不久之前，加工和包装功能之间的更大整合部分被视为一种新兴趋势，部分被视为一种有趣的可能性——一个有趣的“如果”即将出现。然而，焦点越来越不再是是否，而是何时以及如何。
至于何时，至少有一部分答案是明确的。制药行业受到的影响最为直接。加州的“电子血统”法(SB 1307)将于2015年1月1日生效，该法律规定，该州销售的50%的药品将服从单位、案例和托盘系列化，其余药品将在一年后服从这些要求。批发商被要求在2016年7月1日之前遵守规定，该州的药房在2017年7月1日之前遵守规定。由于加州是世界上最大的市场之一，制造商不能忽视加州的要求。
在联邦一级也有活动。作为对一系列高度曝光的污染事件的回应，山姆大叔也发出了自己的声音，主要是通过2007年的两项法律。这些是食品和药物管理局(FDA)修正案和联邦食品、药物和化妆品法案。同时，他们对药品、食品和其他商品的文件和跟踪要求也越来越严格。消费者安全监管的热情可能会因华盛顿的政治气候而起起落落，但鉴于这些产品会影响所有美国人的日常生活，很难想象它们会大幅回落。此外，欧洲和巴西等其他大型市场也在加强文档和可追溯性要求。
roger Brisso是密尔沃基供应商罗克韦尔自动化公司流程OEM业务的全球项目经理，他这样总结了这些和其他监管举措的累积结果:“事实上现在对于许多类型的产品,当你卖东西,你必须能够文档所有进入到消费者,我认为你将会看到这些需求得到的手抓得越来越紧,尤其是在人们消费。”
佐治亚州Alpharetta自动化供应商西门子工业公司包装业务发展经理David Kirklen说。,他。“随着食品安全要求的提高，以及需要知道生产完成后产品的去向，跟踪和优化的能力是全球的发展方向。在不久的将来，这两个部门的合作将是至关重要的。”
这两种功能之间的交流并不新鲜，但正如Kirken所指出的，在过去，“这两个领域的互动主要包括发送离散信号，以提醒下游包装设备在过程中可能出现的中断，可能需要增加、减少或停止动作。”他表示，这种情况正在向更加复杂和动态的情况转变，这将增强“生产商不仅控制整个过程的能力，而且还能获得实时反馈，以实施更改，增加正常运行时间，消除浪费，甚至节约能源。”
控制的复杂性
弗吉尼亚州雷德福市Kollmorgen公司的运动系统和相关产品供应商的包装垂直市场经理Andy Hansbrough说，要实现这一目标，需要“在每台机器内部，从机器到机器，从每台机器到工厂控制进行严格的同步控制。”在数量、机器对机器处理速度、产品转换、更严格的温度控制、机器对机器配置和合并生产线等方面的灵活生产要求都提高了控制的复杂性。”
他认为，处理这种复杂性需要比传统可编程逻辑控制器(plc)提供更多的能力。他倾向于“软plc”，即结合国际电工委员会颁布的IEC 61131-3标准的软件系统，允许在工业个人电脑(ipc)或可编程自动化控制器(PACs)上使用五种主要语言编程。在其他优点中，“这些设计通过极大地简化和缩短设计过程来解决日益增加的复杂性，从而可以快速和容易地建造和/或更换线路。”软件中的内置模拟器能够模拟每个机器和运动元素之间的交互，这大大提高了迭代设计的能力。”
与Hansbrough一样，Joe Martin认为，基于pc的控制在即将到来的更大集成时代将发挥关键作用。他是明尼苏达州伯恩斯维尔的Beckhoff自动化有限责任公司的包装和转换经理。自动化供应商，注意到“基于pc的控制正在通过将以前的分段控制架构分解为更集中的解决方案，促进处理和包装的融合。有了带有自动化软件的现代工业PC，单块控制硬件就可以覆盖更多的机器部件，甚至可以控制多台机器，从加工到包装。”
通过传统的硬件PLC方法，他指出，通常需要利用多个PLC，然后“添加昂贵的卡片，例如运动等功能，并且依赖于也需要编程的智能驱动器。这可能导致多重和繁琐的系统在多个主控制器之间具有复杂的握手例程。他们需要更多专家程序员为各种硬件控制设备进行，并且更难调试和排除故障。“
他继续断言，“将智能从尽可能多的设备中移除，特别是从驱动器中移除，并将逻辑、运动、人机界面(HMI)等集中到一个强大的控制中心中，绝对是更可持续的。”基于pc的编程可以通过在软件中更快、更经济地添加功能来降低工程部门的负担。”
Martin预测，处理和封装“将一起推进到一个在IPC上运行的流线型集成系统中。”这将简化通信和协调，因为整个线路中只有一个主控制器管理从设备的功能。“通过消除故障点，提高运行时间，促进更快的转换，提高性能，从而获得更高的吞吐量，以及其他好处。”
收敛
Rockwell的Brisso术语这种简化和综合的方法“融合”，并看到了整个过程/包装世界中的发生，但通常在增量步骤中。不令人惊讶的是，他有利于罗克韦尔的多学科控制器和Logix平台提供了一个共同控制，编程和通信环境的问题。“配建围绕一个网络基础设施的EtherNet / IP，您可以无缝地从包装机和工艺垫木进入空间的处理侧单个操作员接口通信和卷起的信息，或对服务器收集的所有数据结合这一点，可用于植物广泛的优化。它还有助于植物级访问及时诊断信息。
布里索认为:“以前可以接受的解决方案是有两个独立的控制系统，一个用于工艺，一个用于包装，这是一种过时的做法，因为一组人和一组产品可以同时做这两件事。”他补充说，考虑到集成方法有可能减少硬件、软件、编程、培训和备件成本，以及获得新设备、新应用程序或整个新生产线并更快运行所带来的利润，这种方法已经过时，而且成本高得不必要。
Brisso不需要向Fargo自动化公司宣传更大的流程/包装集成的好处，Fargo自动化公司是一家为制药和医疗设备行业设计和建造包装线和包装机械的公司，它已经是Fargo自动化工具包的一部分。该公司已经标准化了罗克韦尔控制器和Logix平台来帮助实现这一目标。
“对于这些公司(Fargo的客户)，对产品完整性验证的需求已经非常大，而且还在增加，”Fargo的发言人达斯汀•汉森(Dustin Hanson)说。“整合让这变得更容易。”他以Fargo的一个应用程序为例。
“一些生物科学公司把他们的批量控制得非常小。他们想把这些地块隔离起来，以确保地块的完整性。他们只会将一个批次发送到包装，并将该批次信息直接上传到MES(制造执行系统)。我们的包装系统实时连接MES中的数据，并将其拉至机器水平。”
汉森说，这些数据可能包括这样的信息:在这个小批量中，八种产品中只有七种是可接受的。“然后，我们的系统将只包装这7种好产品。同样，更新后的实时信息也会被加载到打印队列中。这是我们通过增加标准化和集成而获得的能力的一个例子。”他指出，这种节省很快就会体现在减少浪费的时间和包装材料上，最重要的是，在产品验证方面更有保证。
Hanson很快指出，这种方法的优势并不局限于小批量生产。“高速信息共享在高速应用中也非常关键，比如可以以每分钟600次的速度运行的皮下注射针的生产和包装。”
在这种应用中，新生产的针被送入一个水平形式的填充和封口机，作为吸泡包出现，由伺服驱动的挑臂传递到伺服驱动的翻转臂，翻转包装。接下来，包裹被堆放在瓦楞纸箱中，使用机器人来拾取并分组放置包裹。通过安装在机器人手臂末端工具中的传感器，包裹将被验证和清理，从拾取点到放置点。瓦楞盒退出系统，并被送至封箱机。然后是打印和应用标签，也监控低标签，无标签，低色带和其他非标准条件。最后是一个积累缓冲器，它是由一个传送带和背压创建的。
汉森说:“我们要处理来自不同供应商的机器，需要大量高速通信。”作为解决方案的一部分，Fargo将其一个plc安装在另一家供应商的过程控制器的背板上，使其能够立即访问过程信息。“因此，从他们的系统到我们下游机器的通信速度非常快。”
促进从其起源点转移到生产系统的其他组成部分也是自动化组件供应商生病Inc.，明尼阿波利斯的关注。”What we try to do is to get more information on what’s actually going on at the point of detection, or the point of reading, to provide more process and/or status information to downstream machines to the quality guys, or to a higher level system,” says Mark Langridge, Sick’s manager for food, beverage and commercial accounts. Like Fargo’s Hanson, Langridge believes that there are great advantages to be gained from sharing that information, in an immediately useable form, across process and packaging boundaries. Thus, information on variations in the process would be available to the packaging machine operator as well as to higher-level systems.
Sick正在尝试的方法之一是通过一个名为IO Link的倡议，这是一个由德国制造商联盟支持的现场总线中立传感器/执行器通信接口，允许控制器直接与传感器通信。它允许传输相当多的信息，而不仅仅是数字开关状态和数字模拟值。对于制药行业来说，这可以促进快速批次更改和机器验证，并可以帮助包装生产线在飞行中更改一些关键参数。
例?
所以如果制作的过程和包装之间的更大集成是如此？根据许多自动化专业人员，答案是肯定的。”I don’t think you’ll find anyone disagreeing that better integration makes sense,” says John Kowal, market development manager for vendor B&R Industrial Automation Corp., Roswell, Ga. He predicts, “As we emerge from the economic downturn, we’ll see more emphasis on investment in technologies to fundamentally improve manufacturing processes, including the integration of processing with packaging.”
当然，这不会在一夜之间发生。他继续说道:“我们将首先在最关键的地方看到整合。“如果我有一个连续的炸锅或饮料生产线，我希望下游包装过程尽可能同步，因为我不能停止上游过程。”
科瓦尔总结说，从根本上说，这些问题超越了加工或包装，并影响了制造本身，他看到了“制造管理职能的融合——质量控制、可持续性、安全、安全、OEE(整体设备有效性)、MES、诊断和PM(预防性维护)是内在相关的。我们应该从整体上看待这些问题，无论是从形象上还是字面上看，都应该放在同一个仪表盘上。”
2011年3月，相关功能血液检测包装系统处理多种挑战
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