冲器，以便为了转换以后的印后加工机械赢取时间。附图说明下面参照附图介绍本发明，对本发明重要的而在说明书中未详细说明的全部细节，都具体参见这些附图。所有对直接理解本发明不重要的部件都已被省去。相同的部件在各附图中标有相同的附图标记。附图中：图1为装置的示意图，其中印后加工机械具有用于转换的自动的调节机构；图2为生产线的流程图；图3为在生产订单更换之前的流程图部分；和图4为在生产订单更换时的流程图部分。具体实施方式下面借助实施例详述本发明。图1中简化地示出生产设备20，其具有多个印后加工机械1-9。如下部件形成了该生产设备20：被构造成数字印刷机的印后加工机械1；被构造成缓冲器的印后加工机械2；被构造成书芯续纸器的印后加工机械3；被构造成衬页单张纸续纸器的印后加工机械4；被构造成装订机构的印后加工机械5；被构造成输送机构的印后加工机械6；被构造成裁切机的印后加工机械7；被构造成堆纸器的印后加工机械8；和被构造成配页机的印后加工机械9。生产设备20的全部印后加工机械1-9都具有自己的机械控制机构1a-9a，且各有一个状态显示机构53，它们通过总线系统11与上级的设备控制机构10连接。作为有线连接示出的总线系统11也可以是无线的，例如基于光学信号连接进行设计。机械控制机构1a-9a负责相关印后加工机械的运行。上级的设备控制机构10采用连接方式协调对印后加工机械1-9的控制。设备控制机构10可以把印后加工机械1-9连接成和/或配置成不同的生产线13。视印后加工机械1-9在生产线13中的配置方式而定，由此可以采用如下方式制得装订好的书籍或书芯。在书籍制造的后续三个变型方案中，生产线13的产品流51包括上述印后加工机械1-9，其中相同类型的印后加工机械1-9并不并行连接。根据第一生产线13，在配页机9中对单张纸进行配页，并通过衬页单张纸续纸器4把单张纸堆垛输送到装订机构5中。在构造成无线胶订器的装订机构中，对单张纸堆垛的背脊进行加工并敷设粘接剂，以及置放封面并形成书背。输送机构6把所谓的原书籍输送至裁切机7，其中粘接剂冷却。在例如构造成三面裁切机的裁切机7中，对原书籍的头、脚和正面进行裁切，从而产生制好的书籍。在堆纸器8中堆叠并收置书籍。根据第二生产线13，在数字印刷机1中印刷并配集书籍的各页，其中产生配页后的单张纸堆垛，然后把这些单张纸堆垛输送给缓冲器2。缓冲器2把单张纸堆垛经由在衬页单张纸续纸器4之前的书芯续纸器3输入到转送机构的输送链中。单张纸堆垛经由衬页单张纸续纸器4到达装订机构5，从这里起，如在上述第一变型方案中那样继续加工。在第三生产线13中，在配页机9中形成单张纸堆垛，并与来自数字印刷机1的单张纸堆垛互补成一个完整的单张纸堆垛，该完整的单张纸堆垛形成书籍、接合在一起。这种接合在书芯续纸器3中进行，其中来自配页机9的单张纸堆垛与来自书芯续纸器3的单张纸堆垛例如按被构造成输送链的输送机构的相同的分度接合。如在上述变型方案1和2中那样加工成制好的书籍。在制造书芯时，在衬页单张纸续纸器4中粘接衬页，然后把如此形成的单张纸堆垛输送给装订机构。在被构造成无线胶订器的装订机构5中，对单张纸堆垛的背脊进行加工和/或挤压并敷设粘接剂。粘接剂覆盖有背脊衬，随后把原书芯传送给输送机构。粘接剂的冷却、三面裁切和堆叠比如在书籍制造时进行。单张纸堆垛可以比如按书籍制造的上述三个变型方案来装配。上述加工过程在设备控制机构10的控制下在生产线13上进行。设备控制机构10还可以负责印后加工机械1-9之间的过程控制、工作流程和干扰与报警管理。一个属于工作流程的功能是，控制对印后加工机械的转换、及时地传送属于新生产订单的参数。在工作中，设备控制机构10可以与产品识别机构40连接，为了交换数据还与其它计算机连接。由此可以例如由中央的生产订单管理处把生产订单P1、P2、…Pn（图3和4的P1、P2）传递至生产线13，并把工作数据传递给工作数据检测机构，或者可以与因特网建立连接。分别在生产订单P1、P2、…Pn的最后一个部分产品已离开印后加工机械1-9之后，按照下一个生产订单P1、P2、…Pn的有待在生产设备20中加工的部分产品通过调节机构50全自动或部分自动地转换所述印后加工机械。图2所示为由图1中所示的根据上述三种用于制造书籍的变型方案的生产设备20构成的三个生产线13的流程图。这三个生产线13在此被划分成一些部分，这些部分在下面称为区段21-32。各个区段在很大程度上相应于印后加工机械1-9。但这种划分并不是强制的。每个印后加工机械1-9本身都可以划分成多个区段19，或者也可以把这些印后加工机械汇总成一个区段，如果这样有益的话。例如对于输送机构6来说有益的是，整个输送路段划分成其它区段，这些区段在图1中被示为输送带14-17。这四个输送带在此例如是被构造成输送机构的印后加工机械6的区段，其中当然也可以把其它印后加工机械1-9划分成多个区段19。输送带16配设有紧急传送转辙器（Notauslageweiche）12，如图1中所示，所述紧急传送转辙器被设置用于避免在印后加工机械可能发生功能失误时在输送机构6上或之后出现堵塞。为了加工部分产品，设备控制机构10可以通过各个区段21-32的逻辑相连把生产设备（20）配置成生产线13。这种配置可以根据生产订单P1、P2、…Pn来改变。针对每个生产订单P1、P2、…Pn都需要规定的配置，以便采用所希望的方式制得部分产品。在根据图3和4的实施例中，设备控制机构10对生产线13进行适当控制，使得其上的多个生产订单P1、P2、…Pn尽管被同时处理，却在生产线的不同区段上被处理。在图3中，区段21-23和25-32形成生产线13。每个区段都由设备控制机构10得到对生产订单P1进行处理的任务。在图4中示出从生产订单P1到生产订单P2的生产订单更换。区段25-32处理生产订单P1。在区段21中，生产订单P2已处于处理中。而在区段23中，相应的印后加工机械处于转换过程中。在生产订单P1的最后一本书籍已离开区段23之后，机械控制机构就通报：区段23已结束了生产订单P1。设备控制机构10向区段传送指示：转换至生产订单P2。机械控制机构然后针对新的生产订单引起相应的印后加工机械的转换过程。在区段22中，机械控制机构已引起对该部分的转换，并告知对设备控制机构10的转换结束。设备控制机构10在给定的时间点以对生产订单P2进行处理的指令做出回复。区段22可以从先前的区段21接取用于生产订单P2的部分产品，然后针对生产订单P2又做好准备。在生产线从生产订单P1转换到生产订单P2之前，用于生产订单P2的生产订单数据就已经可以传送到印后加工机械上。印后加工机械可以在转换之前和转换的时间点在其控制中承接至少一个其它的生产订单。因此，采用所述方法可以实现在生产线13上同时处理多个生产订单P1、P2、…Pn。在这些生产订单之间至少存在如下时段，即该时段需要用来转换生产线13的如下区段，该区段需要最长的转换时间。借助设备控制机构10可以通过相应的机械控制机构1a-9a来配置生产线13的印后加工机械1-9，或者根据待完成的生产订单来调整所述印后加工机械。上述方法的应用并不仅仅局限于把生产设备20配置成无线胶订线。该方法也可以应用于把由能以不同方式相互连接的印后加工机械1-9构成的生产设备20配置成印后加工的骑马订联动线、插页线和类似的生产线。用于连线地制造数字印刷的硬皮书的生产线例如可以具有如下印后加工机械：在此，可以在裁切机7之后设置有阅读带插入机，用于把阅读带插入到书芯中。此外，接下来设置有上书壳生产线，用于扒圆、书脊粘衬和给书芯上书壳以及用于烘烤和压入书脊槽。此外，用于连线地制造骑马订式的数字印刷产品的另一生产线可以具有如下印后加工机械：-折页和配页机构，用于产生犁形折页、裁切成书背长度和配页成各个部分产品；-骑马装订联动线、带有一个或多个续纸器、装订设备和三面裁切机的装订装置；-用来把各个产品包装到透明薄膜中的薄膜包装机；-捆包机，其把带子缠绕在由制好的印刷品构成的堆垛上，以便将该堆垛捆紧；和-把产品堆垛放置到纸台上的堆纸机构。机械控制机构1a-9a在任何时间点都识别并通报其状态。每个机械控制机构1a-9a在此都借助传感器52识别出部分产品所在之处并对其跟踪。通过这种产品跟踪，机械控制机构1a-9a可以得知它们在何时加工待执行的生产订单P1、P2、…Pn的最后一个部分产品，并将此通报给设备控制机构10。印后加工机械1-9的机械控制机构1a-9a识别出何时抛出或者取出部分产品，并将此也通报给设备控制机构10。设备控制机构10处理这些信息，具体为，它根据所选取的操作调节来提高生产订单的部分产品的必需数量，和/或将其记录在所谓的“JMF”（作业消息格式）文件中。在提高制造订单的部分产品的数量时，将此点通报给生产线13上的第一印后加工机械，该印后加工机械产生对于实现制造订单来说必需的部分产品的新数量。如果该印后加工机械实现了制造订单的部分产品的所需要的件数，它就将此点通报给设备控制机构10。该设备控制机构协调印后加工机械的其它活动。该过程可以是空转和停止，或者是转换至新的生产订单。作为附加的辅助机构，可以在部分产品上设置识别特征，机械控制机构利用所述识别特征来控制和/或操纵产品跟踪。如果在生产线上没有生产订单，则也可以同时对印后加工机械进行转换。也就是说，被配置成生产线的全部印后加工机械1-9都转换至后一个由设备控制机构10预先给定的生产订单，一旦此点被设备控制机构10引发。如果印后加工机械1-9在无操作人员干预的情况下不能进行转换，那就如下行事：机械控制机构1a-9a向设备控制机构10通报配属给它的区段21-32何时结束生产订单P1。设备控制机构10指示把该区段转换至生产订单P2。如果现在需要操作者手动地干预可部分自动地转换的印后加工机械1-9，那就停止机械，且要求操作者进行必需的手动干预。一旦操作者已进行了这种手动干预，他就通过借助机械操作进行的输入来确认此点，且区段的转换如上所述自动地进行。为了快速且高效地把生产设备20由一个生产订单P1、P2、…Pn转换至下一个生产订单，尽可能使用在转换时无需手动干预的印后加工机械。无需这种手动干预的印后加工机械1-9配备有机动的调节轴，且例如具有多重续纸器，用于借助衬页单张纸续纸器输送衬页和借助装订机构进行上封面（umschlägen）。由此使得更换部分产品（在我们的范例中为衬页和封面）与转换过程解耦。操作者可以在当前的生产订单期间把前一生产订单的剩下的其余衬页和/或封面取出，并续放下一个生产订单的衬页和/或封面，而不会影响当前的生产订单。另一可行方案是，在印后加工机械1-9内部使用多重安装的加工站。这样就能例如给装订机构配备多个相同的加工站，这些加工站根据生产订单的要求来使用。为了在书背上安置背脊槽，例如在压书站中需要不同于安置封面的版夹。利用两个压书站可以在无手动干预的情况下进行转换，所述两个压书站中的一个配备有用于加工背脊槽的版夹，而另一个配备有用于加工封面的版夹。