用于处理从放置在生产线中的传感器捕获的传感器输入数据的方法及其系统与流程

1.本发明涉及食品加工(例如液体食品加工和包装)领域。更具体地，本发明涉及用于处理从放置在生产线中的传感器捕获的传感器输入数据的方法和系统。


背景技术：

2.如今的食品加工生产线在大多数情况下是复杂的系统，其包括多个不同的可以以各种方式加工食品的设备。其复杂性来自多个原因。原因之一在于为了使得能够在操作期间清洁生产线，可能会重复一些处理步骤。例如，在该生产线中可能提供了两个或更多个平衡箱，使得当其中一个平衡箱被服务时，其他平衡箱中的一个或几个可用于生产。这从生产的角度是有利的，因为以这种方式服务不需要关闭生产线。具有复杂性的另一个原因在于食品生产商对可用于多种不同产品的灵活生产线感兴趣。通过具有这种灵活的生产线，食品生产商可以根据需要加工和/或包装不同的产品。此外，如今的许多食品加工线多年来已多次升级，结果使得生产线变得越来越复杂。
3.除了食品加工生产线如此复杂之外，当考虑到使用不同的传感器，复杂性的程度也会增加。例如，一些食品生产商可能偏好在每扇门上设置磁性继电器，以便能够检测门何时打开或关闭，从而可以将其用作确定机器中断何时发生的输入。其他食品生产商可能选择不在所有门上都安装此类继电器，而是出于相同目的而偏好依赖温度传感器、导电传感器、流量变送器等，这些传感器最常用于分析操作或控制目的。
4.食品加工线的复杂性和食品加工线中使用的传感器会影响用于跟踪生产线性能的关键性能指标(kpi)。由于生产线可能设置不同并且它们可能包括不同的设备以及不同类型的传感器，设置用于确定食品加工生产线kpi的结构具有挑战性且耗时。因此，需要能够减少设置用于可靠地测量kpi的系统所需的时间的方法和系统。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术的一个或多个上述限制。具体而言，一个目的是提供用于有效且可靠地设置用于确定与食品加工线相关的kpi的结构的方法和系统。
6.根据第一方面提供了一种用于处理从放置在生产线中的传感器捕获的传感器输入数据的方法，所述方法包括：通过变量生成器从放置在所述生产线中的所述传感器接收传感器输入数据，其中所述变量生成器包括第一处理器、第一数据通信模块和第一存储器；根据变量生成方案基于所述传感器输入数据生成多个变量；将所述多个变量传送到关键性能指标(kpi)生成器，其中所述kpi生成器包括第二处理器、第二数据通信模块和第二存储器；以及根据kpi生成方案基于所述多个变量生成多个关键性能指标(kpi)。
7.替代地，所述变量生成器和所述kpi生成器可以共享同一处理器、存储器和数据通信设备。
8.另外，所述方法可以包括将所述多个kpi传送到用户界面(ui)启用设备。
9.所述变量生成器和所述kpi生成器可以是不同的物理实体。
10.所述变量生成方案可以在生产线的第一组中共享，并且所述kpi生成方案可以在所述生产线的第二组中共享。
11.所述第二组可以是所述第一组的子集。
12.所述变量生成方案的修改可以通过变量生成数据中心被分发到所述第一组的生产线。
13.所述kpi生成方案的修改可以被分发到所述第二组的生产线。
14.所述kpi生成方案可以通过安全数据通信通道在所述第二组中共享。
15.所述生产线可以是食品生产线，例如液体食品生产线。
16.根据第二方面，提供了一种被布置成处理从放置在生产线中的传感器捕获的传感器输入数据的系统，所述系统包括：变量生成器，其被布置成从放置在所述生产线中的所述传感器接收传感器输入数据，并且根据变量生成方案基于所述传感器输入数据生成多个变量，其中所述变量生成器包括第一处理器、第一数据通信模块和第一存储器；以及关键性能指标(kpi)生成器，其被布置成从所述变量生成器接收所述多个变量，并且根据kpi生成方案基于所述多个变量生成多个关键性能指标(kpi)，其中所述kpi生成器包括第二处理器、第二数据通信模块和第二存储器。
17.另外，所述kpi生成器可以被布置成将所述多个kpi传送到用户界面(ui)启用设备。
18.所述变量生成器和所述kpi生成器可以是不同的物理实体。
19.所述变量生成方案可以在生产线的第一组中共享，并且所述kpi生成方案可以在所述生产线的第二组中共享。
20.所述第二组可以是所述第一组的子集。
21.所述变量生成方案的修改可以通过变量生成数据中心被分发到所述第一组的生产线。
22.所述kpi生成方案的修改可以被分发到所述第二组的生产线。
23.所述kpi生成方案可以通过安全数据通信通道在所述第二组中共享。
24.所述生产线可以是食品生产线，例如液体食品生产线。
25.本发明的其他目的、特征、方面和优点将从以下详细描述以及附图中显现。
附图说明
26.现在将参考所附示意图通过示例的方式描述本发明的实施方案，其中
27.图1示出了包括设有传感器的食品生产线的系统；
28.图2更详细地示出了变量生成器和kpi生成器；
29.图3示出了变量生成器和kpi生成器的硬件设置的示例；
30.图4是示出用于处理从放置在食品生产线中的传感器捕获的传感器输入数据的方法的流程图。
具体实施方式
31.参考图1，示出了系统100。系统100包括食品生产线102，也称为食品加工线，其可以是包括例如热处理、均化、过滤和分离的步骤的食品处理线，或者是食品包装线或其组合。在图1所示的示例中，食品生产线102包括填充机104、布置成对包装进行分组并将它们放置在纸板托盘中的纸板包装机106、以及布置成在托盘和包装周围提供塑料膜的薄膜包装器108。举例来说，为了监控食品生产线102的性能，第一和第二传感器110、112被放置在填充机104中，第三传感器114被放置在纸板包装机106中并且第四传感器116被放置在薄膜包装器108中。传感器110-116可以是各种类型的。例如，在填充机104是基于纸箱的卷筒式(roll-fed)填充机的情况下，第一传感器110可以是温度传感器，用于确定在形成横向密封时产生足够的热量；且第二传感器112可以是光学传感器，用于确定在形成纵向密封时正确对齐包装材料幅材。放置在纸板包装机106中的第三传感器114可以例如是基于磁性的门传感器，用于确定服务门是否打开。也作为示例，第四传感器116可以是光学传感器，其被配置为计算进入薄膜包装器116的包装。
32.来自传感器110、112、114、116的传感器输入数据118、120、122、124可以被馈送到变量生成器126，即已生成并从传感器110、112、114、116被馈送的数据。基于传感器输入数据，变量生成器126可以被配置为确定多个变量128、130(在图1中示为var1和var2)。可以以各种方式确定变量并且可以考虑来自一个或多个传感器的传感器输入数据。例如，基于来自第三传感器114的传感器输入数据122，可以确定称为
″
服务门打开时间(time service door is opened)
″
的变量。更具体地，通过记录服务门何时打开和时间点以及服务门何时关闭和时间点，可以确定服务门打开了多长时间。此外，可以基于来自第四传感器116的传感器输入数据124来确定变量
″
生产的包装(packages produced)
″
。
33.变量128、130可以从变量生成器126被馈送到关键性能指标(kpi)生成器132。kpi生成器132可以被配置为基于变量128、130确定kpi134、136。例如，可以通过将称为
″
服务门打开时间
″
和
″
生产的包装
″
的变量进行组合来确定称为
″
每1000个包装服务门打开时间(time service door is opened per 1000packages)
″
的kpi。在确定了kpi 134、136之后，这些可以被发送到用户界面(ui)设备138，例如，个人电脑、手机或平板电脑，从而kpi可以被传达给操作员。
34.在传感器110、112、114、116中的一个或几个被其他传感器替换或者如果食品生产线102中的一台设备被一台新设备替换的情况下，传感器输入数据118、120、122、124将被改变并且导致变量128、130将以不同的方式确定。通过具有多种不同的方式来生成存储在变量生成数据中心140中的变量，可以代替手动设置如何用其他传感器或新设备确定变量，以变量生成方案142的形式从变量生成数据中心下载该信息到变量生成器126。如果在变量生成方案142中找不到与新设备相关的数据，并且这由操作员手动输入，该数据可以在输入之后被上传到变量生成数据中心140。以这种方式，通过共享如何为不同的传感器和不同的设备确定变量，可以缩短设置系统100的时间，并且通过共享，发现不准确或错误的可能性会增加，这反过来又提供了更高的可靠性。
35.以类似的方式，kpi生成数据中心144可用于共享如何确定kpi，并且kpi生成方案146可用于在kpi生成器132和kpi生成数据中心144之间下载和上传信息。然而，由于kpi与食品生产线102如何能有效地运行密切相关，这些可能被一些食品生产商视为不与所有人
共享的业务关键信息。为此，可与多个食品生产线148a-e(一起形成第一组150)共享变量生成数据中心140中保存的信息，并且可与第二组152(其是第一组的子集，在此包括食品生产线148d-e)共享kpi生成数据中心144中保存的信息。通过将变量生成数据中心140和kpi生成数据中心144分开，可以关于如何生成变量而不是如何用变量确定kpi(例如基于不同变量组合的测量)进行协作。因此，可以缩短设置系统的时间，并且仍然将一些信息保留在有限的组(例如，同一家公司拥有的食品生产线)内。
36.变量生成器126和kpi生成器132可以以不同方式设置。图2举例示出了一种可能的设置。在一台设备202中，可以由记录器204，更具体地，由连接到至少一个传感器的数据记录器，记录事件。由记录器204记录的数据通过解析器(在此作为示例是第一和第二解析器204a、204b)进行解析，以识别不同的事件类型208，例如服务门打开。由数据解析器204a、204b识别的事件类型208可以存储在数据库206中。通过组合事件类型208，可以确定变量210。变量210可以传送到公式计算步骤212，其中基于变量210确定kpi。如图所示，变量生成器126可以包括设备202，该设备202包括记录器204和数据解析器204a、204b，且kpi生成器132可以包括数据库206和公式计算212。
37.如上所述，变量生成器126和kpi生成器132可以被设置为分别与第一组150和第二组152共享信息。为了确保信息不会被过度传播，变量生成器126和kpi生成器132可以是不同的物理实体。例如，变量生成器126可以包括第一处理器302、第一数据通信模块304和第一存储器306，并且kpi生成器132可以包括第二处理器308、第二数据通信模块310和第二存储器312。
38.或者，变量生成器126和/或kpi生成器132可以使用同一处理器、存储器和/或数据通信模块。
39.图4示出了流程图400，其包括用于处理从放置在食品生产线102中的传感器110、112、114、116捕获的传感器输入数据118、120、122、124的步骤。在第一步骤402中，来自放置在食品生产线中的传感器110、112、114、116的传感器输入数据118、120、122、124可以由变量生成器126接收。此后，在第二步骤404中，可以根据变量生成方案基于传感器输入数据118、120、122、124确定多个变量128、130。在第三步骤406中，可以将所述多个变量128、130传送到kpi生成器146。在第四步骤408中，可以根据kpi生成方案146基于所述多个变量128、130生成所述多个kpi 134、136。可选地，在第五步骤410中，可以将所述多个kpi传送到ui启用设备(ui enabled device)138。
40.尽管以上生产线是在食品生产的背景下描述的，但应当理解，这些原理和优点也可以应用于其他生产领域。
41.从以上描述可以看出，虽然已经描述和示出了本发明的各种实施方案，但是本发明不限于此，而是还可以在所附权利要求限定的主题的范围内以其他方式实施。