Verfahren zur Verarbeitung von Druckprodukten zu Druckerzeugnissen in Chargen sich folgender unterschiedlicher Fertigungsaufträge

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Druckprodukten zu Druckerzeugnissen in Chargen sich folgender unterschiedlicher Fertigungsaufträge in einer Fertigungsanlage parallel geschalteter Fertigungslinien, bestehend aus förderwirksam verbundenen Verarbeitungsmaschinen und/oder -einrichtungen, die für einen Fertigungsauftragswechsel auszurüsten und/oder umzurüsten sind.

[0002] In der Druckweiterverarbeitung eingesetzte Fertigungsanlagen sind zum Teil sehr komplex und werden aus einzelnen Anlagenteilen resp. Verarbeitungsmaschinen zusammengesetzt. Die Reihenfolge in der die Verarbeitungsmaschinen angeordnet sind, ist durch die an den Produkten vorzunehmende Verarbeitung gegeben. Die zur Verfügung stehenden Verarbeitungsmaschinen können sehr unterschiedliche Leistungsangebote aufweisen. Bei grossen Leistungsunterschieden kann die Wirtschaftlichkeit unter Umständen wesentlich gesteigert werden, wenn der Produktefluss im Bereich von langsameren Verarbeitungsmaschinen auf mehrere parallele Fertigungslinien aufgeteilt und diese bedarfsfalls resp. allenfalls wieder zusammengeführt werden. Beispielsweise sind Fertigungsanlagen bekannt, die aus einer Buchbindelinie und mehreren stromabwärts in Fertigungslinien parallel angeordneten Dreischneidern, Stackern, Foliermaechinen etc. bestehen. Ebenfalls denkbar ist das Zusammenführen von zwei parallelen Zusammentraglinien auf eine Bindelinie. Bei Fertigungsanlagen, nach dem Stand der Technik, erfolgt eine Umstellung von einem Produkt auf das nachfolgende Produkt frühestens, nachdem das letzte Exemplar eines laufenden Fertigungsauftrages einen ersten Verarbeitungsabschnitt verlassen hat, und die Produktionsaufnahme mit dem nachfolgenden Fertigungsauftrag beginnt erst, wenn alle Anlagenteile auf diesen nachfolgenden Fertigungsauftrag umgestellt worden sind. In der Regel sind für eine Produktionsumstellung mehrere Personen verfügbar, sodass gleichzeitig mehrere Verarbeitungsmaschinen einer Fertigungsanlage umgestellt werden können. Diese Personen sind jedoch nicht umfassend ausgebildet, sodass jede Person nur in der Lage ist, eine bestimmte Fertigungsmachine oder Maschinengruppe umzustellen. Die Dauer des gesamten Umstellprozesses wird deshalb durch die Anlagenteile mit der grössten Umrüstzeit bestimmt. Meistens ist dies die Umrüstzeit von mehrfach in der Anlage vorhandenen Verarbeitungsmaschinen, weil beispielsweise nur eine einzige Person dazu ausgebildet ist und mehrere Verarbeitungsmaschinen umzustellen hat.

[0003] Die vorveröffeatlichte US 6 572 702 B1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Trägern, insbesondere Printplatten mit gedruckten Schaltungen, die auf mehreren parallelen Produktionslinien hergestellt werden. Bei diesem Produktionssystem können einzelne Maschinen einer Produktionslinie in eine andere Produktionslinie versetzt werden.

[0004] Die Druckschrift "Investieren mit Blick auf digitale Nischenprodukte", Deutscher Drucker Nr. 35 vom 17.09.1998 beschreibt ein "Digitales Drucksystem mit flexibler Weiterverarbeitung - gemischte Fertigung auf einer Fertigungsstreake, die entsprechend der unterschiedlich produzieren Druckerzeugnisse mit Verarbeitungsmaschinen verschiedener Art ausgestaltet oder geändert werden kann.

[0005] Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Stillstandszeit einer Fertigungsanlage während dem Umrüstvorgang zu verkürzen und die Wirtschaftlichkeit der Fertigungsanlage wesentlich zu verbessern.

[0006] Die Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0007] Die Erfindung wird anschliessend unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die bezüglich aller in der Beschreibung nicht näher erwähnten Einzelheiten verwiesen wird, anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig.1

eine Fertigungsanlage in stark vereinfachter schematischer Darstellung,

Fig. 2

die Fertigungsanlage nach Fig. 1 in einer anderen Darstellungsart,

Fig. 3...7

die Fertigungsanlage nach Fig. 2 in verschied- nen Betriebszuständen und

Fig. 8

ein Zeitdiagramm eines erfindungsgemässen Um- rüstprozesses verglichen mit einem Umrüstpro- zess nach dem Stand der Technik.

[0008] Die in der Fig. 1 dargestellte Fertigungsanlage 1 verfügt über einen Eingang 2 für die Zufuhr von Druckprodukten und einen Ausgang 3 für die Entnahme der in der Fertigungsanlage 1 zu Druckerzeugnissen zu verarbeitenden Druckprodukte. In der Fertigungsanlage 1 werden die Druckprodukte über mehrere Fertigungsstufen a...l zu Druckerzeugnissen verarbeitet. Der Produktefluss erfolgt in der Richtung der Pfeile von links nach rechts. Jeder Fertigungsstufe a...l ist mindestens eine Verarbeitungsmaschine A...L zugeordnet. Da die maximale Leistung der Fertigungsanlage 1 durch die maximale Leistung der Fertigungsstufe a...l mit der kleinsten maximalen Leistung bestimmt wird, kann durch parallel angeordnete Verarbeitungsmaschinen A...L in einer Fertigungsstufe a...1 deren maximale Leistung erhöht werden. Bei einer leistungsmässig ausgewogenen Fertigungsanlage 1 würde somit jede Fertigungsstufe a...l über eine etwa gleiche maximale Leistung verfügen. Der Einfluss einer einzelnen Verarbeitungsmaschine A...L auf die Leistung der ganzen Fertigungsanlage 1 ist umso kleiner, je mehr solcher Verarbeitungsmaschinen A...L in einer Fertigungsstufe a...l parallel geschaltet sind. Muss beispielsweise eine Verarbeitungsmaschine A,D,E,F,L angehalten werden, beträgt die Leistung 0, da diese Verarbeitungsmaschinen nur einmal vorhanden sind. Ein Ausfall einer Verarbeitungsmaschine I,K hingegen vermindert die Leistung der Fertigungsanlage 1 um 25%, sofern die Leistung der Fertigungsanlage 1 durch die Verarbeitungsmaschinen I,K limitiert ist. Verfügen jedoch drei verbleibende Verarbeitungsmaschinen I,K noch über genügend Leistungsreserve, kann mit der Fertigungsanlage 1 ohne Leistungseinbusse weiter produziert werden.

[0009] In Fig. 2 ist die Fertigungsanlage 1 als eine in einer Linie seriell verketteter Fertigungslinien 1. Rangordnung 4.1...4.5 dargestellt. Die Fertigungslinien 1. Rangordnung 4.1...4.5 erstrecken sich über die Fertigungsabschnitte u...y und bestehen entweder aus einmal in der Fertigungsanlage 1 vorkommender Verarbeitungsmaschinen A,D,E,F,L oder parallel angeordneter Fertigungslinien 2. Rangordnung 5.1...5.3, wobei die sich direkt folgenden Verarbeitungsmaschinen D,E,F als eine einzige Fertigungslinie 1. Rangordnung 4.3 zusammengefasst sind. Einer Fertigungslinie 1. Rangordnung parallel vorhandener Gruppen von Verarbeitungsmaschinen bilden Fertigungslinien 2. Rangordnung 5.1...5.3. Dies betrifft die Fertigungsabschnitte v,x.

[0010] Die Fertigungslinien 2. Rangordnung 5.2,5.3 im Fertigungsabschnitt x werden durch die parallelen Verarbeitungsmaschinen G₁,H₁ und G₂,H₂ und parallelen Fertigungslinien 3. Rangordnung 6 gebildet. Jede Verzweigung innerhalb einer Fertigungslinie führt zu Fertigungslinien höherer Rangordnung und jede Zusammenführung 8 zu Fertigungslinien niedrigerer Rangordnung. Die Anzahl der Äste einer Verzweigung 7 oder Zusammenführung 8 von Linien unterschiedlicher Rangordnung kann beliebige Werte annehmen. Ebenso ist das Verfahren auf Fertigungsanlagen 1 mit Fertigungslinien der höchsten Rangordnungszahl 3 nicht beschränkt, sondern die Rangordnungszahl kann beliebige Werte aufweisen.

[0011] Im Gegensatz zum Umrüstprozess nach dem Stand der Technik, wo vor dem Beginn eines nachfolgenden Fertigungsauftrages P₂ zuerst der laufende Fertigungsauftrag P₁ mit voller Geschwindigkeit zu Ende geführt wird, beginnt der Umrüstprozess nach dem erfindungsgemässen Verfahren bereits bei noch laufendem Fertigungsauftrag P₁. In den Fig. 3 bis Fig. 7 sind verschiedene Phasen eines Umrüstprozesses dargestellt, wobei noch auf den Fertigungsauftrag P₁ eingestellte Verarbeitungsmaschinen A...L farblos und bereits auf den nachfolgenden Fertigungsauftrag P2 umgerüstete Verarbeitungsmaschinen A...L dunkel dargestellt sind. In einer in Fig. 8 gezeigten Phase 1, die t₁ dauert, werden zuerst parallele Fertigungslinien der höchsten Rangordnung, zum Beispiel 3. Rangordnung auf wenigstens eine Fertigungslinie der höchsten Rangordnung des nachfolgenden Fertigungsauftrages P₂ umgerüstet, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist. Zuerst werden die Verarbeitungsmaschinen I₁,K₁ und I₄,K₄ auf den Fertigungsauftrag P₂ umgerüstet und die weiterhin mit dem Fertigungsauftrag P₁ beschäftigten Verarbeitungsmaschinen I₂,K₂ und I₃,K₃ bilden nun je eine Fertigungslinie 2. Rangordnung 5.3. Ab Beginn der Phase 1 wird in der Regel die Leistung der Fertigungsanlage 1 leicht zurückgehen. In der Fig. 4 ist die Phase 2 mit der Dauer t₂ dargestellt. Die parallelen Fertigungslinien 2. Rangordnung 5.1...5.3, werden bis auf je eine Fertigungslinie 2. Rangordnung auf den nachfolgenden Fertigungsauftrag P₂ umgerüstet. Dies betrifft die Verarbeitungsmaschinen B₁,C₁ und G₂,H₂. Dadurch werden die noch mit dem Fertigungsauftrag P₁ beschäftigten Fertigungslinien zu Fertigungslinien 1. Rangordnung. Von jeder Art Verarbeitungsmaschine A...L ist jetzt nur noch je eine mit dem Fertigungsauftrag P₁ beschäftigt. Ab Beginn der Phase 2 in Fig. 8 wird die maximale Produktionsleistung der Fertigungsanlage 1 durch die Verarbeitungsmaschine A...L mit der kleinsten maximalen Leistung bestimmt. Nach dem Abschluss des Fertigungsauftrages P₁ werden nach der Fig. 5 in der Phase 3 während t₃ die Fertigungslinien A,D,E,F,L auf den Fertigungsauftrag P₂ umgerüstet. Während der Phase 3 ist keine Produktion möglich. Nach Abschluss der Phase 3 ist die Fertigungsanlage 1 bereit für den nachfolgenden Fertigungsauftrag P₂. Die maximale Produktionsleistung ist wiederum durch die Verarbeitungsmaschine A...L mit der kleinsten maximalen Leistung in der Kette bestimmt. In der Phase 4 gemäss Fig. 6 werden während der Zeit t₄ die Verarbeitungsmaschinen B₂,C₂ und G₁,H₁ auf den Fertigungsauftrag P₂ umgerüstet. Damit entstehen wiederum Fertigungslinien 2. Rangordnung 5.1...5.3 und die maximal mögliche Leistung der Fertigungsanlage steigt entsprechend an. In der Phase 5 werden während der Zeit t₅ die Verarbeitungsmaschinen I₂,K₂ und I₃,K₃ auf den nachfolgenden Fertigungsauftrag P₂ umgerüstet und die Fertigungsanlage 1 kann anschliessend mit der maximal möglichen Geschwindigkeit produzieren, wie dies aus der Fig. 7 ersichtlich ist. Damit das beschriebene Verfahren den grösst möglichen Nutzen erbringen kann, muss der Beginn der einzelnen Phasen vorgängig berechnet werden. In der Fig. 8 sind die zeitlichen Abläufe nach dem erfindungsgemässen Verfahren (ausgezogene Linien) und dem Verfahren nach dem Stand der Technik (gestrichelte Linien) dargestellt. Die Abszisse entspricht der Zeitachse und auf der Ordinate sind die Produktionsstände der Fertigungsaufträge P₁,P₂ aufgetragen. Der laufende Fertigungsauftrag P₁ hat im Beispiel eine Auflage von 5000 Exemplaren. Nach dem bekannten Verfahren wird zuerst der laufende Fertigungsauftrag P₁ mit voller Leistung bei 5000 Exemplaren beendet, anschliessend die ganze Fertigungsanlage 1 während der Zeit t_k komplett umgerüstet bevor der nachfolgende Fertigungsauftrag P₂ mit voller Leistung gestartet wird. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren beginnt der Umrüstprozess vor Beendigung des laufenden Fertigungsauftrages P₁, im Beispiel bei einem Produktionsstand von 3500 Exemplaren. Ab der Phase 1 wird mit leicht verminderter Leistung produziert. Bei einem Produktionsstand von etwa 4700 Exemplaren beginnt die Phase 2, wobei sich die Leistung nochmals reduziert. In der Phase 3 steht die Fertigungsanlage 1 komplett still. Mit dem Beginn der Phase 4 erfolgt der Beginn des Fertigungsauftrages P₂ mit reduzierter Leistung. Nach dem Abschluss der Phase 4 wird die Leistung gesteigert und am Ende der Phase 5 kann mit der maximal möglichen Leistung produziert werden.

[0012] Mit den verfügbaren Parametern, wie Fertigungsaufträge P₁,P₂, Umrüstaufwand und maximale Leistung pro Arbeitsmaschine A...L, anwesendem Personal und dessen Ausbildung, sind die Dauer t₁...t₅, Anfang und Ende der Phasen und die dazu gehörenden Zeitpunkte berechenbar. Die Berechnung wird vorzugsweise durch ein die Fertigungsanlage 1 steuerndes Leitsystem 9 ausgeführt. Wird die Exemplarzahl des Fertigungsauftrages P₁ erreicht, bei der die Umrüstung beginnen soll, und bei Beginn jeder weiteren Phase, werden die Maschinenführer durch entsprechende Signale informiert.

[0013] Der Nutzen des erfindungsgemässen Verfahrens ist durch die Zeiteinsparung t_G bestimmt. Die gesamte Umrüstzeit t_N ist zwar grösser als die konventionelle Umrüstzeit t_K nach dem Stand der Technik. Da jedoch während dem Umrüsten produziert wird, ergibt sich eine Zeiteinsparung t_G.

Ansprüche

1. Verfahren zur Verarbeitung von Druckprodukten zu Druckerzeugnissen in Chargen sich folgender unterschiedlicher Fertigungsaufträge (P₁,P₂) in einer Fertigungsanlage (1) parallel geschalteter Fertigungslinien, bestehend aus förderwirksam verbundenen Verarbeitungsmaschinen (A...L) und/oder - einrichtungen, die für einen Fertigungsauftragswechsel auszurüsten und/oder umzurüsten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsanlage (1) wenigstens zwei aus Verarbeitungsmaschinen und/oder -einrichtungen (A...L) gebildete Fertigungslinien (5,6) aufweist, von denen wenigstens eine Fertigungslinie (5,6) vor Beendigung eines von einem Fertigungsauftrag (P₁) bestimmten Verarbeitungsprozesses vorzeitig abgerüstet und für einen anschliessenden Fertigungsauftrag (P₂) der Fertigungsanlage (1) ausgerüstet resp. umgerüstet wird, wobei der Beginn der einzelnen Phasen vorgängig berechnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsanlage (1) Fertigungslinien gleicher Rangordnung aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsanlage (1) Fertigungslinien unterschiedlicher Rangordnung aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungslinien eine oder mehrere hintereinander geschaltete Verarbeitungsmaschinen und/oder -einrichtungen (A...L) aufweisen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Fertigungslinien mit höchster Rangordnung jeweils zuerst abgerüstet und umgerüstet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Fertigungslinien gleicher Rangordnung eine Fertigungslinie tieferer Rangordnung bilden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Fertigungslinien höherer Rangordnung Fertigungslinien tieferer Rangordnung vor oder nachgeschaltet sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das vor Beendigung des von einem Fertigungsauftrag (P₁) bestimmten Verarbeitungsprozesses begonnene Umrüsten von Fertigungslinien für einen Verarbeitungsprozess eines nachfolgenden Fertigungsauftrages (P₂) nach Beendigung des vorausgegangenen Verarbeitungsprozesses weiter geführt wird.

Claims

1. Method of processing printed material into printed products in batches belonging to different successive production jobs (P₁, P₂) on a production system (1) having production lines, connected in parallel, comprising processing machines (A...L) and/or processing means connected to act to feed one another which have to be equipped and/or changed over for a change of production job, characterised in that the production system (1) has at least two production lines (5, 6) formed by processing machines and/or processing means, of which production lines (5, 6) at least one is taken out of operation early before the completion of a processing process called for by a production job (P₁) and is equipped or changed over for a succeeding production job (P₂) for the production system (1), whereby the start of the individual phases is calculated in advance.

2. Method according to claim 1, characterised in that the production system (1) has production lines which are equal in precedence.

3. Method according to claim 1, characterised in that the production system (1) has production lines which are different in precedence.

4. Method according to one of claims 1 to 3, characterised in that the production lines have one or more processing machines and/or processing means (A...L) which are connected one behind the other.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterised in that, on each occasion, production lines which are highest in precedence are taken out of operation and changed over first.

6. Method according to one of claims 2 to 5, characterised in that production lines which are equal in precedence form a production line which is lower in precedence.

7. Method according to one of claims 2 to 6, characterised in that production lines which are higher in precedence are connected upstream or downstream of production lines which are lower in precedence.

8. Method according to one of claims 1 to 7, characterised in that the conversion of production lines having begun before the completion of the processing process called for by a production job (P₁), being for the purposes of a processing process for a subsequent production job (P₂), is continued on completion of the preceding processing process.

Revendications

1. Procédé de traitement de produits imprimés consistant à ordonner lesdits produits imprimés par lots successifs en fonction de différentes demandes de fabrication (P₁, P₂) de lignes de fabrication montées en parallèle dans une installation de fabrication (1), constituées de machines de traitement (A... L) et/ou de dispositifs de traitement reliés de manière active pour le transport, qui peuvent être équipées et/ou transformées pour un changement de demande de fabrication, caractérisé en ce que l'installation de fabrication (1) présente au moins deux lignes de fabrication (5, 6) constituées de machines de traitement et/ou de dispositifs de traitement (A... L), parmi lesquelles au moins une ligne de fabrication (5, 6) est déséquipée de manière anticipée avant l'achèvement d'un processus de traitement déterminé par une demande de fabrication (P₁), et équipée ou transformée pour une demande de fabrication consécutive (P₂) de l'installation de fabrication (1), à l'occasion de quoi le début de chaque phase est précédemment calculé.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de fabrication (1) présente des lignes de fabrication de même rang hiérarchique.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation de fabrication (1) présente des lignes de fabrication de rangs hiérarchiques différents.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les lignes de fabrication présentent un ou plusieurs dispositifs de traitement et/ou machines de traitement (A... L) montés en série.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des lignes de fabrication de plus grand rang hiérarchique sont chaque fois déséquipées et transformées en premier lieu.

6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que des lignes de fabrication de même rang hiérarchique forment une ligne de fabrication de rang hiérarchique inférieur.

7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que des lignes de fabrication de rang hiérarchique supérieur sont montées avant ou après des lignes de fabrication de rang hiérarchique inférieur.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la transformation, commencée avant l'achèvement du processus de traitement déterminé par une demande de fabrication (P₁), de lignes de fabrication en vue d'un processus de traitement d'une demande de fabrication suivante (P₂), est poursuivie après l'achèvement du processus de fabrication précédent.

Zeichnung