BR112014012665B1 - método e sistema para controlar itens em uma linha de produção/distribuição - Google Patents
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Abstract
MÉTODO E SISTEMA PARA CONTROLAR ITENS EM UMA LINHA DE PRODUÇÃO/DISTRIBUIÇÃO. O método divulgado e o sistema correspondente para controlar os itens em uma linha de produção/distribuição baseiam-se na identificação segura dos itens transportados e arranjados em uma dada disposição ao longo de um curso de transporte em um local de coleta e embalagem dos itens e associação de dados de identificação de alguns dos itens embalados com dados de identificação de embalagem correspondentes no intuito de assegurar uma identificação confiável do conteúdo do pacote entregue na linha.
Description
[0001] A presente invenção refere-se ao campo técnico de sistemas de controle de produção ou linhas de distribuição automatizadas. A invenção refere-se particularmente ao campo técnico de sistemas de monitoramento e rastreamento de itens em uma linha de produção/distribuição.
[0002] Muitos métodos são implementados na indústria para controlar as linhas de produção/distribuição, não só para detectar problemas decorrentes de cursos de transporte mas também confiantemente determinar uma quantidade de itens produzidos ou distribuídos em ditas linhas. Particularmente, alguns desses métodos são usados para assegurar o despacho ou embalagem adequado dos ditos itens, ou adicionalmente permitir faturamento ou contabilidade fiscal precisos dos itens então produzidos ou distribuídos.
[0003] Dispositivos de imagem são de uso comum para controlar a produção de itens nas linhas de produção automatizadas. Por exemplo, em linhas de engarrafamento, luz estroboscópica (usando uma unidade de iluminação de LED controlada por um dispositivo disparador de laser que detecta a presença de um item, por exemplo) ilumina garrafas transportadas em fila única em uma esteira e marcadas com um código de barras (código de barras de 1D ou 2D, como código SKU ou matriz de dados, por exemplo) e câmeras digitais tiram imagens digitais das garrafas assim iluminadas. Uma fonte de luz estroboscópica normalmente usa uma unidade de iluminação de LED controlada por um dispositivo disparador de laser, o qual detecta a presença de um item. Processamento de imagem convencional significa detectar automaticamente em uma imagem digital de um item em uma região de interesse, contendo um código de barras padrão e em seguida, identificar o item pela decodificação de código de barras detectado. Essa identificação pode ser usada, por exemplo, para rotular corretamente as garrafas acima de acordo com seu tipo (ou conteúdo, etc.). Existem muitas técnicas conhecidas relacionadas ao processamento de imagem as quais podem ser usadas para identificar um item marcado com um identificador (incluindo dados de identificação do item) de uma imagem digital do dito identificador.
[0004] Os dispositivos de imagem acima, ou leitores, podem ser adaptados para ler identificadores de luz refletida ou emitida pelo dito identificador dentro de qualquer intervalo de comprimento de onda óptica entre o UV (ultravioleta) e o IV (infravermelho).
[0005] Há também muitas outras técnicas conhecidas adaptadas a diferentes tipos de identificadores. Por exemplo, um leitor RFID é adaptado para leitura de identificadores como etiquetas RFID dispostas em itens, estas etiquetas RFID, incluindo dados de identificação do item (possivelmente criptografados). Como outro exemplo não limitativo, o identificador pode ser uma marcação magnética, e o correspondente leitor adaptado é então do tipo sensor magnético.
[0006] Assim, independentemente do tipo específico do identificador incluindo o dado de identificação que é usado para marcar itens transportados em uma linha de produção/distribuição, um tipo adaptado de leitor é usado para leitura de dito identificador e envio de um sinal de leitor correspondente para um controlador tendo meios de processamento capazes de extrair dados de identificação do dito sinal de leitor.
[0007] Itens em uma linha de produção/distribuição convencional são transportados (por exemplo, em uma esteira) dispostos em fila única, cada item transportado sendo marcado com um identificador de item exclusivo, incluindo dados de identificação de item exclusivos do item, os itens então são sucessivamente coletados por um dispositivo coletor (como um impulsor, por exemplo) para formar um lote de um dado número N de ditos itens. Esse tipo de lote de itens é então embalado por um dispositivo de embalagem, e um lote embalado correspondente é entregue. O dispositivo coletor geralmente inclui um sensor operável para detectar que um lote de N itens foi formado (por exemplo, um contador mecânico ou um contador eletrônico, nos quais, um feixe de luz entre diodos é interrompido por um item transportado). Este sensor é operável para entregar um sinal de lote a cada vez que um lote de N itens foi contado.
[0008] Operações em linha são geralmente controladas por um controlador. Também, montado na linha, no nível da zona de leitura, um leitor conectado ao controlador normalmente lê o identificador exclusivo em cada um dos itens em fila única dentro da dita zona de leitura, e envia sinais de leitor sucessivos correspondente ao controlador. O controlador possui meios de processamento programados para extrair cada um dos dados de identificação de item exclusivos dos sinais do leitor recebidos. Estes meios de processamento podem, de fato, ser divididos, por exemplo, entre o próprio controlador e o leitor (ou seja, algumas etapas de processamento do sinal do leitor sendo então executadas no leitor), ou podem até mesmo envolver uma unidade de processamento conectada remota.
[0009] Como um exemplo, o leitor classicamente compreende uma câmera (ou uma pluralidade de câmeras ao redor da zona de leitura e, possivelmente, incluindo a fonte de iluminação para iluminar os itens a serem fotografados) definida para a leitura de um código de barras em um item de cada vez à medida que os itens em fila única são transportados através da zona de leitura, tirando uma imagem digital de uma região de interesse contendo o código de barras do item (iluminado). Muitos métodos conhecidos estão disponíveis para serem implementados pelos meios de processamento para detectar e decodificar a imagem digital do código de barras enviado pelo leitor.
[00010] No entanto, devido aos consideráveis congestionamentos frequentes na linha causando a perda ou deterioração dos itens, ou mesmo devido à intercepção fraudulenta de itens ao longo do curso de transporte entre a zona de leitura e o dispositivo coletor, não é certo que todos os itens identificados pelo leitor de fato correspondam aos itens contados no nível do sensor do dispositivo coletor. Assim, são gerados problemas no caso em que itens identificados na linha (e assim, possivelmente contabilizados para taxação, ou faturados como entregues) são perdidos antes de serem coletados pelo dispositivo coletor, ou, no caso de que lotes de itens coletados de fato contêm itens não identificados e são, no entanto, distribuídos ou embalados pelo dispositivo de embalagem.
[00011] Além disso, os problemas acima são piores ainda, no caso em que os itens devem ser transportados em grupos ao longo do curso de transporte.
[00012] Consequentemente, o controle convencional acima das operações não está bem adaptado à identificação de item em tempo real, particularmente, em linhas de produção ou de distribuição de alta velocidade, e, especialmente, se os itens são transportados agrupados ao longo do curso de transporte e se, ainda, cada item único passando sobre a linha precisa ser identificado.
[00013] Tendo em conta as limitações dos fundamentos da técnica acima mencionados, a presente invenção, portanto, visa proporcionar um método robusto em tempo real e um sistema correspondente para controlar itens em uma linha de produção/distribuição. Um objeto da invenção é prover uma ferramenta de controle de produção/distribuição a qual seja bem adaptada a linhas de produção/distribuição de alta velocidade, carregando itens mantidos em uma dada disposição no curso de transporte, ao mesmo tempo em que, sendo capaz de processar sinais de leitura para cada item único passando sobre a linha, para identificação precisa dos itens coletados e uma melhor detecção de itens danificados.
[00014] A seguir, os meios de processamento de um controlador e, portanto, etapas de processamento realizadas através dos ditos meios processamento, são definidos em um sentido amplo, o qual inclui a possibilidade de serem distribuídos entre uma pluralidade de unidades conectadas ao controlador (como é conhecido na técnica), apesar de serem designados como meios de processamento do controlador.
[00015] A invenção é particularmente adaptada ao caso em que os itens são transportados por lotes na linha, os itens sendo mantidos em uma dada disposição dentro de cada lote. Como um exemplo não limitativo, os itens podem ser transportados já embalados por lote dentro de uma embalagem adaptada para permitir que um leitor leia identificadores nos itens. Como uma ilustração, por exemplo no caso dos itens serem maços de cigarros, e o identificador ser um código de barras impresso na embalagem (ou em uma etiqueta presa na embalagem), dita embalagem adaptada pode então ser uma película transparente embrulhada em torno de um lote de maços de cigarros, para que um leitor possa ler os códigos de barras através da película.
[00016] Como outro exemplo não limitativo, no caso dos itens serem transportados agrupados (possivelmente em lote de um dado número de itens) de acordo com uma dada disposição, a zona de leitura tem uma extensão que abrange um grupo de itens e o leitor pode ser uma câmera capaz de tirar uma imagem digital de um grupo de itens na zona de leitura. Câmeras capazes de tirar uma imagem digital global de um grupo de objetos, acopladas a meios de processamento de imagem operáveis para detectar objetos entre uma pluralidade de objetos (ou padrões) dentro de dita imagem digital estão disponíveis agora. Assim, meios de processamento capazes de detectar cada código de barras (ou identificador de item), considerado como um objeto ou um padrão, dentro de uma imagem digital de um grupo de códigos de barras estão disponíveis. Por programação adicional destes meios de processamento, assim como objetivando extrair os dados de identificação correspondentes a cada item detectado (por exemplo, decodificando-se cada código de barras detectado na imagem digital) de acordo com uma ordenação a qual corresponde por um processo de mapeamento um a um, às respectivas posições dos itens dentro do grupo dos itens acima, chega-se a um leitor adequado para a implementação da invenção. Dito mapeamento um a um claramente sempre existe no caso dos itens serem transportados agrupados de acordo com uma dada disposição, enquanto as posições relativas dos itens dentro do grupo não são modificadas ao longo do curso de transporte, particularmente quando o grupo de itens cruza a zona de leitura.
[00017] Um primeiro aspecto da invenção refere-se a um método para controlar itens em uma linha de produção/distribuição na qual os itens são transportados arranjados de acordo com uma dada disposição ao longo de um curso de transporte da linha através de uma zona de leitura em direção a um dispositivo coletor operável para coletar os itens recebidos da zona de leitura, para formar um lote de um dado número N de ditos itens, cada item transportado é marcado com um identificador de item exclusivo, incluindo dados de identificação de item exclusivos do item, o dispositivo coletor inclui um sensor operável para detectar que um lote de N itens foi formado e entrega um sinal de lote correspondente para um controlador, dito dispositivo coletor é adicionalmente operável para entregar um lote de N itens coletados para um dispositivo de embalagem conectado ao controlador, dito dispositivo de embalagem é operável para embalar o lote de N itens, entregados pelo dispositivo coletor em uma embalagem de lote marcada com um identificador de embalagem de lote, incluindo dados de identificação do embalagem de lote para formar um lote embalado e entregar o dito lote embalado, dito método compreendendo as etapas adicionais de:
[00018] ler pelo menos um identificador exclusivo em pelo menos um dos itens em pelo menos uma correspondente e dada posição dentro da zona de leitura por meio de um primeiro leitor, o primeiro leitor, sendo conectado ao controlador e enviando correspondente primeiro sinal de leitor ao controlador;
[00019] extrair cada dado de identificação de item exclusivo do sinal recebido do primeiro leitor de acordo com uma ordenação correspondente a dita dada disposição dos itens e dada posição, por meio de um controlador;
[00020] armazenar sequencialmente em uma memória conectada ao controlador para formar uma lista de dados de identificação de item exclusivos, cada dado de identificação do item exclusivo extraído do dito primeiro sinal de leitor de acordo com dita ordenação e posição, por meio do controlador;
[00021] mediante a entrega de um sinal de lote pelo sensor, entregar o lote de N itens coletados pelo coletor para o dispositivo de embalagem, embalar dito lote entregue em uma embalagem de lote e entregar correspondente lote embalado, e, ler o identificador da embalagem de lote na embalagem do lote embalado entregado pelo dispositivo de embalagem por meio de um segundo leitor conectado ao controlador, o segundo leitor enviando o sinal do segundo leitor correspondente ao controlador;
[00022] extrair dados de identificação de embalagem de lote do sinal do segundo leitor recebido, e, recuper na lista, de acordo com a dita ordenação e posição, dados de identificação de item exclusivos correspondentes a pelo menos um dos N itens no lote embalado, entregue pelo dispositivo de embalagem, por meio do controlador; e
[00023] armazenar na memória ditos dados de identificação de embalagem de lote extraídos, associados com ditos dados de identificação de item exclusivos, recuperados por meio do controlador.
[00024] Devido à ordenação da extração de cada dado de identificação do item, em correspondência um a um com as posições relativas dos itens tendo uma dada disposição no curso de transporte na zona de leitura, todos os itens dentro da zona de leitura podem ser identificados, qualquer dita dada disposição dos itens pode ser, se todos os identificadores correspondentes foram lidos. Assim, a invenção é particularmente bem adaptada às linhas de produção/distribuição de alta velocidade, carregando itens mantidos em uma dada disposição no curso de transporte, ao mesmo tempo em que sendo capaz de processar sinais de leitura para cada item único passando na linha. De acordo com uma variante do método acima e o sistema correspondente (veja abaixo), o primeiro leitor pode de fato ler apenas um identificador em um item de teste, em uma posição de teste na zona de leitura, entre um grupo de itens transportados, ou apenas alguns dos identificadores em alguns itens de teste em dadas posições de teste. Assim, como o primeiro leitor pode ter que ler apenas um número reduzido de identificadores e até mesmo tão poucos como um único identificador sobre N, nos itens dentro da zona de leitura, o equipamento correspondente pode ser consideravelmente simples e compacto. No entanto, em uma modalidade preferencial da invenção, todos os identificadores dos itens na zona de leitura são lidos pelo primeiro leitor, e todos os dados de identificação de item exclusivos correspondentes são extraídos pelo controlador e, portanto, aparecem na lista, de modo que um conteúdo completo de um lote embalado é identificado quando o controlador recupera na lista os dados de identificação do item de todos os N itens no lote embalado.
[00025] A invenção, portanto, é particularmente adequada para a identificação de itens os quais são transportados na linha já embalados (em algumas embalagens adaptadas) antes de serem coletados e adicionalmente, embalados numa embalagem de lote. Por exemplo: os itens agrupados podem ser maços de cigarros transportados já embrulhados em uma película transparente e formando uma caixa de maços de cigarros, a zona de leitura correspondente às dimensões de uma caixa, cada maço de cigarros sendo marcado com um código de barras (dados de identificação de item exclusivos), e cada código de barras nos pacotes dentro da caixa sendo legível por uma câmera (primeiro leitor), possivelmente de uma única imagem digital da caixa usando processamento de imagem operável para detectar cada código de barras dentro da imagem digital e decodificar cada código de barras detectado de acordo com uma ordenação correspondente à disposição dos pacotes de cigarro dentro da caixa. Então, um dispositivo de embalagem pode empacotar um lote de um dado número N de pacotes de cigarros, correspondente a um dado número K de caixas, em um caso (embalagem de lote) marcado com um código de barras como uma matriz de dados (como um exemplo de identificador de embalagem de lote), incluindo dados codificados que representam dados de identificação de embalagem de lote. Por exemplo: uma caixa pode conter 20 pacotes de cigarros e um recipiente pode conter 10 caixas (K = 10), de modo que o coletor de fato colete N = 10 x 20 = 200 pacotes de cigarros. Em uma variante deste exemplo, um item corresponde agora a uma caixa marcada com um código de barras, os itens são transportados arranjados em uma fila única, e o primeiro leitor lê o código de barras marcado em cada uma das caixas cruzando sequencialmente a zona de leitura (um lote de caixas N sendo então embalados em um recipiente, por exemplo: N = 10). Este código de barras pode adicionalmente incluir dados de identificação nos pacotes de cigarro contidos na caixa.
[00026] Em uma variante da invenção acima, o nível de segurança pode ainda ser aumentado ao permitir que o controlador defina a posição de teste de um item de teste dentro da zona de leitura (essa configuração pode adicionalmente ser programada para variar ao longo do tempo). O número de itens de teste também pode ser configurado. No caso de apenas alguns itens de teste serem lidos na zona de leitura, não será possível para um observador conhecer com antecedência quais itens serão lidos. Como uma consequência, a possibilidade de detectar o item não identificado e/ou uma interceptação fraudulenta é aumentada, mesmo que apenas alguns itens de teste sejam identificados. Em uma modalidade preferencial da invenção, todos os identificadores dos itens dentro da zona de leitura são lidos e dados de identificação do item correspondente aparecem na lista. Além disso, o controlador pode recuperar na lista os dados de identificação do item correspondentes a apenas alguns dos N itens coletados, possivelmente um único, o qual foi embalado em embalagens de lote após a entrega do sinal do lote pelo sensor.
[00027] Em uma outra variante da invenção acima, um relógio pode fornecer dados de tempo para o controlador o qual pode associar esses dados do tempo com os dados de identificação do item à medida que eles são armazenados na memória de acordo com dita ordenação para formar a lista, permitindo assim que um técnico consulte a lista armazenada na memória para melhor diagnosticar uma causa de um problema na linha.
[00028] Em uma modalidade preferencial da invenção, a zona de leitura é adjacente ao sensor e a entrada do dispositivo coletor. Assim, a segurança é reforçada à medida que o curso de transporte da zona de leitura para o coletor é reduzido ao mínimo.
[00029] De acordo com uma primeira variante do método acima de acordo com a invenção, no caso de o controlador falhar ao extrair um dado de identificação de item exclusivo de um primeiro sinal de leitor recebido ou, um dado de identificação de embalagem de lote de um segundo sinal de leitor recebido, ele respectivamente entrega um primeiro ou um segundo dado de erro de identificação como o dado de identificação de embalagem de lote respectivamente correspondente ao dito primeiro ou segundo sinal de leitor recebido.
[00030] Isto permite manter o controle de qualquer problema de extração na lista. Na dita primeira variante, o controlador adicionalmente pode ter a possibilidade de entregar uma mensagem de erro, de modo a ajudar um técnico a diagnosticar a causa de um erro, no caso de uma extração de dados de identificação ter falhado. Por conseguinte, o método pode incluir uma etapa adicional em que, no caso em que um primeiro e um segundo dado de erro de identificação em relação a um lote embalado entregue sejam entregues, o controlador entrega adicionalmente uma mensagem de erro. Neste caso, a mensagem de erro pode ainda indicar um erro de extração com relação a um primeiro leitor de sinal e a um segundo sinal de leitor. De acordo com o método, no caso em que o controlador entrega um primeiro dado de identificação de erro e extrai um dado de identificação de embalagem de lote de um segundo sinal de leitor relativo a um lote embalado entregue, o controlador entrega adicionalmente uma mensagem de erro. Neste caso, a mensagem de erro pode ainda adicionalmente indicar um erro de extração com relação a um segundo sinal de leitor. Também, no caso em que o controlador entrega apenas um segundo dado de identificação de erro relativo a um lote embalado entregue, o controlador entrega uma mensagem de erro. Neste caso, esta mensagem de erro pode ainda indicar um erro de extração com relação a um segundo sinal de leitor. Além disso, no caso de qualquer mensagem de erro ser entregue, o controlador pode adicionalmente armazenar dita mensagem de erro na memória. Particularmente, no caso de uma mensagem de erro ser entregue pelo controlador, o método acima pode compreender a etapa adicional de associar na memória dita mensagem de erro com os dados de identificação de embalagem de lote correspondentes do lote embalado entregue, por meio do controlador. Esta característica específica permite melhor rastreamento do histórico das operações de agregação ou de embalagem na linha. Particularmente, se os dados de tempo entregues por um relógio são adicionalmente associados à dita mensagem de erro e a ditos dados de identificação de embalagem de lote extraídos correspondentes da embalagem de lote do lote embalado entregue. O recurso específico acima também é particularmente útil para identificar lotes contendo itens desconhecidos (não identificados pelo primeiro leitor) no caso de ação específica ser necessária: como a ejeção de um lote ou rotulagem especial. Além disso, qualquer mensagem de erro pode adicionalmente ser carregada e acessível através de relatórios.
[00031] Uma mensagem de erro fornecida pelo controlador pode adicionalmente ser enviada para uma tela de exibição (possivelmente associada com dados de tempo entregues pelo relógio acima mencionado), no intuito de alertar um operador observando as operações na linha, por exemplo, ou podem ser enviadas, bem como qualquer parte dos dados armazenados na memória, a um dispositivo remoto via meios de transmissão apropriados. A possibilidade acima de detecção e sinalização de erros é vantajosa, de modo que é fácil determinar a partir da lista qual lote é de fato preocupante por meio de uma mensagem de erro sem ter que parar a linha ou afetar o armazenamento sequencial dos dados de identificação de item em relação aos próximos itens chegando na zona de leitura.
[00032] A invenção refere-se também a um sistema para controlar itens em uma linha de produção/distribuição a qual é operável para implementar qualquer um dos aspectos acima mencionados e/ou variantes do método para controlar itens em uma linha de produção/distribuição de acordo com a invenção e também utilização correspondente do dito sistema, conforme especificado acima.
[00033] Consequentemente, um segundo aspecto da invenção refere-se a um sistema para controlar itens em uma linha de produção/distribuição, compreendendo meios de transporte operáveis para transportar itens arranjados de acordo com uma dada disposição ao longo de um curso de transporte da linha através de uma zona de leitura em direção a um dispositivo coletor operável para coletar os itens recebidos da zona de leitura para formar um lote de um dado número N de ditos itens, cada item transportado sendo marcado com um identificador de item exclusivo, incluindo dados de identificação de item exclusivos do item, o dispositivo coletor incluindo um sensor operável para detectar que um lote de N itens foi formado e entrega um sinal de lote correspondente para um controlador, dito dispositivo coletor é adicionalmente operável para entregar um lote de N itens coletados para um dispositivo de embalagem conectado ao controlador, dito dispositivo de embalagem sendo operável para embalar o lote de N itens, entregues pelo dispositivo coletor em uma embalagem de lote marcada com um identificador de embalagem de lote, incluindo dados de identificação de embalagem de lote para formar um lote embalado e entregar o dito lote embalado, onde:
[00034] um primeiro leitor conectado ao controlador é operável para ler pelo menos um identificador exclusivo em pelo menos um dos itens em pelo menos uma correspondente e dada posição dentro da zona de leitura, o primeiro leitor sendo operável para enviar o correspondente primeiro sinal de leitor ao controlador;
[00035] o controlador é operável para extrair cada dado de identificação de item exclusivo do primeiro sinal de leitor recebido de acordo com uma ordenação correspondente à dita dada disposição dos itens e dada posição;
[00036] o controlador é operável para armazenar sequencialmente em uma memória conectada ao controlador para formar uma lista de dados de identificação de item exclusivos, cada dado de identificação de item exclusivo extraído de um primeiro sinal de leitor de acordo com dita ordenação e posição,
[00037] mediante a entrega de um sinal de lote pelo sensor, o coletor é operável para entregar o lote de N itens coletados pelo coletor para o dispositivo de embalagem, o dispositivo de embalagem é operável para embalar o lote de N itens recebido em um embalagem de lote e entregar um lote embalado correspondente, e um segundo leitor conectado ao controlador é operável para ler o identificador de embalagem de lote na embalagem do lote do lote embalado entregue pelo dispositivo de embalagem, o segundo leitor sendo operável para enviar o sinal do segundo leitor correspondente ao controlador;
[00038] o controlador é operável para extrair dados de identificação de embalagem de lote do sinal do segundo leitor recebido, e, recuperar na lista, de acordo com dita ordenação e posição, dados de identificação de item exclusivos correspondente a pelo menos um dos N itens formando o lote de itens coletados no lote embalado entregue pelo dispositivo de embalagem; e
[00039] o controlador é adicionalmente operável para armazenar na memória um dado de identificação de embalagem de lote extraído, associado com dados de identificação de item exclusivos recuperados correspondentes.
[00040] Em uma variante do sistema acima, de acordo com a invenção, o nível de segurança pode ainda ser aumentado ao permitir que o controlador defina a posição de teste de um item de teste a ser identificado via primeiro leitor dentro da zona de leitura. O número de itens de teste também pode ser configurado. Em uma outra variante da invenção acima, um relógio pode entregar dados de tempo para o controlador, o qual pode associar esses dados do tempo com os dados de identificação do item à medida que eles são armazenados na memória.
[00041] Em outra variante do sistema acima de acordo com a invenção, no caso de o controlador falhar ao extrair um dado de identificação de item exclusivo de um primeiro sinal de leitor recebido ou, um dado de identificação de embalagem de lote de um segundo sinal de leitor recebido, ele é operável para respectivamente entregar um primeiro ou um segundo dado de erro de identificação como o dado de identificação de item exclusivo ou dado de identificação de embalagem de lote respectivamente correspondente ao dito primeiro ou segundo sinal de leitor recebido.
[00042] No sistema acima, no caso do controlador entregar um primeiro e um segundo dado de erro de identificação em relação a um lote embalado entregue, o controlador pode ser operável para entregar uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação a um sinal do primeiro leitor e um sinal do segundo leitor.
[00043] Também, no caso em que o controlador entrega um primeiro dado de identificação de erro e extrai um dado de identificação de embalagem de lote de um segundo sinal de leitor recebido relativo a um lote embalado entregue, o controlador pode ser operável para entregar uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação ao primeiro sinal de leitor. No sistema acima, no caso do controlador entregar um primeiro e um segundo dado de erro de identificação em relação a um lote embalado entregue, o controlador pode ser operável para entregar uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação a um sinal do primeiro leitor e um sinal do segundo leitor.
[00044] Além disso, no caso de uma mensagem de erro ser entregue pelo controlador, o controlador pode adicionalmente ser operável para armazenar dita mensagem de erro na memória. Por exemplo, uma mensagem de erro entregue pelo controlador pode também ser enviada para uma tela de exibição (possivelmente associada com dados de tempo entregues pelo relógio acima mencionado), no intuito de alertar um operador observando as operações na linha. Esta mensagem de erro, bem como qualquer parte dos dados armazenados na memória, pode adicionalmente ser enviada a um dispositivo remoto via meios de transmissão adequados.
[00045] Particularmente, no caso de uma mensagem de erro ser entregue pelo controlador, o controlador pode ser operável para associar na memória dita mensagem de erro com os dados de identificação de embalagem de lote correspondentes do lote embalado entregue.
[00046] A presente invenção será descrita mais detalhadamente adiante tendo como referência as figuras anexas nas quais numerais semelhantes representam elementos semelhantes através de todas as várias figuras e, nas quais, aspectos proeminentes e características da invenção são ilustrados.
[00047] Fig. 1 é uma vista esquemática do sistema de controle de uma linha de produção/distribuição, ilustrando uma modalidade da invenção.
[00048] Fig. 2 é uma vista esquemática de uma embalagem de lote para embalar itens.
[00049] Fig. 3 é uma vista esquemática de um lote embalado de itens.
[00050] Fig. 4 ilustra uma lista resultante de armazenamento sequencial de dados de identificação de item exclusivos de acordo com a modalidade da Fig. 1.
[00051] Na seguinte modalidade da invenção não limitante e ilustrativa, um sistema para controlar as operações de embalagem em itens em uma linha de produção/distribuição (2), conforme ilustrado na Fig. 1, compreende uma esteira (3) para transporte de itens (1, 2,..., N,..), os quais aqui, são pacotes de cigarros agrupados em caixas (1, 2,..., K, K + 1, K + 2,...), ditas caixas sendo arranjadas em fila única ao longo do curso de transporte em direção a uma zona de leitura (4) na linha. Cada item (5) (maço de cigarros) é marcado com um identificador de item exclusivo (6), aqui um código de barras, o qual inclui dados de identificação de item exclusivos do item. Cada caixa mantém pacotes de cigarro em uma dada disposição: aqui, uma caixa corresponde a 5 pacotes de cigarro (este número reduzido é apenas para a clareza das figuras ilustradas) embrulhados em uma película de plástico transparente. A zona de leitura (4) tem um comprimento substancialmente correspondente àquele de uma caixa (ao longo da direção do movimento), para que somente os pacotes de cigarro dentro de uma caixa são lidos. Um controlador (10) controla as operações na linha. Um impulsor (7) (ou seja, dispositivo coletor), conectado ao controlador (10), coleta os itens transportados a partir da zona de leitura (4) para formar um lote (8) de um dado número N de ditos itens, agrupados por caixas. Um lote completo coletado (8) contém um número de caixas K (1, 2,..., K, na Fig. 1), de modo que o número de itens coletados pelo impulsor quando está cheio é N = 5xK. O impulsor (7) entrega dito lote formado de itens (8) para um dispositivo de embalagem (não representado), também conectado ao controlador, o qual embala o lote recebido de N itens (8) em uma embalagem de lote (12) mostrado na Fig. 2, para obter um lote embalado de itens (14) (ou seja, um recipiente cheio) mostrado na Fig. 3.
[00052] O dispositivo impulsor (7) inclui um sensor (9) conectado ao controlador (10) para detectar que um lote de N itens foi formado. Este sensor (9) pode ser um disparador de laser equipado com um contador (o qual conta o número de vezes que o feixe de laser foi cortado por uma caixa), por exemplo. Uma vez que o sensor (9) determinou que um lote de N itens é formado, contando que um número de caixas coletadas pelo impulsor atinge o valor desejado de K, ele proporciona um sinal de lote ao controlador (10). O sistema adicionalmente compreende uma primeira câmera (11) (ou seja, primeiro leitor) montada na linha e conectada ao controlador (10). A primeira câmera (11) é equipada com uma fonte de iluminação (não mostrada) para iluminar sequencialmente cada caixa cruzando a zona de leitura (ou seja, o campo de visão da primeira câmara) e operável para ler um identificador de item exclusivo (6) (código de barras impresso em cada maço de cigarros) em cada item transportado através da zona de leitura (4) dentro de uma caixa, através da película embrulhadora. A primeira câmera (11) tira uma imagem digital do grupo de todos os identificadores iluminados (6) dentro da caixa. Esta primeira câmera (11) entrega o sinal do primeiro leitor correspondente, correspondente à imagem digital de um grupo do identificador de item, para o meio de processamento de imagem na câmera. Dito meio de processamento de imagem da primeira câmera executa então, o processamento de dita imagem da imagem digital, detecta cada padrão de código de barras presente e extrai dados de identificação de item exclusivos correspondentes, ou seja, decodifica cada um dos cinco códigos de barras fotografados na imagem digital, de acordo com uma ordenação correspondente à dita dada disposição, aqui em fila única, dos identificadores na caixa: por exemplo, o item, tendo o primeiro posto na caixa lida sendo o mais próximo ao sensor (9), e, os seguintes itens na direção oposta de transporte tendo as respectivas fileiras 2 a 5 dentro da dita caixa. Então, a primeira câmera (11) envia os dados de identificação de item exclusivos extraídos ao controlador (10) de acordo com dita ordenação. Como conhecido na técnica, a primeira câmera pode ser disparada com meios de sensor (como um disparador de laser convencional, por exemplo) os quais detectam uma passagem de uma caixa dentro da zona de leitura e, portanto, disparam a iluminação da caixa passando e ativam a primeira câmera para tirar uma imagem da caixa.
[00053] De acordo com a invenção, o controlador (10), o qual tem meios de processamento (unidade de CPU) e uma memória, é operável para armazenar sequencialmente na memória cada dado de identificação do item exclusivo recebido da primeira câmera de acordo com dita ordenação, no intuito de formar uma lista (15) dos dados de identificação de item exclusivos (16) mostrados na Fig. 4 (cada linha sucessiva (16) correspondente a cada dado de identificação do item armazenados sequencialmente). Para melhor compreensão da invenção, também é indicado na Fig. 4 um posto (17) dos itens correspondentes dentro de um lote coletado (8) (ou seja, postos 1,..., N) e dos seguintes itens na zona de leitura (ou seja, postos N + 1, N + 2,...). Por exemplo, o lote completo (8) contém caixas K (1,..., K) e, portanto, N itens = 5xK ordenados, e N + 1 e N + 2 itens de fato correspondem aos itens tendo o posto de primeiro e segundo dentro da caixa (K + 1) na zona de leitura. Nesta modalidade, a zona de leitura (4) é descartada logo antes da entrada do impulsor (7), ao nível, mas logo antes do sensor (9), como mostrado na Fig. 1. Esta disposição torna o sistema particularmente robusto para erros no caso de haver uma falha ou congestionamento nas operações de transporte ou coleta.
[00054] Mediante a entrega do sinal do lote pelo sensor (9), o impulsor (7) empurra o lote (8) de N itens recém formados no dispositivo de embalagem (não mostrado) o qual embala o dito lote (8) em uma embalagem de lote (12) aqui um recipiente, já marcado com um código de barras de lote (13) (ou seja, o identificador de lote) e entrega um lote embalado correspondente (14) (ou seja, um recipiente cheio com caixas K de pacotes de cigarros). Em seguida, uma segunda câmera (não mostrada), ou seja, segundo leitor, conectados ao controlador (10) e disparado por tal entrega do lote embalado (14), lê o código de barras de lote (13) no lote embalado (14) e envia um sinal do segundo leitor ao controlador (10). O controlador (10), em seguida, extrai os dados de identificação do lote (ou seja, decodifica o código de barras (13)) do sinal do segundo leitor recebido. Também, mediante a recepção do sinal do lote do sensor (9), o controlador (10) procura na lista (15) quais dados de identificação de item exclusivos (ou seja, quais dados de identificação de item exclusivos já extraídos de um primeiro sinal de leitor enviado previamente para o controlador) correspondem a itens no recipiente recém entregado (ou seja, os itens em caixas K já coletados no impulsor enquanto o sinal do lote é recém entregue). Por exemplo, a pesquisa pode começar a partir da última linha formada na lista no instante que o sinal de lote é entregue (ou seja, linha N na Fig. 4), e dados de identificação do item na linha anterior são então coletados até a linha correspondente a um nono item no caso (ou seja, linha correspondente ao item do posto 1 na Fig. 4, enquanto a lista é pesquisada na ordem inversa). Em uma variante desta modalidade, dados de tempo de um relógio conectado ao controlador são registrados juntamente com dados de identificação de item exclusivo extraídos e tempo de entrega do sinal de lote na lista, e em seguida o controlador pode facilmente acessar a linha na lista correspondente ao tempo no qual o sinal de lote é entregue no intuito de recuperar os dados de identificação do item dos N itens recém coletados. Uma vez que os dados de identificação de item exclusivos relevantes tenham sido recuperados (correspondente a N = 5xK pacotes de cigarros no recipiente), o controlador (10) armazena na memória os dados de identificação do lote extraídos acima associados aos dados do item de identificação exclusivos recuperados correspondentes ao lote embalado. A partir desta associação de dados de conteúdo de lote (dados de identificação do item) e dados de pacote (dados de identificação do lote embalado), operações de rastreamento e localização confiáveis são possibilitadas.
[00055] A invenção não é limitada às modalidades acima e várias modificações podem ser feitas sem partir do escopo da invenção, conforme definido pelas reivindicações. Por exemplo, a memória pode ser distribuída (como os meios de processamento): pelo menos uma parte da memória, por exemplo, para armazenar dados de conteúdo de lote associados e dados de embalagem pode estar em um banco de dados remoto conectado ao controlador. Como outro exemplo, os leitores podem ter suas próprias capacidades de armazenamento. Assim, apesar de ser designada como memória do controlador na descrição acima da invenção, a memória, tal como definido nas reivindicações anexadas, também inclui o caso em que dita memória de fato é distribuída entre várias unidades conectadas ao controlador.
[00056] A invenção também inclui um produto de programa de computador operável para fazer um computador conectado a um sistema para controlar itens em uma linha de produção/distribuição, como descrito acima, implementar as etapas do método de acordo com a invenção (como descrito acima), quando em execução no dito computador.
[00057] O método e o sistema de identificação de itens em uma linha de produção de acordo com a invenção, em qualquer dos seus aspectos acima mencionados, podem ser usados com um elevado nível de confiança para a identificação de item na indústria para muitas aplicações, tais como, por exemplo, determinar um volume de produção na dita linha de produção (para estimativa do valor de taxação, etc...), controle de produção de linha, inspeção da produção da linha (para detecção de fraudes, etc ).
Claims (14)
1. Método para controlar itens em uma linha de produção/distribuição (2), os itens sendo transportados arranjados de acordo com uma dada disposição ao longo de um curso de transporte da linha através de uma zona de leitura (4) em direção a um dispositivo coletor (7) operável para coletar os itens recebidos da zona de leitura para formar um lote (8) de N itens, onde N é um dado número de ditos itens contidos no lote formado cada item transportado (5) é marcado com um identificador de item exclusivo (6) incluindo dados de identificação de item exclusivos do item, o dispositivo coletor inclui um sensor (9) operável para detectar que um lote de N itens foi formado e para entregar um sinal de lote correspondente para um controlador (10), dito dispositivo coletor é adicionalmente operável para entregar o lote de N itens para um dispositivo de embalagem conectado ao controlador, dito dispositivo de embalagem é operável para embalar o lote de N itens entregue pelo dispositivo coletor em uma embalagem de lote (12) marcada com um identificador de embalagem de lote (13), incluindo dados de identificação de embalagem de lote para formar um lote embalado (14) e para entregar o dito lote embalado, caracterizado por compreender as etapas de: ler, por meio de um primeiro leitor (11), pelo menos um identificador exclusivo em pelo menos um dos itens em pelo menos uma correspondente e dada posição dentro da zona de leitura, o primeiro leitor sendo conectado ao controlador e enviando correspondente sinal do primeiro leitor ao controlador; extrair, por meio do controlador (10), cada dado de identificação de item exclusivo do sinal do primeiro leitor de acordo com uma ordenação correspondente a dita dada disposição dos itens; armazenar sequencialmente, por meio do controlador (10), em uma memória conectada ao controlador, cada dado de identificação do item exclusivo extraído do dito sinal de primeiro leitor de acordo com dita ordenação para formar uma lista (15) dos dados de identificação de item exclusivos; mediante o sensor entregar o sinal de lote correspondente ao controlador, entregar o lote de N itens coletados pelo coletor para o dispositivo de embalagem, que embala dito lote de N itens entregue na embalagem de lote e entrega o lote embalado, ler, por meio de um segundo leitor conectado ao controlador (10), o identificador de embalagem do lote na embalagem de lote do lote embalado, o segundo leitor sendo conectado envia um sinal do segundo leitor correspondente ao controlador; extrair, por meio do controlador, dados de identificação de embalagem de lote do sinal do segundo leitor recebido, e recuperar, por meio do controlador, da lista de dados de identificação de item exclusivos extraídos, os dados de identificação de item exclusivos correspondentes a pelo menos um dos N itens contidos no lote embalado entregue pelo dispositivo de embalagem; e armazenar, por meio do controlador, na memória ditos dados de identificação de embalagem de lote extraídos, associados com ditos dados de identificação de item exclusivos recuperados.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, no caso de o controlador falhar ao extrair um dado de identificação de item exclusivo de um sinal de primeiro leitor recebido ou, um dado de identificação de embalagem de lote de um sinal de segundo leitor recebido, o controlador respectivamente entrega um primeiro ou um segundo dado de erro de identificação como os dados de identificação de embalagem do item exclusivos ou dados de identificação de embalagem de lote respectivamente correspondentes ao dito sinal de primeiro ou segundo leitor recebido.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, no caso de o controlador entregar um primeiro e um segundo dado de erro de identificação em relação a um lote embalado entregue, o controlador entrega uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação ao sinal do primeiro leitor e ao sinal do segundo leitor.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que, no caso em que o controlador entrega um primeiro dado de identificação de erro e extrai um dado de identificação de embalagem de lote de um sinal de segundo leitor recebido em relação a um lote embalado entregue, o controlador entrega uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação ao sinal do primeiro leitor.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que, no caso do controlador entregar apenas um segundo dado de erro de identificação em relação a um lote embalado entregue, o controlador entrega uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação ao sinal do segundo leitor.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa adicional, no caso de uma mensagem de erro ser entregue pelo controlador, de armazenar a dita mensagem de erro na memória por meio de um controlador.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa adicional de, no caso de uma mensagem de erro ser entregue pelo controlador, associar na memória dita mensagem de erro com os dados de identificação de embalagem de lote correspondentes do lote embalado entregue, por meio do controlador.
8. Sistema para controlar itens em uma linha de produção/distribuição (2) que compreende meios de transporte (3) operáveis para transportar itens arranjados de acordo com uma dada disposição ao longo de um curso de transporte da linha através de uma zona de leitura (4) em direção a um dispositivo coletor (7) operável para coletar os itens recebidos da zona de leitura para formar um lote (8) de N itens, onde N é um dado número de ditos itens contidos no lote formado, cada item transportado (5) é marcado com um identificador de item exclusivo (6) incluindo dados de identificação de item exclusivos do item, o dispositivo coletor inclui um sensor (9) operável para detectar que o lote de N itens foi formado e entregar um sinal de lote correspondente para um controlador (10), dito dispositivo coletor é adicionalmente operável para entregar o lote de N itens para um dispositivo de embalagem conectado ao controlador, dito dispositivo de embalagem é operável para embalar o lote de N itens, entregues pelo dispositivo coletor em uma embalagem de lote (12) marcada com um identificador de embalagem de lote (13), incluindo dados de identificação de embalagem de lote para formar um lote embalado (14) e entregar o dito lote embalado, caracterizado pelo fato de que: um primeiro leitor (11) conectado ao controlador é operável para ler pelo menos um identificador exclusivo em pelo menos um dos itens em pelo menos uma correspondente e dada posição dentro da zona de leitura, o primeiro leitor é operável para enviar o correspondente sinal de primeiro leitor ao controlador; uma memória conectada ao controlador; o controlador é operável para extrair cada dado de identificação de item exclusivo de um sinal do primeiro leitor recebido, de acordo com uma ordenação correspondente à dita dada disposição dos itens; o controlador é operável para armazenar sequencialmente na memória cada dado de identificação de item exclusivo extraído de dito sinal de primeiro leitor de acordo com dita ordenação e para formar uma lista (15) dos dados de identificação de item exclusivos extraídos; mediante o sensor entregar o sinal de lote correspondente, o coletor é operável para entregar o lote (8) de N itens para o dispositivo de embalagem, o dispositivo de embalagem é operável para embalar o lote de N itens entregue na embalagem de lote (12) e para entregar um lote embalado (14), um segundo leitor conectado ao controlador operável para ler o identificador de embalagem de lote (13) na embalagem de lote do lote embalado e para enviar um sinal do segundo leitor correspondente ao controlador; o controlador é operável para extrair um dado de identificação de embalagem de lote do sinal do segundo leitor recebido, e para recuperar da lista de dados de identificação de item exclusivos extraídos, os dados de identificação de item exclusivos correspondentes a pelo menos um dos N itens contidos no lote embalado entregue pelo dispositivo de embalagem; e o controlador é adicionalmente operável para armazenar na memória os dados de identificação de embalagem de lote extraídos, associados com dados de identificação de item exclusivos recuperados correspondentes.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, no caso de o controlador falhar ao extrair um dado de identificação de item exclusivo de um sinal de primeiro leitor recebido ou, um dado de identificação de embalagem de lote de um sinal de segundo leitor recebido, ele é operável para respectivamente entregar um primeiro ou um segundo dado de erro de identificação como o dado de identificação de item exclusivo ou dado de identificação de embalagem de lote respectivamente correspondente ao dito sinal de primeiro ou segundo leitor recebido.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, no caso de o controlador entregar um primeiro e um segundo dado de erro de identificação em relação a um lote embalado entregue, o controlador entrega uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação a um sinal do primeiro leitor e um sinal do segundo leitor.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que, no caso em que o controlador entrega um primeiro dado de identificação de erro e extrai um dado de identificação de embalagem de lote de um sinal de segundo leitor recebido em relação a um lote embalado entregue, o controlador é operável para entregar uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação ao sinal de primeiro leitor.
12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que, no caso de o controlador entregar apenas um segundo dado de erro de identificação em relação a um lote embalado entregue, o controlador é operável para entregar uma mensagem de erro indicando um erro de extração em relação a um sinal do segundo leitor.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que, no caso de uma mensagem de erro ser entregue pelo controlador, o controlador é adicionalmente operável para armazenar dita mensagem de erro na memória.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que, no caso de uma mensagem de erro ser entregue pelo controlador, o controlador é adicionalmente operável para associar na memória dita mensagem de erro com os dados de identificação de embalagem de lote correspondentes de um lote embalado entregue.
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