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特許7116087オートメーションフレームワーク、制御方法、コンピュータプログラムプロダクト及び充填機
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-01
(45)【発行日】2022-08-09
(54)【発明の名称】オートメーションフレームワーク、制御方法、コンピュータプログラムプロダクト及び充填機
(51)【国際特許分類】
   G05B 19/05 20060101AFI20220802BHJP
【FI】
G05B19/05 Z
【請求項の数】 18
(21)【出願番号】P 2019562604
(86)(22)【出願日】2018-05-04
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-07-02
(86)【国際出願番号】 EP2018061506
(87)【国際公開番号】W WO2018206428
(87)【国際公開日】2018-11-15
【審査請求日】2021-04-19
(31)【優先権主張番号】17170827.4
(32)【優先日】2017-05-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】391053799
【氏名又は名称】テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ
【住所又は居所原語表記】70 Avenue General Guisan,CH-1009 Pully,Switzerland
(74)【代理人】
【識別番号】100151105
【弁理士】
【氏名又は名称】井戸川 義信
(72)【発明者】
【氏名】マグナス・カールソン
(72)【発明者】
【氏名】ダビデ・クロ
【審査官】影山 直洋
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-099063(JP,A)
【文献】特開2012-079246(JP,A)
【文献】米国特許第06871104(US,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G05B 19/05
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
食品内容物を備える容器用の製造システムにおける複数の装置(D、D、...、D)用のオートメーションフレームワーク(100)を制御する方法(200)であって、前記装置のそれぞれが、制御モジュールと通信する設備機能Eに応じて、前記複数の装置の機能を制御する制御機能性のセット(f 1n 、f 2m 、...、f xo を有するそれぞれの関連する前記制御モジュール(CM、CM、...、CM)に接続されて制御機能性のシリーズ(SQ、SQ、...、SQ)を作動させ、
前記複数の装置の第1の装置(D )が、前記設備機能E に応じて、前記第1の装置(D1)の機能を制御する第1の制御モジュール(CM )に接続されて制御機能性の第1のシリーズ(SQ )を作動させ、前記第1の制御モジュール(CM )は、少なくとも第1の制御機能性(f 11 )と第2の制御機能性(f 12 )を含み、前記第1の制御機能性(f11は、前記第2の制御機能性(f12)に依存し、それによって、前記第1の制御機能性(f11)のステータスの変更が、前記第2の制御機能性(f12)のステータスの変更と関連付けられ、
前記方法が、
第1の分離された制御機能性(F 11 )及び第2の分離された制御機能性(F 12 )を得るために、前記第1の制御機能性(f 11 及び前記第2の制御機能性(f 12 を互いに分離するステップ(201)を含み、前記第1の分離された制御機能性(F 11 )のステータスが、前記第2の分離された制御機能性(F 12 )のステータスに依存せずに独立し、前記第1の分離された制御機能性(F 11 )及び前記第2の分離された制御機能性(F 12 )が、制御ユニット(102)にとって個々にアクセス可能であり、
それによって、前記複数の装置の前記第1の装置(D 及び前記第2の装置(D)が、それぞれ、分離された制御機能性のそれぞれの第1のセット(F1n)及び第2のセット(F2m )を有し、
記分離された制御機能性の第1のセット(F 1n 及び前記分離された制御機能性の第2のセット(F 2m に基づいて、前記第1の装置(D 及び/又は前記第2の装置(D 用に、組み合わされた制御機能性のセット(GF 、GF 、...、GF を生成するステップ(202)を含み、
前記組み合わされた制御機能性のセット(GF 、GF 、...、GF が、前記制御ユニット(102)にとって個々にアクセス可能であり、
前記制御ユニット(102)と通信するように構成されたアプリケーションマネージャ(105)を用い、記組み合わされた制御機能性セット(GF 、GF 、...、GF に基づいて、前記複数の装置の少なくとも前記第1の装置(D 及び/又は前記第2の装置(D を制御するステップ(203)を含む
方法。
【請求項2】
前記第1及び第2の制御機能性を互いに分離することが、
第1及び第2の制御インターフェース(I11、I12)をそれぞれの前記第1及び第2制御機能性と関連付け(201’)、
前記第1及び第2の制御インターフェースに互いに独立してアクセスすること(201’’)であって、それによって、前記第1及び第2の制御機能性が、前記それぞれの第1の分離された制御機能性(F11)及び前記第2の分離された制御機能性(F12 )として独立してアクセス可能である、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記組み合わされた制御機能性のセットを生成することが、
第3の制御インターフェース(I、I)を前記分離された制御機能性の第のセット(F1n)及び前記分離された制御機能性の第2のセット(F2m )と関連付け(202’)、
前記第3の制御インターフェースを通じて、少なくとも第1の組み合わされた制御機能性(GF、GF)として、前記分離された制御機能性の第のセット(F1n )及び/又は前記分離された制御機能性の第2のセット(F2m )の第1の修正されたシリーズ(SQ)を接続する(202’’)、
請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
制御機能性の第1のサブセットが、前記第2の装置の分離された制御機能性の第2のセットに対応するように、前記分離された制御機能性の第1のセットに基づいて、前記第1の装置の分離された制御機能性の第1のサブセット(F’ 1m を生成すること(202’’’)であって、
前記第1の装置及び/又は第2の装置用の前記組み合わされた制御機能性のセット(GF、GF、...、GF )を生成することが、前記分離された制御機能性の第1のサブセット及び前記分離された制御機能性の第2のセットに基づくことを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記複数の装置のそれぞれが、前記制御ユニットにとってアクセス可能な出力データのセット(S を有し、前記方法が、
前記出力データのセットに基づいて、前記制御ユニットにとってアクセス可能な出力データのサブセット(S’ を生成し(204)、
前記出力データのセット及び前記出力データのサブセットに基づいて、前記複数の装置の少なくとも前記第1の装置及び/又は第2の装置の機能を制御する(205)、
請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
食品内容物を備える容器用の製造システムにおける複数の装置(D、D)用のオートメーションフレームワーク(100)であって、前記装置のそれぞれが、制御モジュールと通信する設備機能(E)に応じて、前記複数の装置の機能を制御する制御機能性のセット(f1n、f2m、...、fxo )を有するそれぞれの関連する前記制御モジュール(CM、CM、...、CM)に接続されて制御機能性のシリーズ(SQ、SQ、...、SQ)を作動させ、
前記複数の装置の第1の装置(D )が、前記設備機能E に応じて、前記第1の装置(D1)の機能を制御する第1の制御モジュール(CM )に接続されて制御機能性の第1のシリーズ(SQ )を作動させ、前記第1の制御モジュール(CM )は、少なくとも第1の制御機能性(f 11 )と第2の制御機能性(f 12 )を含み、前記第1の制御機能性(f11は、前記第2の制御機能性(f12)に依存し、それによって、前記第1の装置を制御する前記第1の制御機能性のステータスの変更が、前記第2の制御機能性のステータスの変更と関連付けられ、
前記オートメーションフレームワークが、
第1の分離された制御機能性(F 11 )及び第2の分離された制御機能性(F 12 )を得るために、前記第1の制御機能性(f 11 及び前記第2の制御機能性(f 12 を互いに分離するように構成された第1の処理モジュール(101)を含み、前記第1の分離された制御機能性(F 11 のステータスが、前記第2の分離された制御機能性(F 12 のステータスに依存せずに独立し、前記第1の分離された制御機能性(F 11 )及び前記第2の分離された制御機能性(F 12 )が、制御ユニット(102)にとって個々にアクセス可能であり、それによって、前記複数の装置の前記第1の装置(D 及び第2の装置(D)が、それぞれ、分離された制御機能性のそれぞれの第1のセット(F1n)及び第2のセット(F2m )を有し、
前記分離された制御機能性の第のセット(F 1n 及び前記分離された制御機能性の第2のセット(F 2m に基づいて、前記第1の装置(D 及び/又は第2の装置(D 用の組み合わされた制御機能性のセット(GF、GF、...、GF )を生成するように構成された第2の処理モジュール(104)を含み、
前記組み合わされた制御機能性のセット(GF 、GF 、...、GF が、前記制御ユニット(102)にとって個々にアクセス可能であり、
前記組み合わされた制御機能性のセット(GF 、GF 、...、GF に基づいて、前記複数の装置の少なくとも前記第1の装置(D 及び/又は前記第2の装置(D を制御するために前記制御ユニット(102)と通信するように構成されたアプリケーションマネージャ(105)と、
を含むオートメーションフレームワーク(100)。
【請求項7】
前記第1の処理モジュールが、
第1及び第2の制御インターフェース(I11、I12)を前記それぞれの第1及び第2の制御機能性と関連付ける(201’)ように、
前記第1及び第2の制御インターフェースに互いに独立してアクセスし(201’’)、それによって、前記第1及び第2の制御機能性が、前記それぞれの前記第1の分離された制御機能性(F11)及び第2の分離された制御機能性(F12 )として、独立してアクセス可能であるように構成される、請求項6に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項8】
前記第2の処理モジュールが、
第3の制御インターフェース(I、I)を分離された制御機能性の前記第1(F1n)及び第2(F2m)のセットに関連付ける(202’)ように、
前記第3の制御インターフェースを通じて、少なくとも第1の組み合わされた制御機能性(GF、GF)として、分離された制御機能性の前記第1のセット(F1n )及び/又は第2のセット(F2m )の少なくともの第1の修正されたシリーズ(SQ)を接続する(202’’)ように
構成される、請求項6又は7に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項9】
制御機能性の前記第1のサブセットが、前記第2の装置の分離された制御機能性の前記第2のセットに対応するように、分離された制御機能性の前記第1のセットに基づいて、前記第1の装置の分離された制御機能性(F’1m)の第1のサブセットを生成するように構成された第3の処理モジュール(103)であって、
前記第2の処理モジュールが、分離された制御機能性の前記第1のサブセット及び前記第2のセットに基づいて、前記第1の装置及び/又は第2の装置用の前記組み合わされた制御機能性のセット(GF、GF、...、GF )を生成するように構成される第3の処理モジュール(103)を含む、請求項6~8のいずれか一項に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項10】
前記複数の装置のそれぞれが、前記制御ユニットにとってアクセス可能な出力データのセット(S )を有し、
前記アプリケーションマネージャが、前記組み合わされた制御機能性のセット及び前記出力データのセットに基づいて、前記複数の装置の少なくとも前記第1の装置及び/又は第2の装置の機能を制御するように構成される、請求項6~9のいずれか一項に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項11】
前記出力データのセットに基づいて、前記制御ユニットにとってアクセス可能な出力データのサブセット(S’ )を生成するように構成された第1の出力データ処理モジュール(106)であって、
前記アプリケーションマネージャが、前記出力データのセット及び前記出力データのサブセットに基づいて、前記複数の装置の少なくとも前記第1の装置及び/又は第2の装置の機能を制御するように構成される第1の出力データ処理モジュール(106)を含む、請求項10に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項12】
前記第1及び第2の装置が、出力データのそれぞれの第1及び第2のセット(S 1L 、S 2k を有し、
前記出力データの第1のサブセットが、前記出力データの第2のセットに対応するように、前記第1の出力データ処理モジュールが、前記出力データの第1のセットに基づいて、前記制御ユニットにとってアクセス可能な出力データの第1のサブセット(S’ 1k を生成するように構成され、前記オートメーションフレームワークが、
前記出力データの第1のサブセット及び前記出力データの第2のセットに基づいて、前記第1の装置及び/又は第2の装置用に、出力データの組み合わされたセット(GS 、GS 、...、GS を生成するように構成された第2の出力データ処理モジュール(107)を含む、請求項11に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項13】
前記複数の装置の仮想表現を含むシミュレーションモジュール(108)であって、前記アプリケーションマネージャが、前記組み合わされた制御機能性のセットに基づいて、前記複数の装置の少なくとも前記第1の装置及び/又は第2の装置の機能をシミュレートするために、前記シミュレーションモジュールと通信するように構成されるシミュレーションモジュール(108)を含む、請求項6~12のいずれか一項に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項14】
前記複数の装置の機能を制御するために、前記シミュレーションモジュールから前記複数の装置に、前記組み合わされた制御機能性のセットをマッピングするように構成された装置マッピングモジュール(109)を含む、請求項13に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項15】
前記アプリケーションマネージャが、アプリケーションモジュール(A、A、...、A)の個別セットとして、複数の組み合わされた制御機能性及び/又は前記出力データのセットを組み合わせるように構成される、請求項10~14のいずれか一項に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項16】
前記制御ユニットと通信する制御インターフェース(110)であって、前記アプリケーションモジュールの個別セットの視覚的表現を含む制御インターフェース(110)を含む、請求項15に記載のオートメーションフレームワーク。
【請求項17】
命令を含むコンピュータプログラムプロダクトであって、前記プログラムがコンピュータによって実行された場合に、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータに実行させる前記命令を含むコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項18】
請求項6~16のいずれか一項に記載のオートメーションフレームワークを含む、且つ/又は請求項1~5のいずれか一項に記載の方法によって制御される充填機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般にオートメーションの分野に関する。特に、本発明は、複数の装置用のオートメーションフレームワークを制御する方法に関し、且つ処理機器、キャップ若しくはストローアプリケータ、又は分配設備など、充填可能な食品内容物を含む容器を製造するための充填機及び関連システム用の関連オートメーションフレームワークに関する。
【背景技術】
【0002】
サービス性は、様々なオートメーション環境において、特に充填機など、非常に多様な範囲の機能性を有するシステムにおいて重要な基準である。このような状況において、かかる機器を制御するか又はカスタマイズされたサービス機能を実行するための新しい機能性を導入することが望ましい。既存の解決法に関する問題は、これらの機能性を統合し有効にするために各機器用に必要とされるカスタマイズゆえに、かかる新しい機能性を実現するために時間を有することである。従って、これは、顧客のニーズへの応答性を妨害し、機器の休止時間を増加させ、且つコストを増加させる。既存の解決法に関する更なる問題は、例えばラインを離れた製造全体及び/又は製品の廃棄物を考慮する必要があることによって、システム資源の不釣り合いな部分を呼び出さずに特定のサービスニーズをターゲットにした能力が限られることである。これは、製造ラインの処理量を制限し、且つ一般に新しい機能性のトラブルシューティング又は統合もより困難となり、ユーザフレンドリでないものとなる。
【0003】
従って、改善されたオートメーションフレームワーク、及びオートメーションフレームワークを制御する関連方法が、特に、処理機器、キャップ若しくはストローアプリケータ、又は分配設備など、充填可能な食品内容物を含む容器を製造するための充填機及び関連システム用に有利であろう。促進され改善されたサービス及び保守能力と、オートメーションシステムにおける新しいハードウェアの容易にされた統合と、オートメーションシステムにおける新しいソフトウェア及び/又はハードウェア機能性の容易にされた分配及び実装形態と、改善されたソフトウェア再利用性と、促進されたシミュレーション能力と、マシン資源の効率的な使用と、インテリジェントな相互接続及び通信マシンのネットワークへの製造ラインの容易にされた統合と、を含む上記の問題及び妥協点を回避できるようにすることが特に有利であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
従って、本発明の例は、好ましくは、添付の特許請求の範囲による装置を提供することによって、単独に又はいずれかの組み合わせで、上記で識別されたような当該技術分野における1つ又は複数の欠点、不都合又は問題を軽減、緩和、又は除去しようと努める。
【0005】
第1の態様によれば、食品内容物を含む容器用の製造システムにおける複数の装置用のオートメーションフレームワークを制御する方法であって、装置のそれぞれが、制御モジュールと通信する設備機能Eに応じて、複数の装置の機能を制御する制御機能性のセットを有するそれぞれの関連制御モジュールに接続されて前記制御機能性のシリーズを作動させ、複数の装置の第1の装置用に、関連する第1の制御モジュールにおいて、第1の制御機能性が、制御機能性の第1のシリーズにおける第2の制御機能性に依存し、それによって、第1の装置を制御する第1の制御機能性のステータスの変更が、第2の制御機能性のステータスの変更と関連付けられる方法が提供される。方法は、第1及び第2の制御機能性が、それぞれの第1及び第2の分離された制御機能性として、制御ユニットにとって独立してアクセス可能であるように、第1及び第2の制御機能性を互いに分離することを含み、それによって、第1の分離された制御機能性のステータスは、第2の分離された制御機能性のステータスから独立し、それによって、複数の装置の第1の装置及び第2の装置は、それぞれ、分離された制御機能性のそれぞれの第1及び第2のセットを有する。方法は、分離された制御機能性の第1及び第2のセットに基づいて、第1及び/又は第2の装置用に、組み合わされた制御機能性のセットを生成することであって、組み合わされた制御機能性のセットが、制御ユニットにとって個々にアクセス可能であること、制御ユニットと通信するように構成されたアプリケーションマネージャを用い、組み合わされた制御機能性の少なくともセットに基づいて、複数の装置の少なくとも第1及び/又は第2の装置を制御すること、を含む。
【0006】
第2の態様によれば、食品内容物を含む容器用の製造システムにおける複数の装置用のオートメーションフレームワークであって、装置のそれぞれが、制御モジュールと通信する設備機能に応じて、複数の装置の機能を制御する制御機能性のセットを有するそれぞれの関連制御モジュールに接続されて前記制御機能性のシリーズを作動させ、複数の装置の第1の装置用に、関連する第1の制御モジュールにおいて、第1の制御機能性が、制御機能性の第1のシリーズにおける第2の制御機能性に依存し、それによって、第1の装置を制御する第1の制御機能性のステータスの変更が、第2の制御機能性のステータスの変更と関連付けられる。オートメーションフレームワークは、第1及び第2の制御機能性が、それぞれの第1及び第2の分離された制御機能性として、制御ユニットにとって独立してアクセス可能であるように、第1及び第2の制御機能性を互いに分離するように構成された第1の処理モジュールを含み、それによって、第1の分離された制御機能性のステータスは、第2のステータスから独立し、それによって、複数の装置の第1の装置及び第2の装置は、それぞれ、分離された制御機能性のそれぞれの第1及び第2のセットを有する。オートメーションフレームワークは、分離された制御機能性の第1及び第2のセットに基づいて、第1及び/又は第2の装置用の組み合わされた制御機能性のセットを生成するように構成された第2の処理モジュールを含み、組み合わされた制御機能性のセットは、制御ユニットにとって個々にアクセス可能であり、アプリケーションマネージャは、組み合わされた制御機能性の少なくともセットに基づいて、複数の装置の少なくとも第1及び/又は第2の装置を制御するために、制御ユニットと通信するように構成される。
【0007】
第3の態様によれば、コンピュータプログラムプロダクトであって、プログラムがコンピュータによって実行された場合に、第1の態様に従って、方法のステップをコンピュータに実行させる命令を含むコンピュータプログラムプロダクトが提供される。
【0008】
第4の態様によれば、第2の態様によるオートメーションフレームワークを含む、且つ/又は第1の態様による方法によって制御される充填機が提供される。
【0009】
本発明の更なる例は、従属請求項において定義され、本開示の第2及び第3の態様のための特徴は、第1の態様に変更を加えたものである。
【0010】
本開示の幾つかの例は、容易にされ改善されたサービス及び保守能力に備える。
【0011】
本開示の幾つかの例は、オートメーションシステムにおける新しいハードウェアの容易にされた統合に備える。
【0012】
本開示の幾つかの例は、オートメーションシステムにおける新しいソフトウェア及び/又はハードウェア機能性の容易にされた分配及び実装形態に備える。
【0013】
本開示の幾つかの例は、改善されたソフト再利用性に備える。
【0014】
本開示の幾つかの例は、促進されたシミュレーション能力に備える。
【0015】
本開示の幾つかの例は、機器資源の効率的な使用に備える。
【0016】
本開示の幾つかの例は、インテリジェントな相互接続され通信する機器のネットワークへの容易にされた統合に備える。
【0017】
用語「含む(comprises)/含む(comprising)」が、この明細書で用いられる場合に、明言された特徴、整数、ステップ又はコンポーネントの存在を特定するように理解されるが、1つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、コンポーネント、又はそれらのグループの存在も追加も妨げないことが強調されるべきである。
【0018】
本発明の例が対応するこれら及び他の態様、特徴及び利点は、本発明の例の以下の説明及び添付の図面が参照され、明白になり解明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】一例によるオートメーションネットワークの概略図である。
図2】一例によるオートメーションネットワークの概略図である。
図3】一例によるオートメーションネットワークの概略図である。
図4】一例によるオートメーションネットワークの概略図である。
図5】一例によるオートメーションネットワークの概略図である。
図6a】複数の装置用のオートメーションフレームワークを制御する方法の流れ図である。
図6b】複数の装置用のオートメーションフレームワークを制御する方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
ここで、本発明の具体例が、添付の図面に関連して説明される。しかしながら、この発明は、多くの相異なる形式で具体化し、本明細書で明らかにされる例に制限されるように解釈されるべきではない。もっと正確に言えば、これらの例は、この開示が、徹底的且つ完全であり、且つ当業者に本発明の範囲を完全に伝達するように提供される。添付の図面に示されている例の詳細な説明において用いられる専門用語は、本発明の限定であるようには意図されていない。図面において、同様の数字は、同様の要素を指す。本開示は、処理機器、キャップ若しくはストローアプリケータ、又は分配設備など、充填可能な食品内容物を供給される容器を製造するための充填機及び関連システムに言及するが、本開示は、一般的な加工及び製造産業においてなど、本開示によって解決するために提示される同じ問題が生じる様々な産業において、広範囲のオートメーション環境に適用可能である。図1は、食品内容物を含む容器用の製造システムにおけるフレームワーク100など、オートメーションフレームワーク100を有するオートメーションシステムの例の概略的な高レベル図であり、そこにおいて方法200が提供される。図2~5は、より詳細な複数の装置D、D、...、D用のオートメーションフレームワーク100の更なる概略図である。図1の例によれば、複数の装置D、Dは、制御モジュールCM、CMと通信する設備機能Eに応じて、複数の装置D、Dの機能を制御する制御機能性のセットf1n、f2mを有する関連制御モジュールCM、CMに接続されて、前記制御機能性f1n、f2mのシリーズSQ、SQを作動させる。従って、設備機能Eは、装置Dによって実行される高レベルの機能であってもよい。例えば、設備機能は、包装容器を密閉する機能であることが可能である。次に、複数の制御機能性f1n、f2mは、密閉作業に関与する複数の装置D、Dを制御するために作動される必要があってもよい。例えば、第1の装置Dは、包装容器の材料を密着させるために、ジョーアセンブリにおけるインダクタなどの密閉要素を調整してもよく、第2の装置Dは、密着作業後に包装材料料を切断するための切断機構であってもよい。装置D、Dのそれぞれは、それぞれの制御モジュールCM、CMにおいて、幾つかの制御機能性f1n、f2mを有してもよい。例えば、インダクタへの電流は制御され、次に電流は、第1の制御機能性f11と同様に、インダクタが包装材料に押し付けられる圧力であってもよく、電流は、第2の制御機能性f12であってもよい。このように、制御機能性SQのシリーズは、インダクタを一緒に操作するかかる第1及び第2の制御機能性f11、f12の組み合わせとして解釈されてもよい。以下の例は、D、Dを論じるが、幾つかのより多くの装置が、装置Dの名称によって示されているように、存在してもよく、装置Dは、それぞれの制御モジュールCMと通信してもよい。同様に、複数の相異なる設備機能Eは、制御モジュールCM、CM、...、CMにおける制御機能性の相異なるセットf1n、f2m、...、fxo又はシリーズSQの作動を介して、任意の数の複数の装置Dと相互作用してもよい。一例において、複数の装置の第1の装置Dに関し、関連する第1の制御モジュールCMにおいて、第1の制御機能性f11は、制御機能性の第1のシリーズSQにおける第2の制御機能性f12に依存する。従って、第1の装置Dを制御する第1の制御機能性f11のステータスの変更は、第2の制御機能性f12のステータスの変更と関連付けられる。即ち、制御機能性f11、f12は、第1の装置Dの制御用に、相互関係のある制御機能性のシリーズSQを制御モジュールCMに伝達する設備機能Eを介して、互いに関連付けられる。従って、装置Dの第1の制御機能性f11の作動(即ち、そのステータスの変更)はまた、両者の相互関係ゆえに、第2の制御機能性f12のステータスの変更を引き起こす。
【0021】
本開示において解明される有利な効果に備えるために、オートメーションフレームワーク100及び関連方法200において、複数の装置Dの関連制御機能性が従うフローの例を概略的に図2に示す。第1及び第2の制御機能性f11、f12が、それぞれの第1F11及び第2F12の分離された制御機能性として、制御ユニット102にとって独立してアクセス可能であるように、オートメーションフレームワーク100は、第1及び第2の制御機能性f11、f12を互いに分離するように構成された第1の処理モジュール101を含む。従って、第1の分離された制御機能性F11のステータスは、第2の分離された制御機能性F12のステータスに依存しない。従って、以前の所定のパターンに従って、装置D、Dの制御用に、設備機能Eによって固定されたシリーズSQ、SQにおいて定義された、相互関係のある制御機能性f1n、f2mは、図2に概略的に示されているように、今や分離された制御機能性F1n、F2mへのアクセスを介して個々にアクセスすることができる。従って、複数の装置の第1の装置D及び第2の装置Dは、分離された制御機能性のそれぞれの第1F1n及び第2F2mのセットを有する。制御機能性f1n及びf2mの数が、複数の装置間で変化し得るので、図2に示されているように、第1F1n及び第2F2mの分離された制御機能性のセットにおける変更もまた存在してもよい。上記のように、装置D1及びD2への言及は、単に本開示を明確にするためであり、複数の装置Dが、かかる機能性の様々なシリーズSQの作動用に様々な設備機能Eと通信する多くの相異なる制御機能性fxoを有することが考えられる。従って、第1の処理モジュール101は、制御ユニット102にとって個々にアクセス可能な分離された制御機能性Fxoとして、それぞれの多数の制御機能性Fxoを分離するように構成されてもよい。
【0022】
オートメーションフレームワーク100は、図2に概略的に示されているように、分離された制御機能性の第1及び第2のセットF1n、F2mに基づいて、第1及び/又は第2の装置D、D用に、組み合わされた制御機能性のセットGF、GF、...、GFを生成するように構成された第2の処理モジュール104を含む。従って、相異なる分離された個々にアクセス可能な装置機能、即ち分離された制御機能性F1n、F2mを、組み合わされた制御機能性の相異なるセットGF、GF、...、GFに組み合わせることが可能であり、組み合わされた制御機能性GF、GF、...、GFもまた、制御ユニット102にとって個々にアクセス可能である。オートメーションフレームワーク100は、図2に概略的に示されているように、組み合わされた制御機能性のセットGF、GF、...、GFに基づいて、複数の装置の少なくとも第1及び/又は第2の装置D、Dの機能を制御するために制御ユニット102と通信するように構成されたアプリケーションマネージャ105を含む。アプリケーションマネージャ105は、装置Dのいずれかを制御するためのアプリケーションモジュールの個別セットA、A、...、Aとして、任意の複数の組み合わされた制御機能性を組み合わせるように構成されてもよい。従って、フレームワーク100を有するオートメーションシステムにおいて、様々なサービス機能性などの新しい実装形態又はタスクに特有の、ターゲットの組み合わされた制御機能性GF、GF、...、GFを構築するために、上記で説明され且つ図5に関連してより詳細に説明されるように、制御機能性f1n、f2m、...、fxo間の新しい通信経路を確立することによって、以前に結合された機能性(即ち制御機能性fxoのシリーズSQ)をばらばらにすることが可能である。かかるターゲットにされた機能性は、更に、機器資源のより効率的な使用に備える。何故なら、タスクに関連する特定の制御機能性だけが、作動される必要があるからである。従って、包装容器の密閉作業に関して上記で与えられた例において、例えば、容易にされた方式で、制御機能性(f1n、f2m、...、fxo)の単に一部だけをターゲットにする較正作業用のアプリケーションモジュールを提供するが可能である。例えば、インダクタが、包装材料を押し付ける圧力を最適化することが望ましくなり得る。従って、インダクタの動き及び圧力感知動作に関与する制御モジュールCM、CM、...CMの制御機能性(f1n、f2m、...、fxo)だけが、組み合わされた制御機能性GFにおいて呼び出されてもよい。これは、全体としてプロセスの促進された最適化に備える。例えば、無駄にされる包装材料の量は、低減され得る。何故なら、かかる包装材料の存在を要求する機能性が、排除され得るからである。
【0023】
組み合わされた制御機能性の相異なるセットGF、GF、...、GFは、容器用の製造システムを制御するPLCの動作モードからオフラインの場合に予め決定されてもよい。更に、かかるPLCによって実行される制御機能性f1n、f2m、...、fxoの定義済みのシーケンスは、PLCのサービスモードを作動させることによって中断されてもよい。サービスモードの間に、オートメーションフレームワーク100は、PLCにおいてプログラムされた制御機能性f1n、f2m、...、fxoの予め設定されたシーケンスを無効にし、装置Dとの通信が、組み合わされた制御機能性GF、GF、...、GF及びアプリケーションマネージャ105を介して代わりに確立される。次に、制御機能性f1n、f2m、...、fxoの定義済みのシーケンスは、サービスモードを終了し、且つ制御を逆にPLCに切り替えた場合に、再開されてもよい。オートメーションフレームワーク100は、定義されたシーケンスにおいて制御機能性f1n、f2m、...、fxoを実行するPLCを用いるリアルタイム動作モードと前述のサービスモードとの間で、かかる切り替え機能性を提供するように構成されたインターフェースを介して制御されてもよい。従って、全ての相互関係のある装置D用の複雑な手順であるPLCにおける定義済みのシーケンスを修正することは必要ではない。
【0024】
組み合わされた制御機能性のセットGF、GF、...、GFを生成することはまた、新しいソフトウェア及び/又はハードウェア機能性の容易にされた分配及び実装形態に備え、制御機能性の再利用性は、改善することができる。分離された制御機能性Fxoを提供するために、結合された制御機能性fxoを分離するように構成された第1の処理モジュール101と、分離された制御機能性Fxoに基づいて、複数の装置D用に、組み合わされた制御機能性のセットGF、GF、...、GFを生成するように構成された第2の処理モジュール104と、を有することは、充填可能な食品内容物を供給される容器を製造するための充填機及び関連システム用に特に有利な装置機能性の改善されたモジュールベースのフレームワークに備える。従って、かかるシステムにおける様々な相互関係のある装置は、組み合わされた制御機能性の確立されたセットGFを有するゆえに、システムの残りの部分を呼び出すことも、新しい機能性の広範囲な有効性を要求することもなしに、容易に実行可能なサービスモジュールなど、ターゲットとされた機能性を提供され得る。
【0025】
図6aは、制御モジュールCM、CMと通信する設備機能Eに応じて、複数の装置の機能を制御する制御機能性のセットf1n、f2mを有する関連制御モジュールCM、CMに接続されて、前記制御機能性のシリーズSQ、SQを作動させる複数の装置D、D用のオートメーションフレームワーク100を制御する方法200の流れ図の概略図である。図1~2に関連して言及したように、複数の装置の第1の装置D用に、関連する第1の制御モジュールCMにおいて、第1の制御機能性f11は、制御機能性の第1のシリーズSQにおける第2の制御機能性f12に依存し、それによって、第1の装置Dを制御する第1の制御機能性f11のステータスの変更は、第2の制御機能性f12のステータスの変更と関連付けられる。方法200は、第1及び第2の制御機能性f1n、f2mが、それぞれの第1F11及び第2F12の分離された制御機能性として、制御ユニット102にとって独立してアクセス可能であるように、第1及び第2の制御機能性f1n、f2mを互いに分離する201を含む。第1の分離された制御機能性F11のステータスは、第2の分離された制御機能性F12のステータスに依存しない。
【0026】
従って、複数の装置の第1の装置D及び第2の装置Dは、分離された制御機能性の各それぞれの第1F1n及び第2F2mのセットを有する。方法200は、分離された制御機能性の第1及び第2のセットF1n、F2mに基づいて、第1又は第2の装置D、D用に、組み合わされた制御機能性のセットGF、GF、...、GFを生成する202を含む。組み合わされた制御機能性のセットは、制御ユニット102にとって個々にアクセス可能であり、方法200は、制御ユニット102と通信するように構成されたアプリケーションマネージャ105を用い、組み合わされた制御機能性の少なくともセットGF、GF、...、GFに基づいて、複数の装置の少なくとも第1及び/又は第2の装置D、Dを制御する203を含む。従って、方法200は、オートメーションフレームワーク100及び図1、2及び5に関連して上記で説明したように、有利な効果に備える。
【0027】
第1の処理モジュール101は、図5に概略的に示されているように、第1及び第2の制御インターフェースI11、I12をそれぞれの第1及び第2の制御機能性f11、f12と関連付ける201’、且つ第1及び第2の制御インターフェースI11、I12に互いに独立してアクセスする201’’に構成されることによって、第1及び第2の制御機能性f11、f12を分離するように構成されてもよい。従って、第1及び第2制御機能性は、それぞれの第1F11及び第2F12の分離された制御機能性として独立してアクセス可能になる。例えば図2と比較して、図5における実例は、複数の装置Dの関連制御機能性が、前述のターゲットとされた機能性を提供するために、オートメーションフレームワーク100において従うフローの更なる詳細な概略図である。図5は、この原理が、例えば図1に関連して以前に説明された第1の装置Dに関連するシリーズSQ用の制御機能性f1nの一般的な数に当てはまることを示す。即ち、それぞれの制御インターフェースI1nは、分離された制御機能性F1nを提供するために作成される。同じことは、図5の実例では単純化されているが、第2の装置Dに当てはまり、且つ装置Dの一般的な数及び制御機能性の関連するシリーズSQに当てはまる。
【0028】
図6bは、オートメーションフレームワーク100を制御する方法200の更なる流れ図の概略図である。従って、第1及び第2の制御機能性f11、f12を互いに分離する方法200は、第1及び第2の制御インターフェースI11、I12をそれぞれの第1及び第2の制御機能性f11、f12と関連付ける201’を含んでもよい。方法200は、第1及び第2の制御インターフェースI11、I12に互いに独立してアクセスする201’’を更に含んでもよく、それによって第1及び第2の制御機能性は、それぞれの第1F11及び第2F12の分離された制御機能性として独立してアクセス可能である。
【0029】
第2の処理モジュール104は、第3の制御インターフェースI、Iを分離された制御機能性の第1F1n及び第2F2mのセットと関連付ける202’、且つ第3の制御インターフェースI、Iを通じて、分離された制御機能性の第1F1nのセット及び/又は第2F2mのセットの少なくとも第1の修正されたシリーズSQを少なくとも第1の組み合わされた制御機能性GF、GFとして接続する202’に構成されることによって、組み合わされた制御機能性のセットGF、GF、...、GFを生成するように構成されてもよい。従って、修正されたシリーズSQは、図5の例に示されているSQ及びSQとは異なる。即ち、(修正されたシリーズSQと呼ばれる)分離された制御機能性の第1F1n及び/又は第2F2mのセットの組み合わせは、今や、第3の制御インターフェースI、Iを通じて通信してもよい。従って、幾つかの組み合わされた制御機能GF、...、GFは、それぞれ修正されたシリーズSQを定義するが、第3の制御インターフェースI、Iによって確立された通信経路を通じて、分離された制御機能性の第1F1n及び/又は第2F2mのセットの組み合わせを接続することによって定義されてもよい。
【0030】
第3の制御インターフェースI、Iは、第1の処理モジュール101において確立された制御インターフェースを介して、分離された制御機能性の第1及び第2のセットF1n、F2mと通信してもよい(例えば、図5の例においてI11及びI12として示されている前述の第1及び第2の制御インターフェースは、第1及び第2の分離された制御機能性F11、F12を指す)。図5は、分離された制御機能性の2つの相異なるセットF1、F1と通信するために、第3の制御インターフェースI、I(2つのサブインターフェースI及びIとしてそれぞれ示されている)を有する概略図を示すが、同じ原理が、分離された制御機能性のセットの一般的な数に当てはまることを理解されたい。
【0031】
従って、方法200における組み合わされた制御機能性のセットを生成することは、第3の制御インターフェースI、Iを分離された制御機能性の第1F1n及び第2F2mのセットと関連付ける202’と、第3の制御インターフェースI、Iを通じて、分離された制御機能性の第1F1nのセット及び/又は第2F2mのセットの少なくとも第1の修正されたシリーズSQを少なくとも第1の組み合わされた制御機能性GF、GFとして接続する202’’と、を含んでもよい。
【0032】
オートメーションフレームワーク100は、制御機能性の第1のサブセットF’1mが、第2の装置Dの分離された制御機能性の第2のセットF2mに対応するように、分離された制御機能性の第1のセットF1nに基づいて、第1の装置Dの分離された制御機能性の第1のサブセットF’1mを生成するように構成された第3の処理モジュール103を含んでもよい。従って、第1及び第2の装置D、Dが、例えば相異なるベンダーによって提供されたゆえに最初に相異なる機能性を有する場合に、第3の処理モジュール103は、分離された且つ個々にアクセス可能な制御機能性のセットF1nから、どんな欠けている機能性も構築することに備える。図3の例において、第2の装置Dは、例えば第1の装置D用に提供されなかった制御機能性F23を有することによって、分離された制御機能性の相異なるセットF2mを有する。従って、第3の処理モジュール103は、結合された制御機能性f1nから以前に分離された個別制御機能性F1nに基づいて、対応する分離された制御機能性F’13を生成するように構成される。従って、制御機能性の第1のサブセットF’1mが、機能性の以前の欠如を補償する第1の装置D用に構築されてもよい。次に、第2の処理モジュール104は、分離された制御機能性の第1のサブセットF’1m及び第2のセットF2mに基づいて、第1及び/又は第2の装置D、D用に、組み合わされた制御機能性のセットGF、GF、...、GFを生成するように構成されてもよい。従って、新しい機能性が、個々にアクセス可能な分離された制御機能性F1n、F2mに最初に備えることゆえに、且つ組み合わされた制御機能性用のセットGF、GF、...、GFに備えるための、個々にアクセス可能な制御機能性F1n、F2mの組み合わせによる後続の補償によって、効率的に実現され得る。従って、組み合わされた機能のセットは、一連の構成及び初期の機能性を提供された装置を有するオートメーションシステムにおいてさえ効率的に提供することができる。従って、これは、既存のオートメーションシステムにおいて、新しい装置及び機能性が改善されて容易にされた統合に備える。上記のように、アプリケーションマネージャ105は、装置Dのいずれかを制御するために、アプリケーションモジュールの個別セットA、A、...、Aとして、制御機能性のいずれかのサブセットF’1mを含む任意の複数の組み合わされた制御機能性GFを組み合わせるように構成されてもよい。図3の例は、制御機能性の特に生成されたサブセットF’1mを示すが、第3の処理モジュール103は、分離された制御機能性F1n、F2mのいずれかに基づいて、複数の装置Dのいずれかのための分離された制御機能性の任意のサブセットを生成するように構成される。
【0033】
方法200は、制御機能性の第1のサブセットF’1mが、第2の装置Dの分離された制御機能性の第2のセットF2mに対応するように、分離された制御機能性の第1のセットF1nに基づいて、第1の装置Dの分離された制御機能性の第1のサブセットF’1mを生成する202’’’を含んでもよい。方法は、分離された制御機能性の第1のサブセットF’1m及び第2のセットF2mに基づいて、第1及び/又は第2の装置D、D用に、組み合わされた制御機能性のセットGF、GF、...、GFを生成することを更に含んでもよい。
【0034】
複数の装置Dのそれぞれは、制御ユニット102にとってアクセス可能な出力データのセットS、S、S、...、Sを有してもよい。アプリケーションマネージャ105は、組み合わされた制御機能性のセットGF及び出力データのセットSに基づいて、複数の装置Dの少なくとも第1及び/又は第2の装置D、Dの機能を制御するように構成されてもよい。即ち、次に、アプリケーションマネージャ105は、装置Dのいずれか制御するために、アプリケーションモジュールの個別セットA、A、...、Aとして、出力データSを含む任意の複数の組み合わされた制御機能性GFを組み合わせるように構成されてもよい。
【0035】
オートメーションフレームワーク100は、図3に概略的に示されているように、出力データのセットSに基づいて、制御ユニット102にとってアクセス可能な出力データのサブセットS’を生成するように構成された第1の出力データ処理モジュール106を含んでもよい。第1の出力データ処理モジュール106は、カスタマイズされた出力信号を生成するために提供され、そこでアプリケーションマネージャ105は、出力データのセットS及び出力データのサブセットS’に基づいて、複数の装置Dの少なくとも第1及び/又は第2の装置D、Dの機能を制御するように構成される。これは、複数の装置Dのいずれかのための高度にカスタマイズ可能でターゲットにされたアプリケーションの構築を達成することに更に備える。
【0036】
再び方法200を見ると、複数の装置Dのそれぞれは、制御ユニット102にとってアクセス可能な出力データのセットSを有してもよい。方法200は、出力データのセットSに基づいて、制御ユニット102にとってアクセス可能な出力データのサブセットS’を生成する204を含んでもよい。方法200は、出力データのセットS及び出力データのサブセットS’に基づいて、複数の装置Dの少なくとも第1及び/又は第2の装置D、Dの機能を制御する205を更に含んでもよい。
【0037】
更に、第1及び第2の装置D、Dは、図4に概略的に示されているように、出力データのそれぞれの第1及び第2のセットS1L、S2kを有してもよい。第1の出力データ処理モジュール106は、出力データの第1のサブセットS’1kが、出力データの第2のセットS2kに対応するように、出力データの第1のセットS1Lに基づいて、制御ユニット102にとってアクセス可能な出力データの第1のサブセットS’1kを生成するように構成されてもよい。従って、図2に関連して説明された制御機能性の相異なるセットf1n、f2mと同様に、出力データのセットは、複数の装置D、D、D間で異なってもよい。第1の出力データ処理モジュール106は、図4の例において、装置Dの出力S23に対応する出力データの第1のセットS1Lに基づいて、出力データのサブセットS’1k、例えば新しい出力データパラメータS’13を生成することによって、第1の装置Dの欠けている出力データ機能性を補償してもよい。オートメーションフレームワーク100は、出力データの第1のサブセットS’1k及び出力データの第2のセットS2kに基づいて、第1及び/又は第2の装置D、D用に、出力データの組み合わされたセットGS、GS、...、GSを生成するように構成された第2の出力データ処理モジュール107を含んでもよい。次に、アプリケーションマネージャ105は、装置Dのいずれかを制御するために、アプリケーションモジュールの個別セットA、A、...、Aとして、出力データの組み合わされたセットGS、GS、...、GSを含む任意の複数の組み合わされた制御機能性GFを組み合わせるように構成されてもよい。
【0038】
オートメーションフレームワーク100は、複数の装置Dの仮想及び/又はソフトウェア表現を含むシミュレーションモジュール108を含んでもよい。アプリケーションマネージャ105は、組み合わされた制御機能性のセットGFに基づいて、複数の装置Dの少なくとも第1及び/又は第2の装置D、Dの機能をシミュレートするために、シミュレーションモジュール108と通信するように構成されてもよい。従って、複数の装置Dのそれぞれに対する関連制御モジュールCM(表現を明確にするために図2~4には示されていない)は、関連する装置Dが、作動されるべきであるか否か、又はその機能がシミュレートされるべきかどうかを制御するために、シミュレーションモジュール108と通信していてもよい。上記のように、ターゲットとされた装置機能性の構築からの関連する利点は、オートメーションフレームワーク100において準備される、促進されたシミュレーション能力ゆえに更に強調される。組み合わされた制御機能性GF及び/又は出力データの組み合わされたセットGS、GS、...、GSの組み合わせに基づいたアプリケーションモジュールA、A、...、Aは、上記で解明されたように、オートメーションフレームワーク100及び関連方法200における装置機能性のモジュールベースのフレームワークゆえに、改善された方式でシミュレーションモジュール108において容易に表現可能である。
【0039】
オートメーションフレームワーク100は、複数の装置Dの機能を制御するために、シミュレーションモジュール108から複数の装置Dへと、組み合わされた制御機能性のセットGFをマッピングするように構成された装置マッピングモジュール109を含んでもよい。従って、装置マッピングモジュール109はまた、それぞれの制御モジュールCMと通信し、且つシミュレーション環境の且つ製造ラインにおけるシミュレーションの後続の実施の容易にされた制御用に提供される。
【0040】
言及したように、アプリケーションマネージャ105は、アプリケーションモジュールの個別セットA、A、...、Aとして、複数の組み合わされた制御機能性GF及び/又は出力データのセットGSを組み合わせるように構成されてもよい。アプリケーションモジュールは、中心に分配し、且つ個別セットアップにおいてインストールすることができる。オートメーションフレームワーク100は、制御ユニット102と通信する制御インターフェース110を含んでもよい。制御インターフェース110は、アプリケーションモジュールの個別セットA、A、...、Aの視覚的表現を含んでもよい。これは、アプリケーションモジュールの容易にされた制御をユーザに提供する。
【0041】
コンピュータプログラムプロダクトであって、プログラムがコンピュータによって実行された場合に、上記のように、方法200のステップをコンピュータに実行させる命令を含むコンピュータプログラムプロダクトが提供される。
【0042】
図1~4に関連して上記で説明したようなオートメーションフレームワーク100を含む、且つ/又は上記の方法200によって制御される充填機が提供される。
【0043】
本発明は、具体例に関連して上記で説明された。しかしながら、上記で説明された以外の例が、本発明の範囲内で等しく可能である。本発明の相異なる特徴及びステップは、説明された組み合わせ以外の組み合わせで組み合わされてもよい。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【0044】
より一般的には、当業者は、本明細書で説明される全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成が、例示的であるように意図されていること、及び実際のパラメータ、寸法、材料、及び/又は構成が、本発明の教示が用いられる特定の用途に依存することを容易に認識されよう。
図1
図2
図3
図4
図5
図6a
図6b