CN101470871A - 生产过程的控制 - Google Patents

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Abstract

为了提高生产过程的效率，提出了一种新的方法。由此，在生产系统中产生物品流。可附着到物品的电子设备被用于跟踪这些物品。读出第一电子设备附着到第一物品的识别。该识别被转发给操纵物品流的计算机系统。由于计算机系统接收到该识别，所以设置指示授权或禁止加工第二物品的运输状态。然后利用授权信号将该运输状态发送到第二电子设备，该授权信号从计算机系统被发送到第二电子设备。第二电子设备包括用于接收授权信号的信号接收器电路并且所述第二电子设备被附着到第二物品。

Description

生产过程的控制
技术领域
本发明涉及通过制造执行系统来控制生产过程的技术领域。
背景技术
在本文献的上下文中，应一般地理解术语“物品(item)”。物品的通常例子不限于但包括出现在生产过程中的对象，诸如原料、预制产品(pre-product)、中间产品或成品、组件、子组件(subassembly)、货盘、容器和部件。
在本文献的上下文中，应一般地理解术语“加工物品”，其不限于但包括：
—将该物品转换成另一物品，
—将该物品与其它物品一起加工，以便生产新产品，
—将容纳在该物品(例如，在该物品是容器的情况下)中的物料(material)转换成另一物料，
—将容纳在该物品内的物料与其它物料一起加工，以便获得其它物料，
—简单地移动该物品(例如，通过平移或旋转该物品)，
—与其它物品一起进行加工：特别是装配不同的物品，以生产新的物品(或者成品或者子组件)。
准时制(JIT，Just-In-Time)方法被用于离散制造，以使工厂内的生产流同步。这些方法可给生产请求提供及时响应，而无需昂贵的安全库存并且避免在重要生产阶段的排队和瓶颈。
提供极好的服务水平的同时保持最低可能的在制品(WIP(workin process)：在制造过程中指出的不希望的库存量)的目标可以通过使用JIT技术来实现，JIT技术也被称为“看板管理(kanban)”。基本上，看板管理取决于以下事实：在JIT工厂内有两个不同的流：通过生产阶段的物料流(常常也称为物料的前向流)和实质上“拉动(pull)”使所生产的货物同步的上游工作站活动的信息流(“看板”信号，通常也称为信息的反向(backward)流)。因此，生产阶段通常包括一个或多个工作站。为了授权生产活动，看板管理使用可视信号，而无需向车间释放和分配生产订单。只有当接收到“生产看板管理”时，工作站才运转，然后生产在发布“移动看板管理”时移至下游阶段的固定量物料(或子组件或最终产品)。
日本单词“kanban”是普通的日常用语，意为“符号”或“卡片”：因此看板管理基本是信令系统。如其名字所暗示的那样，看板管理可使用卡片来用信号通知对物品的需要。诸如塑料标记物(看板方块(kanban square))的其它设备也可被用于触发工厂中的单元的移动、生产或供应。
图1示出了根据现有技术的使用看板卡片的物品的生产过程。只有当在工作站WS可得到一个或多个看板卡片K(通常为红色，因此被称为红标签)时，才授权工作站WS处的操作者OP进行生产。所生产的物品IT被存放在本地库存INV处，每个物品都附有其看板K。当物品IT因为消耗CONS被移开时，该看板K被分离并且被返回RET到工作站WS，以便授权补给已消耗的物品IT。看板卡片K的总数目被限制来使库存水平与物品IT的生产和消耗比率平衡。这同时允许减少WIP并允许某些物品准备用于异步消耗。
传统地，看板同步生产仅取决于如卡片这样的可视信号，而不需要计算机系统发布和跟踪生产订单。然而，这个简单的看板实施方案并不适合复杂的具有通常通过数百个不同子组件和部件产生的物料单据(bill)的制造情况。在这样的环境下，为了管理车间中的巨大数量的不同物品和最小存货单位(SKU)，计算机系统是有帮助的。然后，通过实施计算机管理的“电子看板”，有可能扩展简单的看板规则的“拉动”信令概念。直接遵循生产请求，以电子方式发布的“看板”信号授权工作站处的物料处理和生产活动，从而通过计算机系统代替提前发布的传统生产订单。当接收到授权加工的“电子看板”信号时，要被处理的物品以电子方式用信号通知，而无需针对数百个可能不同的物品中的每个物品有不同的物理卡片。
在这些复杂的制造情况下，使用无线电波以无线方式跟踪车间中的物料的射频识别(RFID)能极大地加速物料处理操作。此外，RFID跟踪能在使通过电子看板管理的JIT操作同步中发挥主要作用。
电子看板像简单看板那样工作，区别仅在于：所发布的信号不是以预定物品作目标，而是以“普通物品”为目标，也就是说，在看板信号的授权下要被生产或被移动的物品因此能依据生产需要而变化。然后，看板可视信号仅被用于使JIT操作同步，而不明确地告知什么必须被消耗或被生产：计算机系统把这样的“普通看板”转换为对要被移动的物品和/或要被生产的子组件的详细请求。
借助于仅限于跟踪查询最后得到的物料流的RFID技术，到目前为止所采用的常规解决方案是通过独立运行的可视信号或看板卡片来完成看板逻辑。
图2示出了根据现有技术的使用RFID识别的物品生产过程。通过供应链合作方SCP1，原料被供给制造商过程(manufacturer process)MP，其中，在原料被移交给下游供应链合作方SCP2之前，原料被转换成中间产品或成品。
制造商过程MP包括数个生产阶段PS，这些生产阶段PS包括接收端、卸货(depallet)、存放、生产、打包存放(packaging storing)、拾取夹板装载(pickingpalletizing)及终端。每一个生产阶段可包括子生产阶段(未描绘)。位于生产阶段PS的RFID读取单元RFR被用于识别RFID标签所附着的物品，从而提供关于在哪和何时已检测到RFID的实时详细信息。这样的信息被用于识别部件、跟踪批货历史和建筑物料谱系报告(genealogy report)、测量工作站性能和损耗。通过由制造执行系统MES运行的预定生产规则来协调生产活动，并通过接收RFID事件来触发这些生产活动。这种RFID技术扩展了MES系统的能力，但被管理的信息流仅遵循物料流本身，而无需实际操纵(steer)生产活动中涉及的物料处理过程。
发明内容
因此，本发明的目的是提高生产过程的效率。
通过独立权利要求的特征实现该目的。优选实施例在从属权利要求中被描述。
根据本发明，物品流在生产系统中被产生。可附着到物品的电子设备被用于跟踪这些物品。第一电子设备包括识别REID标签。该第一电子设备被附着到为物品流的部分的第一物品。第一电子设备的识别从第一电子设备被读出并被转发到计算机系统。该计算机系统操纵物品流。由于该计算机系统接收到识别，所以也为物品流的部分的第二物品的运输状态被设置。第二物品的运输状况是指示授权或禁止加工该第二物品的参数。该第二物品的运输状态被发送到附着到第二物品的第二电子设备。这通过包含该第二物品的运输状态的授权信号来完成，而该授权信号从该计算机系统被发送到该第二电子设备。为了接收该授权信号，该第二电子设备包括信号接收器电路。
根据优选实施例，第一和第二电子设备在体系结构上至少部分相同。例如，除了第一电子设备的识别以外，第一电子设备包括用于接收来自计算机系统的包含第一物品的运输状态的授权信号的信号接收器电路。类似地，除了第二电子设备的信号接收器电路以外，该第二电子设备还包括用于对计算机系统识别该第二设备的识别。优选地，所有为了跟踪物品而可附着到物品的电子设备在体系结构上至少部分相同。这样，为了控制生产过程只要求一类或有限数目类别的电子设备。
根据另一优选实施例，第一电子设备和第二电子设备是完全相同的，其包括相同的识别。如果第一和第二电子设备附着到的物品的种类是相同的，则这是特别有用的。然而，根据另一优选实施例，第一和第二电子设备中的每个都包括不同的单独的识别。该实例对于单独寻址电子设备被单独附着到的物品是有用的。这些物品可以是相同种类的物品，或者甚至是不同种类的物品。
根据另一优选实施例，第一电子设备和第二电子设备中的每个都包括信号接收器电路和识别。每个信号接收器电路适于接收包含运输状态的授权信号，该运输状态指示授权或禁止加工电子设备所附着到的物品。另外，第一电子设备和第二电子设备中的每个都包括用于对计算机系统进行识别的识别。
根据另一优选实施例，由于接收到授权信号，所以第二电子设备利用可视信号指示第二物品的运输状态。这样，在生产过程中涉及的人员立即查看第二物品是否允许被进一步加工。假如人员错误地加工了第二物品，则虽然运输状态禁止这样做，仍可在第二电子设备中实施产生声学报警信号或可视报警信号的机制。
根据另一优选实施例，由于通过第二电子设备接收第二物品的运输状态，所述运输状态指示授权被加工，所以自动加工第二物品。例如，运送第二物品的运输系统可被通知向下一生产阶段运输第二物品。
根据另一优选实施例，计算机系统包括已将用于操纵生产系统中的物品流的逻辑嵌入到MES层中的MES。优选地，该逻辑由工作流管理系统包括并从数据库或从外部系统检索信息，用于协调物品流。该信息可例如包括物料需求和每个物品的生产阶段之间的路线选择信息(例如以规则为形式)。
根据另一优选实施例，由于第一物品在第一生产阶段的加工，通过位于第一生产阶段的读取单元读出第一电子设备的识别。在物品流的前向方向，向其发送运输状态的第二电子设备位于在第一生产阶段之前的第二生产阶段。该实施例例如对用于在加工之后替换第一物品的物料进行重新排序是有用的。
根据另一优选实施例，由于第一物品在第一生产阶段的加工，通过位于第一生产阶段的读取单元读出第一电子设备的识别。在物品流的前向方向，向其发送运输状态的第二电子设备位于在第一生产阶段之后的第二生产阶段。由于第一物品的加工，该实施例例如对于在预期物料到达的第二生产阶段保留空间是有用的。
根据另一优选实施例，第二物品与第一物品相同，或第二物品中容纳的物料(例如，假如物品是容纳与生产过程相关的物料的容器或货盘)与第一物品中容纳的物料相同。
根据另一优选实施例，第二物品被用于生产与第一物品相同的物品或第二物品中容纳的物料被用于生产与第一物品中容纳的物料相同的物料。
根据另一优选实施例，由于从生产系统移开第一物品，所以执行第一电子设备的识别的读出。
根据另一优选实施例，电子设备与计算机系统之间的无线通信被使用。例如，第一电子设备的识别(并且优选地其它电子设备的任何识别)被存储在射频识别(RFID)应答器中并从第一电子设备中以无线方式被读出。优选地，所有要被读出的识别都是借助无线通信从其电子设备中被读出的。第二物品的运输状态也通过无线通信从计算机系统被发送到第二电子设备(并且优选地，为物品流的部分的任何其它物品的运输状态都是通过无线通信被发送到附着到该物品的电子设备)。换言之，因此可以说，该优选实施例提供了准时制生产过程中的物料处理的无线控制。
根据另一优选实施例，通过在要被处理的每个物品上放置电子设备来实现物料处理的准时制控制，所放置的电子设备将RFID标签与信号接收器单元和可视信令单元(例如高亮度LED)相组合，该可视信令单元能产生指示授权或禁止移动和/或加工该设备所附着的物品的可视信号。例如，通过使用改进的RFID无线电协议或单独的协议用于向设备发送授权信号，可能向这些设备之一发送拒绝或授权该设备所附着的物品移动的信号。这样的有源器件(active device)与到目前为止所使用的RFID标签的区别在于：该有源器件不仅充当RFID读取器所查询的标签，而且还在于该有源器件也能对特定的无线电命令(也就是授权信号)作出反应。这样的命令被用于激活与该设备本身连接的可视信令单元。例如，该可视信令单元通过照亮红色或绿色LED能显示简单的“停止”或“进行”信息，这些简单的“停止”或“进行”信息可被用于根据所制造的产品的路线选择来授权相应物品移至下一下游生产阶段。优选地，在管理整体操作流的软件控制系统的监管下，RFID读取单元的相同天线可被用于向设备发送授权信号。优选地，通过计算机系统借助RFID识别来不断地监控所有物品，其通常包括MES。MES优选地适于为生产过程的每个阶段在任何时候计算精确的物料需求，因此发送指示授权正好被移到所需物品的授权信号。
根据另一优选实施例，与更复杂的生产系统相关，不仅由于由计算机系统接收到第一设备的识别，而且由于接收到电子设备所包括的多个RFID标签的识别，第二物品的运输状态被设置，然而，每个电子设备都被附着到生产过程内的物品。然而，将总是存在被读出到计算机系统的最后RFID(其在权利要求的逻辑中是第一设备的RFID)，并且最终导致第二设备的状态的设置。
附图说明
其它优选实施例基于附图在下面被描述。因此，
图1示出了根据现有技术的使用看板卡片的物品生产过程；
图2示出了根据现有技术的使用电子看板的物品生产过程；
图3示出了根据优选实施例的系统99，该系统99具有用于执行根据优选实施例的本发明方法的装置；和
图4示出了可以为了实施本发明的优选实施例而使用的电子设备。
具体实施方式
图3示出了阐明了系统和过程的优选实施例的系统99。该系统99包括生产系统98和计算机系统30。
生产系统98包括生产阶段12，例如用于加工是物品流11的部分的物品11的工作站和器械。为了清楚起见，生产阶段中的第一生产阶段被标记为12a，而第二生产阶段被标记为12b。在这个实施例中，在物品流的前向方向，第二生产阶段12b位于第一生产阶段12a之前。有源电子设备1可被附着到物品11。为了清楚起见，物品11中的两个物品特定地被称为第一物品11a(位于生产阶段12a)和第二物品11b(位于生产阶段12b)，并且电子设备中的两个被称为第一设备1a和第二设备1b。第一设备1a被附着到第一物品11a，并且第二设备1b被附着到第二物品11b。
每个电子设备1、1a、1b都配备有RFID应答器(也称为RFID标签)、用于接收授权状态的信号接收器电路2(参见图4)和可视信令单元3(由于该图中缺少空间，并非所有物品、电子设备和信令单元都标记有参考符号)。每个RFID应答器包括识别，以便识别该电子设备并且利用其识别电子设备附着到的该物品。电子设备1、1a、1b被用于跟踪存在(presence)并被用来授权利用显示在可视信令单元3上的可视“停止/进行”信号来处理每个物品11。
计算机系统30包括MES 32、MES生产数据库34、业务水平信息系统(business-level information system)40，该业务水平信息系统40包括用于企业资源规划的系统42和企业资源规划数据库44。根据优选实施例，MES 32负责与制造过程中涉及的所有活动相关的整体生产控制和数据收集任务。MES 32也负责与业务水平信息系统40的连接。MES 32包括生产工作流36和信令工作流38。信令工作流36控制信息流，并且生产工作流38控制物料加工和物料流。
嵌入MES层中的工作流管理系统33提供了用于工作流、用于生产和用于信令的执行逻辑。工作流管理系统被用于使物料流和信号流相协调和同步。
无线通信单元20a、20b(例如RFID读取单元，其被置于关键区和工作站的附近)适于与电子设备1、1a、1b建立双向连接，以便从设备1、1a、1b中读出识别并且以便将授权信号发送到设备1、1a、1b。MES32的软件模块专用于在适当的工作流的控制下管理从RFID读取单元20输入/输出到RFID读取单元20的数据。
根据优选实施例，通过无线通信单元20a读出第一电子设备1a的识别IDa。识别IDa被转发给计算机系统30。由于通过计算机系统30接收识别IDa，所以设置第二物品11b的运输状态Tb。所述运输状态Tb指示授权加工第二物品11b。运输状态Tb利用授权信号sb被发送给第二电子设备1b，该授权信号sb从计算机系统30被发送到第二电子设备1b。然后，第二设备1b通过可视信号(例如绿灯)指示运输状态，从而指示授权人员来加工第二物品11b。可替换地，或者除了可视信号之外，由于接收到运输状态Tb，第二物品11b被自动加工，例如借助运输系统(参见图4)来加工。
其它优选实施例提供了适于复杂的制造情况的解决方案，其中物品1和信号的流由具有工作流能力的MES 32管理。在通过RFID识别的MES监管下，授权或禁止物品移动和/或加工的可视信号被直接显示在附着到物品11、11a、11b的设备1、1a、1b的可视信令单元3上。
根据优选实施例，在计算机系统30之内，至少两个工作流被描绘：(通过产品生产规则)控制(在生产阶段12、12a、12b之间移动的并从原料转换到中间产品或成品的)物品11、11a、11b的前向方向流的常规工作流，和针对JIT“拉动”信号的信息流，虽然该针对JIT“拉动”信号的信息流也可包含前向方向的信息，但是该针对JIT“拉动”信号的信息流经常被称为“信息的反向流(backward flow of information)”。为了处理生产过程，通过附着到物品11、11a、11b的设备1、1a、1b产生的可视信号授权物品11、11a、11b的移动。这些设备11、11a、11b允许跟踪物料移动并且同时有效地实施用于使生产和物品处理同步的“电子看板”信号。
根据优选实施例，车间中的每个生产阶段12、12a、12b能生产大量不同的物品11、11a、11b(成品或子组件)。物品11、11a、11b中的每个都配备有能接收授权信号的电子设备1、1a、1b和用于经由RFID读取单元20a、20b对计算机系统30识别该设备的RFID标签，该授权信号包括指示授权或禁止物品11、11a、11b的移动的运输状态。为了限制工厂中的WIP的水平，在每个生产阶段12、12a、12b仅允许少数(一个或多个)物品11、11a、11b存在。工作站保持空闲，直到授权信号授权生产下个物品。
当某个特定物品11a被请求用于通过下游生产阶段12b加工(例如，组装操作)时，系统99由于附着到物品11a的电子设备1a的RFID标签而在上游生产阶段12a识别正好请求的物品11a，并且系统99将指示授权进一步加工该物品的授权信号发送给设备1a。如果在上游生产阶段12a存在多于一种的不同物品11、11a，则由于显示在设备1a上的可视信号，生产过程中涉及的人员能容易并快速地识别正确的物品11a，并且该正确的物品11a因此可被移到下游生产阶段12b。中间生产阶段12可位于上游生产阶段12a与下游生产阶段之间，其中物品11a在被移至下游生产阶段12b时进一步被加工。另外，中间生产阶段12和下游生产阶段12b被授权开始工作，例如，以便再装满先前曾从下游生产阶段12b被移开的另一物品11b所留下的空间。
要被生产的物品可以与刚移开的物品是相同种类，或者甚至是不同种类。MES能(例如基于成品的最后装配顺序)发现这一点，并且基于针对什么必须被生产的物料单据，MES能经由RFID识别要求的上游物品11a。然后，MES向这些物品11a发送指示授权被移动的授权信号。遵循相同的原理，基于来自下游生产阶段的JIT“拉动”请求，信号由MES向后传播给供应链的所有上游生产阶段12、12a。
工作流管理系统33被用于使这些JIT操作同步。在计算机系统30中描绘两个主要的工作流：用于跟踪物料流的生产工作流36和用于借助由来自生产阶段的“拉动”动作触发的电子授权信号来操纵该物料流的信令工作流38。信令工作流38因此操纵物品11、11a、11b并在所要求的物品的位置实现快速和容易的可视识别，因此简化并加速了整体物料处理过程。
然后，物品11、11a、11b的处理可被自动化和/或被手动执行。当手动处理时，查看授权移动的可视信号的车间人员能立即发现要被移动的物品11、11a、11b。
下面的表格示出了面向物料的工作流和面向信号的工作流的实例。在该实例中，物品是装有物料的容器。
 
步骤 面向物料的 面向信号的
1 等待来自工作站的物料请求
2 <<物料请求到达>>
3 通过RFID在上游工作站识别运送所请求的物料的容器
4 为了授权用于移开的移动，将授权信号发送到附着到该容器的电子设备
5 将容器移至请求工作站，移开该物料，使容器成为空的 为了授权返回到上游工作站，通过RFID识别空的容器并将授权信号发送到附着到空的容器的电子设备
 
6 移回空的容器并等待生产授权
7 识别下一要生产的物料以替换所移开的物料
8 发送看板信号，以授权生产新物料
9 <<接收到的电子看板信号授权生产新物料>>
10 检查新物料的物料单据并请求所要求的部件 经由RFID识别所有运送所要求的部件的容器
11 将授权信号发送到运送部件的容器，以授权用于移开的移动
12 移动紧接于装配工作站的运送所要求的部件的容器
13 移开所请求的部件，使容器成为空的 为授权返回到上游阶段，经由RFID识别空的容器并将授权信号发送到该容器
14 移回空的容器 将看板信号发送到上游阶段，以授权替换所移开的部件
15 通过装配部件开始生产新物料
16 在紧接于工作站的容器中存放所生产的物料 经由RFID识别带有新物料的容器并等待新请求
下面的MES基础结构对控制工作流和用于相互连接的基本服务以及与RFID层的通信和车间自动化进行主控(host)。RFID跟踪与直接可视信令的组合允许以准时制方式操纵物料处理。然后提前避免了误移动，工作排队和WIP的超额。
基于图4，其它优选的和关于图3更详细的实施例在下面被讨论，图4更详细地描述设备1、1a、1b、RFID读取单元20a、20b和运输系统6。
可选的自动运输机6被附着到可移动物品11，例如像盒子或者任意其它商品那样，该盒子或者任意其它商品必须遵循生产线中或者产品存放区域中的物流运输要求。为了允许识别这样的可移动物品11之一，像电子ID标签的设备1被附着到该物品(并且因此随着该物品移位)，由此所述设备1提供与外部ID标签读取器(诸如图3中所述的RFID读取单元20a、20b)的通信路径，该外部ID标签读取器包括发射源9和用于获取可移动物品11的识别数据的接收元件。
发射源9将波10a发送到可移动物品11的电子识别设备1。信号接收器电路2借助天线8接收该波，解调该波并将最后得到的信号传送给微芯片4。微芯片4被连接到可视信令单元3并与信令数字输出装置5连接。通过该信令数字输出，如果自动物流单元执行运输，则微芯片将数据发送给运输系统6，否则数据以光学方式/以可视方式被发送到手动作用于物流的操作者。微芯片将所需的数据存储在非易失性存储器7中。非易失性存储器还可包含可移动物品11的识别数据或序列号。该数据可以被调制到反射波中，信号接收器电路2将该反射波反射到发射源9。
设备1可被用于物品的电子识别，并且设备1包括信号接收器电路2和信令单元(有效地为可视的)，该信令单元基于在信号接收器电路2所接收到的信号指示物品的电子识别设备1可附着到的物品的运输状态。所提出的解决方案有利地能够实施物品的准时制处理，从而不但使跟踪物品的移动成为可能，而且使操纵这些物品成为可能，因此避免了潜在的排队和生产瓶颈。经过包括可视信令单元3的信令设备，可能提供由人操作者或者其它“进行观察的”机器接口可解释的物流信息数据的(光学)数字输出。也可能实现具有某些在物品与自动化机器之间实现通信的数字信令输出传输装置的信令设备。
在优选的实施例中，为了提供可由一个或者多个连接的其它设备读取的信息，微芯片4被连接到信号接收器电路2并包括用于适配所接收到的信号的装置。这有利地允许设备适配多种可定制的应用，并使设备能够连接到用于自动化过程中的多种设备。
在优选的实施例中，微芯片4被连接到可视信令单元3并具有用于将运输状态指示命令发送到可视信令单元3的装置。优点是：为了控制不同类型的可视信令单元，微芯片4可以被编程来适应任何要求。
在优选的实施例中，微芯片4被连接到并具有用于通过信令数字输出装置5将运输命令发送到运输系统6的装置。这有利地使该设备对于系统自动化的要求更灵活并扩展了该设备应用的可能性。
在优选的实施例中，信号接收器电路2包括非易失性存储单元7，该非易失性存储单元7用于存储产品识别数据和运输(transportation)以及运输状态指示命令。优点是微芯片4所需的所有数据以及有关设备被附着到的物品的信息以所述数据和信息不论何时总是可用的方式被存储，并且不需要在每次使用该设备时重新加载。
在优选的实施例中，可视信令单元3包括指示是停止产品的运输还是继续产品的运输的彩色编码的装置或者其它可变可视图案。这有利地使物流人员更容易地确定要被运输的物品的状态。
在优选的实施例中，可视信令单元3又包括指示是否将产品置于生产保持模式(production holding pattern)的彩色编码的装置或者其它可变可视图案。优点是物流人员或者机器容易确定物品是否准备由其它装置来处理。
在优选的实施例中，可视信令单元3包括光学发射装置，理想地控制灯或/和光电设备，每个光学发射装置单独发射不同颜色的光。优点是物品在运输、分类或者其它处理的多个不同状态可以用信号通知。
在另一优选的实施例中，可视信令单元3包括电子纸(e-纸)设备。所述电子纸设备的一个重要优点是在没有恒定电源的情况下可以维持图像。电子纸设备可以提供并显示人可读取的和机器可读取的格式(条形码或者其它格式)的与可移动物品11的运输状态相关的物流信息，因此使得广泛用于物流目的的现有条形码读取器的使用成为可能。
在优选的实施例中，可视信令单元3以标准光学扫描仪可读取的条形码或者2D图像码的形式提供可变可视图案。只要广泛存在的标准机器可以被用于解释条形码或2D图像码，这就有利地提高物品处理的效率，以便使物品移位、分类或者存放的过程自动化。
在优选的实施例中，信号接收器电路2包括至少一个天线8。此外，信号接收器电路2可适于接收射频信号。这有利地使得设备能从远程设备以无线方式接收信号和命令。
在优选的实施例中，信号接收器电路2用电池供电。这有利地使该设备独立于外部电源。
在优选的实施例中，信号接收器电路2由电磁波10a所感应的电流供电，该电磁波10a由位于信号接收器电路2的接收范围中的发射源9来提供。通过以在外部并且无线地供电的方式而使该设备变为无源的，能够实现为该设备递送电源的其它方式是有利的。
在优选的实施例中，可视信令单元3由电磁波10a所感应的电流供电，该电磁波10a由位于信号接收器电路2的接收范围中的发射源9来提供。例如通过从信号接收器电路2获取电源，这有利地使所述信令单元变为独立于本地电源装备。
在优选的实施例中，信号接收器电路2具有解调发射源9所提供的电磁波10a中包含的经调制的信号并解释因此被解调的信号的装置。优点是任何命令或者信息可以无线地被发送到该设备，该设备具有解释命令或者信息的能力。
在优选的实施例中，信号接收器电路2具有将电磁波10b反射到发射源9的装置。优点是该设备并不需要明确的发送器单元，从而简化该设备的电路。
在优选的实施例中，信号接收器电路2具有将所存储的信息调制到所反射的电磁波10b中的装置。优点是该设备能够将其存储的信息添加到所述电磁波10b，从而使得远程系统能够读取所述信息，例如读取识别或者序列号、运输目的地数据、有关产品的信息(易燃、易碎等)等等。
在优选的实施例中，发射源9和信号接收器电路2使用用于交换数据的私有协议。这有利地使得该设备能由不同的无线通信系统来使用。其它优点是：可以使用仅由也就是用于物流的授权系统公知的传输协议来无线发送例如安全敏感数据。
在另一优选的环境中，发射源9和信号接收器电路2利用用于交换数据的标准RFID协议。这有利地允许使用唯一地支持标准RFID协议的现有的物品的电子识别设备1，因此使本发明变为与现有技术的解决方案兼容。
在本发明的其它优选的实施例中，提出一种用于跟踪和运输物品的系统，该系统包括物品的电子识别设备1和电子产品跟踪器，其中，为了定位该产品识别设备1的位置，电子产品跟踪器包括用于接收和解释经信令输出装置而来自该产品识别设备1的命令的装置。在通过使该系统能从该设备自动地读出所需的信息(例如存储产品处理信息的目的地)来处理该设备方面，这有利地提供了较高的灵活范围。
该系统可包括电控产品运输器，其中，为了移动产品和物料以及对产品和物料进行分类，电控产品运输器包括用于接收和解释经由信令输出装置而来自产品识别设备1的命令的装置。这有利地使物品要被运输的物流路径自动化并避免时间浪费以及人员的干预。
上面提及的信令输出装置可以是信令数字输出装置5或/和可视信令单元3。这使该系统容易和灵活地适于连接到运输或跟踪物品所涉及的其它机器的接口和信号输入设备。
本发明有利地呈现了该设备在控制可移动物品在区域中的基于位置的物流的可能应用，从而例如通过使分析瓶颈容易或者通过处理高负载时间，提供对物流系统的总体效率的改进。此外，为了具有关于所有所涉及的物流过程的改进的总的看法，可能集中来自多个物品的所有信息。
另外的优点是，例如，如果物品及其设备正进入所述机器的作用区域，则将该设备用于触发至少一个移位机器。所述设备也可以被用于(通过可视信令单元3)指示人操作者多个物品之一是否必须从一个地方运送到另一地方和/或多个物品中的哪一个物品必须从一个地方运送到另一地方，而不是触发机器。例如，如果所述可视信令单元3切换绿灯，则该物品可以从其目前的地方被移动到另一地方。如果可视信令单元3切换红灯，则该物品不得不呆在其目前的地方。如果可视信令单元3切换黄灯，则该物品处于错误的地方，并且必须手动控制物品的位置。可视信令单元3也可以包含更多的可视信令码，所述可视信令码递送关于实现物流过程的方式的更细微的信息。
参考标记列表
1，1a，1b     电子设备
2             信号接收器电路
3             可视信令单元
4             微芯片
5             信令数字输出装置
6             运输系统
7             非易失性存储器
8             偶极天线
9             发射源
10a           来自发射源的波
10b           反射波
11，11a，11b  物品
12，12a，12b  生产阶段
20a，20b      无线通信单元
30            计算机系统
32            MES
33            工作流管理系统
34            MES生产数据库
36            生产工作流
38            信令工作流
40            业务水平信息系统
42            用于企业资源规划的系统
44            企业资源规划数据库
98            生产系统
99            系统
CONS          消耗
INV           库存
IT            物品
K             看板
MES           制造执行系统
MP            制造商过程
OP            操作者
PS            生产阶段
RET           返回
RFR           RFID读取单元
SCP1          (上游)供应链合作方
SCP2          (下游)供应链合作方
WS            工作站

Claims (15)

1、一种用于控制生产过程的方法，其包括以下步骤：
—在生产系统(98)中产生物品流(11，11a，11b)，而附着到物品(11，11a，11b)的电子设备(1，1a，1b)被用于跟踪物品(11，11a，11b)；
—读出第一电子设备(1a)的识别(IDa)，所述第一电子设备(1a)被附着到第一物品(11a)；
—将识别(IDa)转发给操纵物品(11，11a，11b)的流的计算机系统(30)；
—由于通过计算机系统(30)接收识别(IDa)，为第二物品(11b)设置运输状态(Tb)，所述运输状态(Tb)指示授权或禁止加工第二物品(11b)；
其特征在于，
—运输状态(Tb)利用授权信号(sb)被发送到第二电子设备(1b)，该授权信号(sb)从计算机系统(30)被发送给第二电子设备(1b)，所述第二电子设备(1b)包括用于接收授权信号(sb)的信号接收器电路(2)，并且所述第二电子设备(1b)被附着到第二物品(11b)。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
第一电子设备(1a)和第二电子设备(1b)在体系结构上至少部分相同。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
第一电子设备(1a)和第二电子设备(1b)的每个都包括：
—用于接收授权信号的信号接收器电路(2)，而每个接收到的授权信号包括指示授权或禁止加工电子设备(1a，1b)所附着到的物品(11a，11b)的运输状态(Ta，Tb)，和
—用于识别电子设备(1a，1b)的识别(IDa，IDb)，所述识别(IDa，IDb)包括通过无线通信单元(20a，20b)对计算机系统的识别。
4、根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，
由于接收到授权信号(sb)，所以第二电子设备(1b)利用可视信号指示第二物品(11b)的运输状态(Tb)。
5、根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，
由于通过第二电子设备(1b)接收到第二物品(11b)的运输状态(Tb)，所述运输状态(Tb)指示授权被加工，所以第二物品(11b)被自动处理。
6、根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，
所述计算机系统包括已将用于操纵生产系统(98)中的物品(11，11a，11b)的流的逻辑嵌入制造执行系统层的制造执行系统(32)。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
工作流管理系统包含所述逻辑。
8、根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
为了协调物品(11，11a，11b)的流，所述逻辑从数据库(34)或从外部系统(40)检索信息。
9、根据前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，
由于在第一生产阶段(12a)加工第一物品(11a)，所以通过位于第一生产阶段(12a)的读取单元(20a)读出第一电子设备(1a)的识别(IDa)，而在物品(11，11a，11b)的流的前向方向，运输状态(Tb)被发送到的第二电子设备(1b)位于在第一生产阶段(12a)之前的第二生产阶段(12b)。
10、根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其特征在于，
由于在第一生产阶段加工第一物品，所以通过位于第一生产阶段的读取单元读出第一电子设备的识别，而在物品流的前向方向，运输状态被发送到的第二电子设备位于在第一生产阶段之后的第二生产阶段。
11、根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，
第二物品(11b)与第一物品(11a)相同，或第二物品(11b)中容纳的物料与第一物品(11a)中容纳的物料相同。
12、根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，
第二物品(11b)被用于生产与第一物品(11a)相同的物品，或第二物品(11b)中容纳的物料被用于生产与第一物品(11a)中容纳的物料相同的物料。
13、根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，
由于从生产系统(98)中移开第一物品(11a)，所以执行第一电子设备(1a)的识别(IDa)的读出。
14、根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，
第一电子设备和第二电子设备通过无线技术与计算机系统进行通信。
15、一种包括装置(1，11，20a，20b，30)的系统(99)，所述装置(1，11，20a，20b，30)适于执行根据前面任一项权利要求所述的所有方法步骤。
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