DE102010029996A1 - Bestandüberwachung von Durchlauflagern mittels RFID - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung beschreibt die automatische Bestandüberwachung von Durchlauflagern mittels eines Radiofrequenz-Identifikations-Kommunikationssystems (RFID-Kommunikationssystem).
- Durchlauflager sind Lagereinrichtungen, die u. a. mittels geführter Rollwägen auf Durchlaufbahnen oder mittels Rollbahnen auf Durchlaufregalen mit Waren bestückt werden. Beim Einsatz von Durchlaufregalen werden die Regale von einer Seite aus bestückt, indem die Waren in Behältern oder auf Paletten auf die Rollbahnen der Durchlaufregale verbracht werden, während von der anderen Seite aus die vorher eingelagerten Waren wieder entnommen werden können. Im Unterschied zur Variante mit Durchlaufregalen werden die Waren bei Durchlaufbahnen auf Rollwagen in rollbaren Behältern oder auf rollbaren Paletten verschoben.
- RFID-Kommunikationssysteme für Lagerlogistik umfassen in der Regel ein RFID-Gerät zum Auslesen und/oder Beschreiben eines Transponders, der an den Gegenständen, Produkten, Behältern bzw. Paletten angebracht ist. An das RFID-Gerät ist dafür eine Antenne elektrisch angeschlossen, die entweder fest in das RFID-Gerät integriert ist, oder als externes Gerät genutzt wird. Zur Kommunikation mit dem Transponder erzeugt die Antenne des RFID-Geräts ein elektromagnetisches Feld im Radiofrequenzbereich, das in einer Antenne des Transponders eine Spannung induziert. Dabei werden typischerweise folgende Frequenzbereiche und Reichweiten genutzt.
Frequenztyp Frequenzbereich Typische Reichweite Langwellen-Frequenzen (LF) 30 ... 300 kHz 50 cm Kurzwellen-Frequenzen (HF/RF) 3 ... 30 MHz 1 m Dezimeterwellen (UHF) 0,3 ... 3 GHz 3–15 m - Damit können einerseits Daten zwischen dem RFID-Gerät und dem Transponder übertragen werden, andererseits wird dadurch der Transponder mit Energie versorgt. RFID-Kommunikationssysteme besitzen zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, wie z. B. automatische Datenerfassung oder automatische Objektidentifikation. Mögliche Einsatzgebiete sind dabei die Verkehrsüberwachung, Kontrolle von Produktionslogistik, die Identifizierung von Personen oder die Echtheitszertifizierung von Banknoten.
- Gegenwärtige Lagerungssysteme nutzen RFID-Kommunikation, um an der Ausgabeseite von Durchlauflagern die Entnahme von Waren zu registrieren und damit den Warenbestand zu erfassen und zu kontrollieren. Hierzu werden die mit einem RFID-Transponder versehenen Waren beim Verlassen des Durchlauflagers an einem stationären RFID-Gerät mit Antenne vorbeigeführt, um die im Transponder gespeicherte Kennung auszulesen. Auf diese Weise wird der Warenausgang automatisch erfasst und in einem Logistiksystem entsprechend verbucht.
- Der Nachteil des im Vorgang erläuterten Stands der Technik besteht allerdings darin, dass lediglich die Ausgabeseite mit einem RFID-Scanner bedient wird, während für die Eingabeseite kein RFID-Scanner vorgesehen ist. Da also beim Eingabeprocedere der Behälter oder die Palette keine Identifizierung stattfindet, kann nicht überprüft werden, ob der Behälter oder die Palette überhaupt für diese(s) Durchlaufregal oder -bahn vorgesehen ist. Es besteht daher das Risiko, dass der Lagerbestand mit Fehlstücken bestückt wird, die später mühsam aussortiert werden müssen und damit die Lagerlogistik erschweren.
- Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Bestandüberwachung eines Durchlauflagers mittels eines RFID-Kommunikationssystems bereitzustellen, das die Lagerverwaltung umfassend automatisiert und den Lagerbestand automatisch aktualisiert und optimiert.
- Die Aufgabe wird durch ein Radiofrequenz-Identifikations-Kommunikationssystem, RFID-Kommunikationssystem, zur Bestandüberwachung eines Durchlauflagers gemäß Anspruch 1 gelöst.
- Das erfindungsgemäße RFID-Kommunikationssystem umfasst mindestens eine erste und eine zweite stationäre RFID-Antenne zum Senden und Empfangen von Daten und einen an einem Gegenstand oder einer Gruppe von Gegenständen angebrachten RFID-Transponder, wobei der RFID-Transponder mindestens eine Kennung des Gegenstands oder der Gruppe von Gegenständen elektronisch speichert, und wobei die erste RFID-Antenne an einem Eingabebereich und die zweite RFID-Antenne an einem Ausgabebereich einer Lagerstrecke des Durchlauflagers platziert sind, um den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen anhand der Kennung des RFID-Transponders zu erfassen.
- Das erfindungsgemäße RFID-Kommunikationssystem ermöglicht es daher, dass Waren erfasst werden, bevor sie in den Lagerbestand aufgenommen werden. Dazu werden die mit einem RFID-Transponder versehenen Gegenstände, Produkte, Waren bzw. Behälter in die Eingabe gestellt und durch eine stationäre, eingangsseitige RFID-Antenne identifiziert, indem die in dem Transponder gespeicherten Identifizierungsdaten (Kennung) ausgelesen werden. Dadurch wird einerseits vermieden, dass falsche Artikel in den Lagerbestand aufgenommen werden und andererseits kann bei Entnahme von Artikeln eine automatische Nachbestellung erfolgen, da durch den Eingangsscan Informationen über den Lagerbestand in der jeweiligen Lagerstrecke vorliegen. Als Folge wird die Lagerlogistik entlastet und unnötige Bestellungen werden vermieden.
- Um den Bedürfnissen der jeweiligen Lagerlogistik zu entsprechen, sind die RFID-Antennen jederzeit demontierbar, um sie an geeigneter anderer Stelle im Lager wieder aufzubauen.
- In einer ersten Ausführungsform besteht der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen aus Behältern oder Paletten, wobei die Lagerstrecke aus einem Regal mit einer Rollbahn besteht, um die Behälter oder Paletten aufzunehmen.
- In einer zweiten Ausführungsform besteht der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen aus Rollwägen, wobei die Lagerstrecke aus einer Bahn besteht, um darin die Rollwägen zu verschieben und zu lagern.
- Vorteilhafterweise umfasst das erfindungsgemäße RFID-Kommunikationssystem weiterhin mindestens einen Präsenzsensor, um die Präsenz eines Gegenstandes oder einer Gruppe von Gegenständen im Ein- und/oder Ausgabebereich der Lagerstrecke zu erfassen.
- Vorteilhafterweise sind ein erster Präsenzsensor am Eingabebereich und/oder ein zweiter Präsenzsensor am Ausgabebereich der Lagerstrecke des Durchlauflagers platziert.
- Weiterhin vorteilhafterweise wird der Lesemodus der RFID-Antennen zum Erfassen der RFID-Transponder nur dann aktiviert, wenn die Präsenzsensoren eine Änderung melden.
- Vorteilhafterweise können der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen im Eingabebereich durch eine Halteeinrichtung solange gehalten werden, bis diese mittels der Kennung des RFID-Transponders identifiziert sind.
- Vorteilhafterweise sind der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen anhand der Kennung des RFID-Transponders dahingehend prüfbar, ob der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen für die Lagerstrecke zugelassen sind.
- Weiterhin vorteilhafterweise kann die Halteeinrichtung den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen je nach Ergebnis der Prüfung freigeben oder blockieren.
- Vorteilhafterweise wird ein Lagerbestand der Lagerstrecke erhöht, wenn die Halteeinrichtung den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen freigibt.
- Vorteilhafterweise wird im Gegenzug der Lagerbestand der Lagerstrecke reduziert, wenn der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen der Lagerstrecke nach Passieren der zweiten RFID-Antenne entnommen wird.
- Vorteilhafterweise wird die Entnahme dadurch erkennbar, dass der RFID-Transponder nicht mehr lesbar ist und/oder der Präsenzsensor eine Änderung meldet.
- Vorteilhafterweise kann die Halteeinrichtung aus einem mechanischen Bolzen oder einem Magneten bestehen.
- Weiterhin vorteilhafterweise kann das RFID-Kommunikationssystem eine Rückmeldung erzeugen, wenn die erste RFID-Antenne den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen identifiziert hat, wobei idealerweise eine Rückmeldung über ein akustisches oder optisches Signal erfolgt.
- Vorteilhafterweise kann das RFID-Kommunikationssystem eine Rückmeldung erzeugen, wenn die zweite RFID-Antenne den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen identifiziert hat, wobei idealerweise eine Rückmeldung über ein akustisches oder optisches Signal erfolgt.
- Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der zwei eingangs erwähnten bevorzugten Ausführungsformen in Bezug auf die beigefügten
1 –13 näher erläutert. - Bild 1 zeigt die erste Ausführungsform der Erfindung als typische Rollenbahn eines Durchlaufregals für Behälter
- Bild 2 zeigt verschiedene Beispiele für eingabeseitige Rückmeldungsvorrichtungen
- Bild 3 zeigt verschiedene Beispiele für ausgabeseitige Rückmeldungsvorrichtungen
- Bild 4 zeigt eine typische Rollenbahn eines Durchlaufregals für Behälter für den Fall, dass ein korrekter Behälter eingelegt wurde.
- Bild 5 zeigt verschiedene Beispiele für eingabeseitige Rückmeldungsvorrichtungen für den Fall, dass ein korrekter Behälter eingelegt wurde.
- Bild 6 zeigt verschiedene Beispiele für ausgabeseitige Rückmeldungsvorrichtungen für den Fall, dass ein korrekter Behälter eingelegt wurde.
- Bild 7 zeigt eine typische Rollenbahn eines Durchlaufregals für Behälter, die bereit zur Ausgabe sind, nachdem der vorderste Artikel registriert wurde.
- Bild 8 zeigt verschiedene Beispiele für eingabeseitige Rückmeldungsvorrichtungen für den Fall, dass die Behälter im Lagerbestand bereit zur Ausgabe sind.
- Bild 9 zeigt verschiedene Beispiele für ausgabeseitige Rückmeldungsvorrichtungen für den Fall, dass die Behälter im Lagerbestand bereit zur Ausgabe sind.
- Bild 10 zeigt eine typische Rollenbahn eines Durchlaufregals für Behälter, die nicht bereit zur Ausgabe sind, nachdem der vorderste Artikel nicht registriert wurde.
- Bild 11 zeigt verschiedene Beispiele für eingabeseitige Rückmeldungsvorrichtungen für den Fall, dass der vorderste Behälter im Lagerbestand nicht bereit zur Ausgabe ist.
- Bild 12 zeigt verschiedene Beispiele für ausgabeseitige Rückmeldungsvorrichtungen für den Fall, dass der vorderste Behälter im Lagerbestand nicht bereit zur Ausgabe ist.
- Bild 13 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei die Waren in Rollwägen statt als Container auf Rollbahnen in die Lagerstrecke eingebracht werden.
- Bild 1 zeigt eine typische Rollenbahn
3 eines Durchlaufregals für Gegenstände wie Produkte, Waren, Behälter, Paletten etc.1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die mit einem RFID-Transponder2 versehenen Gegenstände1 werden in die Eingabe gestellt und erfasst. Die Eingabeerkennung wird entweder mit oder ohne einen Präsenzsensor13 durchgeführt. Ohne Präsenzsensor muss sich die im Eingangsbereich angebrachte RFID-Antenne ständig im Lesebetrieb (polling) befinden, um zu registrieren, ob sich ein RFID-Transponder2 im Erkennungsbereich der stationär am Eingabebereich angebrachten RFID-Antenne5 befindet. Mit Präsenzsensor13 muss die RFID-Antenne5 nur lesen, wenn der Präsenzsensor eine Änderung meldet und kann damit Strom sparen. Präsenzsensoren ermitteln dabei lediglich, ob sich ein Gegenstand mit oder ohne RFID-Transponder in ihrer Reichweite befindet. Der Gegenstand1 wird durch eine Halteeinrichtung4 , z. B. ein mechanischer Bolzen oder ein Magnet, solange gehalten bis dieser mittels RFID identifiziert werden konnte. - Bild 2 und 3 zeigen Beispiele für ein- und ausgangsseitige Rückmeldungsoptionen. Die Rückmeldung kann eingangsseitig z. B. über ein akustisches oder optisches Signal (
7 ,8 ,9 ) erfolgen. Auch eine Rückmeldung über eine andere Schnittstelle ist möglich. Im Falle der versuchten Eingabe eines nicht zugelassenen Gegenstandes1 gibt eine Warnleuchte8 ein entsprechendes Signal, während der beanstandete Gegenstand durch die Haltevorrichtung4 blockiert wird. Ausgabeseitig signalisiert die Hinweisleuchte12 , dass die korrekt gelagerten Gegenstände zur Ausgabe bereit sind. Sowohl eingabe- wie auch ausgabeseitig können zusätzlich oder alternativ Displays mit entsprechenden Hinweisen zum Einsatz kommen. - Bild 4 zeigt ein weiteres Beispiel einer typischen Rollenbahn
3 eines Durchlaufregals für Gegenstände1 für den Fall, dass ein zugelassener Gegenstand eingegeben wurde. Da der Gegenstand nach dem Lesen seines RFID-Transponders als für die Rollenbahn zugelassen identifiziert wurde, gibt die Haltevorrichtung den Gegenstand frei, der nun auf der abschüssigen Rollenbahn in den Lagerbestand in Richtung Ausgabe gleitet. Fällt die Prüfung negativ aus, muss der Gegenstand1 entfernt werden. Darf der Gegenstand1 einfahren, wird der Lagerbestand des Durchlaufregals erhöht und im Auswertesystem erfasst. Im Übrigen ist die beschriebene Lagerverwaltung nicht auf ein Durchlaufregal beschränkt, sondern Gruppen von Regalen, die nebeneinander oder übereinander angeordnete Durchlaufregale umfassen, sind denkbar. In diesem Fall werden die Lagerbestände der einzelnen Durchlaufregale zentral erfasst und entsprechend verbucht. - Bild 5 und 6 zeigen Beispiele für ein- und ausgangsseitige Rückmeldungsoptionen für den Fall, dass eine richtige Artikeleingabe erfolgt ist. Die Rückmeldung kann eingangs- wie auch ausgangsseitig z. B. über ein akustisches oder optisches Signal (
7 ,8 ,9 ) erfolgen. Auch eine Rückmeldung über eine andere Schnittstelle wie etwa ein internes Buchungssystem ist möglich. In diesem Fall kann u. U. auf eine etwaige Systemrückmeldungen verzichtet werden. Im Falle der Eingabe eines zugelassenen Gegenstandes1 gibt eine Hinweisleuchte9 ein entsprechendes Signal, während der zugelassene Gegenstand ungehindert in die Lagerstrecke läuft. Ausgabeseitig signalisiert wieder die Hinweisleuchte12 , dass die korrekt gelagerten Gegenstände zur Ausgabe bereit sind. Sowohl eingabe- wie auch ausgabeseitig können wieder zusätzlich oder alternativ Displays mit entsprechenden Hinweisen zum Einsatz kommen. - Bild 7 zeigt ein weiteres Beispiel einer typischen Rollenbahn eines Durchlaufregals für Gegenstände, die bereit zur Ausgabe sind, nachdem der vorderste Artikel als zugelassen registriert wurde.
- Bild 8 und 9 zeigen wiederum Beispiele für ein- und ausgangsseitige Rückmeldungsoptionen für den Fall eines erfolgreichen Lagerungsvorgangs. Nachdem der Transponder eingangsseitig nicht mehr gelesen werden kann, da der Gegenstand in die Lagerstrecke eingefahren und die erste RFID-Antenne im Eingangsbereich bereits passiert hat, werden auch keine Statushinweise signalisiert und die Leuchten
8 bzw.9 sind nicht erleuchtet. Die Hinweisleuchte12 in Bild 9 dagegen signalisiert ausgabeseitig, dass die korrekt gelagerten Gegenstände zur Ausgabe bereit sind. - Bild 10 zeigt ein weiteres Beispiel einer typischen Rollenbahn
3 eines Durchlaufregals für Gegenstände1 für den Fall, dass ein Artikel auf der Ausgabeseite entnommen wird. Die Entnahme wird nun analog zur Eingabe-Situation in Bild 1 dadurch erkannt, dass der RFID-Transponder2 nicht mehr gelesen werden kann und/oder der Präsenzsensor14 eine Änderung meldet. Da zu diesem Zeitpunkt ein darauf folgender Artikel den Wirkbereich der zweiten RFID-Antenne6 noch nicht erreicht hat und damit kein weiterer RFID-Transponder gelesen wird oder ein Präsenzsensor eine Änderung meldet, wird der Lagerbestand des Durchlaufregals im Auswertesystem entsprechend reduziert. - Bild 11 und 12 zeigen Beispiele für ein- und ausgangsseitige Rückmeldungsoptionen für den im Bild 10 beschriebenen Lagerungsvorgangs. Da der in diesem Fall anrollende Artikel noch nicht registriert ist, signalisiert die Warnleuchte
12 in Bild 12, dass noch keine Ausgabebereitschaft vorliegt. - Bild 13 zeigt eine typische Lagerstrecke für Gegenstände
1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit dem Unterschied, dass die Lagerstrecke statt aus einem Regal mit Rollbahnen aus einer Bahn besteht, um darin Rollwägen zu verschieben und zu lagern. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind auch anwendbar für diese zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - Generell kann das in den obigen Ausführungsbeispielen beschriebene Befüllen oder Entnehmen der Gegenstände
1 auch als Buchungsmeldung an ein ERP-System weitergegeben werden. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können ein oder mehrere Merkmale eines Ausführungsbeispiels auch in einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Claims (20)
- Radiofrequenz-Identifikations-Kommunikationssystem, RFID-Kommunikationssystem, zur Bestandüberwachung eines Durchlauflagers, umfassend: mindestens eine erste und eine zweite stationäre RFID-Antenne (
5 ,6 ) zum Senden und Empfangen von Daten; und einen an einem Gegenstand oder einer Gruppe von Gegenständen (1 ) angebrachten RFID-Transponder (2 ), wobei der RFID-Transponder (2 ) mindestens eine Kennung des Gegenstands oder der Gruppe von Gegenständen (1 ) elektronisch speichert, und wobei die erste RFID-Antenne (5 ) an einem Eingabebereich und die zweite RFID-Antenne (6 ) an einem Ausgabebereich einer Lagerstrecke des Durchlauflagers platziert sind, um den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen (1 ) anhand der Kennung des RFID-Transponders (2 ) zu erfassen. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei das RFID-Kommunikationssystem weiterhin mindestens einen Präsenzsensor (
13 ,14 ) umfasst, um die Präsenz eines Gegenstandes oder einer Gruppe von Gegenständen (1 ) im Ein- und/oder Ausgabebereich der Lagerstrecke zu erfassen. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 2, wobei ein erster Präsenzsensor (
13 ) am Eingabebereich und/oder ein zweiter Präsenzsensor (14 ) am Ausgabebereich (6 ) der Lagerstrecke des Durchlauflagers platziert ist. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 3, wobei die RFID-Antennen (
5 ,6 ) nur einen Lesemodus zum Erfassen der RFID-Transponder aktivieren, wenn die Präsenzsensoren (13 ,14 ) eine Änderung melden. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen aus Behältern oder Paletten (
1 ) besteht. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 5, wobei die Lagerstrecke aus einem Regal mit einer Rollbahn besteht, um die Behälter oder Paletten (
1 ) aufzunehmen. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen auf Rollwägen aufliegt.
- RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 7, wobei die Lagerstrecke aus einer Bahn besteht, um darin die Rollwägen zu verschieben und zu lagern.
- RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1 bis 8, wobei der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen (
1 ) im Eingabebereich durch eine Halteeinrichtung (4 ) solange gehalten werden, bis diese mittels der Kennung des RFID-Transponders (2 ) identifiziert sind. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 9, wobei der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen (
1 ) anhand der Kennung des RFID-Transponders (2 ) dahingehend prüfbar sind, ob der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen für die Lagerstrecke zugelassen sind. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 9, wobei die Halteeinrichtung den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen (
1 ) je nach Ergebnis der Prüfung freigibt oder blockiert. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 11, wobei ein Lagerbestand der Lagerstrecke erhöht wird, wenn die Halteeinrichtung den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen freigibt.
- RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 11, wobei der Lagerbestand der Lagerstrecke reduziert wird, wenn der Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen der Lagerstrecke nach Passieren der zweiten RFID-Antenne entnommen wird.
- RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 13, wobei die Entnahme dadurch erkennbar ist, dass der RFID-Transponder
2 nicht mehr lesbar ist und/oder der Präsenzsensor14 eine Änderung meldet. - RFID-Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Halteeinrichtung (
4 ) aus einem mechanischen Bolzen besteht. - RFID-Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Halteeinrichtung (
4 ) aus einem Magneten besteht. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei das System eine Rückmeldung erzeugt, wenn die erste RFID-Antenne den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen identifiziert hat.
- RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 17, wobei die Rückmeldung über ein akustisches oder optisches Signal (
7 ,8 ,9 ) erfolgt. - RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei das System eine Rückmeldung erzeugt, wenn die zweite RFID-Antenne den Gegenstand oder die Gruppe von Gegenständen vor Entnahme identifiziert hat.
- RFID-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 19, wobei die Rückmeldung über ein akustisches oder optisches Signal (
10 ,11 ,12 ) erfolgt.
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