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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】2024-04-19
(45)【発行日】2024-04-30
(54)【発明の名称】包装ユニットの製造プロセスを制御するシステム
(51)【国際特許分類】
G05B 19/418 20060101AFI20240422BHJP
B65B 57/00 20060101ALI20240422BHJP
B65B 61/02 20060101ALI20240422BHJP
【ＦＩ】
G05B19/418 Z
B65B57/00 A
B65B61/02
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2021518068
(86)(22)【出願日】2019-09-30
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-06
(86)【国際出願番号】 EP2019076425
(87)【国際公開番号】W WO2020070057
(87)【国際公開日】2020-04-09
【審査請求日】2022-08-31
(31)【優先権主張番号】18198198.6
(32)【優先日】2018-10-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(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】パオロ・スカラベッリ
(72)【発明者】
【氏名】アントニオ・マルセラ
(72)【発明者】
【氏名】ロレンツォ・タッコーニ
(72)【発明者】
【氏名】アントニオ・メランドリ
(72)【発明者】
【氏名】マルコ・メランドリ
(72)【発明者】
【氏名】マッテオ・ガザディ ポジョーリ
(72)【発明者】
【氏名】ステファノ・ヴィシニ
(72)【発明者】
【氏名】クラウディオ・ドナティ
(72)【発明者】
【氏名】マティア・ヴェルサーニ
【審査官】永井 友子
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１５－５３４１４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５１６０７１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｂ １９／４１８
Ｂ６５Ｂ ５７／００
Ｂ６５Ｂ ６１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
食品用包装ユニット（３０１’、３０２’、３０３’、３０４’）のための製造プロセスを制御する方法（１０００）であって、機械可読識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を前記包装ユニットの包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）上に提供すること（１０１０）と、
前記識別子を前記包装ユニットの対応するデータイメージ（２０１、２０２、２０３、２０４）に関連付けること（１０２０）であって、これにより、包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）の対応する系列から製造されるべき、包装ユニットの系列のために、前記系列内の各包装ユニット（３０１’、３０２’、３０３’、３０４’）が、その前記包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）上の関連付けられた識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）によって識別可能である対応するデータイメージ（２０１、２０２、２０３、２０４）を有する、関連付けること（１０２０）と、
を含み、
プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットに基づいて第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）が製造される包装材料（３０１、３０３）を操作するための第１のプロセス適用（ａ１、Ａ１）のために、前記方法が、
前記関連付けられたデータイメージ（２０１、２０３）を識別するために操作対象の前記包装材料（３０１、３０３）上の第１の識別子（ｃ１、ｃ’３）を記録すること（１０３０）と、
プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の前記第１のセットの少なくとも部分を、前記関連付けられたデータイメージに記憶すること（１０４０）と、
前記第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）が製造される前記包装材料（３０１、３０３）を操作するための複数のプロセス適用（ａ １ 、ａ ２ 、Ａ １ 、Ａ ２ ）のために、関連付けられた複数のプロセスパラメータ（ｐ １ 、ｐ ２ 、Ｐ １ 、Ｐ ２ ）の少なくとも部分を前記第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）の前記データイメージ（２０１、２０３）に記憶すること（１０４１）と、
前記第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）が製造される前記包装材料（３０１、３０３）を操作するための後続の第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）のために、
前記後続の第２のプロセス適用（ａ ２ 、Ａ ２ ）において、製造ラインのさらに下流にある前記第１の包装ユニット（３０１’）の前記データイメージ（２０１）に再びアクセスするために、前記関連付けられたデータイメージ（２０１、２０３）を識別するために前記第１の識別子（ｃ１、ｃ’３）を記録すること（１０５０）と、
前記関連付けられたデータイメージ（２０１、２０３）内に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の前記第１のセットの少なくとも部分を読み出し（１０６０）、
前記データイメージ（２０１、２０２、２０３、２０４）を、プロセスパラメータ（ｐ １ 、Ｐ １ ）の前記第１のセットを含む所定の基準からの逸脱について監視すること（１０６１）と、
プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の前記第１のセットの少なくとも部分に基づいて前記第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）を制御すること（１０７０）と、
前記第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）の前記データイメージ（２０１、２０３）内に記憶された前記複数のプロセスパラメータ（ｐ １ 、ｐ ２ 、Ｐ １ 、Ｐ ２ ）の少なくとも部分に基づいて、前記複数のプロセス適用（ａ １ 、ａ ２ 、Ａ １ 、Ａ ２ ）の下流の、後続のプロセス適用（ａ ｎ 、Ａ ｎ ）を制御すること（１０７１）と、
前記逸脱に基づいて変更されたプロセスパラメータを含む制御命令を前記第２のプロセス適用（ａ ２ 、Ａ ２ ）に通信すること（１０７３）と、
を含む、方法。
【請求項2】
ユーザによって前記製造プロセスの後続の評価のためにアクセスされるべき前記複数のプロセスパラメータの少なくとも部分に基づいて仮想包装ユニットエンティティ（２１５、２１６）を作成すること（１０８０）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
包装ユニット（３０１’、３０２’）の系列のために、前記第１のプロセス適用（ａ１）から、包装ユニット（３０１’、３０２’）の前記系列の関連付けられたデータイメージ（２０１、２０２）内に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１、ｐ’１）の第１のセットの少なくとも部分に基づいて前記第２のプロセス適用（ａ２）を制御すること（１０７２）を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記データイメージ（２０１、２０２、２０３、２０４）を前記プロセスパラメータにおける逸脱の後続の検出（１０６３）のために人工知能アプリケーション（機械学習ベースのモデル）に入力すること（１０６２）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】
前記逸脱に基づいて欠陥のカテゴリを検出するために前記包装ユニットを分析すること（１０６３）を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
食品用包装ユニット（３０１’、３０２’、３０３’、３０４’）のための製造プロセスを制御するためのシステム（２００）であって、前記包装ユニットが、機械可読識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を含む包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）から製造され、前記システムが、
制御ユニット（２１０）を備え、前記制御ユニット（２１０）が、
前記識別子を前記包装ユニットの対応するデータイメージ（２０１、２０２、２０３、２０４）に関連付けること（１０２０）であって、これにより、包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）の対応する系列から製造されるべき、包装ユニットの系列のために、前記系列内の各包装ユニット（３０１’、３０２’、３０３’、３０４’）が、その前記包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）上の関連付けられた識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）によって識別可能である対応するデータイメージ（２０１、２０２、２０３、２０４）を有する、関連付けること（１０２０）を行うように構成されており、
プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットに基づいて第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）が製造される包装材料（３０１、３０３）を操作するための第１のプロセス適用（ａ１、Ａ１）のために、前記制御ユニットが、
前記関連付けられたデータイメージ（２０１、２０３）を識別するために操作対象の前記包装材料（３０１、３０３）上の第１の識別子（ｃ１、ｃ’３）を記録すること（１０３０）と、
プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の前記第１のセットの少なくとも部分を、前記関連付けられたデータイメージに記憶すること（１０４０）と、
前記第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）が製造される前記包装材料（３０１、３０３）を操作するための複数のプロセス適用（ａ １ 、ａ ２ 、Ａ １ 、Ａ ２ ）のために、関連付けられた複数のプロセスパラメータ（ｐ １ 、ｐ ２ 、Ｐ １ 、Ｐ ２ ）の少なくとも部分を前記第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）の前記データイメージ（２０１、２０３）に記憶すること（１０４１）と、
を行うように構成されており、
前記第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）が製造される前記包装材料（３０１、３０３）を操作するための後続の第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）のために、前記制御ユニットが、
前記後続の第２のプロセス適用（ａ ２ 、Ａ ２ ）において、製造ラインのさらに下流にある前記第１の包装ユニット（３０１’）の前記データイメージ（２０１）に再びアクセスするために、前記関連付けられたデータイメージ（２０１、２０３）を識別するために前記第１の識別子（ｃ１、ｃ’３）を記録すること（１０５０）と、
前記関連付けられたデータイメージ（２０１、２０３）内に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の前記第１のセットの少なくとも部分を読み出し（１０６０）、
前記データイメージ（２０１、２０２、２０３、２０４）を、プロセスパラメータ（ｐ １ 、Ｐ １ ）の前記第１のセットを含む所定の基準からの逸脱について監視すること（１０６１）と、
プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の前記第１のセットの少なくとも部分に基づいて前記第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）を制御すること（１０７０）と、
前記第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）の前記データイメージ（２０１、２０３）内に記憶された前記複数のプロセスパラメータ（ｐ １ 、ｐ ２ 、Ｐ １ 、Ｐ ２ ）の少なくとも部分に基づいて、前記複数のプロセス適用（ａ １ 、ａ ２ 、Ａ １ 、Ａ ２ ）の下流の、後続のプロセス適用（ａ ｎ 、Ａ ｎ ）を制御すること（１０７１）と、
前記逸脱に基づいて変更されたプロセスパラメータを含む制御命令を前記第２のプロセス適用（ａ ２ 、Ａ ２ ）に通信すること（１０７３）と、
を行うように構成されている、システム（２００）。
【請求項7】
前記制御ユニットが、前記第１及び第２のプロセス適用と通信し、前記識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を含む識別子データを受信するための通信インターフェース（２１１）、
前記識別子を、メモリ（２１３、２１３’）内に記憶された前記対応するデータイメージ（２０１、２０２、２０３、２０４）に関連付けるための前記通信インターフェースに接続されたプロセッサ（２１２）、
を備え、
前記通信インターフェースが、前記第１のプロセス適用（ａ１、Ａ１）からのプロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの前記少なくとも部分を受信するように構成されており、
前記プロセッサが、
プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの前記少なくとも部分を、関連付けられた第１の包装ユニット（３０１’、３０３’）の前記データイメージ（２０１、２０３）に記憶すること、及び
前記後続の第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）のために、前記データイメージ（２０１、２０３）内に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの前記少なくとも部分を読み出し、プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の前記第１のセットの少なくとも部分に基づく前記データイメージ（２０１、２０３）に関連付けられた前記包装材料（３０１、３０３）の操作のための制御命令を前記第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）へ送信すること、
を行うように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記制御ユニット（２１０）と通信し、前記機械可読識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を検出するために前記包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）の画像データを記録するように構成された画像検出器（２１４）を備える、請求項６又は７に記載のシステム。
【請求項9】
前記プロセスパラメータが、前記包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）の、並びに／或いは前記包装ユニット（３０１’、３０２’、３０３’、３０４’）の、並びに／或いは前記第１及び／又は第２のプロセス適用（ａ１、ａ２、Ａ１、Ａ２）の、並びに／或いは前記包装ユニット（３０１’、３０２’、３０３’、３０４’）内に充填されるべき前記食品の、機械的特性、及び／又は電気的特性、及び／又は化学的特性、及び／又は運動プロファイル特性を含む、請求項６～８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項10】
前記プロセスパラメータが、前記包装材料（３０１、３０２、３０３、３０４）の、及び／又は前記包装ユニット（３０１’、３０２’、３０３’、３０４’）の画像データを含む、請求項６～９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項11】
前記プロセスパラメータが、前記第１及び／又は第２のプロセス適用（ａ１、ａ２、Ａ１、Ａ２）の環境の、温度、及び／又は湿度などの、環境パラメータを含む、請求項６～１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項12】
前記機械可読識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）が、印刷要素、エンボス要素、並びに／或いは磁気要素及び／又は電磁気要素を含むデータパターンを含む、請求項６～１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項13】
コンピュータプログラム製品であって、前記プログラムがコンピュータによって実行されたときに、前記コンピュータに、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法のステップを実施させる命令を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項14】
請求項６～１２のいずれか一項に記載のシステム（２００）を備え、及び／又は請求項１～５のいずれか一項に記載の方法（１０００）を遂行する包装機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、製造ラインにおけるプロセス制御の技術分野に関する。より詳細には、本発明は、食品用包装容器などの包装ユニットの製造プロセスを制御するシステム、及びこのような製造プロセスを制御する関連方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プロセス制御は、充填機における液状若しくは半液状食品のための密封包装容器の製造、或いはこのような包装容器の生産及び取り扱いの関連システムなど、生産ラインにおいて、所望の性能を達成するために重要である。密封包装容器の生産に採用されている最新世代の充填機又は関連装置は、生産ラインの処理量をさらに増大させるために非常に高速で動作するため、状況によっては、包装容器生産の性能の全ての側面を正確に特徴付け、最適化することが、特に、このような最適化のための資源の量を著しく増大させることなく、又は生産ラインを乱すことなくそれを行うことが面倒である。これは、最適以下の性能又は低下した処理量をもたらし得る。それゆえ、問題は、必要な資源の量を最小限に抑えつつ、生産への影響を最小限に抑え、信頼できるプロセス制御をどのように実施するかにある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、従来技術の１つ以上の制約を少なくとも部分的に克服することを目的とする。具体的には、所望の性能からの逸脱の改善された監視及び制御による、製造連鎖全体にわたるプロセスパラメータの促進された制御を提供することを含む、食品用包装ユニットの製造プロセスを制御し、特に、上述の問題及び妥協のより多くを回避することを可能にするための改善されたシステム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第１の態様では、これは、食品用包装ユニットの製造プロセスを制御する方法であって、機械可読識別子を包装ユニットの包装材料上に提供することと、識別子を包装ユニットの対応するデータイメージに関連付けることであって、これにより、包装材料の対応する系列から製造されるべき、包装ユニットの系列のために、系列内の各包装ユニットが、その包装材料上の関連付けられた識別子によって識別可能である対応するデータイメージを有する、関連付けることと、を含む、方法によって達成される。プロセスパラメータの第１のセットに基づいて第１の包装ユニットが製造される包装材料を操作するための第１のプロセス適用のために、本方法は、関連付けられたデータイメージを識別するために操作対象の前記包装材料上の第１の識別子を記録することと、プロセスパラメータの第１のセットの少なくとも部分を、関連付けられたデータイメージに記憶することと、を含む。第１の包装ユニットが製造される前記包装材料を操作するための後続の第２のプロセス適用のために、本方法は、関連付けられたデータイメージを識別するために第１の識別子を記録することと、前記関連付けられたデータイメージ内に記憶されたプロセスパラメータの第１のセットの少なくとも部分を読み出し、プロセスパラメータの第１のセットの少なくとも部分に基づいて第２のプロセス適用を制御することと、を含む。
【0005】
本発明の別の態様では、これは、食品用包装ユニットの製造プロセスを制御するシステムであって、包装ユニットが、機械可読識別子を含む包装材料から製造されるシステムによって達成される。システムは、制御ユニットであって、識別子を包装ユニットの対応するデータイメージに関連付けることであって、これにより、包装材料の対応する系列から製造されるべき、包装ユニットの系列のために、系列内の各包装ユニットが、その包装材料上の関連付けられた識別子によって識別可能である対応するデータイメージを有する、関連付けることを行うように構成されている、制御ユニットを備える。プロセスパラメータの第１のセットに基づいて第１の包装ユニットが製造される包装材料を操作するための第１のプロセス適用のために、制御ユニットは、関連付けられたデータイメージを識別するために操作対象の前記包装材料上の第１の識別子を記録することと、プロセスパラメータの第１のセットの少なくとも部分を、関連付けられたデータイメージに記憶することと、を行うように構成されている。第１の包装ユニットが製造される前記包装材料を操作するための後続の第２のプロセス適用のために、制御ユニットは、関連付けられたデータイメージを識別するために第１の識別子を記録することと、前記関連付けられたデータイメージ内に記憶されたプロセスパラメータの第１のセットの少なくとも部分を読み出し、プロセスパラメータの第１のセットの少なくとも部分に基づいて第２のプロセス適用を制御することと、を行うように構成されている。
【0006】
本発明の第３の態様では、これは、コンピュータプログラム製品であって、プログラムがコンピュータによって実行されたときに、コンピュータに、第１の態様に係る方法のステップを実施させる命令を含む、コンピュータプログラム製品によって達成される。
【0007】
本発明の第４の態様では、これは、第１の態様に係る方法のステップを遂行する、又は第２の態様に係るシステムを備える包装機械によって達成される。
【0008】
本発明のさらなる例が従属請求項において定義され、第１の態様のための特徴は第２及び後続の態様のために実施され得、その逆も同様である。
【0009】
本発明のさらなる例が従属請求項において定義され、第１の態様のための特徴は第２の態様のために実施され得、その逆も同様である。
【0010】
包装ユニットを対応するデータイメージに関連付け、ライン内のさらに下流のプロセス適用における各個別ユニットの操作を制御するべく後に利用されるプロセスパラメータを各個別データイメージに記憶することは、プロセスパラメータを製造ラインにわたって包装ユニットごとに、その各個別特性を考慮して動的に変更し、最適化することを可能にする。
【0011】
本発明のさらに他の目的、特徴、態様、及び利点が以下の詳細な説明及び図面から明白になるであろう。
【0012】
次に、添付の概略図を参照して本発明の実施形態を例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、以下において、本発明の、全てではないが、いくつかの実施形態が示された添付の図面を参照して、本発明の実施形態をより完全に説明する。本発明は多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書において規定される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。
【0015】
図１及び図２は、食品用包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’のための製造プロセスを制御するためのシステム２００の例の概略図である。図１は、リール上の包装材料３０１、３０２の連続シート３００から包装ユニット又は容器３０１’、３０２’が製造される生産ラインの部分の一例である。シート３００は筒状に形成され、長手方向に密封され、食品内容物を充填され、横方向に密封され、最後に、個々のユニット３０１’、３０２’に分離される。図２は、以下においてさらに説明されるように、上述の個々の包装ユニット３０１’、３０２’が、２次包装材料を含み得る、包装ユニット集合体３０３’、３０４’として組み合わせられる生産ラインの部分の一例である。図１及び図２は、選択例であり、後述される有利な恩恵を有するシステム２００及び方法１０００は、様々な種類の包装ユニットの生産ライン又は生産ラインの部分のさらなる例にも適用されることを理解されたい。
【0016】
図１を図４ａのフローチャートと併せて再び参照すると、包装ユニット３０１’、３０２’は、機械可読識別子（ｃ１、ｃ２）を含む包装材料３０１、３０２から製造される。それゆえ、対応する包装ユニット３０１’、３０２’に形成されることになる包装材料３００の連続シートの各区分３０１、３０２は一意識別子（ｃ１、ｃ２）によって識別可能である。システム２００は、識別子（ｃ１、ｃ２）を包装ユニット３０１’、３０２’の対応するデータイメージ２０１、２０２に関連付ける１０２０ように構成された制御ユニット２１０を備える。それゆえ、包装材料３０１、３０２の対応する系列から製造されるべき、包装ユニット３０１’、３０２’の系列のために、系列内の各包装ユニット３０１’、３０２’は、その包装材料３０１、３０２上の関連付けられた識別子（ｃ１、ｃ２）によって識別可能である、対応するデータイメージ２０１、２０２を有する。データイメージ２０１、２０２は、図３に関してさらに説明されるように、サーバ上のメモリ内に、又はローカルに記憶され得る。図１は、分かりやすく提示する目的のために、２つの異なる包装ユニット３０１’、３０２’のための２つのデータイメージ２０１、２０２のみを示しているが、複数のこのようなデータイメージを包装ユニットごとに作成することができることを理解されたい。図１は、プロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセットに基づいて、第１の包装ユニット３０１’が製造される、包装材料３０１を操作するための第１のプロセス適用（ａ１）を示す。制御ユニット２１０は、関連付けられたデータイメージ２０１を識別するために操作対象の包装材料３０１上の第１の識別子（ｃ１）を記録する１０３０ように構成されている。すなわち、包装材料３０１が第１の適用（ａ１）において受け取られると、第１の識別子（ｃ１）が検出され、第１の識別子（ｃ１）によって規定された一意識別に基づいて第１の包装ユニット３０１’に対応するデータイメージ２０１にアクセスする制御ユニット２１０に通信される。第１の適用（ａ１）は、包装材料３０１を操作するためのプロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセットによって制御される。制御ユニット２０１は、プロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を、関連付けられたデータイメージ２０１に記憶する１０４０ように構成されている。以下においてさらに説明されるように、プロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセットは、第１の適用（ａ１）のプロセスに関連する様々なデータ、例えば、機械設定、環境データ、又は第１の適用（ａ１）のプロセスの最中に、例えば、センサデータから取得された任意の他の機械的、物理的、若しくは化学的特性を含み得る。プロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセットは、材料組成、寸法等などの、包装材料３０１自体の任意の特性も含み得る。図１は、第１の包装ユニット３０１’が製造される包装材料３０１を操作するための後続の第２のプロセス適用（ａ２）を示す。制御ユニット２１０は、関連付けられたデータイメージ２０１を識別するために第１の識別子（ｃ１）を記録する１０５０ように構成されている。すなわち、第１の包装ユニット３０１’の個別データイメージ２０１は、第２のプロセス適用（ａ２）において製造ライン内のさらに下流で再びアクセスされる。包装材料３０１の区分が第２のプロセス適用（ａ２）において受け取られると、制御ユニット２１０は、関連付けられた識別子（ｃ１）データを受信し、第１の包装ユニット３０１’に対応するデータイメージ２０１にアクセスする。制御ユニット２１０は、関連付けられたデータイメージ２０１内に以前に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を読み出し１０６０、プロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分に基づいて第２のプロセス適用（ａ２）を制御する１０７０ように構成されている。例えば、特定の包装ユニット３０１のためにその関連付けられたデータイメージ２０１内に記録されたプロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセットにおける任意の変化は、識別された包装ユニット３０１が第２のプロセス適用（ａ２）において操作される際に、後で補償され、最適化され得る。それゆえ、システム２００は、各包装ユニット３０１’、３０２’のデジタルイメージ２０１、２０２からの動的プロセスデータの継続的なリアルタイムの記録及び取り込みによって、生産ライン全体を通した後続の操作ステップの継続的評価及び最適化を提供する。これは、個々の包装容器レベルでの自律的最適化を可能にし、これは、所望の品質目標からの逸脱を最小限に抑え、その一方で、このような品質目標を維持するために必要とされる資源の軽減をもたらす。
【0017】
一例では、関連付けられた包装ユニット３０１’の機械的逸脱を指示するプロセスパラメータ（ｐ１）が第１のプロセス適用（ａ１）において特定のデータイメージ２０１内に記憶され得る。上述のデータは、その後、特定の包装ユニット３０１’を廃棄するか、又はその制御若しくはプロセスパラメータ（ｐ２）を、逸脱を補償するよう適応させ得る後続のプロセス適用（ｐ２）においてアクセス可能である。例えば、包装材料３０１、３０２、又は包装ユニット３０１’、３０２’の機械的、物理的、又は化学的特性をこのような補償のために考慮することができる。別の例では、製造ラインの任意の部分が、例えば、校正プロセス又は保守ルーチンの間に、一時的に中断されていた場合には、プロセスパラメータ（ｐ１）のうちのいずれかが影響を受けた可能性がある。データイメージ２０１、２０２にアクセスすることによって、プロセス適用（ａ２）は、生産が再開された際に、影響を受けたプロセスパラメータ（ｐ１）を補償し得る。それゆえ、包装ユニットを対応するデータイメージに関連付け、ライン内のさらに下流のプロセス適用における各個別ユニットの操作を制御するべく後に利用されるためのプロセスパラメータを各個別データイメージに記憶することは、プロセスパラメータを製造ラインにわたって包装ユニットごとに、その各個別特性を考慮して動的に変更し、最適化することを可能にする。
【0018】
説明されたとおりのプロセス適用（ａ１、ａ２）は、異なる密封作業のための包装材料を形成及び準備すること、並びに包装ユニット３０１’、３０２’に内容物を充填すること、及びキャップ、ストロー等などの、任意の追加の構成要素を包装ユニット３０１’、３０２’上に提供することなどの、製造連鎖の任意の部分に関連し得る。充填製品を導入するプロセス適用（ａ１）はまた、個別データイメージ２０１、２０２を、充填製品情報、例えば、製品の種類に関する一般データ、及び動的な個々のデータ、例えば、充填ステップにおける温度変化などの、関連付けられたプロセスパラメータ（ｐ１）で更新することを提供する。関連プロセス適用（ａ２）は、適用パラメータ（ｐ２）を最適化するためにデータイメージ２０１、２０２にアクセスすることができる。例えば、機械的特性がプロセスパラメータ（ｐ１）の第１のセット内に記憶された特定の種類の材料３０１のために、製品の充填の間に包装ユニット３０１’の内部の空気圧力を最適化することができる。
【0019】
システム２００の、図１に関して説明された原理、及び関連する利点は、対応して、図２の例に当てはまる。図２には、プロセス適用（Ａ１、Ａ２）が個々の包装ユニット３０１’、３０２’を、２次包装材料３０３、３０４を含み得る、包装ユニット集合体３０３’、３０４’として組み合わせる、生産ラインの別の例が示されている。例えば、包装材料３０３から形成された包装ユニット又は容器３０３’は複数の包装ユニット３０１’を格納し得る。いくつかの包装ユニット又は容器３０３’が別の包装ユニット又はパレット３０４’に組み合わせられてもよい。どちらの場合にも、包装ユニット３０３’、３０４’、又はその包装材料３０３、３０４は機械可読識別子（ｃ’３、ｃ’４）を含む。制御ユニット２１０は、識別子（ｃ’３、ｃ’４）を包装ユニット３０３’、３０４’の対応するデータイメージ２０３、２０４に関連付ける１０２０ように構成されている。それゆえ、各包装ユニット３０３’、３０４’は、関連付けられた識別子（ｃ’３、ｃ’４）によって識別可能である、対応するデータイメージ２０３、２０４を有する。第１のプロセス適用（Ａ１）は、プロセスパラメータ（Ｐ１）の第１のセットに基づいて第１の包装ユニット３０３’が製造される包装材料３０３を操作する。制御ユニット２１０は、関連付けられたデータイメージ２０３を識別するために操作対象の包装材料３０３上の第１の識別子（ｃ’３）を記録すること１０３０と、プロセスパラメータ（Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を、関連付けられたデータイメージ２０３に記憶すること１０４０と、を行うように構成されている。前記包装材料３０３を操作するための後続の第２のプロセス適用（Ａ２）のために、制御ユニット２１０は、関連付けられたデータイメージ２０３を識別するために第１の識別子（ｃ’３）を記録すること１０５０と、前記関連付けられたデータイメージ２０３内に記憶されたプロセスパラメータ（Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を読み出し１０６０、プロセスパラメータ（Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分に基づいて第２のプロセス適用（Ａ２）を制御すること１０７０と、を行うように構成されている。図１に関して説明されたように、データイメージ２０３はプロセス適用（Ａ１、Ａ２）のプロセスパラメータ（Ｐ１、Ｐ２）で強化される。それゆえ、プロセスパラメータ（Ｐ１、Ｐ２）は、後続のプロセス適用（Ａｎ）を動的に制御するために個別包装ユニット３０３’ごとのデータイメージ２０３内でアクセス可能であり、製造ラインを継続的に自律的に補償し、最適化することを可能にする。２次包装材料３０３の包装ユニット３０３’のためのプロセス適用（Ａｎ）は、プロセスパラメータ（Ｐｎ）及び個々の包装ユニット３０１’のプロセスパラメータ（ｐｎ）を含む制御命令に基づいて制御され得る。一例では、後者のプロセスパラメータ（ｐｎ）は、２次包装材料３０３の寸法をしかるべく調整するための後続のプロセス適用（Ａｎ）への入力として用いることができる、個々のユニット３０１’の寸法のデータを含み得る。データイメージ２０３、２０４は、配送ステップを含む、製造連鎖全体を通して、新たなデータで強化され得る。それゆえ、包装ユニット３０１’、３０３’、３０４’を製造ステップの最中にリアルタイムでそれぞれ個々に継続的に評価し、最適化することを提供することに加えて、それは、包括的なデータセットに基づく改善された製造後の分析のために提供される。これは、個々のプロセス、若しくは機械の部分に対する追跡可能性と同様に、さらなる最適化を、多数のプロセスレベル、完全な製造ライン、プロセスの集合のこのような性能で可能にする。
【0020】
図４ａは、食品用包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’のための製造プロセスを制御するための全体的方法１０００のフローチャートである。方法１０００は、機械可読識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を包装ユニットの包装材料３０１、３０２、３０３、３０４上に提供すること１０１０を含む。方法１０００は、識別子を包装ユニットの対応するデータイメージ２０１、２０２、２０３、２０４に関連付けること１０２０であって、これにより、包装材料３０１、３０２、３０３、３０４の対応する系列から製造されるべき、包装ユニットの系列のために、系列内の各包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’が、その包装材料３０１、３０２、３０３、３０４上の関連付けられた識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）によって識別可能である対応するデータイメージ２０１、２０２、２０３、２０４を有する、関連付けること１０２０、を含む。プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットに基づいて第１の包装ユニット３０１’、３０３’が製造される包装材料３０１、３０３を操作するための第１のプロセス適用（ａ１、Ａ１）のために、方法１０００は、関連付けられたデータイメージ２０１、２０３を識別するために操作対象の前記包装材料３０１、３０３上の第１の識別子（ｃ１、ｃ’３）を記録すること１０３０と、プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を、関連付けられたデータイメージに記憶すること１０４０と、を含む。第１の包装ユニット３０１’、３０３’が製造される前記包装材料３０１、３０３を操作するための後続の第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）のために、本方法は、関連付けられたデータイメージ２０１、２０３を識別するために第１の識別子（ｃ１、ｃ’３）を記録すること１０５０と、前記関連付けられたデータイメージ２０１、２０３内に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を読み出し１０６０、プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分に基づいて第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）を制御すること１０７０と、を含む。
【0021】
図３を参照すると、制御ユニット２１０は、第１及び第２のプロセス適用（ａ１、ａ２、Ａ１、Ａ２）と通信し、前記識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を含む識別子データを受信するように構成された通信インターフェース２１１を含み得る。制御ユニット２１０は、識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を、リモートサーバ上で、又はローカルにアクセス可能であり得る、メモリ２１３、２１３’内に記憶された、対応するデータイメージ２０１、２０２、２０３、２０４に関連付けるための通信インターフェース２１１に接続されたプロセッサ２１２を含み得る。それゆえ、通信インターフェース２１１は、第１のプロセス適用（ａ１、Ａ１）からの上述されたプロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を受信するように構成され得、プロセッサ２１２は、プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を、関連付けられた第１の包装ユニット３０１’、３０３’のデータイメージ２０１、２０３に記憶するように構成され得る。後続の第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）のために、プロセッサ２１２は、上述のデータイメージ２０１、２０３内に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分を読み出し、プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットの少なくとも部分に基づく前記データイメージ２０１、２０３に関連付けられた包装材料３０１、３０３の操作のための制御命令を第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）へ送信するように構成され得る。
【0022】
システム２００は、制御ユニット２１０と通信する画像検出器２１４を備え得る。画像検出器は、機械可読識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を検出するために、包装材料３０１、３０２、３０３、３０４の画像データを記録するように構成され得る。図３に概略的に示されるように、画像検出器２１４は、画像データを、識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）の画像を、データイメージ２０１、２０２、２０３、２０４ごとに一意的であるアドレスデータにデコードするように構成され得る制御ユニット２１０へ通信し得る。プロセス適用（ａｎ、Ａｎ）は画像検出器２１４と、その動作を制御するために通信し、例えば、包装材料３００上の位置識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）を画像検出器２１４の位置と合わせる。
【0023】
上述されたように、プロセスパラメータ（ｐ１、ｐ２、ｐｎ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐｎ）は、包装材料３０１、３０２、３０３、３０４の、及び／又は包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’の、及び／又は第１及び／又は第２のプロセス適用（ａ１、ａ２、Ａ１、Ａ２）の、及び／又は包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’内に充填されるべき食品の、機械的特性、及び／又は電気的特性、及び／又は化学的特性、及び／又は運動プロファイル特性を含み得る。これは、適用プロセスの数多くの側面を最適化する際に評価され、利用されるべき広範な特性を有する、包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’のデータイメージ２０１、２０１、２０３、２０４を構築することを提供する。
【0024】
プロセスパラメータ（ｐ１、ｐ２、ｐｎ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐｎ）はまた、包装材料３０１、３０２、３０３、３０４の、及び／又は包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’の画像データも含み得る。画像デート（ｄａｔｅ）は、逸脱を補償若しくは修正するか、又は影響を受けた包装ユニットを廃棄するなどの他の措置を取るために、後続の適用プロセスへの制御入力として利用することができる様々な種類の逸脱を指示し得る。
【0025】
プロセスパラメータ（ｐ１、ｐ２、ｐｎ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐｎ）は、第１及び／又は第２のプロセス適用（ａ１、ａ２、Ａ１、Ａ２）の環境の、温度、及び／又は湿度などの、環境パラメータをさらに含み得る。これは、このような環境パラメータが包装材料３０１、３０２、３０３、３０４に影響を及ぼし得るプロセス適用を最適化することを提供する。
【0026】
機械可読識別子（ｃ１、ｃ２、ｃ’３、ｃ’４）は、データ行列及びＱＲコードなどの印刷要素、並びに／或いはエンボス要素、並びに／或いはＲＦＩＤ通信において利用されるべき磁気要素及び／又は電磁気要素を含むデータパターンを含み得る。
【0027】
図４ｂは方法１０００の別のフローチャートである。第１の包装ユニット３０１’、３０３’が製造される包装材料３０１、３０３を操作するための複数のプロセス適用（ａ１、ａ２、Ａ１、Ａ２）のために、方法１０００は、関連付けられた複数のプロセスパラメータ（ｐ１、ｐ２、Ｐ１、Ｐ２）の少なくとも部分を第１の包装ユニット３０１’、３０３’のデータイメージ２０１、２０３に記憶すること１０４１を含み得る。方法１０００は、第１の包装ユニット３０１’、３０３’のデータイメージ２０１、２０３内に記憶された複数のプロセスパラメータ（ｐ１、ｐ２、Ｐ１、Ｐ２）の少なくとも部分に基づいて、複数のプロセス適用（ａ１、ａ２、Ａ１、Ａ２）の下流の、後続のプロセス適用（ａｎ、Ａｎ）を制御する１０７１ことを含み得る。それゆえ、データイメージ２０１、２０３は、例えば、以上において例示されたように、個々にカスタマイズされた方式による、包装ユニット３０１’、３０３’の後続の制御入力及び操作のために利用されるべき、多数のプロセスパラメータで強化され得る。
【0028】
方法１０００は、複数のプロセスパラメータ（ｐ１、ｐ２、Ｐ１、Ｐ２）の少なくとも部分に基づいて、仮想包装ユニットエンティティ２１５、２１６を作成すること１０８０を含み得る。包装ユニットエンティティ２１５、２１６は、上述されたようにプロセスを最適化することに関して、並びに、消費者が、例えば、タイムスタンプなどのデータを有する、食品の起点及び輸送の連鎖を見るために、仮想包装ユニット２１５、２１６の適応バージョンにアクセスし得るという最終消費者の観点から、それらの両面で、ユーザによって製造プロセスの後続の評価のためにアクセスされ得る。
【0029】
方法１００は、包装ユニット３０１’、３０２’の系列のために、第１のプロセス適用（ａ１）から、包装ユニット３０１’、３０２’の系列の関連付けられたデータイメージ２０１、２０２内に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１、ｐ’１）の第１のセットの少なくとも部分に基づいて第２のプロセス適用（ａ２）を制御すること１０７２を含み得る。それゆえ、第２のプロセス適用（ａ２）は、第２のプロセス適用（ａ２）によって操作のために受け取られる包装ユニット３０１’、３０２’ごとに継続的に最適化され得る。それゆえ、識別子（ｃ１、ｃ２）は、関連付けられたデータイメージ２０１、２０２、及びその内部に記憶されたプロセスパラメータ（ｐ１、ｐ’１）に継続的にアクセスするためにリアルタイムで記録され得る。
【0030】
方法１０００は、データイメージ２０１、２０２、２０３、２０４を、プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の第１のセットを含む所定の基準からの逸脱について監視すること１０６１を含み得る。既定の基準は、プロセスパラメータ（ｐ１、Ｐ１）の規定された閾値を含み得る。検出された逸脱に応じて異なる制御アクションが規定され得る。
【0031】
例えば、方法１０００は、このような逸脱に基づいて変更されたプロセスパラメータを含む制御命令を第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）に通信すること１０７３を含み得る。これは、第２のプロセス適用（ａ２、Ａ２）を、逸脱を補償するよう調整することを提供する。これはまた、任意の欠陥の検出を最適化することも提供する。例えば、包装ユニットのセットについて逸脱が検出された場合には、セットは、逸脱又は欠陥の起源の場所を探すための優先選別手順のために選択され得る。これは、検出された場合の逸脱のバッチ内の包装ユニットの最適化及び優先順位付けによる品質制御の促進を可能にする。異なるカテゴリ、このような包装完全性、包装品質、及び製品品質が査定され得る。完成した包装ユニット３０１’、３０２’の物理的特性、及び最終データイメージ２０１、２０２の双方からのデータが逸脱について評価され得る。例えば、データは、誤差／逸脱が、いつ、例えば、どの適用について発生したのかの情報を包含し得る。
【0032】
方法１０００は、上述されたとおりの逸脱に基づいて欠陥のカテゴリを検出するために、包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’を分析すること１０６３を含み得る。
【0033】
方法１０００は、データイメージ２０１、２０２、２０３、２０４をプロセスパラメータにおける逸脱の後続の検出１０６３のために人工知能アプリケーションに入力すること１０６２を含み得る。例によっては、物理的外観と組み合わせた、関連付けられたイメージ２０１、２０２内の包装ユニットデータの組み合わせに基づいて、このようなアプリケーションは、製造パラメータを異なるシナリオのためにどのように適応させるのかに関して訓練されてもよく、これにより、例えば、学習局面の間にシナリオから外挿することによって、パラメータをどのように認識し、発展させる／調整するのかに関するパターンを学習することができる。このようなプロセスはプロセスライン内の任意の点に適用することができる。それゆえ、関連機械のＡＩアプリケーションは、実施されたプロセスの結果を継続的に評価し、そのプロセスパラメータセットを適応させることができる。これは、上述されたように、関連付けられたデータイメージ２０１、２０２、２０３、２０４を構築することによる、個々の包装ユニット３０１’、３０２’、３０３’、３０４’の個別の追跡によって可能にされる。機械の階層が考慮されてもよい。例えば、機械は、より高いレベルにおいて、各プロセス適用を、一種の技能と類似した、能力として評価してもよく、この場合、各技能が評価され、場合によっては、全体的処理量を増大させるための最適化のために優先順位付けされてもよい。人工知能アプリケーションは機械学習ベースのモデルを含み得る。
【0034】
コンピュータプログラム製品であって、プログラムがコンピュータによって実行されたときに、コンピュータに、上述されたとおりの方法１０００のステップを実施させる命令を含む、コンピュータプログラム製品が提供される。
【0035】
【0036】
以上の説明から、したがって、本発明の様々な実施形態が説明され、示されたが、本発明はこれらに限定されず、添付の請求項において規定される主題の範囲内で他の仕方でも具体化され得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】