专利名称：在制造设备和/或包装设备中制造和/或包装香烟的方法
技术领域：
本发明涉及一种在制造设备和/或包装设备中由原材料制造和/或 包装香烟方法，其中，原材料中的至少一种如薄膜料幅、纸料幅等按 确定的材料单元输送给生产设备和/或包装设备。
背景技术：
在香烟工业中，生产过程所需的原材料(薄膜料幅、纸料幅、坯 料等等)通常都大致具有相关统一的技术规定性质，如统一的尺寸和 其它参数，由不同的厂家提供。不同的分别属于某一类的原材料都具 有一定的特性值，这些特性值在原材料在香烟生产设备和/或包装设备 (在下文中称之为生产线和/或包装线)上使用之前，就可在实验室以 合适检测方法加以检测。不过还有其它的对生产过程很重要的材料特 性值，这些特性值只有在某种材料在生产线上加工处理过程中才能被 检测或测量。
例如，在巻筒上所巻绕的纸料幅、薄膜料幅等的运行性状当然只 有在生产过程中才能加以分析。某种原材料的对缺陷生产的倾向也是 这类特性值的一个例子。此外，原材料的某种组合的相容性也只有在 生产过程中才能探测出来。
上面述及的某类原材料的、来自于不同生产源头的原材料，其在 实验室不能检测出来而只在生产过程中才能检测出来的材料特性值， 在现有技术的生产线和/或包装线上是无法量化的。由于缺少可核实的 数据，某种机器的操作者，例如包装机的操作者，在长时期内必然产
生这样一种感觉哪家供货商的哪些原材料能获得较好的生产成果；
哪家供货商的哪些原材料会得到较差的生产成果。这些原材料纯粹凭 操作者的经验来评估是不能量化的。所以它们是容易产生错误的。
发明内容
因此，本发明的目的在于，改进在生产设备和/或包装设备中生产 和/或包装香烟所用的方法，使得能够对生产过程中所求得的材料特性 值实现以客观的、可量化的判据为基础的分析，特别是能够对不同厂 家提供的原材料的质量进行比较。
上述目的是通过文首述及的一种方法得以实现的，其中，检测出 与生产相关联的、在生产过程中可以求得的(特别是只有在生产过程 中可以求得的)与至少一种原材料有关的数据，并至少将其明确地(单 值对应地)配置给上述这种原材料，尤其是这种原材料的一个材料单 元，以及，将所检测的、配置于该原材料的特性值(尤其是为了对这 些特性值进行继后的分析处理)存储在一计算单元的存储器中。
这样，在香烟工业中，首次在生产过程中掌握了所产生的与原材 料有关的数据(下文中称之为材料特性值)。这些材料特性值有可能就
是原材料的导致缺陷生产的倾向，原材料的运行性状，拼接处的数 量，这些拼接处由于原材料的材料撕裂之故是必要的，或者在提供原 材料时就早已存在，等等。这种关系到材料特性的掌握可有利地实现 对所用原材料的性质进行广泛的可核实的分析。
在香烟制造和/或包装所用生产设备和/或包装设备的各个生产单 元中，各种原材料通常都是以巻筒形式提供的。每当某种原材料的巻 筒材料在生产过程中被用完了，就得投入一个新的巻筒。而这个新的 巻筒有可能是另 一制造厂家提供的巻筒。
因此，特别有利的是，甚至对涉及的各材料单元的材料特性值进 行检定。所谓与材料单元相关的材料特性值的检测，在本申请的意义 下，就是只将生产过程中可以求得的和所检定的特别是所测量的材 料特性值每次归类到某一个投入使用的原材料的材料单元。作为材料 单元，最简单的情况可以定义为原材料的一个巻筒。当然，原则上也 可以考虑将多个依次的材料巻筒定义为材料单元，或者也可将一个材 料巻筒的一部分定义为材料单元。坯料堆等也可以按其意义理解为材料单元。重要的是将应归于该材料单元的材料特性值归属于该材料单 元。
最好能够将材料单元更换的时间点加以确定，尤其是向生产设备 和/或包装设备供给一个新的材料单元的时间点，及该材料单元完全耗 用的时间点。材料特性值可以就这些时间点加以记录，并特别地将其 进行对比。例如，从用一个材料单元可以生产的产品数量中，便能推
导出该材料单元是否具有由供货商所告知的总量/规格。就一个材料 巻筒来说，釆用上述方法就能推导出巻绕在该巻筒上的材料的实际(真 实-)料幅长度。
还有一种优选的措施可以将原材料归属到在生产过程中可检测的 或已检测的材料特性值，就是，对原材料或原材料单元分别标出一个 明确的识别记号，例如编码，并将其存储到计算单元的存储器中。按 照 一 个特定的实施形式，这样 一 种标识已由制造厂家方面配定给原材 料或原材料单元，例如以条形码的形式。
该标识可以由 一个为生产设备和/或包装设备所配置的阅读机自 动地读出，然后传递给计算单元存储起来。于是在生产过程中按明确 的标识来检测配属于此标识的原材料的材料特性值，然后将其存储在 计算单元的存储器中。
根据本发明的另 一项设计，在为某一种已投入使用的为生产 一种 最终产品或中间产品(即香烟、香烟包装件、打包包装件、坯料等等) 所需的原材料采用 一种替代材料时，也可将这种替代材料的与材料或 材料单元相关的特征值存储起来。
本发明的其它特征，可由各项从属权利要求和下面的一个优选的
实施例的说明以及附图得出。附图表示
图1用于香烟的生产设备和包装设备的示意平面布置图2 不同原材料品种的不同原材料的可测得的与材料相关的数
据示意图。附图中和以下说明中提到的实施例涉及到 一 种用于香烟的制造设 备和包装设备，即一条所谓的生产线。该生产线包含若干个生产单元，
即例如一台香烟制造机，即制造机10; —台与制造机相连的包装机， 即包装机ll; 一台相继的薄膜打包机12;用于生产由多个香烟包装件 组成的打包件的包装机，也就是条包包装机13;及一种纸箱包装机14， 该纸箱包装机将包装打包件即香烟条包包装到一个发送纸箱中。由香 烟制造机10制成的香烟由一个输送机15用所配置的香烟存储器16 送往 一 台包装机11 ，例如 一 台用于制造翻盖盒的铰接-盖-包装机(HL-包装机)。包装机ll配有一个坯料存储器17,该坯料存储器是这样一 种装置，用它来存储为翻盖盒预制好的储量较大的坯料，该坯料存储 器具有输送机构，借以将坯料堆送往包装机11。由包装机ll制成的 (香烟)包装件经过一个包装件输送机18送往薄膜打包机12。该薄 膜打包机的作用是将香烟包装件包入到一个外薄膜坯料或塑料膜远料 中。由制成的香烟包装件形成包装件组，这些包装件组在条包包装机 13的范围内被配上打包件包裹，从而获得通常由10个香烟包装件组 成的香烟条包。这些香烟条包通过一个条包输送机19送往纸箱包装机 14。该纸箱包装机将已完成的装有很多个香烟条包的发送纸箱20递送 给一个搬运机21。在包装机11和薄膜打包机12之间的包装件输送机 18的范围内，有一个包装件存储器22，以用于容纳较大量的香烟包装 件(无外包裹)。
所述的制造单元都必须得到原材料供给。须向制造机10供送足够 量的烟叶丝，此外还须供给按巻绕的纸料幅形式即巻筒的香烟包装纸。 另外，还得向制造机10供给也是按巻筒形式巻绕的过滤嘴封接纸，以 使制成的香烟在过滤嘴接装机23的范围内能够得到相应的原材料的 供给。对其它制造单元，包装材料也是按巻绕的料幅即作为巻筒提供 的。这一情况适用于制造一种在翻盖盒型式的香烟包装件方面常用的 领圏，还适用于香烟组的一种内包裹即所谓的内衬及适用于用薄膜或赛璐玢薄膜做成的外包裹。为全部原材料配置了一个中心|&仓24，不 同原材料的巻筒25例如都放在托板上而被储存在该贮仓中。 一种适合 的输送装置，例如一种共同的原材料输送装置26，可沿着lt仓24和 各个制造单元之间的输送轨道27运行，以便根据需要提取巻筒-材料。 根据图中所示的实施例，贮仓24可以如此布置，使得过滤嘴封接材料 28、领圏材料29、内村材料30，薄膜材料31及香烟纸32可放置在输 送轨道27的范围内，以便于由原材料输送装置26接收，从而可及时 在有利的相对位置上送给所配属的制造单元。
一直到完成的装满香烟条包的发送纸箱20的生产的香烟制造流 程，都是在一台中心计算装置的监控下进行的，即在一台控制装置33 的监控下进行的，该控制装置是同每个制造单元通信相连的，特别是 分别与一个为每个制造单元局部地配置的制造机控制装置35相联通， 为此例如经过一条总线特别是一条现场总线34或者经过一个区域网 络特别是PC-网络(生产控制网络)实现联通。经过现场总线34,控 制装置33分别同一个或同每个制造单元交换数据，并且例如将调节参 数传递给相关的制造单元或接收与制造有关的数据。计算单元33例如 是一台工业控制计算机或者是可存储编程的控制系统的一个中心单 元。在计算单元33的一个在图中未示的存储器中，按一种合适的数据 结构，为全部在香烟制造和包装上所用的原材料存储着代码。同样地， 在该存储器中还参照代码对有关至少一个制造单元存储着一种材料的 々酉己(2Luweisung )。
图2示出，对不同制造单元，即对制造机IO、包装机ll、薄膜打 包机12、条包包装机13及纸箱包装机14，可分别供给的原材料。对 制造机10供给两种不同的原材料，即香烟纸32和过滤嘴封接纸28。 香烟纸32和过滤嘴封接紙28都是巻绕在巻筒上的。向包装机11供送 的是成垛地提供的HL-坯料36及巻筒形式的内衬材料即锡箔和领圏 材料29。向薄膜打包机12供给巻筒形式的薄膜材料31及撕裂线(启 封线)材料37。向条包包装机13成垛地提供条包坯料38及成巻筒形 式的包裹材料39。向纸箱包装机成垛地提供纸箱坯料40。有关的不同原材料，如原材料品种"香烟纸"的两种原材料在本 实施例中是由不同供货商供给的。因此，所用的具有相同规定性质的 同 一种原材料却是不同的货物或替代材料，在下文中也共同地称作为
不同的"批次材料"。香烟纸32的两个批次在图2中以标记参考代号 32.1和32.2表示；封接纸28的三个批次以28,1、 28.2、 28.3分别表示； HL-坯料36的三个批次以36.1、 36.2、 36.3分别表示，等等。各相关 原材料批次当然不必一定由不同供货商提供，它们也可以称作是同一 家供货商的具有相同规定性质的不同货物。
例如，为了生产一种确定品牌的香烟，在制造机10上，原则上可 使用原材料品种"香烟纸"的两个香烟纸批次32.1、 32.2。不过还有 这种情况，就是在实验室中可以检查的不同材料批次的规定性质都是 一致的(如香烟纸的料幅宽度)，在使用中却往往导致与该使用的批次 材料有关的或者受到该批次材料所影响的不同生产数据。
例如，所生产的正品和/或次品的数量，如正品香烟或次品香烟、 正品香烟包装件或次品香烟包装件，等等，其数量直接地与所用原材 料的批次有关系，或者与所用原材料的批次的组合有关系。
此外，由一家供货商所给出的一种巻绕在一巻筒上的原材料的规 定料幅长度(此料幅长度在实验室中不能复查或者只能不准确地复 核)，是与实际的料幅长度有偏差的。这一点依本发明可以通过在生产 过程中所检测的数据加以核查，为此，例如可求出已生产出的最终产 品或中间产品的数量，大致上是香烟的数量、香烟包装件的数量、或 者总的包装材料坯料的数量，这些数量的产品原本是从一个确定的材 料单元即某个巻筒生产出来的。
按本发明，在生产过程中可求得对生产很重要的、与原材料直接 或间接有关的数据(材料特性值)，涉及材料、特别涉及材料单元或材 料批次，并可随即将其存入计算单元33的存储器中。
在图2中，针对每个制造单元10-14，以参考代号A-E来表示分 别在这些制造单元10-14中所加工的原材料的不同材料特性值。材料 特性值A-E仅在生产过程中是可以测定的或者可用其它方法求得的。为制造单元10-14的每种原材料配置材料特性值A-E，这些材料 特性值直接或间接地受到相关原材料的影响或者与该原材料相关联。
符号A例如象征着人为的操作错误，这些人为的操作错误是在对 原材料的相应批次的当时加工过程中产生的，大体上就是香烟纸批次 32.1的加工过程。与此相似地，符号B则象征着机器错误，这些错误 是在相关材料批次的加工过程中产生的。相似地，可检测其它的与一 种或多种相关原材料相关联的材料特征值，如在生产过程中所检测的 材料缺陷C,实际的测量出的巻筒长度D以及检测到的幅面裂紋E。
上述材料特性值A-E中任一个都可用现有技术中已知的方法测 得，例如利用合适的测量装置如传感探测器等进行直接或间接的检测。 然后可将材料特性值A-E传递给计算单元33。在本实施例中，这些材 料特性值被传递给中心计算单元33，并在该处予以中间存储。
计算单元33将材料特性值A-E分别配置给一种或多种当时所选 择的原材料的一个或多个实际被加工过的批次。例如将已测定的与制 造机10相关联的材料特性值A-E配置给实际已加工过的香烟纸批次 32.1或32.2和/或过滤嘴封接纸批次28.1及28.2或28.3。
所测得的一些材料特性值，例如一个巻筒的实际料幅长度，最好 只配置给一种原材料的实际批次，例如只配置给香烟纸。其它的材料 特性值，例如正品和次品的数量就配置给多种原材料的相关实际批次， 因为这些材料特性值实际上都受到不同原材料品种的一种組合的影 响。在生产过程的准备阶段就得确定下来将哪些材料特性值配置给 哪些原材料品种的有关实际批次。这种对应配置(以材料特性值为一 方，以原材料品种为另一方)可以存储在为计算单元33所配置的存储器中。
将实际加工过的原材料或实际加工过的材料单元再配置到已求得
的材料特性值，最好按如下方式实现已配置给材料单元的、确定的 标记41，即条形码，由一读出装置在向制造单元10-14供给原材料单 元时特别是自动地读出，并被传递给计算单元33。
在巻筒更换时，可以检测新的巻筒的标记41,并将其传递给计算单元33。
全部原材料的全部材料特性值都在历史上被掌握，并被存储起来， 其材料特性值中包括实际加工过的原材料的明确的材料标识。在生产 过程中获得不同材料特征值的每个时间点都应加以存储的是实际上 加工了不同原材料品种的哪些原材料，特别是有关原材料的原材料单 元或批次。这样就特别能够如此分析处理所收集的历史数据，在原材 料品种的何种组合的情况下，某些材料特性值如正品包装件数量和次 品包装件数量、机器停机次数等才是特别有利的。
在本实施例中，全部数据都要被传递给一个上设的分析装置42。 该分析装置42具有一个上设的配有合适分析软件最好是SAP-软件的 计算单元。
分析单元42从检测出的、分别为某一原材料品种所配置的不同替 代材料的特性值中即从香烟纸批次32.1和32.2中，选择出这样一种原 材料，例如香烟纸批次32.1，该原材料满足一个预定的准则，或者至 少是最接近地满足所有替代材料的准则。所选择的原材料被显示在显 示屏上。
这样一个准则例如可能是机器停机的频率，这种停机的频率是在 所选择的原材料情况下出现的。由分析装置42选择出这样一种原材 料，在此，在尽可能相同的生产条件下能创下最少次数的机器停机。
此外，分析装置42还能够从检测出的、分别配定的、对确定的最 终产品或中间产品(香烟、香烟包装件、打包包装件、坯料等)所需 要的不同原材料品种的不同替代材料的特征值中，选择出这样一种原 材料组合，该组合可满足预定的准则，或者至少最接近满足此准则。 这一选择也被显示在一显示屏上。
在这个由分析装置42所执行的选择中，这样一个准则也可以是机 器停机的频率，这个频率是在相关的原材料组合的条件下发生的。
由分析装置42所选择的原材料最好都收录在由制造设备和包装 设备所制造出的产品(香烟、香烟包装件、打包件等)的部件明细表 43中。根据本发明的另 一项发展，也可以将从一个或多个制造单元10-14 的机器预调的数据作为材料特性值，并将其配置给一种或多种原材料， 如上述用于可调机构的调节的预调量。在制造单元10-14的不同试运 转中，可以从试运转到试运转地将那些机器预调节的各次调节在保持 余下的调节量特别是保持原材料的情况下，做微小的改动。还可检测 机器停机和/或废品或其它材料特性值，并将其配置给各原材料。全部 试运转的数据历史都被检测，并加以分析。例如从分析中可以求得 按何种不同的机器预调节，在预定条件下机器停机次数和/或废品数是 最少的。
如本领域技术人员所知的那样，在历史上检测出的与材料相关的 不同数据可被用于各种各样的分析，这些分析提供关于所用原材料的 重要技术信息。附图标记一览表
10制造机2027输送轨道
11包装机28过滤嘴封接纸
12薄膜打包机29领圏材料
13条包包装机30内衬材料
14纸箱包装机31薄膜材料
15香烟输送机2532香烟纸
16香烟存储器33控制装置
17坯料存储器34现场总线
18包装件输送机35机器控制装置
19条包输送机36HL画坯料
20发送纸箱3037撕裂线材料
21搬运机38条包坯料
22包装件存储器39包裹材料
23过滤嘴接装机40纸箱坯料
245&仓41条形码
25巻筒3542分析装置
26材料输送机43部件明细表
权利要求
1. 在制造设备和/或包装设备中由原材料(28-32，36-40；28.1，28.2，29.1...)制造和/或包装香烟的方法，其中，原材料中的至少一种如薄膜料幅、纸料幅等按确定的材料单元输送给制造设备和/或包装设备，其特征在于检测出与生产相关联的、特别是只在生产过程中可以求得的、与至少一种原材料(28-32，36-40；28.1，28.2，29.1...)相关的数据(A-E)，即材料特性值，并至少将其明确地配置给这种原材料(28-32，36-40；28.1，28.2，29.1...)，尤其是配置给这种原材料的一个原材料单元；以及，将所检测的、配置于所述原材料(28-32，36-40；28.1，28.2，29.1...)的材料特性值(A-E)存储在一个计算单元(33，42)的存储器中，特别是为了对这些材料特性值进行继后的分析处理。
2. 按权利要求l所述的制造和/或包装香烟的方法，其特征在于 将材料特性值(A-E )分别配置给一个为明确识别而赋予原材料(28-32， 36-40; 28.1， 28.2, 29.1...)的材料标记(41),优选的做法是，将关 于相应原材料(28-32， 36-40; 28.1， 28.2， 29.1...)或相应原材料单 元(28-32， 36-40; 28.1， 28.2， 29,1...)的对应的材料标记(41)的 材料特性值存储在计算单元(33， 42)的存储器中。
3. 按权利要求1或2所述的制造和/或包装香烟的方法，其特征 在于检测机器停机次数和/或所生产的最终产品或中间产品一香烟、 香烟包装件、打包包装件、坯料等等一的废品数量，并将其配置给一 种或多种原材料(28-32， 36-40; 28.1， 28.2， 29.1...)。
4. 按以上权利要求中的一项或多项所述的制造和/或包装香烟的 方法，其特征在于检测机器预调节的数据，如用于校正可校正的制 造设备和/或包装设备的各机构的调节量，并将其配置给一种或多种原 材料(28-32， 36-40; 28.1, 28.2， 29.1...)。
5. 按以上权利要求中的一项或多项所述的制造和/或包装香烟的 方法，其特征在于检测由相应的材料单元所生产的最终产品或中间产品一香烟、香烟包装件、打包包装件、坯料等等一的数量，并将其配置给一种或多种原材料(28-32, 36-40; 28.1， 28.2, 29.1".)。
6. 按以上权利要求中的一项或多项所述的制造和/或包装香烟的 方法，其特征在于检测在制造设备和/或包装设备中所生产的正品及 次品一香烟、香烟包装件、打包包装件、坯料等等一的数量和/或废品 的数量，并将其配置给一种或多种原材料(28-32， 36-40; 28.1， 28.2， 29.1…)。
7. 按以上权利要求中的一项或多项所述的制造和/或包装香烟的 方法，其特征在于检测原材料的拼接处的数量，并将其配置给该原 材料。
8. 按以上权利要求中的一项或多项所述的制造和/或包装香烟的 方法，其特征在于利用传感器测量出在制造设备和/或包装设备中所 生产的最终产品和/或中间产品一香烟、香烟包装件、打包包装件、坯 料等等一的可测量的性质，特别是可光学测量的性质，并将其配置给 一种或多种原材料(28-32， 36-40; 28.1, 28.2， 29.1…)。
9. 按以上权利要求中的一项或多项所述的香烟生产和/或包装所 用的方法，其特征在于计算单元(33, 42)将在生产过程中所检测 的和配置给原材料(28-32， 36-40; 28.1， 28.2， 29.1…)的材料特性 值(A-E)同存储在一存储器中的额定值加以比较，并且，在与额定 值有偏差时，经由一输出装置发出指示偏差的信号。
10. 按以上权利要求中的一项或多项所述的制造和/或包装香烟 的方法，其特征在于在对生产一种确定的最终产品或中间产品一香 烟、香烟包装件、打包包装件、坯料等等一所需的一种确定的原材料 品种的所使用的原材料(28-32， 36-40; 28.1， 28.2， 29.1...)采用替 代材料(28-32， 36-40; 28.1， 28.2， 29.1...)时，也检测这种替代材 料的材料特性值(A-E)，并将其配置给该替代材料。
11. 按权利要求10所述的制造和/或包装香烟的方法，其特征在 于计算单元(33， 42)从许多检测出的、 一定原材料品种的不同替 代材料的相应配置的材料特性值(A-E )中选择出这样的原材料(28-32 ，36-40; 28.1， 28.2， 29.1...)，该原材料满足预定的准则，或者最接近 满足所有替代材料的准则；所选择的原材料经由一个输出装置被输出， 特别是经由一个显示屏。
12.按权利要求10或11所述的制造和/或包装香烟的方法，其特 征在于计算单元(33, 42)从许多检测出的、为生产一种确定的最 终产品或中间产品一香烟、香烟包装件、打包包装件、坯料等等一所 需的不同原材料品种的不同替代材料的相应配置的材料特性值(A-E ) 中，选择出由不同原材料品种的原材料(28-32， 36-40; 28.1， 28.2， 29.1…)所组成的组合，该原材料组合满足预定的准则，或者最接近 满足此准则；所选择出的原材料组合经由一个输出装置被输出，特别 是经由一个显示屏。
全文摘要
本发明涉及在一种在制造设备和/或包装设备中由原材料(28-32，36-40；28.1，28.2，29.1…)制造和/或包装香烟的方法，其中，原材料中的至少一种如薄膜料幅、纸料幅等按确定的材料单元输送给制造设备和/或包装设备。检测出与生产相关联的、只在生产过程中可以求得的、与至少一种原材料(28-32，36-40；28.1，28.2，29.1…)相关的数据(A-E)，即材料特性值，并至少将其明确地配置给这种原材料(28-32，36-40；28.1，28.2，29.1…)，尤其是配置给这种原材料的一个原材料单元；以及，将所检测的、配置于所述原材料(28-32，36-40；28.1，28.2，29.1…)的材料特性值(A-E)存储在一个计算单元(33，42)的存储器中，特别是为了对这些材料特性值进行继后的分析处理。
文档编号B65B57/00GK101421161SQ200780013000
公开日2009年4月29日 申请日期2007年3月6日 优先权日2006年4月10日
发明者K·迈耶, T·滕格恩 申请人:佛克有限及两合公司