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Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und befasst sich demgemäss mit Regalanordnungen.
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Wenn in Handel und Industrie Gegenstände in Regalen untergebracht werden, besteht oft der Wunsch, genaue Informationen über die Unterbringung zu erhalten. Dies ist etwa erforderlich, um das Inventar laufend zu aktualisieren oder stets die gewünschte Regalfüllung gewährleisten zu können. Anders als im Handel, wo eine Inventur vor allem aus kaufmännischen Gründen relevant ist, kann es bei der Fertigung in der Industrie besonders kritisch sein, die aktuellen Bestände exakt zu kennen. Dies gilt vor allem dort, wo die im Regal untergebrachten Gegenstände verarbeitet werden müssen und ein rechtzeitiger Nachschub zur Aufrechterhaltung der Fertigung erforderlich ist.
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Da die Inventarisierung von Hand selbst dann personal- und zeitintensiv ist, wenn sie durch handgehaltene Geräte unterstützt wird, sind automatisierte Regalanordnungen vorgeschlagen worden.
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Aus der
DE 100 60 800 A1 ist ein System zur Abfrage von Transpondern mit mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Gates bekannt. Um ein Auslesesystem bzw. ein Gate zur Abfrage von Transpondern bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Auslesesystems zur Verfügung stellen zu können, das eine erhöhte Abfragereichweite bei gleichzeitig geringer elektromagnetischer Strahlung aufweisen soll, wird in der
DE 100 60 800 A1 eine Einrichtung für den Intervallbetrieb mindestens einer Sendeeinheit vorgeschlagen.
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Die
DE 10 2004 050 089 A1 beschreibt eine Regalanordnung und Regaleinheit, wobei jede Regaleinheit einen Empfänger und einen mit diesem gekoppelten Prozessor aufweist. Jeder Empfänger ist eingerichtet, Daten von einem an einem in der jeweiligen Regaleinheit anzuordnenden oder angeordneten Objekt angebrachten Daten-Sendeeinheit zu empfangen. Jeder Prozessor ist derart eingerichtet, dass er die Position des Prozessors der Regaleinheit innerhalb der Regalanordnung mittels Austauschen von Nachrichten von Prozessoren unmittelbar benachbarter Regaleinheiten bestimmen kann. Eine dezentrale Datenhaltung wird als weniger bevorzugt angesprochen; es wird aber angegeben, dass direkt an einer jeweiligen Regaleinheit dargestellt und ermittelt werden kann, welche Wareneinheit in dieser oder gegebenenfalls auch in einer anderen Regaleinheit gelagert wird, gegebenenfalls mit weiterer Wareninformation. Eine Ankopplung an Logistik-Software wie z. B. SAP/R3 wird ebenfalls erwähnt.
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Dass es möglich ist, in einer Regalanordnung RFID-Systeme zur Bestandsverwaltung zu verwenden, wird unter anderem in der
DE 600 07 121 T2 offenbart, wobei angegeben ist, dass Ort und Menge von Gütern auf Übereinstimmung mit vereinbarten Plätzen und Designs überprüft werden kann und falsch platzierte Güter mittels eines derartigen Systems leicht lokalisiert werden können. Angesprochen wird zudem die Möglichkeit, das Niveau des Güterbestandes in einzelnen Regalen zu analysieren und anzuzeigen, wenn die Anzahl der Güter unter einen vorbestimmten Schwellwert fällt.
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Aus der
EP 1 693 778 A1 ist ein Regalsystem bekannt, bei dem eine bestimmte Antennenanordnung verwendet wird. Es soll möglich sein, damit eine Position eines Gegenstandes eines RFID-Labels in einem Regal zu bestimmen. Innerhalb eines Faches soll eine erste und eine weitere Subzone unterscheidbar sein, in der ein RFID-Label befindlich ist.
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In der Online-Enzyklopädie der Flurförderzeuge ist unter dem Begriff „Durchlaufregal” ausgeführt, dass sich mit diesen Regalen sehr kompakte Lageranlagen bauen lassen. Durchlaufregele werden laut der Online-Enzyklopädie von einer Seite beschickt und die durchlaufende Palette wird dann auf der gegenüberliegenden Seite entnommen. Durchlaufregale stellen laut Enzyklopädie sicher, dass das fifo-Prinzip (first in, first out) zwangsweise befolgt wird.
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Obwohl Anordnungen nach dem dargelegten Stand der Technik Erleichterungen bei der Inventarisierung erlauben, sind Verbesserungen insbesondere in kritischen Umgebungen noch wünschenswert. So ist die Überwachung einer Regalanordnung mit den bestehenden System womöglich dort noch unzureichend, wo eine kontinuierliche Versorgung etwa aufgrund der Verwendung der Regalanordnung in Fertigungsprozessen zeit- und kostenkritisch ist, weil Störungen teure Produktionsausfälle hervorrufen können. Zudem bestehen Probleme dort, wo eine besonders hohe Qualität zu fertigender Güter gefordert wird und es u. a. deshalb auf eine besonders exakte Lokalisierung der Gegenstände ankommt, etwa weil ungeschultes Personal auf weitgehend gleich aussehende, technisch aber unterschiedliche Gegenstände zugreifen muss, die im Regal gelagert werden. Dies wird besonders kritisch, wenn der zur Verfügung stehende Platz beschränkt ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Regalanordnung anzugeben, mit der zumindest einige Verbesserungen zumindest partiell erzielt werden können.
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Diese Aufgabe wird mit einer Regalanordnung nach Anspruch 1 sowie einem Verfahren nach Anspruch 5 gelöst.
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Ein erster Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Regalanordnung mit einer Mehrzahl an Fächern und zumindest einem Fach zur Realisierung eines Durchlaufregals für die Hintereinanderanordnung mehrerer Gegenstände in Reihe und einem RFID-Identifikationssystem zur Lokalisation der Gegenstände zu schaffen, wobei RFID-Antennensysteme für jede einer Anzahl nebeneinander angeordneter Reihen vorgesehen sind, die Gegenstände Behälter sind und jeder Reihe ein Antennensystem zugeordnet ist, welches für eine reihenpositionsgenaue Erfassung der Behälter ausgelegt ist, so dass das Identifikationssystem zur reihenpositionsauflösenden Lokalisation ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Fach zu einer Entnahmeposition abfällt und/oder diesem Fach ein Fördermittel zum Transport der Behälter in eine Entnahmeposition vorgesehen ist.
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Die Erfindung setzt damit die Erkenntnis um, dass eine verbesserte Kontrolle der Gegenstandsposition auch zu einer unerwarteten Verbesserung der Regalbenutzung führt. Ausschlaggebend hierfür ist, dass die reihenpositionsaufgelöste Erfassung es erlaubt, die Gegenstände so genau zu lokalisieren, dass Fehler durch Fehlentnahmen usw. vermieden werden können und überdies die Packungsdichte ohne Probleme gegenüber herkömmlichen Regalen erhöht werden kann.
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Besonders bevorzugt ist es daher auch, wenn bei der erfindungsgemäßen Regalanordnung Regalfächer neben- und/oder übereinander angeordnet sind. Dies ist ohne weiteres unter Verwendung herkömmlicher Identifikationstechniken möglich und erlaubt eine besonders enge Unterbringung von Gegenständen.
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Möglich ist insbesondere, dass das Identifikationssysteme zur Verwendung von RFID-Labeln ausgebildet ist. Es sind also keine besonderen oder besonders aufwendigen Labelsysteme erforderlich.
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Besonders bevorzugt ist es auch, wenn bei einer Regalanordnung eine Mehrzahl von Sende- und/oder Empfangsantennen über Multiplexer mit einer geringeren Anzahl an Auswerte- bzw. Sende- und/oder Empfangsgeräten verbunden ist. Durch diese Beschaltung z. B. über Multiplexer können trotz der hohen Ortsauflösung die Gesamtregalkosten niedrig gehalten werden.
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Besonders bevorzugt ist es auch, wenn bei einer Regalanordnung eine lokale Anzeige vorgesehen ist. Dies erlaubt es Benutzern vor Ort, sehr exakt auf genau den Gegenstand (bzw. was in der vorliegenden Anmeldung – soweit nicht explizit hervorgehoben- nicht weiter unterschieden wird, eine Menge an Gegenständen) zuzugreifen, der gerade benötigt wird, auch wenn verschiedene Gegenstände im Regal äußerlich kaum zu unterscheiden sind. So können etwa Dichtungsringe mit geringfügig anderer Größe oder aus anderem Material von anderen leicht unter Rückgriff auf die Anzeige unterschieden werden; gleiches gilt für Schrauben und andere Kleinteile. Damit trägt die Erfindung zu einer Erhöhung der Fertigungsqualität durch Fehlervermeidung bei.
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Besonders bevorzugt ist es auch, wenn bei einer Regalanordnung zumindest ein Fach zu einer Entnahmeposition abfällt und/oder ein Fördermittel für Waren in zumindest einem Fach zum Transport der Gegenstände in eine Entnahmeposition auf vorgesehen ist. Dies ist sowohl bei aktiven wie auch bei passiven Durchlaufregalen einsetzbar.
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Besonders bevorzugt ist es auch, wenn beim Betreiben einer Regalanordnung die Gegenstände in Behältern untergebracht werden, die mit berührungslos ablesbaren IdentifikationsLabel versehen sind. Dies erlaubt es insbesondere, mit Normgrößen zu arbeiten und die Identifikationsmarken bzw. -label immer weitgehend an ein und derselben Stelle anzubringen.
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Besonders bevorzugt ist es auch, wenn bei einem Verfahren auf das Unterschreiten eines vorgegebenen Füllgrades und/oder einer vorgebbaren Gegenstandsmenge eine Lieferanforderung an einen, bevorzugt einen von mehreren Lieferanten für den gleichen und/oder gleichwertigen Gegenstand abgesetzt wird. Dies verbessert die Versorgung mit Gegenständen, weil Engpässe im Vorfeld vermieden werden. Es eröffnet zugleich die Möglichkeit, die Lagerverwaltung zumindest partiell an einen Lieferanten zu übertragen, was Verwaltungskosten senkt. Beides trägt dazu bei, dass eine teure Vorrats-Lagerhaltung auf ein absolutes Minimum beschränkt werden kann. Die Anordnung ist also bei Systemen mit lieferantengesteuertem Bestand (VMI bzw. SMI-Systemen) besonders gut anwendbar.
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Es sei in diesem Zusammenhang auch darauf hingewiesen, dass es möglich ist, von den Regalanordnungen Informationen an eine Zentrale unter Verwendung eines gemeinsamen Bussystems und/oder herkömmlicher Informationsübertragungsmethoden wie TCP/IP zu senden, so dass dort jederzeit nicht nur eine exakte Inventarisierung möglich ist, sondern von dort auch einzelnen Gegenstände sofort aufgefunden werden können; dies ist etwa vorteilhaft, wenn einzelne Fehlchargen von zu verarbeitenden Gegenständen aus der Verarbeitungskette gezogen werden müssen.
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Die Anmeldung beinhaltet auch ein Verfahren, bei dem eine aktuelle Position eines Gegenstandes und/oder Gegenstandbehälters im Regal mit einer Soll-Position verglichen wird und bei Abweichen der Ist- von einer Soll-Position eine Warnung ausgegeben wird. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das Regal als Durchlaufregal ausgebildet ist und bei der Nutzung eine Warnung ausgegeben wird, wenn sich ein Gegenstand nicht wie erwartet weiter bewegt und/oder ein bereits entfernter Gegenstand und/oder Behälter hierfür in das Regal zurück gelangt.
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Die Überwachung der Reihenposition erlaubt hier einerseits, Störungen des Gegenstanddurchlaufs im Durchlaufregal zu detektieren, so dass unmittelbar darauf reagiert werden kann. So können Störungen der Produktionskette besonders schnell erfasst werden, was insbesondere bei automatisierter oder teilautomatisierter Regalbestückung bzw. -nachfüllung von Vorteil ist. Zudem kann erfasst werden, wenn ein Gegenstandsbehälter, der bereits entfernt wurde, in die Regalanordnung zurückgesetzt wird. Dies ist von Vorteil, wenn in den Behältern vorbestimmte Mengen an Gegenständen untergebracht sind, weil angenommen werden kann, dass das temporäre Entfernen des Behälters oft mit einer Entnahme von Teilen oder dem Einlegen falscher oder beschädigter Teile in den Behälter vor dessen Zurückstellen einhergeht. Auch dies wird durch die reihenpositionsgenaue Gegenstandslokalisation feststellbar.
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Die Erfindung wird im folgenden nur beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. In dieser ist dargestellt durch:
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1 eine perspektivische Anordnung einer Regalanordnung
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2 eine schematische Darstellung einer Regalanordnung
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3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Verwendung der Regalanordnung
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4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Verwendung von mehreren Regalanordnungen beim Anwender
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5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Verwendung von mehreren Regalanordnungen eines/mehrerer Lieferanten an unterschiedlichen Standorten
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Nach 1 umfasst eine allgemein mit 1 bezeichnete Regalanordnung 1 mit einer Mehrzahl an Fächern 2a, 2b, 2c und einem Gegenstände 3 lokalisierenden Identifikationssystem 4 (dargestellt anhand der Anzeige- und Auswerteeinheit 4a und von RFID-Antennensystemen 4b), zumindest ein Fach zur Realisierung eines Durchlaufregals für die Hintereinanderanordnung mehrerer Gegenstände 3a, 3b in Reihe und das Identifikationssystem zur reihenpositionsauflösenden Lokalisation der Gegenstände darin ausgebildet ist.
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Die Regalanordnung 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nur beispielhaft in Größe und Ausgestaltung. Für Fachleute ist einsichtig, dass die Regalanordnung 1 erweiterbar und/oder an die Größe und Menge an Gegenstände bzw. der die Gegenstände für die Unterbringung im Regal aufnehmenden Behälter anpassbar ist. Die Fächer sind geneigt, so dass Behälter von einer hinteren Befüllstelle zu einer vorderen Entnahmestelle hinuntergleiten können.
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Wie ersichtlich, weist das Regalsystem je Fach 2a, 2b, 2c mehrere Kanäle auf, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Kanäle, auf denen die Behälter nebeneinander in Reihen angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kanäle aus Gründen der Übersichtlichkeit so kurz, dass nur zwei Behälter hintereinander je Kanal vorgesehen sind. Es ist aber einsichtig, vgl. insbesondere 2, dass für typische industrielle Durchlaufregale in Fertigungshallen und dergl. mehr als nur 2 Gegenstände bzw. Behälter mit Gegenständen in einer Reihe angeordnet werden können. So zeigt 2 bereits eine Regalanordnung, bei welcher in jedem Kanal 4 Behälter untergebracht werden können.
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Die Fächer 2 sind demgemäß im dargestellten Ausführungsbeispiel so breit, dass mehrere Kanäle, d. h. nebeneinander angeordnete Reihen je Fach vorgesehen sind. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, befinden sich unter jeder Reihe, d. h. unter jedem Kanal RFID-Antennensysteme 4b. Diese RFID-Antennensysteme 5 sind so ausgebildet, dass sie die Position eines hier durch Behälter realisierten Gegenstandes, der mit einem RFID-Label versehen ist, innerhalb der Reihe erfassen können. Dass die Antennensysteme mechanisch geschützt untergebracht sind, sei erwähnt.
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Um die Anzahl an RFID-Sende/Empfangsgeräten und Auswerteeinheiten gering zu halten, ist ein Multiplexer (nicht dargestellt) vorgesehen, über welchen sukzessive Kanäle und damit wechselnde Antennensysteme auf eine einzige Sende-Empfangseinheit geschaltet werden können. Auf diese Weise ist einerseits ein Übersprechen und wechselseitiges Stören von unterschiedlichen Kanälen verhindert und andererseits der bauliche Aufwand trotz der hohen Auflösung geringst. Es ist einsichtig, dass die Einzelmessung trotz der Reihenpositionsbestimmung so schnell erfolgt, dass eine Quasi-Echtzeiterfassung gegeben ist, d. h. die Zeit zwischen zwei vollständigen Erfassungen der gesamten Regalanordnung klein gegen Zeiten ist, die für die Entnahme von Behältern typisch benötigt werden.
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Es ist einsichtig, dass bei sehr großen Regalanordnungen mehrere Sende-/Empfangsmodule einsetzbar sind, um eine hinreichend schnelle Messung zu erzielen. So ist es insbesondere, wo erwünscht, möglich, die selbe.
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Dabei ist jedem Kanal ein Antennensystem zugeordnet, welches auf eine positionsgenaue Erfassung der Position der Behälter in der jeweiligen Reihe ausgelegt ist.
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Die Sende-Empfangseinheit ist nun zunächst mit einer lokalen, d. h. regalanordnungseigenen Auswerteeinheit versehen, die ihrerseits von einer Zentrale Information darüber erhält, welche RFID-Kennung aktuell welchen Gegenständen zugeordnet ist. Diese Zuordnung kann konstant sein oder variieren. Dies ist etwa der Fall, wenn die Behälter mit dauerhaften RFID-Labeln oder anderen dauerhaften und wiederholt auslesbaren Identifizierungsmitteln versehen sind (die anstelle der hier beispielhaft diskutierten RFID-Label verwendbar sind) und die Behälter nach der Entleerung von Gegenständen in einer Zentrale, z. B. einer zentralen Ausgabestelle, wieder neu befüllt und an jeweilige Regale verbracht werden.
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Die lokalen Auswerteeinheit ist weiter mit einer Anzeigeeinheit zur Anzeige der aktuellen Regalbefüllung und zur Darstellung von Regalzuständen wie „leeres Regal” oder „falsch befülltes Regal” versehen. Die entsprechenden Informationen über eine gewünschte Befüllung sind einleuchtender Weise in der lokalen Auswerteeinheit abgelegt und bevorzugt zentral konfigurierbar. Durch die lokale Ablage ist das Regal auch bei Unterbrechungen der Kommunikation weitgehend autark betreibbar, was die Sicherheit gegen Produktionsausfälle vergrößert. Dass für die Kommunikation mit einer Zentrale oder derrgl. herkömmliche Kommunikationsschnittstellen, z. B. eine TCP/IP-Leitung vorgesehen sein kann und die lokale Auswerteeinheit für die Kommunikation mittels Standardprotokollen, z. B. durch Absetzen standardisierter Emails an vorkonfigurierte Empfänger ausgebildet sein kann, sei erwähnt.
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Die Regalanordnung wird verwendet wie folgt:
Zunächst wird die lokale Auswerteeinheit durch Vorgabe einer Sollbestückung konfiguriert, wobei zugleich auch einkonfiguriert wird, wie die Auswerteeinheit auf bestimmte Fehlzustände wie fehlerhafte Bestückung, nicht nachgleitende Behälter, von der Vorderseite her zurückgeschobene Behälter usw. reagieren soll. So kann z. B. vorgesehen sein, dass bei üblichem Leerlaufen eines bestimmten Kanals ein erster Lieferant per Email informiert und zur Nachfüllung wird, bei nicht nachgleitendem Behälter ein lokaler Warnhinweis angezeigt wird, damit jede Person, die einen Behälter entnimmt, sich dieses Problems sofort annehmen kann, und bei von vorne zurückgestelltem Behälter ein Vorarbeiter informiert wird, etwa durch Pagen.
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Danach kann eine Erstbefüllung erfolgen.
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Die Auswerteinheit wird dann feststellen, dass das Regal voll bestückt ist und die Positionen, an denen sich einzelne, z. B. in einem komplexen Produktionsprozess benötigte teile befinden und als nächstes Entnommen werden sollen, graphisch anzeigen.
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Wenn im Laufe des Betriebs ein Behälter nicht durchrutschen sollte, also der Durchlauf des Durchlaufregals blockiert ist, kann eine Anzeige oder ein akustisches Signal bewirkt werden, das einen Benutzer des Regals auffordert, die Störung zu beheben.
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Die Versorgung mit zu verarbeitenden Teilen in einem Fertigungsprozess ist damit bei stets hoher Qualität gewährleistet. Stillstände werden zugleich weitestgehend reduziert, genauso wie eine verbesserte Leerbehälterverwaltung möglich wird.
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Wenn dann im Laufe der üblichen Benutzung festgestellt wird, dass das Regal sich leert, wird per Email eine Nachricht in Klartext oder in kodierter Form an den Lieferanten der einzelnen Gegenstände abgesetzt, der automatisch nachliefern kann. Sofern es sich nicht um einen betriebsinternen Lieferanten wie ein zentrales Warenlager handelt, sondern um einen externen Lieferanten, können die Lagerkosten so signifikant reduziert werden. Dass der Lieferant gegebenenfalls direkte Abfragemöglichkeiten haben kann, um Lieferungen unterschiedlicher Gegenstände besser koordinieren zu können, sei erwähnt. Aufgrund der Einfachheit der Anordnung wird damit ein VMI/SMI-System auch in kleinen Betrieben und/oder für kleine Betriebe als Lieferanten leicht realisierbar. Dies ist in 3 beispielhaft dargestellt, wo auch ersichtlich ist, dass selbst die Rechnungsstellung und dergl. automatisierbar ist.
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Es entsteht somit durch die Realisierung von eKANBAN bzw. VMI (Vendor Managed Inventory) eine nachfragegesteuerte Lieferkette, in der jeder verbrauchte Artikel unmittelbar durch einen neu bestellten ersetzt werden kann. Aus der verbesserten Lieferkette resultiert ein optimiertes Bestandsmanagement bei dem deutlich reduzierte Bestände möglich sind. Die niedrigeren Bestände mit der Regalanordnung schlagen sich damit in weniger gebundenem Kapital und einem geringerem Flächenbedarf nieder, was die Kosten deutlich senkt.
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Zudem kann auch zentral kontrolliert werden, ob die Entnahmemengen mit den Fertigungsmengen übereinstimmen. Dies erlaubt eine bessere Kontrolle von Fertigungsprozessen, ein besseres Kostencontrolling und eine verbesserte Überwachung gegen Diebstahl bei teuren ausgangsteilen. Das automatisierte Erfassen senkt so die laufenden Kosten des Regals. Die vereinfachte Verwaltung der Ware senkt zudem das erforderliche Personal was sich durch fallende Personalkosten wiederum finanziell positiv niederschlägt.
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4 zeigt, dass bei Verwendung mehrer Regalanordnungen in einem Betrieb eine Kommunikation mit einem oder mehreren Lieferanten zentralisiert ablaufen kann, wobei die einzelnen Regalanordnungen, bezeichnet als „Direkt-Rack” zunächst mit einem Service Provider und dieser wiederum mit dem Lieferanten kommuniziert.
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5 zeigt, dass eine entsprechende Anordnung selbst dann realisiert werden kann, wenn die einzelnen Regalanordnungen weit entfernt voneinander an unterschiedlichen Standorten untergebracht sind.
