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Die Erfindung betrifft ein Kommissionierverfahren und ein Absicherungssystem für das Kommissionierverfahren.
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Vor dem Hintergrund der Umsetzung der Prinzipien und Richtlinien von Lean Logistics ist vor allem in der Automobilindustrie ein rasanter Anstieg der Bedeutung von Kommissionier- und Sequenziervorgängen zu beobachten. Dabei sind derzeit schon pro Werk täglich ohne Weiteres ca. 60.000 Bauteilentnahmen aus Kommissionierlagern zu erledigen. In diesen Kommissionierlagern werden alle für die Endmontage nötigen Bauteile in einem jeweils einzelnen Lagerfach vorgehalten. Der Kommissionierer hat die Aufgabe, eine vorbestimmte Teilmenge gemäß eines vorgegebenen Auftrags aus dem Gesamtlagersortiment zusammenzustellen. Durch die große Anzahl an verschiedenen Bauteilen und die dadurch bedingte große Anzahl an Lagerfächern ist dieser Vorgang sehr fehleranfällig. Die Entnahme falscher Bauteile aus dem Lagerregal führt zu Zeitverlusten und kann im produzierenden Gewerbe Produktionsverzögerungen oder gar einen kurzzeitigen Stopp eines Produktionsprozesses verursachen. Ferner sind das nachträgliche Entfernen eines einmal montierten falschen Bauteils und dessen Austausch gegen ein richtiges Bauteil mit erheblichem Aufwand verbunden. Deshalb wurden verschiedene, nachfolgend beschriebene Kommissionierverfahren entwickelt, die die Gefahr reduzieren sollen, dass aus den Lagerregalen falsche Bauteile entnommen werden.
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Bei dem sog. „Pick to scan”-Verfahren muss jedes Bauteil mit einem Barcode versehen werden. Bei der Warenentnahme wird der Barcode des Artikels vom Kommissionierer gescannt, wodurch ein Abgleich des aufgenommenen Bauteils mit dem Soll-Bauteil möglich ist. Bei Nichtübereinstimmung kann dem Kommissionierer eine entsprechende Fehlermeldung übermittelt werden. Nachteilig ist, dass die Bauteile mit einem Barcode versehen werden müssen. Dies ist zeitaufwendig und teuer. Jedes Bauteilmuss nach dem Aufnehmen von Kommissionierer gescannt werden. Dieser Vorgang dauert lange.
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Das sog. „Pick to light” Verfahren gehört zu den „beleglosen” Kommissionierverfahren. Anstelle einer ausgedruckten Kommissionierliste werden dem Kommissionierer die zu vorgegebenen Artikel und Mengen über eine direkt an der Entnahmestelle angeordnete Fachanzeige übermittelt. Eine derartige Fachanzeige besteht mindestens aus einer weithin sichtbaren Blickfangleuchte und einem Quittierknopf, über den der Kommissionierer die Entnahme bestätigt und die Bestandsänderung in Echtzeit an das Lagerverwaltungssystem zurückmeldet. Meist besitzen die Fachanzeigen zusätzlich eine numerische oder alphanumerische Anzeige, um dem Kommissionierer die Entnahmemenge und gegebenenfalls zusätzliche Informationen anzuzeigen. Nachteilig ist dabei, dass Fachanzeigen am Regal installiert sein müssen. Dadurch geht die Flexibilität, die Regalaufteilung zu ändern und Fächergrößen schnell anzupassen, verloren. Außerdem sind diese Fachanzeigen relativ teuer.
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Ein weiteres Verfahren wird als „Pick to voice” bezeichnet. Dabei findet die Kommunikation zwischen Kommissioniersystem und Kommissionierer mittels Sprache statt. Anstatt ausgedruckter Kommissionierlisten arbeitet der Kommissionierer mit einem Headset. Die Entnahmeaufträge werden vom Lagerverwaltungssystem mittels Funk an den Kommissionierer gesendet und über das Headset ausgegeben. Die erste Sprachausgabe umfasst die Entnahmestelle (Lagerfach), aus dem Waren entnommen werden sollen. Ist der Kommissionierer dort angelangt, nennt er eine am Regal angebrachte Prüfziffer oder einen Prüfbuchstaben, womit das System eine Überprüfung vornehmen kann. Wurde die richtige Prüfziffer genannt, wird der Kommissionierer angewiesen, wie viele Einheiten er aus dem Regal entnehmen soll. Nach Entnahme quittiert der Kommissionierer diesen Vorgang mittels Schlüsselwörtern, die vom Rechner mittels Spracherkennung verstanden werden. Nachteilig ist dabei, dass die Akzeptanz beim Personal gering ist, da die Kommissionierer ständig sprechen müssen. Ferner gibt es durch verschiedene Nationalitäten Probleme bei der Spracherkennung.
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Unter „Pick to vision” wird die Unterstützung des Kommissionierers durch visuelle Information in seinem Blickfeld unter Verwendung der Augmented Reality Technologie verstanden. Als Visualisierungsmedium dient dazu eine vom Kommissionierer getragene Datenbrille, ein sogenanntes Head-Mounted Display. Dem Kommissionierer werden alle für seine Arbeitsaufgabe benötigten Informationen (v. a. Lagerplatz, Artikel, Entnahmemenge) über diese Datenbrille bereitgestellt. Die Daten werden kontextabhängig, d. h. in Abhängigkeit von Ort, Zeit, betrachtetem Blickfeld und Stand der Auftragsbearbeitung angezeigt. Durch ein Positionserfassungssystem („Trackingsystem”) lässt sich die Position des Kommissionierers und seine Blickrichtung ermitteln und somit die Umgebung mit einbeziehen. Neben statischen Textinformationen lassen sich somit virtuelle. Objekte dynamisch in Abhängigkeit von der Blickrichtung anzeigen. Dies können Pfeile zur Navigation oder eine farbige Umrandung des aktuellen Lagerfachs sein. Nachteilig ist, dass die Akzeptanz beim Personal gering ist, da die Kommissionierer nicht ständig eine Brille tragen wollen und außerdem darüber klagten, dass der Einsatz eines Head-Mounted Display die Augen auf Dauer sehr anstrengt. Zudem ist die Ausstattung mit Head-Mounted Displays sehr teuer.
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Ein weiteres Verfahren verwendet Lichtschranken. Dabei werden vor allen Regalfächern Lichtschranken montiert, so dass detektiert werden kann, in welches Fach der Kommissionierer greift. Dieses Fach wird mit dem Soll-Fach, das sich aus der Pickliste des Kommissionierers ergibt, verglichen. Bei Nichtübereinstimmung der Fächer kann dem Kommissionierer eine entsprechende Fehlermeldung übermittelt werden. An diesem Verfahren ist nachteilig, dass die Installation von Lichtschranken vor jedem Regalfach sehr teuer ist. Die Flexibilität, die Regalaufteilung zu ändern und Fächergrößen schnell anzupassen, ist ferner nicht mehr gegeben.
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Aus der
DE 20 2005 013 349 U1 ist beispielsweise bekannt, an einem eine Vielzahl von Fächern aufweisenden Lagerregal eine Vielzahl von RFID-Transponder vorzusehen, die jeweils einem Fach des Lagerregals zugeordnet sind, und ein tragbares RFID-Lesegerät zur automatischen Identifizierung der den Fächern zugeordneten RFID-Transponder zu verwenden, das mit einer Basisstation kommuniziert. Hierbei ergeben sich jedoch ebenfalls die Nachteile, dass an jedem Lagerfach RFID-Transponder vorzusehen sind.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstigeres Kommissionierverfahren mit entsprechendem Absicherungssystem bereit zu stellen, bei dem die Richtigkeit der Entnahme der Teile unter Ausgabe eines Feedbacks bei einer Fehlkomissionierung sichergestellt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombinationen der Ansprüche 1 und 7 gelöst.
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Dabei wird ein Kommissionierverfahren vorgeschlagen, bei dem aus einer Vielzahl von Entnahmestellen bzw. Lagerfächern darin gelagerte Artikel/Teile in vorbestimmter Zusammenstellung von einem Kommissionierer per Hand oder über eine Greifeinrichtung entnommen werden, und im Bereich der Hand oder der Greifeinrichtung eine Absicherungsvorrichtung angeordnet ist, die einen Beschleunigungssensor und eine Rückmeldeeinheit aufweist, wobei über den Beschleunigungssensor eine Raumposition der Absicherungsvorrichtung erfasst und dabei eine tatsächliche Auswahl der Entnahmestellen zu einer vorbestimmten Auswahl elektronisch ausgewertet und computergestützt überprüft wird, wobei die Rückmeldeeinheit dann ein Signal wiedergibt, wenn eine nicht vorbestimmte Entnahmestelle ausgewählt wurde.
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Die Verwendung eines Beschleunigungssensors ermöglicht die Erfassung von Beschleunigungen der Hand der Kommissionierer bzw. der Greifeinrichtung im Raum, die unter Berücksichtigung der jeweiligen Startposition durch zweifache Integration über die Zeit definierte Raumkoordinaten liefern. Die entsprechenden Berechnungen können beispielsweise durch die nachfolgend beschriebene Recheneinheit vollzogen werden.
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Das Kommissionierverfahren bietet eine Reihe von Vorteilen. Bestehende, die Lagerfächer bzw. Entnahmestellen umfassende Regalsysteme sind leicht nachrüstbar, da an den Regalen selbst keine Änderungen vorgenommen werden müssen. Im Vergleich zu den Anschaffungskosten von Head-Mounted Displays oder Lichtschrankensystemen ist die Verwendung von sind die vorgeschlagenen Absicherungsvorrichtungen mit Beschleunigungssensor und Rückmeldeeinheit deutlich preisgünstiger. Durch das zuverlässige Erkennen von Fehlern der Kommissionierer beim Hineingreifen in eine nicht vorbestimmte Entnahmestelle kann viel Zeit eingespart werden. Falsche entnommene Teile können sofort umgetauscht werden und gelangen nicht ans Montageband, wodurch wiederum Zeit und Kosten eingespart werden. Die Kommissionierer werden weder in ihrer Bewegungsfreiheit eingeengt, noch müssen sie ungewohnte Dinge wie z. B. Head-Mounted Displays tragen. Auch eine Sprachquittierung wie beim „Pick to voice” ist nicht nötig. Eine dementsprechend hohe Akzeptanz ist gegeben.
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Zur Überprüfung der richtigen Auswahl der Entnahmestelle ist in einer Ausführung der Erfindung vorgesehen, die Raumposition in Echtzeit per Funk (z. B. WLAN, Bluetooth oder dergleichen) an eine Recheneinheit zu übertragen, in der die aktuelle Raumpositionen der Entnahmestellen zum Abgleich gespeichert sind. Durch den Abgleich mit einem Computer ist ermöglicht, elektronisch und computerbasiert zu überprüfen, ob die Entnahme der Vorbestimmten entspricht. Ferner ist vorteilhaft, dass bei einer Änderung der Fächeraufteilung der Entnahmestellen keine physischen Änderungen durchgeführt werden müssen. Lediglich die neuen Raumkoordinaten müssen im System, d. h. der Recheneinheit (Computer) gespeichert werden.
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Die das erfindungsgemäße Verfahren durchführenden Kommissionierer erhalten bei einer Fehlentnahme durch eine Fehlpositionierung der Absicherungsvorrichtung im Raum eine Rückmeldung über die Rückmeldeeinheit. Dabei ist in bevorzugten Ausführungen vorgesehen, dass die Rückmeldeeinheit als Signal eine Vibration, ein Leuchtsignal oder ein akustisches Signal ausgibt.
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Zur Verbesserung der Erfassung der Position im Raum (Raumkoordinaten) ist in einer günstigen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der Beschleunigungssensor zumindest zu Beginn eines Kommissionierungsvorgangs bezüglich eines ortsfesten Raumpunkts (Raumposition) und einem zugehörigen Zeitpunkt kalibriert wird. Ein derartiger Punkt kann beispielsweise der ortsfeste Abholpunkt der Kommissionierliste sein, an dem die Absicherungsvorrichtung bezüglich ihrer Start-Raumkoordinaten beispielsweise durch Drücken eines Startknopfes oder durch ein Durchfahren einer Lichtschranke kalibriert wird. Dabei kann auch vorgesehen werden, bisherige Daten der Startposition zu überschreiben bzw. zu löschen. Zusatzlich können an den üblicherweise verwendeten Kommissionierregalen weitere ortsfeste Punkte zur Kalibrierung bereitgestellt werden.
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Zusätzlich oder alternative kann bei dem Kommissionierverfahren ferner vorgesehen werden, dass der Beschleunigungssensor zu Beginn und/oder während der Durchführung eines Kommissionierungsvorgangs an einem Punkt eines mitgeführten Kommissionierwagens zumindest hinsichtlich seiner Höhenlage (z-Koordinate) kalibriert wird. Als Punkt eignet sich hierbei beispielsweise ein Griff, der stets dieselbe Höhe im Raum aufweist, egal wo der Kommissionierwagen sich befindet. Zusätzlich können zur Erhöhung der Genauigkeit auch vorbestimmte Kalibierpositionen für den Kommissionierwagen vorgesehen werden, z. B. eine Nullposition im Bereich eines Kommissionierregals, bei denen der Punkt des Kommissionierwagens hinsichtlich aller drei Koordinaten (x, y, z) vordefiniert und festgelegt ist. Der regelmäßige Abgleich der Startposition verbessert somit die Exaktheit bei der Erfassung und Überprüfung der Position der Entnahmestellen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des oben dargestellten Kommissionierverfahrens wird eine Selbstlernfunktion der tatsächlichen, gegebenenfalls geänderten Raumposition bzw. -koordinaten einer Entnahmestelle integriert. Dabei ist vorgesehen, dass über die Absicherungsvorrichtung Änderungen der Raumposition von Entnahmestellen an die Recheneinheit übermittelbar sind und die in der Recheneinheit gespeicherten Raumpositionen der jeweiligen Entnahmestellen neu festgelegt und gespeichert werden. Zum Start einer derartigen Neu-Festlegung starten die Kommissionierer an der Absicherungsvorrichtung eine entsprechende Datenerfassungs- und übermittlungsfunktion, bevor sie die neue Raumposition durch Abgreifen der Entnahmestelle mit der Absicherungsvorrichtung definieren.
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Neben dem Kommissionierverfahren selbst umfasst die Erfindung auch ein Absicherungssystem für das Kommissionierverfahren. Das Absicherungssystem umfasst die den Beschleunigungssensor und die Rückmeldeeinheit aufweisende Absicherungsvorrichtung, wobei über den Beschleunigungssensor eine Raumposition der Absicherungsvorrichtung erfassbar und dabei eine Auswahl von Entnahmestellen auswertbar und überprüfbar ist, wobei zur Überprüfung der Auswahl der Entnahmestelle die Raumposition der Absicherungsvorrichtung in Echtzeit per Funk an eine Recheneinheit übertragbar sind, in der die Raumpositionen der vorbestimmten Entnahmestellen zum Abgleich gespeichert sind.
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Da Beschleunigungssensoren vor allem bei ruckartigen Bewegungen Messfehler liefern, ist in einer vorteilhaften Ausführung vorgesehen, dass der Beschleunigungssensor in der Absicherungsvorrichtung schwimmend gelagert ist.
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Ferner weist die Absicherungsvorrichtung für die oben beschriebene Selbstlernfunktion einen Aufzeichnungsauslöser auf, nach dessen Betätigung die aktuelle oder nachfolgend abgefahrene Raumposition durch die Absicherungsvorrichtung aufzeichenbar und/oder an die Recheneinheit zur Neufestlegung der gespeicherten Raumpositionen übermittelbar ist.
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Die Absicherungssystem weist zur exakten Positionsbestimmung des Startraumpunktes bzw. der Startkoordinaten vorteilhafterweise eine Sensorik auf, die ausgebildet ist, den Startraumpunkt beabstandet zu einem Sollwert zu erfassen. Der beispielhaft oben beschriebene ortsfeste Abholpunkt der Kommissionierliste kann diesen Startraumpunkt bestimmen, z. B. indem die Absicherungsvorrichtung an eine Erfassungseinheit gehalten wird. Da die Position der Hand nicht immer gleich ist, ist eine Beabstandung um einen Sollwert möglich, wobei trotzdem eine Kalibrierung erfolgt. Die erfolgreiche Kalibrierung wird in einer günstigen Ausführung von der Rückmeldeeinheit, beispielsweise durch ein Piepen oder Blinken bestätigt. Die Kommissionierer halten zur Kalibrierung des Startraumpunktes die Absicherungsvorrichtung an die die Erfassungseinheit, bis die Rückmeldeeinheit die Festlegung des Startraumpunktes bestätigt. In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die entsprechende Sensorik in dem Beschleunigungssensor integriert ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die Absicherungsvorrichtung als elastisches Armband ausgebildet, das bei den Kommissionierern fest um das Handgelenk der die Kommissionierentnahmen tätigenden Hand getragen wird. Die Elastizität stellt sicher, dass sich das Armband nicht unerwünscht bewegt und die Messergebnisse des Beschleunigungssensors negativ beeinflusst. Bei der Nutzung einer Greifeinrichtung kann ebenfalls eine Art Band oder eine beliebige andere Anordnung verwendet werden, solange diese im dem Bereich der Greifeinrichtung angeordnet ist, die in die Entnahmestellen hinein greift.
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Die erfindungsgemäße Absicherungssystem weist in einer Weiterbildung zusätzlich eine Zugriffssensorik auf, mittels der eine tatsächliche Entnahme des Teils aus der Entnahmestelle überprüfbar ist. Die Zugriffssensorik kann beispielsweise in einem Ring zum Tragen an einem Finger oder in einem vom Kommissionierer zu tragenden Entnahmehandschuh integriert sein und die Greifbewegung erfassen.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispielsweise kann anstelle eines Armbandes auch die Integration in eine mit den notwendigen elektronischen Bauteilen ausgestattete Uhr erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005013349 U1 [0008]