(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装済み消費者製品を生産するように設計された包装ライン(PL)と、
個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にグラフィカル情報をマーキングするように設計されたマーキングシステム(MS)と、
前記包装ラインおよび前記マーキングシステムを制御し、1つまたは複数の選択可能なラインレシピを記憶するように設計されたラインコントローラ(LC)とを備える包装システム(PS)であって、各ラインレシピが、前記包装ラインによって生産されることになる対応する包装済み消費者製品を定義し、各ラインレシピが、実施されたとき、対応する包装済み消費者製品が前記包装ラインによって生産されるようにし、
前記マーキングシステムが、
マーキング装置(ME)を備え、前記マーキング装置が、
前記包装ラインに沿って設けられ、受け取ったマーキングコマンドに応答して個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上にグラフィカル情報を付加するように設計された、1つまたは複数のマーキングデバイス(MD)と、
受け取ったマーキング命令に応答して前記マーキングデバイスを制御するように設計された1つまたは複数のマーキングデバイスコントローラ(MDC)とを備え、前記マーキングシステムがさらに、
1つまたは複数のマークレイアウトテンプレートを記憶するように設計された1つまたは複数のリポジトリを備えるマーキングサーバ(MSE)を備え、マークレイアウトテンプレートが、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加されることになる関連するグラフィカル情報の、ハードウェア独立の記述であり、製品独立データと、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品に製品依存データをマーキングするために指定されるプレースホルダとを含み、
前記マーキングサーバが、
生産のために前記包装ラインに割り当てられた生産バッチを表す生産バッチデータと、前記生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに必要なマークレイアウトテンプレートの関連テンプレート識別子とを受け取るように設計され、生産バッチデータが生産バッチ識別子およびラインレシピ識別子を含み、前記マーキングサーバがさらに、
前記包装ラインに割り当てられた生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに必要な、記憶済みマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータを、マーキングデバイスコントローラに提供するように設計され、
前記ラインコントローラが、
生産のために前記包装ラインに割り当てられた生産バッチを表す生産バッチデータを受け取り、
関連するマーキングデバイスコントローラに対するマーキング命令を生成するように設計され、マーキングデバイスコントローラに対するマーキング命令が、生産のために前記包装ラインに割り当てられた前記生産バッチの前記生産バッチ識別子と、生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに使用されることになる前記マーキングデバイスのマーキングデバイス識別子とを含み、前記マーキングデバイス識別子が、前記受け取った生産バッチデータ中で識別される前記ラインレシピに含まれ、
マーキングデバイスコントローラが、
前記ラインコントローラからマーキング命令を受け取り、
生産のために前記包装ラインに割り当てられた生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに必要な、記憶済みマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータを、前記マーキングサーバ中のリポジトリから取り出し、
取り出したマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータに基づいて、前記マーキングデバイスコントローラによって制御されるマーキングデバイスに対するマーキングコマンドを生成するように設計され、マーキングデバイスに対するマーキングコマンドが、実行されたとき、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品に、取り出したマークレイアウトテンプレートに含まれる製品独立データと取り出したバッチデータに含まれる製品依存データとを含むグラフィカル情報を、前記マーキングデバイスにマーキングさせるように設計され、前記製品独立データおよび前記製品依存データが、前記取り出したマークレイアウトテンプレートに従って、前記個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加される、包装システム。
【請求項２】
生産バッチデータがさらに、包装済み消費者製品識別子および包装済み消費者製品数量を含み、
前記ラインコントローラがさらに、
受け取った生産バッチデータ中で識別されるラインレシピが前記包装ライン中で実施されるようにして、前記生産バッチデータ中で識別される包装済み消費者製品が、前記生産バッチデータ中で識別される数量で生産されるように設計された、請求項1に記載の包装システム。
【請求項３】
マーキングデバイスコントローラが、生産のために前記包装ラインに割り当てられた生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに必要な記憶済みマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータを前記マーキングサーバのリポジトリから取り出すことを、
受け取ったマーキング命令中の生産バッチ識別子に基づいて前記マーキングサーバ中にクエリを出すことによって行うように設計され、
前記マーキングサーバが、応答して、前記包装ラインに割り当てられた生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに必要な記憶済みマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータをクエリ元のマーキングデバイスコントローラに提供することを、
前記受け取ったテンプレート識別子と、前記受け取った生産バッチデータと、前記受け取った生産バッチ識別子との間の関連に基づいて、前記記憶済みマークレイアウトテンプレートおよびバッチデータを前記マーキングサーバ中のリポジトリから取り出すことによって行うように設計された、請求項1または2に記載の包装システム。
【請求項４】
前記マーキングシステムによって個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加されたグラフィカル情報が、前記マーキングシステムが付加するように命令されたグラフィカル情報に対応するかどうか検証するように設計された検証システム(ＶＳ)をさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の包装システム。
【請求項５】
マーキングデバイスコントローラがさらに、
取り出したマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータに基づいて、前記検証システムに対する検証コマンドを生成するように設計され、前記検証コマンドが、実行されたとき、前記個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加されたグラフィカル情報が、前記マーキングシステムが付加するよう命令されたグラフィカル情報に対応するかどうかを、前記検証システムに検証させるように設計された、請求項4に記載の包装システム。
【請求項６】
前記検証システム(ＶＳ)がさらに、
マーキングデバイスコントローラから検証コマンドを受け取り、
前記受け取った検証コマンドを実行し、それにより、前記個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加されたグラフィカル情報が、前記マーキングシステムが付加するよう命令されたグラフィカル情報に対応するかどうか検証し、
前記個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加されたグラフィカル情報が、前記マーキングシステムが付加するよう命令されたグラフィカル情報に対応するかどうかを示す検証フィードバックを生成するように設計された、請求項5に記載の包装システム。
【請求項７】
前記ラインコントローラがさらに、
前記検証システムから検証フィードバックを受け取り、
前記個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加された前記グラフィカル情報が、前記マーキングシステムが付加するよう命令されたグラフィカル情報に対応しないときに、前記包装ラインの動作を停止するように設計された、請求項6に記載の包装システム。
【請求項８】
前記検証システムが、視覚システム、および/または、1つもしくは複数の識別デバイスを備える、請求項4から7のいずれか一項に記載の包装システム。
【請求項９】
前記ラインコントローラと協働して前記包装ラインの動作性能を監視して、リアルタイムの、かつ/または履歴的な性能分析を可能にし、履歴データベース中にログされたデータに基づいて製品トレーサビリティおよびプロセス監視機能を提供するように設計された、包装ライン監視システム(ＰＬＭＳ)をさらに備え、
マーキングデバイスコントローラがさらに、取り出したマークレイアウトテンプレートのテンプレート識別子および生産バッチデータを、トレーサビリティロギングのために前記包装ライン監視システムにダウンロードするように設計された、請求項1から8のいずれか一項に記載の包装システム。
【請求項１０】
前記ラインコントローラとマーキングデバイスコントローラのいずれかがさらに、前記検証システムからの検証フィードバックを、トレーサビリティロギングのために前記包装ライン監視システムにダウンロードするように設計された、請求項6に従属するときの、請求項9に記載の包装システム。
【請求項１１】
前記包装ラインが充填機(ＦＭ)および1つまたは複数の下流分配装置(ＤＥ)を備え、前記充填機が、1つまたは種々の食品を含む1つまたは種々のタイプの封止済みパッケージを選択的に生産するように動作可能であり、各分配装置が、個々のまたはパックごとの封止済みパッケージに対して、対応する動作を実施するように動作可能であり、前記充填機および各分配装置が、1つまたは複数の選択可能な記憶済み装置レシピを実施するように動作可能であり、前記充填機のための装置レシピが、前記充填機によって生産されることになる封止済みパッケージのタイプを定義し、分配装置のための装置レシピが、前記分配装置によって個々のまたはパックごとの封止済みパッケージに対して実施されることになる動作を定義し、ラインレシピが、実施されたとき、前記生産に関係する前記充填機および前記分配装置に、対応する装置レシピを実施させるように設計された、請求項1から10のいずれか一項に記載の包装システム。
【請求項１２】
請求項1から11のいずれか一項に記載の包装システム(ＰＳ)中で使用されるマーキングシステム(ＭＳ)。
【請求項１３】
請求項4、6、および8のいずれか一項に記載の検証システムをさらに備える、請求項12に記載のマーキングシステム(ＭＳ)。
【請求項１４】
請求項1から11のいずれか一項に記載のラインコントローラ、マーキングサーバ、およびマーキングデバイスコントローラにロード可能な、ソフトウェアモジュールであって、実行されたとき、前記ラインコントローラ、前記マーキングサーバ、および前記マーキングデバイスコントローラが請求項1から11のいずれか一項に記載のように構成されるようにするように設計された、ソフトウェアモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、消費者製品の包装に関し、詳細には、包装された消費者製品、特に、注ぐことが可能な食品などの生鮮品のマーキングに関する。以下の記述では、単なる例として、特にこのような生鮮品に言及する。
【背景技術】
【０００２】
知られているように、食品包装プラントの工場フロアでは一般に、入来する食品および包装材の保管、食品加工、食品包装、ならびにパッケージ倉庫管理を含めた、特定目的のいくつかのプロセスが実施される。注ぐことが可能な食品に関しては特に、食品包装は包装ライン中で実施され、各包装ラインは、パッケージの生産および処理のための機械および装置のアセンブリであり、パッケージを生産するための充填機と、それに続く、パッケージを処理するための、コンベヤを介して充填機に接続された下流分配装置(アキュムレータ、ストローアプリケータ、フィルムラッパ、およびダンボール詰め機など)の1つまたは複数の定義された構成とを備える。
【０００３】
このタイプのパッケージの典型的な一例は、テトラブリックアセプティック(Tetra  Brik  Aseptic)(登録商標)として知られる、液状のまたは注ぐことが可能な食品のための平行六面体形状パッケージであり、このパッケージは、包装材の積層ウェブを折って封止することによって作られる。
【０００４】
包装材は、いくつかの熱融着塑性材料層(例えばポリエチレンフィルム)で両側がカバーされた、繊維性材料(例えば紙)または鉱物充填ポリプロピレン材料で通常はできている1つまたは複数の剛化および強化基層を実質的に含む、多層シート構造を有する。UHT牛乳などの長期保存製品用の無菌パッケージの場合、包装材はまた、ガスおよび光バリア材料層、例えばアルミニウムフォイルまたはエチルビニルアルコール(EVOH)フィルムも含む。このガスおよび光バリア材料層は、熱融着塑性材料層上に重なり、そしてまた、最終的に食品と接するパッケージ内面を形成する別の熱融着塑性材料層でカバーされる。
【０００５】
この種のパッケージは全自動の充填機上で生産され、ウェブによって供給される包装材から、連続する垂直チューブが形成される。包装材は、過酸化水素水溶液などの化学滅菌剤を施すことによって滅菌され、滅菌が完了した後は、化学滅菌剤は包装材の表面から除去される(例えば加熱によって蒸発させる)。滅菌されたウェブは、閉じた滅菌環境で維持され、長手方向に折られ封止されて、垂直チューブが形成される。次いでチューブは、滅菌または滅菌処理された、注ぐことが可能な食品で下向きに満たされ、垂直経路に沿って形成ステーションに供給される。形成ステーションで、チューブは、等間隔の横断面に沿って2対の顎によってつかまれる。顎は、チューブに対して循環的かつ連続的に作用し、チューブの包装材を封止して、横方向の封止ストリップによって相互に接続されたピローパックの連続的なストリップを形成する。ピローパックは、相対的な封止ストリップを切断することによって相互から分離され、最後の折りステーションに搬送される。折りステーションで、ピローパックは機械的に折られて、完成したパッケージ、例えばほぼ平行六面体形状のパッケージとなる。
【０００６】
別法として、包装材はブランクに切断されることもあり、ブランクは、形成スピンドル上でパッケージに形成され、パッケージは、食品で満たされて封止される。このタイプのパッケージの一例は、テトラレックス(Tetra  Rex)(登録商標)として知られる、いわゆる「ゲーブルトップ(gable-top)」パッケージである。
【０００７】
旧世代の包装ラインは一般に、制御が分散され、構成フレキシビリティが乏しいかまたは全くないことさえあり、通信チャネル、ならびに自動化ソリューションおよびハードウェアが様々であり、一般に、充填機および各分配装置中でライン自動化ソフトウェアのカスタマイズを必要とする。
【０００８】
したがって、旧世代の包装ラインのための自動化および制御システムは、食品安全およびトレーサビリティとより高い生産多用途性とに対する増大し続ける市場需要を満たすのに必要とされる、フレキシビリティおよび機能性の特徴を提供することができなかった。しかし、多くのレガシー自動化および制御システムは、それらの古さにもかかわらず、それらをアップグレードするに値する貴重な機能を提供し続けており、よって、生産管理側が延長したいと思う莫大な資本投資に相当する。
【０００９】
したがって、このことに鑑みて、包装プラント自動化の進化に対するますます増大する必要性が感じられていた。特に、集中化された頑強な自動化制御、増大した構成フレキシビリティ、同じ通信チャネルならびに自動化ソリューションおよびハードウェア、充填機および分配装置中でライン自動化ソフトウェアのカスタマイズが不要であることなどの、統合ソリューションを特色とする、新世代の包装ラインに対する必要性が感じられていた。
【００１０】
本出願人名義の、参照によりその内容が本明細書に組み込まれるWO2009/083594、WO2009/083595、WO2009/083597、およびWO2009/083598に、前述の必要性を満たすことを可能にする新世代の包装システムを開示しており、この包装システムは、以下を備える。
*  充填機と、コンベヤを介して接続された1つまたは複数の下流分配装置とを備える、包装ライン。充填機は、食品を含む封止済みパッケージを生産するように動作可能であり、各分配装置は、個々のまたはグループごとの封止済みパッケージに対して、対応する動作を実施するように動作可能である。充填機および各分配装置は、1つまたは複数のソフトウェアモジュールを記憶および実行するように設計された電子制御システムを備える。
*  包装ラインの構成、通信、および制御を管理するようにプログラムされた、ラインコントローラ。ラインコントローラは、表示装置と、キーボードと、充填機および分配装置中のソフトウェアモジュールと協働するように構成されたソフトウェアアプリケーションを記憶および実行するように設計された処理システムとを備える。
*  充填機および分配装置の動作に関する基本的な視覚情報を提供するように設計された、頭上メッセージ表示装置。
*  ラインコントローラを充填機、分配装置、およびメッセージ表示装置に接続するように設計された、通信ネットワーク。
ラインコントローラ中のソフトウェアアプリケーションは、以下を備える。
*  製造フロアにおける有効な包装ライン設置、起動、および調整を低減し確実にするように設計された支持的な「プラグアンドプレイ」ツールである、ラインコンフィギュレータ。
*  生産中の包装ライン性能および製品フローを最適化するように設計されたマスタコントローラツールである、ラインコマンダ。
*  「使いやすい」包装ライン資源および材料を改良することによって生産フレキシビリティに対応するように設計された管理ツールである、レシピマネージャ。
*  コンベヤに沿った製品運搬を最適化するように設計されたツールである、コンベヤオプティマイザ。
【００１１】
包装ラインにはまた、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品に製造日および賞味期限や(バー)コードなどのグラフィカル情報をマーキングするように設計された、マーキングシステムも備わる。
【００１２】
包装ラインのための知られているマーキング装置は、例えば、EP1098265、EP1106513およびUS2009/076633に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】WO2009/083594
【特許文献２】WO2009/083595
【特許文献３】WO2009/083597
【特許文献４】WO2009/083598
【特許文献５】EP1098265
【特許文献６】EP1106513
【特許文献７】US2009/076633
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
現在市販されているマーキング装置は、より高い食品トレーサビリティとマーキング多用途性とに対する増大し続ける市場需要を満たすのに必要とされる、フレキシビリティおよび機能性の特徴を提供することができないことに、本出願人は注目した。
【００１５】
よって、本発明の目的は、この市場需要を満たすことを可能にするマーキングソリューションを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、添付の特許請求の範囲で定義されるように、本発明が包装システムに関係するという点において、本発明によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】統合包装システムの概略レイアウトを示す図である。
【図２】包装済み消費者製品の作成に関係する情報フローを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の記述は、当業者が本発明を作成および使用できるようにするために提供するものである。特許請求される本発明の範囲を逸脱することなく、実施形態に対する様々な修正が当業者にはすぐに明らかであろう。したがって、本発明は、示される実施形態に限定されるものとはせず、本発明には、本明細書に開示され添付の特許請求の範囲において定義される原理および特徴と一致する最も広い範囲が与えられることになる。
【００１９】
図1に、包装プラントにおける統合包装システムの概略レイアウトを示す。この包装システムは、上に識別した特許出願公報に記載のタイプのものであり、1つまたは複数の包装ラインを含むが、図1には包装ラインのうちの1つのみが示されており、包装ラインは、包装済み消費者製品を生産するように自動的に構成可能である。
【００２０】
包装ラインは、以下を備える。
*  充填機または充填装置、およびそれに続く1つまたは複数の下流分配装置(アキュムレータ、ストローアプリケータ、キャップアプリケータ、ハンドルアプリケータ、ダンボール詰め機、フィルムラッパ、構成スイッチ、ダイナミックスイッチ、およびパレットシステムなど)。下流分配装置は、コンベヤ  (C)を介して、相互におよび充填機  (FM)にカスケード接続される。これらは全てそれ自体で知られており、したがって詳細には述べない。特に、充填機は、1つまたは種々のタイプの封止済みパッケージを選択的に生産するように動作可能である。封止済みパッケージは、注ぐことによって封止済みパッケージ中に導入された1つまたは種々の食品を含み、少なくとも1つの剛化および強化基層と、1つまたは複数の熱融着塑性層とを含む多層シート(積層)包装材でできている。各分配装置は、入来した個々のまたはパックごとの封止済みパッケージに対して、対応する包装動作を実施するように動作可能である。
*  充填機と分配装置との間の対話を最適化して生産中の包装ライン性能および製品運搬を改善することを目指して、包装ラインの構成、通信、および制御を管理するように設計された、ラインコントローラ。
*  生産情報、装置停止、材料要求、ライン段階など、充填機および分配装置の動作に関する基本的な視覚情報を提供するように設計された、頭上メッセージ表示装置(図1には示さず)。
*  通信ネットワーク。通信ネットワークは、ラインコントローラを充填機、分配装置、およびメッセージ表示装置に接続するように設計された、スタートポロジを例えば有するスイッチベースのイーサネット（登録商標）ネットワークと、ラインコントローラをコンベヤに接続するように設計されたフィールドバス(例えばDeviceNet)ネットワークと、ラインコントローラをコンベヤ潤滑ユニットに接続するように設計されたディジタル入出力と、ラインコントローラ、充填機、分配装置、コンベヤ中のゾーンベースの安全PLC間の安全シリアル通信を提供するように設計された安全バスとを含み、それにより、統合製造システムにおける法的要件(例えば、ISO11161、顧客現場における包装ラインCEマーキング)をより容易に達成できるようにする。
【００２１】
包装システムは、単一ラインタイプ、すなわち1つの包装ラインのみを含むものであってよい。または、複数ラインタイプ、すなわち動作可能にスタンドアロンである複数の包装ライン(言い換えれば、分配装置を共有しない、それぞれに関連ラインコントローラが備わる包装ライン)を含むものであってもよい。または、複数スイッチタイプ、すなわち動作可能に協働する複数の包装ライン(言い換えれば、1つまたは複数の分配装置を共有し、それにより顧客に対するフレキシビリティおよび生産変動性を増大させるように構成された包装ライン)を含むものであってもよい。複数スイッチ包装システムでは、1段または2段制御アーキテクチャを提供することができる。1段制御アーキテクチャでは、単一の共通ラインコントローラのみが提供され、この共通ラインコントローラは、充填機と分配装置との間の対話を最適化して生産中の複数スイッチ包装システム性能および製品運搬を改善することを目指して、全ての包装ラインの構成、通信、および制御を管理するようにプログラムされる。一方、2段制御アーキテクチャでは、包装ラインごとのスレーブラインコントローラと、スレーブラインコントローラに対するマスタラインコントローラとの両方が提供される。
【００２２】
ラインコントローラは、表示パネルおよびキーボードで構成されたヒューマンマシンインタフェースと、PLCベースの制御システムとが装備された、スタンドアロンコンソールまたはキャビネットを備える。PLCベースの制御システムは、標準的な通信を介して充填機および分配装置中のローカルソフトウェアモジュールと協働して、関連する包装ラインの動作を制御および監督するように構成された、モジュール式アーキテクチャのソフトウェアアプリケーションまたはツールを記憶および実行するように設計される。
【００２３】
モジュール式アーキテクチャのソフトウェアおよび標準的なインタフェースにより、単一の装置のソフトウェア中でのどんなカスタマイズもなしに、種々の包装ライン複雑性(様々なレイアウトおよび種類の充填機および分配装置)を管理することができる。旧世代の包装ラインと比較して、これにより、充填機および分配装置中の標準的なソフトウェアを維持することができ、全てのカスタマイズされたパラメータをラインコントローラ中で収集することができる。このことの利点は、充填機および分配装置中での高レベルの標準化であり、したがってこれらの維持が容易なことである。本発明において、「ソフトウェアアプリケーション」という表現は、ユーザが実施したいと望むタスクに対して直接にコンピュータの能力を利用する、コンピュータソフトウェアの定義されたサブクラスを意味する。
【００２４】
ラインコントローラ中のソフトウェアアプリケーションは、以下を備える。
*  製造フロアにおける有効な包装ライン設置、起動、および調整を低減し確実にするように設計された支持的な「プラグアンドプレイ」ツールである、ラインコンフィギュレータ。
*  生産中の包装ライン性能および製品フローを最適化するように設計されたマスタコントローラツールである、ラインコマンダ。
*  「使いやすい」包装ライン資源および材料を改良することによって生産フレキシビリティに対応するように設計された管理ツールである、レシピマネージャ。
*  コンベヤに沿った製品運搬を最適化するように設計されたツールである、コンベヤオプティマイザ。
【００２５】
特に、ラインコンフィギュレータは、4つの異なる構成機能(すなわち機械検出、レイアウト構成、レイアウト関連付け、およびライン設定)をオペレータまたは専門技術者によって選択/実施できるようにするグラフィカルユーザインタフェースを提供するように設計された、ソフトウェアアプリケーションである。これらの全ての機能により、起動段階の間に包装ラインの「プラグアンドプレイ」機構およびフレキシブルなパラメータ化が可能になり、また、構成および調整の時間が短縮される。
【００２６】
ラインコマンダは、包装ライン性能を最適化するように、かつパッケージ運搬を制御するように設計された、ソフトウェアアプリケーションである。この機能は、パッケージへの損傷を回避するために重要であり、特に、分配装置の入口で長い列ができているせいで、または包装ラインの容量に対してパッケージ流量が多いせいで、個々のまたはパックごとの封止済みパッケージが衝突することがないようにするために、かつ無菌完全性を保証するために、重要である。特に、開始/停止ポリシは、包装ライン中の充填機と分配装置のいずれかが開始/停止した後の、充填機および分配装置の開始/停止シーケンスおよび遅延を定義し、それにより、生産の開始/停止の遷移段階の間に、いずれかの分配装置の入口において所与の値よりも長いパッケージ列が形成されないようにする。パッケージフローの調節および制御により、個々のまたはパックごとの封止済みパッケージ間でほぼ一定の距離を達成することができ、それにより、アキュムレータの放出段階中に包装ラインの容量が変化し続ける間に、パッケージが衝突すること、およびいずれかの分配装置の入口において所与の値よりも長いパッケージ列が形成されることがないようにする。
【００２７】
レシピマネージャは、ラインコントローラを介してオペレータによって選択されたラインレシピを実施するよう包装ラインを自動的に構成するように設計された、ソフトウェアアプリケーションである。この自動構成の間に、包装ライン中の充填機および個々の分配装置のセットが、包装済み消費者製品のパックの生産で協働するよう識別される。特に、包装ライン中の充填機および各分配装置は、1つまたは複数の選択可能な装置レシピを実施するように構成される。装置レシピは、対応する充填機および分配装置に記憶されており、特定の中間的な包装済み消費者製品の生産を可能にする。より詳細には、充填機のための装置レシピは、充填機によって生産されることになる封止済みパッケージのタイプを定義し、一方、分配装置のための装置レシピは、分配装置によって個々のまたはパックごとの封止済みパッケージに対して実施されることになる動作を定義する。
【００２８】
さらに詳細には、ラインレシピは、包装ラインレイアウト(パッケージ経路)(すなわち、包装済み消費者製品のパックの生産に関係することになる分配装置およびコンベヤ)、充填機および関係する分配装置によって実施されることになる装置レシピ、ならびに包装ライン自動化パラメータ(すなわち、パッケージフローを制御するために包装ライン中で使用されることになる動作パラメータ(コンベヤ速度、光電池タイミング、制御/コマンド遅延、充填機および分配装置の容量))を指定する。
【００２９】
装置レシピは、そうではなく、レシピ定義パラメータを指定する。レシピ定義パラメータは、生産されることになる個々のまたはパックごとの封止済みパッケージの特性、または実施されることになる動作を識別する。例えば、ダンボール詰め機の場合、これらのパラメータは、トレー中のパッケージパターンおよびトレーの類型を含んでよく、充填機の場合、これらのパラメータは、パッケージの体積および形状、オープニングデバイスの類型などを含んでよい。装置レシピはまた、速度、温度、圧力など、レシピ依存の動作パラメータを指定する。これらの動作パラメータは、個々のまたはパックごとの封止済みパッケージに特有であるか、またはレシピ定義パラメータによって定義される動作に特有である。
【００３０】
コンベヤオプティマイザは、包装ラインに沿ったパッケージ運搬を最適化するように設計された、ソフトウェアアプリケーションである。特に、コンベヤオプティマイザにより、オペレータは、以下の機能を選択および実行することができる。すなわち、コンベヤ設定(これによりオペレータは、充填機および分配装置の動作パラメータ以外の、ラインコントローラによって直接制御される、包装ライン中の各コンベヤの動作パラメータ(コンベヤ速度、パッケージ幅、パッケージ距離、構成スイッチパラメータ、蓄積機能など)を設定することができる)と、潤滑およびクリーニング(これによりオペレータは、コンベヤ潤滑クリーニングユニットを操作することができる)とである。
【００３１】
再び図1を参照すると、包装システムはさらに、ラインコントローラと協働して各包装ラインの動作性能を測定、分析、および最適化するように設計された、包装ライン監視システムを備える。特に、1段制御アーキテクチャを有する複数スイッチ包装システムでは、包装ライン監視システムは、共通のラインコントローラと協働するようにプログラムされ、2段制御アーキテクチャを有する複数スイッチ包装システムでは、包装ライン監視システムは、マスタラインコントローラとスレーブラインコントローラのいずれかと、またはマスタラインコントローラとスレーブラインコントローラの両方と、協働するようにプログラムされる。
【００３２】
包装ライン監視システムは、包装ライン中の充填機および分配装置の動作性能を監視し、動作装置性能をプラントフロアデータに基づいて最大化するように設計された、データ管理システムである。包装ライン監視システムはまた、動作装置性能およびプロセス挙動を分析するための強力で使いやすいツールを提供する。動作性能データは、包装ラインにおいて自動的に取り込まれてログされる。ローカル手動入力対話が、データを包括的なものにする。工場オフィスレベルへの情報配信により、リアルタイムの監督および履歴分析が可能である。包装ライン監視システムは、ダウンタイム問題を適時に識別することを通して、最適な結果を達成することを可能にする。生産性能の詳細を分析することで、クリティカルな動作中の装置が識別される。チャートおよび報告が、最も高いダウンタイムの理由を識別するためのツールとなる。
【００３３】
包装ライン監視システムによって提供される主要な特徴の1つは、パッケージトレーサビリティおよびプロセス監視機能である。グラフィカルユーザインタフェースを介して、1つまたは複数のオペレータシートを提供することができ、オペレータシートは、生産に関する紙の手書き文書の電子的な代わりである。データは、オペレータの需要があり次第入力されてもよく、または、装置イベントに基づいてシステムによって自動的に要求されてもよい。データ入力は、手動入力を介して、またはバーコードスキャナを使用して可能である。オペレータシートにログされるデータは、例えば、オペレータ生産チェック、包装ラインによって使用される材料(包装材、ストリップ、キャップ、ストローなど)、特別な生産イベント(バッチID、バッチ開始、バッチ停止など)、オペレータID、ローカルに定義されたカスタムイベントなどとすることができる。充填機においてログされたデータに基づいて、包装ライン監視システムは、性能分析を実施し、オペレータシート報告を提供する。これにより、生産中にプロセスパラメータおよびクリティカルな制御ポイントを監視することができる。プロセス監視は、機械プロセス変量に対する高度なトラブルシューティングを実行できることをもたらす。
【００３４】
包装ライン監視システムはまた、時間同期によって包括的なパッケージトレーサビリティを達成することを可能にする。実際、包装ライン監視システムは、データロギング時間を中央時間同期システムに同期させることができることをもたらし、日時決定ユニットクロックが、PLMSデータロギングシステムクロックによってローカルに同期される。
【００３５】
図2を参照すると、包装システムはさらに、以下を備える。
*  グラフィカル情報(製造日および賞味期限、製品説明、バッチID、(バー)コードなど)を、包装ラインによって生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加するように設計された、マーキングシステム。
*  個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に実際に付加されたグラフィカル情報が、マーキングシステムが付加するように命令されたグラフィカル情報に対応するかどうか検証するように設計された、検証システム。視覚システム(例えばカメラに基づく)、および/または、1つもしくは複数の識別デバイス(例えば(バー)コードリーダ)を備える。
【００３６】
特に、マーキングシステムは、包装システム中の各包装ラインにつき、以下を備える。
*  マーキング装置。このマーキング装置は以下を備える。
-  包装ラインに沿って設けられた1つまたは複数のマーキングステーション。各マーキングステーションは、受け取ったマーキングコマンドに応答してグラフィカル情報を個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に印刷するように動作可能な1つまたは複数のマーキングデバイス(インクジェットおよび/または熱転写および/またはレーザプリンタなど)と、受け取ったマーキングコマンドに応答してグラフィカル情報を空白ラベル上に印刷してから印刷済みラベルを個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加するように動作可能なラベラーとを備える。
-  受け取ったマーキング命令に応答してマーキングステーション中のマーキングデバイスを制御するように設計された、1つまたは複数のマーキングデバイスコントローラ。全てのマーキングデバイスに対して単一のマーキングデバイスコントローラが設けられてもよく、または、各マーキングステーション中のマーキングデバイスに対してマーキングデバイスコントローラが設けられてもよい。
*  マークレイアウトテンプレートを設計できるようにするオフラインソフトウェアアプリケーション/ツールである、マーキングレイアウトエディタ。各マークレイアウトテンプレートは、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に印刷すべき関連するグラフィカル情報の、ハードウェア独立の記述であり、製品独立データ(テキスト(例えば製品説明)、ピクチャ(例えば画像、描写、ロゴ、(バー)コードなど))と、プレースホルダとを含む。プレースホルダは、製造日および賞味期限やバッチIDなどの製品依存データが個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングされる間に指定されることになる。
*  マークレイアウトテンプレートを関連テンプレート識別子(例えばテンプレート名およびバージョンを含む)と共に記憶するように設計された1つまたは複数のリポジトリを備える、マーキングサーバ。全てのマークレイアウトテンプレートを記憶するための単一の共通リポジトリが設けられてもよく、または、関連する一群のマークレイアウトテンプレートを記憶するようにそれぞれが設計された、いくつかの分散リポジトリが設けられてもよい。マーキングサーバはさらに、後でより詳細に述べるように、包装システムの製造実行システムと、かつマーキングステーション中のマーキングデバイスコントローラと、データを交換するように設計される。
【００３７】
図2にはさらに、新しい生産注文が受け取られた個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品のマーキングに関係する情報フローを、矢印で示す。
【００３８】
図2に示すように、製造実行システムは、以下のタスクを実施するように設計される。
*  製品作成。この間に、製造実行システムは、材料と作業プロセスの組合せの結果である要求された包装済み消費者製品を生産するのに必要な、中間包装製品、材料、およびプロセス(ラインコントローラに記憶されたラインレシピ)を、製品クリエータと呼ばれるソフトウェアモジュールを介して決定する。マークレイアウトテンプレートは、構成要素の1つであり、製品プロパティとして手動で挿入されるレイアウトテンプレート名を介して、関連する包装済み消費者製品にリンクされる。
*  注文処理。この間に、製造実行システムは、要求された包装済み消費者製品の生産を生産バッチに分割する。各生産バッチは、関連する一意の識別子によって識別され、生産のために包装ラインに割り当てられる。
*  生産送達。この間に、製造実行システムは、生産スケジューリングの目的でラインコントローラと通信し、マーキングの目的でマーキングサーバと通信する。特に、生産送達の間、製造実行システムは、以下の動作を実施する。
-  生産のために包装ラインに割り当てられた生産バッチを表す生産バッチデータを、包装ライン中のラインコントローラに、かつマーキングサーバにダウンロードする。生産バッチデータは以下を含む。
>  一般生産データ(以下を含む)
-  生産バッチ識別子(BatchID)
-  包装済み消費者製品識別子(ProductID)
-  包装済み消費者製品数量
>  生産段階データ(以下を含む)
-  ラインレシピ識別子(LCRecipeID)
-  各生産段階との間で入力/出力される材料の材料識別子(MaterialID)
-  生産バッチ中に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに使用されることになるマークレイアウトテンプレートのテンプレート識別子を、マーキングサーバにダウンロードする。
【００３９】
マーキングサーバは、以下を行うように設計される。
*  生産のために包装ラインに割り当てられた生産バッチを表す生産バッチデータと、生産のために包装ラインに割り当てられた生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに使用されることになるマークレイアウトテンプレートの関連テンプレート識別子とを、製造実行システムから受け取る。生産バッチデータは、生産バッチ識別子、包装済み消費者製品識別子、包装済み消費者製品数量、およびラインレシピ識別子を含む。
*  生産のために包装ラインに割り当てられた生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに使用されることになる記憶済みマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータを求めるクエリを、マーキングデバイスコントローラから受け取る。クエリは、生産バッチ識別子を含む。
*  応答して、要求された記憶済みマークレイアウトテンプレートおよび関連する生産バッチデータを、クエリ元のマーキングデバイスコントローラに提供する。記憶済みマークレイアウトテンプレートは、受け取ったテンプレート識別子と、生産バッチデータと、生産バッチ識別子との間の関連に基づいて、マーキングサーバ中のリポジトリから識別されて取り出される。
【００４０】
ラインコントローラは、製造実行システムからのグラフィカル情報が個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に印刷されるように、生産と同期して、関連する包装ライン中のマーキング装置を自動的に構成するようにプログラムされる。
【００４１】
特に、ラインコントローラは、以下を行うようにプログラムされる。
*  生産のために包装ラインに割り当てられた生産バッチを表す生産バッチデータを、製造実行システムから受け取る。
*  受け取った生産バッチデータ中で識別されるラインレシピが、関連する包装ライン中で実施されるようにして、生産バッチデータ中で識別される包装済み消費者製品を、生産バッチデータ中で識別される数量で生産する。
*  関連するマーキングデバイスコントローラに対するマーキング命令を生成する。マーキングデバイスコントローラに対するマーキング命令は、包装ラインに割り当てられた生産バッチの生産バッチ識別子と、マーキングデバイス識別子とを含む。マーキングデバイス識別子は、受け取った生産バッチデータ中で識別されるラインレシピに含まれる。マーキングデバイス識別子は、生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに使用されることになるマーキングデバイスを識別するものであり、特に、使用されるマーキングデバイスのインターネットプロトコル(IP)アドレスである。
【００４２】
マーキングデバイスコントローラは、以下を行うようにプログラムされる。
*  関連するラインコントローラからのマーキング命令と、生産バッチの生産が開始することを示す手動または自動生成されたトリガ信号とを受け取る。
*  トリガ信号を受け取ると、生産のために関連する包装ラインに割り当てられた生産バッチの間に生産された個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にマーキングするのに必要なマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータを、マーキングサーバ中のリポジトリから取り出す。この取出しは、受け取ったマーキング命令中の生産バッチ識別子に基づいて、マーキングサーバ中への適切なクエリを介して実施される。
*  取り出したマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータに基づいて、マーキングデバイスコントローラによって制御されるマーキングデバイスに対するマーキングコマンドを生成する。マーキングデバイスに対するマーキングコマンドは、マーキングデバイスに、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品にグラフィカル情報をマーキングさせるように設計される。グラフィカル情報は、取り出したマークレイアウトテンプレートに含まれる製品独立データと、取り出したバッチデータに含まれる製品依存データとを含む。製品独立データおよび製品依存データは、取り出したマークレイアウトテンプレートに従って、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加される。
【００４３】
マーキングデバイスコントローラはさらに、以下を行うようにプログラムされる。
*  取り出したマークレイアウトテンプレートおよび生産バッチデータに基づいて、検証システムに対する適切な検証コマンドを生成する。検証コマンドは、実行されたとき、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に実際に付加されたグラフィカル情報が、マーキングシステムが付加するよう命令されたグラフィカル情報に対応するかどうか、特に、グラフィカル情報が、関連するマークレイアウトテンプレートに従って個々のまたはパックごとの封止済みパッケージ上に印刷された製品独立データおよび製品依存データを含むかどうかを、検証システムに検証させるように設計される。
*  取り出したマークレイアウトテンプレートのテンプレート識別子および生産バッチデータを、トレーサビリティロギングのために包装ライン監視システムにダウンロードする。
【００４４】
検証システムはさらに、以下を行うように設計される。
*  マーキングデバイスコントローラから検証コマンドを受け取る。
*  受け取った検証コマンドを実行し、それにより、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加されたグラフィカル情報が、マーキングシステムが付加するよう命令されたグラフィカル情報に対応するかどうか検証する。
*  関連するラインコントローラへの、かつ適切な場合には、関連するマーキングデバイスコントローラへの、検証フィードバックを生成する。検証フィードバックは、個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加されたグラフィカル情報が、マーキングシステムが付加するよう命令されたグラフィカル情報に対応するかどうかを示す。
【００４５】
ラインコントローラはさらに、以下を行うように設計される。
*  関連する検証システムから検証フィードバックを受け取る。
*  個々のまたはパックごとの包装済み消費者製品上に付加されたグラフィカル情報が、マーキングシステムが付加するよう命令されたグラフィカル情報に対応しないとき、関連する包装ラインの動作を停止する。
*  受け取った検証フィードバックを、トレーサビリティロギングのために包装ライン監視システムにダウンロードする。別法として、この動作は、検証システムから検証フィードバックを受け取るように設計されたマーキングデバイスコントローラによって実施されてもよい。
【図１】
0005824059.tif 000002
【図２】
0005824059.tif 000003