用于生产一种产品的方法和自动设备 【技术领域】
本发明涉及一种用于生产一种产品的方法。
本发明特别适用于一种香烟自动生产设备中，以下仅以香烟自动生产设备为例进行详细描述。背景技术
目前所用的香烟自动生产设备在机械和电子方面是特别复杂的。近年来，常规的带有由一个主马达提供动力的机构的驱动设备已被多个独立的驱动设备取代，所有这些独立的驱动设备相互之间是同步的；另外，为了提高产品质量，在产品直接控制(例如利用电视摄像机进行光学校验)与过程控制(例如利用热传感器对热封地温度控制、对包装材料供给的控制等)中已引入了日趋完善的校验手段。
由于目前在自动设备控制中大量使用电子技术，因此这些都影响到机械装置(即，设备的机械部分)和电子装置(即，设备的电子部分)，对于机械装置来说，尽管所需的程度比以前低但是仍然是必需的，不仅在对设备进行安装和测试时必须使设备的机械装置和电子装置能够实现其功能，而且在接下来的生产阶段(即使在一个很小的程度上)中也必须使设备的机械装置和电子装置能够实现其功能，例如当改变产品、同时改变原材料性质时或者在日常维修或修理过程中。
电子装置的操作包括利用一种操作者界面(或所谓的“HMI”装置)使应用程序(整体上控制该设备)和各个工位控制程序(控制该设备的各个部分)初始化和/或得到设置，操作者界面的特征在于包括一个用于显示设备状态和操作的屏幕以及一个用于接收操作者指令的输入装置(通常为一个键盘和/或指示器)。特别是，操作者能够通过对各种监控和/或调节对象的控制来利用操作者界面对设备进行设置，利用这些监控和/或调节对象来显示设备的状态和操作情况，使操作者能够根据需要安装和配置该设备。
在已知香烟自动生产设备的操作者界面上，多个调节和监控对象是由带有相关字符串的字母组合表示的，所有调节和监控对象的目录显示在操作者界面屏幕上，即使对于一个技术熟练的操作者来说，也必须仔细地在屏幕上进行滚动搜索以安全地选择所需的调节或监控对象。因此这需要大量的时间，并且由于字符串比较相似类似而容易出错，因此可能会出现错误，而且在操作者培训方面需要较长的时间和花费较高的成本，操作者必须在设备的结构方面具有全面的认识。发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种能够克服上述缺点、成本低且易于实施的产品生产方法。
根据本发明，本发明提供一种用于在一个自动设备上生产一种产品的方法；所述自动设备包括一套调节和/或监控对象以及一个带有一个显示屏幕的操作者界面；其特征在于，所述方法包括下列步骤：确定第一组所述调节和/或监控对象，其中所包括的对象数量较少且是频繁使用的；以及利用相应的图标将在所述第一组中的至少一些对象显示在所述屏幕上，每一个图标都与一个背景简要图象相联系，所述背景简要图象示出了相关对象在发挥实际作用的区域中的功能。
本发明还涉及一种产品自动生产设备。
根据本发明，本发明提供一种用于生产一种产品的自动设备；所述自动设备包括包括一套调节和/或监控对象以及一个带有一个显示屏幕的操作者界面；其特征在于，所述设备包括用于确定第一组所述调节和/或监控对象的界面装置，在所述第一组中所包括的对象数量较少且是频繁使用的；以及可利用相应的图标将在所述第一组中的至少一些对象显示在所述屏幕上的显示装置，每一个图标都与一个背景简要图象相联系，所述背景简要图象示出了相关对象在发挥实际作用的区域中的功能。附图说明
下面将参照附图结合示例对本发明的非限定性实施例进行描述，在附图中：
图1是表示一个用于包装香烟盒以及能够实施本发明所涉及方法的自动设备的示意性透视图；
图2是图1中所示设备中的一个控制单元和界面装置的框图；
图3是图2中所示控制单元通信系统的一个框图；
图4、图5和图6示出了图2中控制单元屏幕显示的各种布置形式；
图7示出了图2中所示控制单元屏幕显示的另一种布置形式；
图8至图16示出了图2中所示控制单元屏幕显示的各种照片。具体实施方式
在图1中，附图标号1整体地标示了一个已知的用于将多个香烟盒2包装在相应的透明塑料片材3中的自动设备(特别是，由G.D.S.P.A.所生产的一种C800设备)。
设备1包括一个用于将香烟盒2输送到一个带式输送装置5上的输入传送装置或星形轮4，带式输送装置5又将香烟盒2与相应的片材3一起供给到一个包装轮6上，片材3在包装轮6上被包裹在相应的香烟盒2周围以形成管式包装，可利用一种横向热封使所述管式包装密封。所述管式包装从轮6被输送到一个带式输送装置7上并沿着一个路径被供给，片材3沿着所述路径被制成包裹在香烟盒2周围的最终包装并利用端部热封使所述最终包装密封。包装在相应片材3中的香烟盒2从带式输送装置7被输送到一个干燥输送装置8上，接着被供给到随后一个用于生产纸盒的自动设备中(图1中未示出)。
设备1包括多个已知的用于产品直接控制(例如利用电视摄像机进行光学校验)与过程控制(例如利用热传感器对热封的温度控制、对包装材料供给的控制等)和/或用于设置与调节所述设备1中操作装置的结构设定数值(例如，对包装材料连接板位置的调节、对热封装置的温度调节等)的调节和/或监控对象9(示意性地示出)。
如图2中所示，设备1包括一个控制单元10，控制单元与一个界面装置(或所谓的“HMI”)11相连以使操作者能够与控制单元10进行信息交流，控制单元10还与一个数据传输网络12(通常利用快速以太网技术)相连以使控制单元10能够与其它多个自动设备13(例如，一个香烟制造设备、一个香烟包装设备、一个纸盒生产设备、中间存储装置等)交换信息和/或指令。
界面装置11包括一个工业用个人电脑14；一个输入装置15(通常为一个键盘和/或指示器)，操作者利用该输入装置15能够为控制单元10提供指令；以及一个屏幕16，控制单元10可通过该屏幕16来显示信息。在一个优选实施例中，屏幕还包括一个能够简化操作者输入指令操作的触摸屏以取代输入装置15。
在一个优选实施例中，界面装置11是由设备1和其它在传输网络12上互连的设备13共享的，以使操作者能够利用输入装置15从一个包括可用设备1、13的目录中选择让设备1或设备13工作。
个人电脑14包括界面软件17(图3中示意性地示出)，利用界面软件17能够使设备1的控制单元10与操作者之间建立联系。界面软件17包括一个数据库18，数据库18中包含关于设备1的多个数据和参数(状态、产量、废品量、警示等)；一种用于获取和存储数据库18中的现场数据并根据数据库18中的数据将参数输入到控制单元10中的数据通信协议19；以及显示软件20，显示软件20是一个用于监控屏幕16上的数据或利用输入装置15修正参数的智能图形软件包。显示软件20包括被引导的可视交互项(guided visual interaction items)，以便能够即时且直观地读取数据库18中的数据，并且通过一个传输库21将显示软件20与数据库18联系在一起，或者通过一个传输库22将显示软件20直接与控制单元10联系在一起。
显示软件20通常利用传输库21来与数据库18进行对话以及交换关于对设备1控制和/或监控的信息，并且利用传输库22来与控制单元10进行直接对话并交换那些严格地受时间条件限制的信息(例如用于显示设备角度的信息)。在数据通信协议19和显示软件20之间设置数据库18能够使通向/来自控制单元10的数据和参数与它们相应的图象表示数据项或图象修正数据项(后面将详细描述)分开，从而能够以可用于终端用户的常规数据项(例如，速度、总生产量、总废品量、当前警示等)的形式显示关于一个特定设备或特定控制器的信息，并且与它们的具体实现形式无关。
如图2中所示，屏幕16通常被分成一个顶部23和一个底部24。顶部23(所谓的“警示标识”)始终以文字形式显示设备警示；而底部24可根据设备1的操作条件和/或操作者要求来改变，并且能够以图形或文字的形式示出所要求的具体细节。
图4示出了屏幕16顶部23的一种可采用的显示布置形式，其中顶部23包括一个停机警示显示部分25；一个警告显示部分26(例如纸卷用完)；一个当前移动数目显示部分27；一个数据和时间显示部分28；一个生产中产品名称显示部分29；以及多个按键30。
利用界面装置11中的屏幕16的底部24(例如在图7中所示的)能够使操作者控制在设备1上的调节和/或监控对象9。
调节和/或监控对象9在整体上被分成一个第一组和一个第二组，在第一组中包括会对香烟盒2造成直接影响的频繁使用的对象9；在第二组中包括不会对香烟盒2造成直接影响的相对很少使用的对象9(通常在出现严重故障或修理的情况下)。在第一组中的对象9是由负责设备1正常操作的普通操作者使用的，而在第二组中的对象9是由技术比较熟练的操作者和设备1的修理和/维修人员专门使用的。例如，设备1可包括超过五百个调节和/或监控对象9，其中属于第一组中的对象数量仅在五十个至一百个之间。
对于屏幕16的底部24，操作者可在一种与已知自动设备上当前所用的并且为技术比较熟练的操作者专用的相同的文字显示形式和一种普通操作者易于使用的直观图形显示形式之间选择。因此，在一个优选实施例中，可以文字形式和图形形式显示在第一组中的对象9，而对于在第二组中的对象9却仅能够以文字形式来显示。
在另一个实施例中，在第一组和第二组中的对象9都以图形的形式来显示，但在第一组中所显示的对象9始终不同于在第二组中所显示的对象9以适应于用户的能力而显示。
如图7中所示，在第一组中以图形形式所显示的调节和/或监控对象9由相应的图标31表示，每一个对象都与一个背景简要图象32相关联以表示相关对象9在发挥实际作用的区域中的功能。每一个图标31都以一个图的形式表示，并且没有写明和说明相应对象9的功能，或者被分配给一个相应的字符串。在一个可用的实施例中，图标31可被制成动画的形式以给出一个更能说明相应对象9功能的主题。在一个优选实施例中，所有在第一组中能够实现相同功能的调节和/或监控对象9都被分配给相同类型的图标。在特殊情况下，相同的图标31可指定两个或多个具有类似功能和/或效果的对象9。
为了能够即时地将每一个图标31与相应对象9在设备1上的位置和/或功能联系起来，将多个背景简要图象32存储在界面装置11中，每一个背景简要图象32具有各自相应的详细程度并且每一个背景简要图象32都能够使一组相应的图标31同时显示，每一个相关对象9在发挥实际作用的区域中与一个背景简要图象32联系在一起。
背景简要图象32被排列成一种带有不同级别的树状结构，每一个背景简要图象32都具有一个相应的详细程度，并且操作者可利用已知的超文本导航手段选择其中任何一些可用的背景简要图象32。在一个优选实施例中，为了给出一个更能说明图标31功能的主题，图标31仅与所能够给出的最小详细程度的背景简要图象32(即，最小的规格或放大的要素)一起被显示。
简要图象32的树状结构使操作者能够在两种不同类型的背景简要图象32之间进行选择，两种不同类型的背景简要图象32为设备1的简要图象32a(图8至图13)或香烟盒2的简要图象32b(图7、图14、图15、图16)。设备1的简要图象32a是一个表示设备1中的至少一部分的简要图象，并且简要图象32a与图标31联系以使每一个图标31在相应对象9的实际位置处叠加在图象32a上。一个香烟盒2的简要图象32b是一个表示香烟盒2中至少一部分的简要图象，并且每一个简要图象32b与图标31联系以示出香烟盒2中受到相应对象9影响的部分。
换言之，设备1的简要图象32a是整个设备1或其中一部分的图象，每一个图标31与简要图象32a结合，每一个图标31在相应对象9的实际位置处与简要图象32a联系在一起，而一个香烟盒2的简要图象32b是整个香烟盒2或其中一部分的图象，每一个图标31与简要图象32b结合，每一个图标31在相应对象9发挥实际作用的区域中与简要图象32b联系在一起。
应该指出的是，一个普通的操作者即使在没有关于设备1结构的详细知识的情况下也可通过将图标31与一个香烟盒2的简要图象32b联系起来，从而立即看出在与一个特定图标31相关的对象9对香烟盒2造成的实际影响，这样使不太熟练的操作者也能够对设备1进行操控以获得具有所需特征的香烟盒2。
因此可容易地使用界面装置11并且对于一个不太熟练的操作者来说也不会出现误操作的问题，利用图标31非常有助于他们对在第一组中的对象9的功能和使用的理解。
根据传送给操作者的信息，背景简要图象32可是两维的或三维的，并且可利用数字化摄影或利用CAD图象模拟来形成背景简要图象32。特别是，三维图象是利用CAD类型工具制成的关于设备1或香烟盒2的实体三维模型。为了显示三维背景简要图象32的任何隐蔽部分，操作者可使这些图象转动或者利用已知的显示工具去除其中某些部分。最后，操作者可对每一个背景简要图象32进行放大和缩小以显示一个特定的部分。
在一个优选实施例中，表示设备1的简要图象32a整体上是利用“绘制”CAD类型文件所形成的三维图象；并且为了易于读取，在简要图象32a中，设备1的不同部分用不同的颜色表示。
操作者利用输入装置15能够浏览并选择各种背景简要图象32中的一个，接着选择一个特定的图标31以显示一个相应的窗口33，窗口33包括相关的调节和/或监控对象9的操作细节。操作细节显然取决于所述对象9的类型并且通常被分成用于显示一个监控对象9状态的显示部分以及用于接收一个指令以改变一个调节对象9的相应调节参数的调节部分。在窗口33中所示的操作细节也可被制成动画以示出与相应图标31相关的调节和/或监控对象对香烟盒2造成的影响。
用户信号相当频繁地产生在香烟自动生产设备上。这些信号都以文字的形式详细地列在屏幕16的顶部23中，并且这些信号涉及警告信号(即，需要操作者干涉但不会导致设备停机的情况(通常仅是清洁或检查))或者错误信号(即，导致设备停机并且需要操作者立刻干涉的情况(通常是材料供给的堵塞))。作为对警告信号或错误信号的响应，操作者可利用输入装置15浏览并选择各种背景简要图象32中的一个；或者界面装置11可自动且独立地在屏幕16上显示最适于响应该信号的简要图象32。
通常需要在香烟自动生产设备上进行日常维修以防止错误或故障的出现。为了使其更容易，界面装置11也可以图象的方式显示一个与维修对象相应的图标34并且通知操作者必须在设备1的一个特定部分处进行一种特定的维修工作。特别是，一个维修图标34通常与设备1的一个背景简要图象32a结合使用并且与设备1中需要实际维修的部分联系在一起(即，叠加在其上)。一个维修图标34以预定的期限或者响应于信号或重复出现的故障信号(例如，在设备的一个特定部分处出现频繁的堵塞表示需要清洁)显示在屏幕16上。或者，可根据操作者的要求将一个维修图标34显示在屏幕16上以表示设定的需要进行维修工作的期限。
界面装置11也可以图象的形式显示一个对应于一个求助对象的图标35并且指示操作者如何在设备1上进行一种给定的工作(例如解决一个给定的问题)。当一个问题出现在设备1上时自动地显示图标35，并且当该图标35被选择时，为操作者提供所有必须了解的情况以使操作者能够利用多媒体工具完成一个给定的工作，所述多媒体工具例如包括照片、一个说明电影和/或一系列可自学的文本。
图5和图6示出了屏幕16底部24的有助于操作者的可用布置形式。特别是，部分24包括一个工作说明部分36；一个用于示出照片和/或文件的部分37；一个文字显示部分38；一个部分代码显示部分39；以及按键40。
图8至16示出了界面装置11所屏幕16上的显示信息情况的照片，其中每一个照片都清楚地示出了在顶部23中的设备警示文字显示情况以及在底部24中的图象显示情况。
如图7中所示，底部24包括一个用于显示一个背景简要图象32的中心部分，所述中心部分的三个侧边分别为一个用于显示特定各组图标31和/或特定信息的带有按键41的底部、一个用于浏览简要图象32并选择是让设备1或设备13中的哪一个工作的带有按键42的左侧部分以及一个用于显示设备1、13操作状态的带有窗口43的右侧部分。窗口43和按键42是固定的，无论在中心部分中示出的信息处于什么显示状态，而按键41则是根据中心部分显示而变化。
图8整体地示出了设备1的一个三维背景简要图象32a，其中操作者已经进一步选择了包装轮6的另一个背景简要图象32a(由在简要图象32a中的中心圆所示)；以及图9以照片的形式示出了包装轮6区域的一个三维背景简要图象32a。
图10以照片的形式示出了包装轮6区域的一个三维背景简要图象32a，其中表示了三个涉及与包装轮6相互配合的三个侧面密封装置操作温度的图标32。所示的位于右侧的图标31还具有相应的窗口33，窗口33具有用于监控各个密封装置操作温度的显示部分以及用于调节所述操作温度的调节部分。
图11以照片的形式示出了包装轮6区域的一个三维背景简要图象32a，其中表示了一个维修图标34和相关的窗口33，窗口33示出了用于对包装轮6的密封装置进行清洁的期限。
图12以照片的形式示出了干燥输送装置8区域的一个三维背景简要图象32a，其中示出了三个带有相应三个窗口33的图标31，图标31对应于与干燥输送装置8相互配合的控制装置和废品排出装置。
图13以照片的形式示出了干燥输送装置8区域的一个三维背景简要图象32a，其中示出了三个带有相应三个窗口33的图标31，图标31对应于与干燥输送装置8相互配合的旁路加热元件。
图14以照片的形式示出了一个完整香烟盒2的一个三维背景简要图象32b，其中示出了六个图标，这些图标是关于密封装置的工作温度和包装材料片材3的各部分的重叠尺寸。
图15以照片的形式示出了一个完整香烟盒2的一个三维背景简要图象32b，其中示出了三个对应于与包装轮6相互配合的三个侧面密封装置操作温度的图标31。所示的位于右侧的图标31还具有相应的窗口33，窗口33具有用于监控各个密封装置操作温度的显示部分以及用于调节所述操作温度的调节部分。
可以看出，图10中的三个图标31与图15中的三个是相同的并且对应于三个对象9以监控和调节包装轮6的侧面密封装置操作温度。在图10中所显示的三个图标31叠加在设备1的相应对象9的实际位置处，而在图15中所显示的三个图标31与香烟盒2中受到相应对象9影响的部分(即，侧面密封装置)联系在一起。
图16示出了一个对应于包装材料片材3的重叠尺寸的图标31以及相应的窗口33，窗口33具有用于监控的显示部分和用于调节重叠尺寸的调节部分。
在一个未示出的优选实施例中，界面装置11还包括一个用于解决设备1上的常见问题的帮助部分。根据用户利用输入装置15对帮助部分的选择，屏幕16的底部24显示一系列诊断图象，每一个表示设备1和/或香烟盒2上的一个特定问题所造成的影响。例如，为了说明侧面密封装置的过热，相应的图象示出了一个带有皱缩的侧面密封边的香烟盒2。根据所选择的一个特定诊断图象，提供对该问题的说明以及可能导致的后果，并且以目录的形式列出能够解决该问题所采用的具体步骤。按照能够成功执行的降序方式列出所述目录，并且可仅以字符串的形式或者与图象、照片或动画一起详细地列出该步骤目录，所述动画还可带有声音。
这样，即使是一个对设备1几乎没有什么操作经验的操作者也可通过简单地观察从设备1中脱落的香烟盒2来诊断并解决常见问题。
最后，在一个未示出的优选实施例中，界面装置11还包括一个生产能力检验显示部分，其中示出当前的工作班次、目标生产量、当前生产量、预计的班次最终产量以及当前的废品量。上述这些数据是利用香烟盒2的数量的形式表示的(即，在设备1上所生产的产品数量)并且同时以数字的形式和用于快速比对的条形图显示。预计的班次最终产量是根据对先前班次的产量的统计或者对当前班次产量的预测来确定的。
因此，操作者无需了解设备1所实际工作情况也能够对设备1进行操控以改变香烟盒2的特征。即，操作者利用香烟盒2的背景简要图象32b甚至能够在不知道设备1实际上如何产生这些变化的情况下很容易地改变香烟盒2的特征。