CN110249351B - 在操作环境内识别和管理设备 - Google Patents

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Abstract

实施例涉及用于在操作环境内管理和生产设备的装置和方法。在一个场景中，执行一种方法，所述方法包括生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护与作为操作环境的一部分的设备相关联的信息。所述组织数据库结构包括指示哪些可包装物品与该件设备相关联的信息。所述方法还包括访问所述生成的组织数据库结构，以识别影响在所述操作环境中当将前生产哪些设备的物理操作环境因素。所述方法然后评估所述已识别的物理操作环境因素，以确定当前是否在所述操作环境中生产所述特定的设备，并且在确定当前在所述操作环境内处理所述特定的设备时，生产所述特定的设备并提供给所述操作环境。

Description

在操作环境内识别和管理设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年11月29日提交的题为“Identifying and ManagingEquipmentWithin an Operational Environment(在操作环境内识别和管理设备)”的美国专利申请No.15/825,461的优先权和权益，该美国申请要求在2016年12月1日提交的题为“Identifying and Managing Equipment Within anOperational Environment(在操作环境内识别和管理设备)”的美国临时专利申请No.62/428,853的优先权和权益，该申请通过引用整体并入本文。
背景技术
计算系统已经无处不在，从小型嵌入式设备到手机和平板电脑，再到PC和后端服务器。这些计算系统中的每一个都被设计为处理软件代码。该软件允许用户执行功能，与计算系统提供的硬件进行交互。在一些情况下，这些计算系统可以配备有通信组件，例如无线电或有线网络控制器。这些通信组件允许计算系统发送和接收来自其他计算系统以及其他设备的通信。在一些情况下，通信组件允许计算系统从设备或其他系统接收反馈数据。
发明内容
本文描述的实施例涉及用于在操作环境内管理和生产设备的装置和方法。在一个实施例中，执行一种方法，所述方法包括生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护与作为操作环境的一部分的设备相关联的信息。所述组织数据库结构包括指示哪些可包装物品与该件设备相关联的信息。所述方法还包括访问所述生成的组织数据库结构，以识别影响在所述操作环境中当前生产哪些设备的物理操作环境因素。所述方法然后评估所述已识别的物理操作环境因素，以确定当前是否在所述操作环境中生产所述特定的设备，并且在确定当前在所述操作环境内处理所述特定的设备时，生产所述特定的设备并提供给所述操作环境。
在另一个实施例中，提供了一种用于生产设备的装置。所述装置包括处理器和引导系统，所述引导系统被配置为用于确定生产多件设备的顺序，然后通过执行以下操作生产所述多件设备：生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护指示哪些产品与一件设备相关联的信息，访问所述生成的组织数据库结构，以识别影响当前生产哪些设备的物理操作环境因素，评估所述已识别的物理操作环境因素，以确定所述引导系统当前是否要生产特定的设备，并且根据所述评估，生产用于放置在操作环境中的所述特定的设备。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍概念的选择，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附加的特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分地对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，或者可以通过本文的教导的实践来学习。借助于所附权利要求书中特别指出的仪器和组合，可以实现和获得本文描述的实施例的特征和优点。根据以下描述和所附权利要求书，本文描述的实施例的特征将变得更加明显。
附图说明
为了进一步阐明本文描述的实施例的上述和其他特征，将通过参考附图来呈现更具体的描述。应理解，这些附图仅描绘了本文描述的实施方案的实例，因此不应视为限制其范围。通过使用附图，将通过附加的特征和细节来描述和解释实施例，附图中：
图1示出了其中本文描述的实施例可以运行的计算机体系结构，包括在操作环境内管理和生产设备。
图2示出了在其中管理和生产设备的操作环境的实施例。
图3示出了在操作环境中具有多个箱子的推车的实施例。
图4示出了将设备引导到操作环境的引导系统的实施例。
图5示出了用于在操作环境内管理和生产设备的方法的流程图。
具体实施方式
本文描述的实施例涉及用于在操作环境内管理和生产设备的装置和方法。在一个实施例中，执行一种方法，所述方法包括生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护与作为操作环境的一部分的设备相关联的信息。所述组织数据库结构包括指示哪些可包装物品与该件设备相关联的信息。所述方法还包括访问所述生成的组织数据库结构，以识别影响在所述操作环境中当前将生产哪些设备的物理操作环境因素。所述方法然后评估所述已识别的物理操作环境因素，以确定当前是否在所述操作环境中生产所述特定的设备，并且在确定当前在所述操作环境内处理所述特定的设备时，生产所述特定的设备并将其提供给所述操作环境。
在另一个实施例中，提供了一种用于生产设备的装置。所述装置包括处理器和引导系统，所述引导系统被配置为确定生产多件设备的顺序，然后通过执行以下操作生产所述多件设备：生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护指示哪些产品与一件设备相关联的信息，访问所述生成的组织数据库结构，以识别影响当前将生产哪些设备的物理操作环境因素，评估所述已识别的物理操作环境因素，以确定所述引导系统当前是否要生产特定的设备，并且根据所述评估，生产用于放置在操作环境中的所述特定的设备。
以下讨论涉及可以由本文公开的主题的一个或多个实施例执行的多种方法和方法动作。应该注意的是，虽然方法动作可以按特定顺序讨论或者在流程图中以特定顺序说明，但除非特别说明或要求，特定排序不是必需的，因为一个动作取决于在执行该动作之前完成另一动作。
这里描述的实施例可以实现各种类型的计算系统。这些计算系统现在越来越多地采用各种形式。计算系统可以是例如移动电话、电子设备、手提电脑、平板电脑、可穿戴设备、台式计算机、大型机等。如这里所使用的，术语“计算系统”包括任何设备、系统或其组合，其包括至少一个处理器、以及能够在其上具有可由处理器执行的计算机可执行指令的物理和有形计算机可读存储器。计算系统可以分布在网络环境上，并且可以包括多个组成计算系统。
计算系统通常包括至少一个处理单元和存储器。存储器可以是物理系统存储器，其可以是易失性的、非易失性的、或两者的某组合。术语“存储器”在本文中还可以用于指代非易失性大容量存储，例如物理存储介质或物理存储设备。如果计算系统是分布式的，则也可以分发处理、存储和/或存储能力。
如这里所使用的，术语“可执行模块”或“可执行组件”可以指代可以在计算系统上执行的软件对象、例程、方法或类似的计算机可执行指令。这里描述的不同组件、模块、引擎和服务可以实现为在计算系统上执行的对象或进程(例如，作为单独的线程)。
如本文所述，计算系统还可以包含允许该计算系统通过有线或无线网络与其他消息处理器通信的通信信道。这样的通信信道可以包括基于硬件的接收器、发送器或收发器，其被配置为用于接收数据、发送数据或执行两者。
本文描述的实施例还包括用于携带或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是可由通用或专用计算系统访问的任何可用物理介质。
计算机存储介质是存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理硬件存储介质。物理硬件存储介质包括计算机硬件，例如RAM、ROM、EEPROM、固态驱动器(“SSD”)、闪存、相变存储器(“PCM”)、光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备、或者可以用于以计算机可执行指令或数据结构的形式存储程序代码的任何其他硬件存储设备，该程序代码可以由通用或专用计算系统访问和执行以实现本文中描述的实施例的公开的功能。数据结构可以包括基本类型(例如字符、双精度、浮点)，复合类型(例如数组、记录、联合等)，抽象数据类型(例如容器、列表、集合、堆栈、树等)，散列，图形或其他任何其他类型的数据结构。
如这里所使用的，计算机可执行指令包括指令和数据，当在一个或多个处理器处执行时，使得通用计算系统、专用计算系统或专用处理设备执行特定功能或功能组。计算机可执行指令可以是例如二进制文件，诸如汇编语言的中间格式指令，或甚至是源代码。
本领域技术人员将理解，本文描述的原理可以在具有许多类型的计算系统配置的网络计算环境中实践，包括个人计算机、台式计算机、手提电脑、消息处理器、手持设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机、移动电话、PDA、平板电脑、寻呼机、路由器、交换机等。这里的实施例也可以在分布式系统环境中实施，其中通过网络链接(通过硬连线数据链路、无线数据链路或通过硬连线和无线数据链路的组合)的本地和远程计算系统两者都执行任务。这样，在分布式系统环境中，计算系统可以包括多个组成计算系统。在分布式系统环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备中。
本领域技术人员还会理解，本文的实施例可以在云计算环境中实践。云计算环境为分布式，但这不是必需的。当为分布式时，云计算环境可以在组织内进行国际分布和/或具有跨多个组织所拥有的组件。在本说明书和以下权利要求书中，“云计算”被定义为用于实现对可配置计算资源(例如，网络、服务器、存储、应用和服务)的共享池按需网络访问的模型。“云计算”的定义不限于在适当部署时可从这种模型获得的任何其他众多优点。
此外，这里描述的系统架构可以包括多个独立的组件，每个独立的组件作为整体有助于系统的功能。当处理平台可扩展性问题时，这种模块化允许增加的灵活性，并且为此提供了各种优点。通过使用功能范围有限的小型部件，可以更轻松地管理系统复杂性和增长。通过使用这些松散耦合的模块，可以增强平台容错能力。随着业务需求支配，各个组件可以逐步增长。模块化开发还意味着缩短新功能的上市时间。可以在不影响核心系统的情况下添加或减少新功能。
参考附图，图1示出了其中可以采用本文描述的至少一个实施例的计算机体系结构100。所述计算机体系结构100包括计算机系统101。所述计算机系统101包括至少一个处理器102和至少一些系统存储器103。所述计算机系统101可以是任何类型的本地或分布式计算机系统，包括云计算机系统。所述计算机系统101包括用于执行各种不同功能的模块。例如，通信模块104可以被配置为用于与其他计算机系统通信。所述通信模块104可以包括可以从或向其他计算机系统接收和/或发送数据的任何有线或无线通信方式。所述通信模块104可以被配置为用于与数据库、移动计算设备(诸如移动电话或平板电脑)、嵌入式或其他类型的计算机系统进行交互。
所述计算机系统101还包括数据结构生成器105。所述数据结构生成器105可以是数据库的一部分，或者可以与数据库一起工作以创建所述数据结构(例如，数据存储117)。可以以特定于给定操作环境的方式生成所述数据结构(例如，106)。例如，所述组织数据库结构106可以特定于操作环境111。所述操作环境111可以包括各种设备112，所述各种设备112包括工业机器、操作工人、电子和非电子设备、自动化系统、用户操作系统、原材料、制造材料和其他物品。在一些情况下，所述多件设备112可以被配置为用于接收可包装物品113。例如，如果所述操作环境是执行中心，则可将可包装物品113放入诸如箱子的容器中，以便分发给顾客。
除了所述可包装物品113和所述多件设备112之外，所述操作环境111还可以包括设备生产机器114。所述设备生产机器114可以被配置为采用原始或预制材料115并将这些材料转换成一件成品设备116。该成品设备116可以与设备112相同或不同。在一些实施例中，所述设备生产机器114可以是箱子或容器生产装置。所述设备生产机器114可以接收原材料并创造箱子，或者可以接收预制箱子并折叠它们、布置它们、给它们排序或者以其他方式处理所述箱子以使它们可供所述操作环境111内的操作工人或其他机器使用。
所述计算机系统101经由所述通信模块104与所述设备生产机器114连接(或者，在一些情况下，所述计算机系统101被集成到所述设备生产机器114中并且是所述设备生产机器114的一部分)。当两者通信时，所述计算机系统101接收关于所述操作环境111中的所述设备生产机器114和/或其他设备的信息107。该信息可包括环境因素108，所述环境因素108包括所述机器的当前操作状态、在给定时间段内生产的物品数量、维护数据、材料数据、或关于当前可用的所述可包装物品113的信息或关于需要运输的可包装物品的信息。所述设备信息107还可以包括关于哪些设备112当前可用以及哪些可以由所述设备生产机器114生成的数据。
该设备信息107与环境因素108一起存储在所述组织数据库结构106中。所述环境因素可以基于或至少受来自一个或多个传感器117的传感器数据118影响。这些硬件传感器117可以遍及所述操作环境111放置，并且可以中继与可包装物品或设备的当前位置有关的数据、所述物品或设备的当前轨迹(例如，如果被移动)、所述物品或设备的物理特性等。可以通过可见光或不可见光传感器、重量传感器、压力传感器、温度传感器、照相机、声学传感器、惯性传感器或其他类型的传感器来测量这些特征或位置或轨迹。实际上，可以使用基本上任何类型的硬件传感器。
一些传感器，例如压电传感器，可以放置在所述操作环境111内的某些位置处，例如，以测量压力、加速度、力、应变或温度的变化。这些传感器测量值可用于识别一件设备的当前所在位置(通过某一点的压力或重量变化来证明)、该件设备所遵循的轨迹、所述设备当前的样子或者是什么目前在所述设备中(使用侧装或顶装相机)、目前哪些可包装物品位于每个区域中、哪些工人当前在给定区域(使用能够检测体热的重量或红外传感器)、或者任何数量的其他类型的反馈传感器数据118，所述反馈传感器数据118可用于确定是否生产和/或释放给定的设备。
包括蓝牙无线电、射频识别(RFID)、WiFi、蜂窝、全球定位系统(GPS)或其他无线电的硬件无线电可用于与嵌入在所述多件设备中和/或在所述可包装物品113内的无线电或收发器进行通信。无线电可以使用来自嵌入式无线电的信号来确定当前位置、当前轨迹、当前内容或关于设备或其内容的其他信息。这些硬件无线电还可以与工作人员使用的或在所述操作环境内的工作站使用的移动电子设备通信。物联网(IOT)设备可以使用这种无线电进行通信，并且可以被编程为将关于所述设备和可输送物品的信息传送到中央服务器和/或所述输送机控制系统101。所述IOT设备还可以与各种所述硬件传感器通信。这样，所述计算机系统101可以从硬件设备、传感器和无线电接收各种输入，以控制所述设备的生产并进一步控制所述设备在所述操作环境111内的位置。
一旦收集或确定了所述设备信息107和/或所述环境因素108，则可以由计算机系统101的所述评估器109评估它们。所述评估器109访问所述组织数据库结构106以确定将如何运行所述设备生产机器114。例如，基于设备信息107和影响所述操作环境的一个或多个环境因素108，所述评估器109可以确定(在生产确定110中)将在所述设备生产机器114处生产两个大尺寸箱子和四个小尺寸箱子，以实现当前订单。所述评估器可以考虑需要哪些可包装物品113来实现所述订单，这些物品位于哪里，物理地访问所述可包装物品需要多长时间，目前有多少操作工人正在工作，当前正在生产多少箱子或者过去已经生产并准备好使用多少箱子。在所述评估中可以使用许多其他类型的信息，这将在下面进一步解释。
在一些执行或分发中心，箱子订单由操作工人使用推车进行包装。这些推车装满了箱子，通过仓库，其中从货架上挑选所述产品并放入所述箱子里。例如，如图2所示，操作环境201可包括一个或多个货架202。这些货架可以允许将推车203放置在所述货架之间。因此，推车1当前位于货架3和4之间，而推车2位于货架1和2之间。当然，应该理解的是，在所述操作环境201中可以使用基本上任何数量的推车或货架。每个货架可以持有多个不同的可包装物品(图1中的113)。当所述推车移动到不同的货架时，操作工人可将所述可包装物品113放入所述箱子中来执行。
因此，如图3所示，推车301可具有许多不同的箱子，其中一些箱子的尺寸不同。例如，推车301可以具有较小的箱子，例如箱子302A，中型箱子，例如302B，或更大的箱子，例如302C。可以根据所述生产确定110将所述箱子放置在所述推车上。然后，在图2的设备引导点204处，推车3可以装载一组特定的箱子，因为它们由所述设备生产机器(图1的114)生产。所述设备生产机器114可以查看要执行哪些订单以及所述可包装物品113位于所述货架202内的位置，并且以最大化所述操作环境201内的效率的方式在所述设备引导点204处生产所述箱子。
所述推车203移动通过所述货架，直到所述箱子被装满并且所述订单完成。一旦所述推车没有箱子，它们就会移动回所述引导区域204。在所述引导区域处，空箱子放置在所述推车中的每个箱位上。一旦所述推车装满空箱子，就将其移动通过所述操作环境中的所述过道，以便从所述货架上拾取所述可包装物品113并将所述物品放置在所述正确的箱子中以便订单执行。如果所述推车在仅通过一个货架后就装满了箱子，它可以直奔出口并返回到所述引导区域。在一些情况下，所述货架可能彼此足够靠近以使其他推车难以彼此超越。这可能导致交通拥堵和等待时间，从而导致订单执行时间更长。本文描述的至少一些实施例被设计成通过控制在所述引导点204处生产箱子的顺序来最小化这种交通拥堵并优化通过所述货架的流动。
因此，在一个示例中，控制箱子引导，使得在同一时间最小数量的推车占据一个过道。此外，基于哪些可包装物品113需要放置在所述推车上的每个箱子中来控制箱子引导，使得识别通过过道最短长度或最快路线。所述箱子引导系统(即所述设备生产机器114)可以在控制引导中访问以下任何或所有信息：每个推车上的箱子的多个位置，考虑箱子尺寸，每个将被放入箱子中的产品或可包装物品的位置(包括过道编号和/或箱子位置，如果箱子用于存放所述可包装物品)，将可包装物品放入箱子的每个操作工人的位置，当前在过道中的推车数量，每个推车在过道内的位置，要执行的当前订单，以及可用于正确确定生产订单的其他信息。
所述设备生产机器114可以被配置为根据所述推车203的箱子尺寸和数量限制来生产箱子。这样，当所述推车到达所述引导区域204时，所述箱子按照它们的生产顺序放置在所述推车的所述箱位上。为了减少步行距离和交通堵塞，所述设备生产机器114可以生产用于过道1的完整的推车的箱子(在图2的货架1和2之间)，并且此后生产能够在过道2中执行的箱子，然后是能够在过道3中执行的箱子等等。如果推车不能装满箱子，这些箱子能够从仅仅一个过道就装满可包装物品，则所述设备生产机器114接下来将生产能够在过道1和2中执行的箱子。接下来将是能够在过道2和3中执行的箱子，依此类推。当操作工人(人工或自动)正在装满沿着过道1行走的推车时，第二推车的操作工人能够沿着过道2行走而没有任何交通拥堵。当然，这可以扩展到包括更多过道，以便在需要时装满推车。如果需要多个过道来装满推车，则所述设备生产机器114从前一推车的最后一个过道开始继续为下一个推车引导箱子。
可以利用来自单个推车或来自许多推车、来自可包装物品的单个货架或来自多个货架等等的反馈数据来执行该优化。因此，可以用大量反馈数据或仅用少量反馈数据来执行优化所述设备生产机器114生产箱子的所述顺序。更进一步地，应该注意，可以在具有许多不同尺寸的推车、不同尺寸的货架或过道、操作工人的不同包装速度或给定操作环境独有的其他变量的操作环境中实现这里描述的优化。通过这种方式，可以以更有效的方式执行订单，在所述执行过程中节省时间和金钱，提高操作工人的生产率，确保及时完成执行订单并避免到不需要的货架的浪费路程。
图4示出了被配置为根据确定的生产订单(例如，图1的110)来生产设备的装置或系统的实施例。所述装置或包括至少一个处理器402、以及引导系统401，所述引导系统401被配置为确定生产多件设备的顺序，然后生产所述多件设备。这通过执行以下操作来完成：所述数据结构生成器404生成组织数据库结构(例如，图1的106)，所述组织数据库结构维护指示哪些产品与一件设备相关联的信息。该件设备112可以是用于执行订单的箱子、容器或其他设备。所述组织数据库结构106可以存储在数据存储器403中，并且可以包括指示哪些可包装物品113将进入哪些箱子中的信息。所述组织数据库结构106可以进一步包括指示哪些货架持有将进入每个箱子中的可包装物品113的信息，并且还可以包括指示哪些推车下行至哪些过道的信息。所有这些信息(可能更多)可用于确定要生产哪些箱子。
然后，所述引导系统401的所述数据访问器405访问所述生成的组织数据库结构，以识别影响当前将生产哪些设备的一个或多个物理操作环境因素。所述物理操作环境因素可以包括当前在所述操作环境中的特定的位置处工作的已识别数量的执行操作员、在推车中的给定的箱子或一套箱子中执行订单所需的总路线距离、操作员的步行距离、当前装满箱子的推车前面的推车数量、所述货架中物品的位置、或者会影响如何使用所述货架202上的所述可包装物品113来执行装满箱子的推车的其他因素。
所述引导系统401的所述评估器406然后评估所述已识别的操作环境因素来确定当前是否由所述引导系统来生产特定的设备，并且基于所述评估，所述设备生产机器407生产所述特定的设备用于在操作环境(例如201)中放置。例如，所述设备生产机器407可以采用原材料或预处理材料408(例如纸板)并将所述纸板折叠、压印、打开或以其他方式成形为成品箱子409。然后可以将该箱子放置在推车410上。以这种方式，通过确定在所述设备生产机器407处生产哪些箱子以及生产箱子的顺序，所述评估器考虑各种不同的因素，每个因素可以根据在提供最高效路线的重要性的级别来加权。例如，可以不断地分析生产订单，并且可以使用来自该分析的反馈来确定一个因素是否对箱子生产和执行中的效率和生产率具有或多或少的影响。如果确定一个因素或一组因素对效率具有更大影响，则在确认生产订单时所述评估器406将该因素加权更高。
在一些实施例中，所述装置还包括机械化分拣臂，所述机械化分拣臂被配置为根据确定的放置顺序将多件设备放置在可路由的推车上。所述机械化臂可以在生产箱子时接收箱子，并且可以以自动方式将这些箱子放置在推车上。可以根据确定的放置顺序110操作所述机械化分拣臂，并且因此，由所述引导系统生产的所述箱子被供应到特定位置的特定推车，使得所述箱子将被装满来自单个货架的物品，或来自共享相同过道的货架的物品，或如果需要的话来自最小数量的货架或过道的物品。评估所述物理操作环境因素以确定所述引导系统401当前是否生产特定的箱子可以包括评估根据所述操作环境中用于执行的多个货架对多件设备分类的定时功能。因此，在这样的实施例中，使用大量货架用于执行的那些箱子被保存，直到所述操作环境不那么繁忙的稍后时间或更优选时间。下面将关于图5的方法500进一步解释这些概念。
鉴于上述系统和架构，参考图5的流程图将更好地理解可以根据所公开的主题实现的方法。出于简化说明的目的，将方法示出并描述为一系列块。然而，应该理解和认识到，所要求保护的主题不受块的顺序的限制，因为一些块可以以不同的顺序发生和/或与本文描绘和描述的其他块同时发生。此外，可能不需要所有示出的块来实现下文描述的方法。
图5示出了用于在操作环境内管理和生产设备的方法500的流程图。现在将经常参考图1的环境100的组件和数据来描述方法500。
方法500包括生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护与作为操作环境的一部分的至少一件设备相关联的信息，所述组织数据库结构包括指示多个可包装物品中的哪个或哪些与该件设备相关联的信息(510)。例如，计算机系统101的数据结构生成器105可以生成组织数据库结构106。该数据库结构可以存储在数据存储器117中，所述数据存储器117本身可以是计算机系统101的本地或远程。所述组织数据库结构106维护与在操作环境111内正在进行的处理相关联的信息。这样的处理可以包括将箱子引导至推车运输系统，所述推车运输系统在货架之间移动推车来用将被运送给顾客的可包装物品装满所述箱子。
所述组织数据库结构106可以跟踪哪些可包装物品113与一件给定的设备112相关联。例如，所述组织数据库结构106可以存储指示箱子1将具有可包装物品A、B和C的数据。所述组织数据库结构106还可以存储指示可包装物品A和B在货架1上并且物品C在货架2上的数据。因此，如果所述货架如图2所示布置，则可以在货架1和2之间的过道中的一次行程中执行完箱子1。一个组织数据库结构106可以包含用于多个箱子或箱子的推车的数据，或者可以生成多个组织数据库结构，每个箱子和/或推车各一个。以这种方式，存储在所述组织数据库结构106中的所述数据以及上述其他类型的数据可以用于确定生产订单。
接下来在方法500中，所述计算机系统101访问所述生成的组织数据库结构106，以识别影响在所述操作环境中当前生产哪些设备的一个或多个物理操作环境因素(520)。这些物理操作环境因素108可包括通过过道的推车路线距离，操作工人在可包装物品之间的步行距离，在队伍前方的推车的数量，所述货架中可包装物品的位置或其他因素。如上所述，可以在确定生产哪些箱子(例如，哪种尺寸和形状)以及以何种顺序来加权这些因素。可以使用来自遍布所述操作环境111放置的一个或多个硬件传感器117的传感器数据118来评定所述环境因素。
方法500还包括评估所述已识别的物理操作环境因素108，以确定是否当前将在所述操作环境内生产特定的设备(530)，并且在确定当前将在所述操作环境内处理所述特定的设备时，生产和提供所述特定的设备到所述操作环境(540)。所述评估器109因此访问所述组织数据库结构106，包括所述设备信息107和所述环境因素108，以确定要生产哪些箱子以及在哪个时间(即，在生产确定110中)。所述设备生产机器114可以被配置为用于生产许多不同尺寸和形状的箱子。不同尺寸和不同形状的箱子可用于保存不同尺寸和形状的可包装物品113。较大的箱子可用于保存多个物品，而较小的箱子可用于单件物品的订单。
因此，所述评估器109确定要生产哪些箱子，并且还基于所述操作环境中的当前条件确定生产它们的顺序。这些当前条件可以由所述环境因素108指示。所述评估器可以识别哪些订单要被执行，这些可包装物品位于所述操作环境(例如，执行中心或分发中心)的所述货架上的哪里，哪些工人可通过将所述可包装物品放入所述箱子来帮助执行所述订单，哪些箱子已经在给定的推车上，所述推车需要去哪些过道以执行所述推车上的所述箱子，或者给定的订单的所述时间敏感性。在确定生产哪些箱子以及何时生产它们并将它们引导至所述操作环境111时，可以考虑许多其他因素。应当理解，虽然箱子已经集中在由所述设备生产机器114生成的所述设备上，但是除了包装材料之外，还可以使用许多其他类型的设备。
在所述操作环境是执行中心或分发中心的情况下，所述操作环境111包括在货架之间具有过道的所述货架，以及可在所述过道内重新定位的推车。所述推车装满箱子(如图3所示)，并且所述箱子装有位于所述货架(图2中的202)上的储物箱中的可包装物品113。管理设备的生产包括识别通过所述执行中心的路线，以最小化执行的等待时间。由于所述执行中心中的可包装物品的位置是已知的，每个货架的位置是已知的，所述推车可以布置有箱子(以指定的顺序生产)，使得所述推车只需要到达一个货架、或者两个货架等等。所述评估器109可以接收实时反馈数据，所述实时反馈数据指示所述操作环境内每个推车的当前位置、每个工人的位置、每个设备生产机器114的操作情况以及哪些箱子放在哪些推车上的指示。使用该实时反馈数据，所述评估器109可以做出关于由所述设备生产机器114生产哪些箱子以及以何种顺序生成的明智决定。
所述实时反馈数据允许所述评估器109以这样的顺序生成箱子，即给定的推车装载有能够在最少数量的货架内执行的箱子，或者在最短路径内通过所述货架，或者使用避免推车干扰的路线(根据这些推车上的箱子以及它们需要前往哪个过道)。因此，箱子的生产能够考虑推车路线，其避免过道和站点的瓶颈路段，在所述过道和所述站点中可包装物品113被从储物箱中取出并被放入箱子中。可以显示给定的推车的已识别路线，以便操作工人能够查看该推车应该采取的路线。所述已识别路线首先装载能够使用仅仅一个货架执行的多件设备，然后装载能够使用仅仅两个货架执行的多件设备。或者，可替代地，所述已识别路线考虑已经在地上的其他推车正在被执行，或者考虑给定的订单的时间性。例如，需要在夜间空运的订单将获得更高的包装优先权。
因此，在确定生产哪些箱子以及为了最佳执行效率而以何种顺序生产这些箱子时，可以考虑许多不同的因素。生产所述箱子或其他多件设备的指令被提供给所述设备生产机器114，然后所述设备生产机器114物理生成所述箱子或其他设备。所述箱子可以根据纸板或其他材料被实时物理创造。所述创造可以包括折叠所述箱子，密封所述箱子，用公司标识和/或运输信息来标记所述箱子，封闭所述箱子的末端，或其他生产步骤。因此，将箱子引入所述操作环境111可以包括按照特定的顺序实现所述箱子的实际物理按需创造。在确定要生产哪些箱子以及以何种顺序时，所述评估器可以考虑定制订单，形状奇特的箱子，温度控制的物品的包装，动物或植物的容器以及其他约束。
在一个特定的实施例中，提供了一种在包括处理器102的计算机系统(例如101)处实现的方法。所述方法用于在操作环境内生产包装材料，并且包括以下内容：生成组织数据库结构106，所述组织数据库结构106维护与将用可包装物品113装满的包装材料相关联的设备信息107。所述组织数据库结构106包括指示哪些所述可包装物品与所述包装材料相关联的信息。所述方法接下来包括将所述生成的组织数据库结构106加载到存储器103中，以识别影响包装材料生产机器114当前将生产哪种包装材料的生产因素108。如上所述，这些因素可包括步行距离、路线距离、在队伍前方的推车、各种过道中可包装物品的所述位置等。
然后，使用所述已识别的生产因素108，所述方法包括确定所述包装材料112当前是否将由所述包装材料生产机器114生产，并且在确定所述包装材料当前将由所述包装材料生产机器加工时，在所述包装材料生产机器114上生产所述包装材料。所述包装材料可包括箱子、运输容器或可由设备生产机器按需生产的其他设备。当生产所述包装材料并将其引入所述操作环境时，可以将运输标签施加到所述物品上，使得在接收到其相应的可包装物品时，可以将所述箱子密封并运输。
还应注意，当确定要生产哪些箱子以及以何种顺序时，可以考虑所述推车的负载能力。例如，操作环境可以具有许多不同的推车，其中一些可以具有不同的负载能力。一些推车可能能够容纳大量的箱子，而其他推车可能只能处理少量的箱子。类似地，一些推车可能能够承受大量的重量，而其他推车只能承受少量的重量。与所述推车的特征有关的该信息可以存储在所述组织数据库结构106中。因此，所述评估器109可以访问所述组织数据库结构106并识别哪些推车可用以及它们的承载能力是什么。然后，基于所述已识别的负载能力，所述评估器109可以确定所述包装材料生产机器114当前将生产哪些包装材料，并且当更大或更小的推车可用时，哪个包装材料应该被延迟到稍后时间。
因此，提供了在操作环境中管理和生产设备的方法、系统和计算机程序产品。在不脱离其概念或描述特征的情况下，本文描述的概念和特征可以以其他特定形式体现。所描述的实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求书而不是前面的描述表示。在权利要求书的含义和等同范围内的所有变化都包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种在包括至少一个处理器的计算机系统中实现的方法，用于在操作环境内管理和生产设备，所述方法包括：
生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护与作为操作环境的一部分的至少一个容器相关联的设备信息，所述组织数据库结构包括指示多个可包装物品中的哪个或哪些与所述至少一个容器相关联的信息；
访问所生成的组织数据库结构的所述设备信息，以识别一个或多个物理操作环境因素，至少包括在所述操作环境中与所述至少一个容器相关的多个可包装物品的位置；
评估所述操作环境中多个可包装物品的位置，以确定何时使包装材料生产机器根据原纸板或预处理纸板生产所述至少一个容器；和
当确定何时在所述操作环境中要生产所述至少一个容器时，以使每次最小数量的推车占据过道的顺序生产并向所述操作环境提供所述至少一个容器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个容器包括包装材料。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作环境包括一个或多个货架以及一个或多个推车，在所述货架之间具有过道，所述一个或多个推车在所述过道内可重新定位。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述物理操作环境因素包括路线距离、步行距离、在队伍前方的推车的数量或所述货架中的物品的位置中的至少一个。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述操作环境包括执行中心。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，管理多个容器包括识别通过所述执行中心的最小化执行的等待时间的路线。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所识别的路线避免了推车干扰并且还避免了所述执行中心内拣选站处的瓶颈路段。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所识别的路线首先向特定推车装载仅使用一个货架就能够执行的多件设备，并且随后装载仅使用两个货架就能够执行的多件设备。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，生产多个容器包括设备的物理生成。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个物理操作环境因素中的至少一个基于来自所述操作环境内一个或多个硬件传感器的传感器反馈数据。
11.一种被配置为根据确定的生产订单生产设备的装置，所述装置包括：
至少一个处理器；和
引导系统，被配置为确定生产多个容器的顺序，并通过执行以下操作生产所述多个容器：
生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护指示哪些产品与至少一个容器相关联的信息；
访问所生成的组织数据库结构，以识别一个或多个物理操作环境因素，至少包括在所述操作环境中与所述至少一个容器相关的多个可包装物品的位置；
评估所述操作环境中产品的位置，以确定何时使包装材料生产机器根据原纸板或预处理纸板生产所述至少一个容器；和
根据所述评估，以使每次最小数量的推车占据过道的顺序生产所述至少一个容器用于放置在操作环境内。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括机械化分拣臂，所述机械化分拣臂被配置为根据确定的放置顺序将多件设备放置在可路由的推车上。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，根据所确定的放置顺序来操作所述机械化分拣臂，使得由所述引导系统生产的多件设备被供应到所述操作环境中的特定的最佳位置。
14.根据权利要求11所述的装置，其中，评估已识别的物理操作环境因素以确定所述引导系统当前是否要生产特定的容器包括评估根据用于执行的所述操作环境中的货架的数量对多件设备进行分类的定时功能。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述物理操作环境因素包括当前在所述操作环境中的特定位置处工作的执行操作员的已识别的数量。
16.根据权利要求11所述的装置，其中，生产用于放置在所述操作环境内的所述至少一个容器包括将运输标签应用于所述至少一个容器。
17.一种在包括至少一个处理器的计算机系统中实现的方法，用于在操作环境内生产包装材料，所述方法包括：
生成组织数据库结构，所述组织数据库结构维护与要装有一个或多个物品的包装材料相关联的信息，所述组织数据库结构包括指示哪些物品与包装材料相关联的信息；
将所生成的组织数据库结构加载到存储器中，以识别影响包装材料生产机器当前将生产哪些包装材料的一个或多个生产因素；
使用已识别的生产因素，确定所述包装材料生产机器当前是否将生产所述包装材料；和
在确定所述包装材料当前将由所述包装材料生产机器处理时，以使每次最小数量的推车占据过道的顺序在所述包装材料生产机器上生产所述包装材料。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述包装材料包括一个或多个箱子。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述操作环境包括具有不同装载能力的推车。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，在确定所述包装材料当前是否将由所述包装材料生产机器生产时，考虑所述推车的装载能力。
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