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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung der Kommissionierung von Montageteilen für die Herstellung von Produkten, sowie ein System zu demselben Zweck.
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Die Serienfertigung von Automobilen (oder anderen Produkten) umfasst die serielle Montage einzelner Montageteile an verschiedenen Arbeitsstationen. An einer Arbeitsstation am Fließband werden dabei häufig verschiedene Varianten eines Typs von Montageteil am zu fertigenden Produkt montiert. Beispielsweise können je nach Konfiguration eines zu produzierenden Fahrzeugs unterschiedliche Typen von Kombiinstrumenten oder beispielsweise unterschiedliche Luftführungsschläuche der Klimaanlage an einem Fahrzeug zu montieren sein. Abhängig von der Anzahl der Varianten eines Typs kann es sinnvoll sein, die Montageteile dem montierenden Arbeiter bereits in der richtigen Reihenfolge zur Verfügung zu stellen, so dass dieser nicht noch zusätzlich zur eigentlichen Montagetätigkeit ein Montageteil vom korrekten Typ auswählen muss. Die Bereitstellung der Montageteile in der für die Produktion korrekten Reihenfolge wird hierin als Kommissionierung bezeichnet.
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Die Kommissionierung wird von einem speziell dafür abgestellten Mitarbeiter ausgeführt. Der Komissionierer kann dabei Montageteile für mehrere Arbeitsstationen vorsortieren. Bei der Kommissionierung stehen größere Mengen jeden Typs von Montageteil meist jeweils auf Europaletten bereit. Der Kommissionierer bewegt sich zwischen Lagern der einzelnen Typen von Montageteilen (den Europaletten und Regalen) und entnimmt die jeweils benötigten Typen von Montageteilen. Meist wird dabei ein Kommissionierbehälter, insbesondere eine Palette, mit beispielsweise 5 bis 15 Einzelteilen vom Kommissionierer bestückt und zur Arbeitsstation am Fließband gebracht. Aus diesem Behälter entnimmt der Arbeiter an der Arbeitsstation einer festgelegten Reihenfolge nach die Montageteile und montiert diese jeweils in das entsprechende zu fertigende Produkt auf dem Fließband. Die Montageteile müssen dabei in der Reihenfolge in den Behälter einsortiert werden, die der Sequenz bzw. Reihenfolge der zu fertigenden Produkte bzw. der Produktionsschritte auf dem Fließband entspricht.
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Derzeit in der Kommissionierung eingesetzte Systeme bestehen meist aus einer Anzeige, wie einer LCD oder LED Anzeige, auf der die Reihenfolge der Typen der Montageteile für die nächste Palette angezeigt wird. Die Typen der Montageteile werden dabei meist über Nummern identifiziert. Zusätzlich kann ein Handzettel aus Papier für den Kommissionierer bereitgestellt werden, mit dem der Kommissionierer die Lager abläuft und Montageteile entnimmt. Bei der Kommissionierung können Fehler dadurch entstehen, dass Mitarbeiter falsche Typen von Montageteilen und/oder in der falschen Reihenfolge in Paletten einsortieren. Dies bedingt häufig kostenintensive Nachbesserungsarbeiten am fertig montierten (Zwischen-)produkt.
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Derzeit befinden sind sogenannte Smartwatches im Bereich der Unterhaltungselektronik in der Markteinführung. Diese umfassen im Prinzip einen Miniaturcomputer mit drahtlosen elektronischen Kommunikationsmitteln und einen Touch Screen (eine berührungsempfindliche Anzeige) sowie ein Armband (bzw. allgemein Befestigungsmittel). Die Ausgestaltung der Smartwatches ist derart, dass sie mit dem Armband wie eine konventionelle Armbanduhr am Handgelenk befestigbar sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kommissionierung in der Produktion besser als im Stand der Technik bekannt zu unterstützen und Fehler bei der Kommissionierung zu vermeiden.
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Die Aufgabe wird durch das Verfahren und das System gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung der Kommissionierung von Montageteilen für die Herstellung von Produkten, wobei jedem Montageteil ein Typ von Montageteil zugeordnet ist, umfassend: Bereitstellen einer Liste mit Montageteilen; wobei die Reihenfolge der Montageteile basierend auf der Reihenfolge der zu produzierenden Produkte bestimmt wurde; Auswählen einer vorbestimmten Anzahl von Montageteilen und Zuweisen einer Ordnungsnummer zu jedem Montageteil; Bestimmen der Ordnungsnummern derjenigen ausgewählten Montageteile, die von einem ersten Typ von Montageteil sind; Anzeigen einer Identifikation des ersten Typs des Montageteils und der bestimmten Ordnungsnummern der Montageteile des ersten Typs auf einer Hilfsvorrichtung, wobei die Hilfsvorrichtung zur Befestigung am Handgelenk eines Benutzers eingerichtet ist; Bestimmen der Ordnungsnummern derjenigen ausgewählten Montageteile, die von einem zweiten Typ von Montageteil sind; Erkennen einer Benutzereingabe auf einer berührungsempfindlichen Anzeige der Hilfsvorrichtung; In Antwort auf das Erkennen einer Benutzereingabe: Anzeigen einer Identifikation des zweiten Typs und der bestimmten Ordnungsnummern der Montageteile des zweiten Typs auf der Hilfsvorrichtung; Wobei die Hilfsvorrichtung über eine berührungsempfindliche Anzeige sowie über Mittel zur drahtlosen Kommunikation verfügt. Eine Palette bzw. Behälter weist Aufnahmefächer in der vorbestimmten Anzahl auf.
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Hierin wird also vorgeschlagen den Kommissionierer mit einer Hilfsvorrichtung, insbesondere einer Smartwatch, zu unterstützen. Der Kommissionierer bekommt auf der Smartwatch angezeigt, welchen Typ von Montageteil er als nächstes aus dem Lager entnehmen soll und an welche Ordnungsnummern der Palette er die Montageteile dieses Typs einsortieren soll. Die Ordnungsnummern der Palette entsprechen dabei insbesondere der Reihenfolge, in welcher der Arbeiter am Fließband die Montageteile wieder entnimmt. Generell könnten aber auch beliebige Ordnungssysteme verwendet werden. Wenn der Kommissionierer die Montageteile eines Typs entnommen hat und gegebenenfalls in die Palette einsortiert hat, kann er sich durch eine Geste auf dem Touch Screen der Smartwatch den nächsten Typ von Montageteil und die Ordnungsnummern, an die dieses Montageteil einzusortieren ist, anzeigen lassen. Die erste Geste kann auch als Quittierung gesehen werden. Dieses Verfahren wird typischerweise so oft wiederholt, bis alle Aufnahmefächer einer Palette gefüllt sind. Dann wird die nächste Palette kommissioniert und der Kommissionierer erhält auf der Smartwatch neue Informationen, wie diese nächste Palette zu füllen ist.
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Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass der Kommissionierer die Anzeige, welcher Typ von Montageteil an welche Ordnungsnummer der Palette einzusortieren ist, direkt am Handgelenk ablesen kann und nicht auf entfernt angeordnete LCD oder LED Anzeigen blicken muss. Typischerweise sind auch an den Lagerstätten der Montageteile (den Europaletten oder den darauf aufgebauten Körben) die Identifikationen der Montageteile angebracht. Der Kommissionierer hat so die Möglichkeit die Anzeige der Smartwatch räumlich in die Nähe der Identifikation an der Lagerstätte zu verbringen und so besonders einfach die Identifikationen vergleichen. Auf diese Weise werden Fehler bei der Kommissionierung verringert. Ebenso fördert die Anordnung der Smartwatch am Handgelenk die freie Verwendung der Hände gegenüber der Verwendung eines Laufzettels, der gegriffen werden muss.
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Mithilfe des Verfahrens kann auf Laufzettel aus Papier verzichtet werden. Ferner sind automatische Wegezeitoptimierungen für den Kommissionierer leicht möglich. Dazu errechnet die Hilfsvorrichtung oder ein zentraler Server unter Berücksichtigung der Standorte der Lager der einzelnen Typen der Montageteile, in welcher Reihenfolge die Montageteile am besten aus den Lagern entnommen werden, so dass der Kommissionierer möglichst wenig Wegstrecke zurücklegen muss. Die Reihenfolge der Abarbeitung wird dem Kommissionierer durch die nach der ersten Geste angezeigten nächsten Typ von Montageteil mitgeteilt. Dies kann zum Beispiel durch eine m:n Zuordnung von Teilen zu Aufträgen geschehen.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass die erste Geste als eine Bewegung ausgestaltet werden kann, die nahe der Bewegung liegt, die mit einem Stift für einen Haken ausgeführt würde. Diese erste Geste ist somit kognitiv mit dem Abhaken eines Eintrages auf einem Laufzettel verbunden und deshalb leicht zu erlernen, was die Akzeptanz des neuen Systems erhöhen kann.
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Gegenüber bisher in der Produktion verwendeten tragbaren Vorrichtungen für ähnliche Zwecke (Barcode-Scanner beispielsweise) ist die Smartwatch typischerweise wesentlich leichter und kompakter. Dadurch unterscheidet sich eine Smartwatch gravierend von bisher tragbaren Geräten. Bisherige Versuche, sich größere Geräte an den Arm/Handschuhe etc. anzubinden, sind alle mit erheblichen ergonomischen Nachteilen in der Kommissionierung verbunden gewesen. Kein bisheriges Gerät konnte bisher die Anforderungen in der Produktion hinsichtlich Kraterschutz, Unfallschutz (Hängenbleiben), Gelenk- und Muskelbelastung und Motorikeinschränkung erfüllen. Diese vier genannten Anforderungen sind aber aus Sicht eines industriellen Kommisionierprozesses zu erfüllende Mindestanforderungen. Die Abmessungen bisheriger tragbarer IT Hardware stellen eine deutliche Behinderung händischer Tätigkeiten dar. Eine Smartwatch wäre das bisher erste am Arm tragbare Gerät ohne spürbare ergonomische Leistungseinschränkung der Arm- und Handbewegungen in der Kommissionierung. Die Gewichtseinsparung kann 80% oder mehr betragen. Die Hilfsvorrichtung kann ferner eine Kamera umfassen, die dazu verwendet wird, einen Barcode oder eine andere Identifikation des Typs des Montageteils zu fotografieren. Erkennungslogik (in Hardware oder Software) innerhalb der Smartwatch kann dann den Barcode oder den Typ des Montageteils identifizieren. Diese Zusatzfunktion der Smartwatch kann die bisherigen Funktion eines Barcodescanners übernehmen. Alternativ kann eine Smartwatch auch dazu verwendet werden, einen RFID Chip zu erkennen, die im Label des Barcodes untergebracht ist.
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Die Smartwatch erhält Ihre Informationen über eine drahtlose Kommunikationsverbindung von einem Server, der eine Datenbank mit allen demnächst auf dem Fließband zu produzierenden Produkten enthält und deren jeweiliger Konfiguration. Aus dieser Datenbank liest der Server die für die Kommissionierung wichtigen Montageteile und gegebenenfalls deren Typen aus.
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In einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ferner: Erkennen einer zweiten Benutzereingabe auf der Hilfsvorrichtung; In Antwort auf das Erkennen der zweiten Benutzereingabe: Anzeigen einer Identifikation des ersten Typs des Montageteils und der bestimmten Ordnungsnummern der Montageteile des ersten Typs auf der Hilfsvorrichtung und Beenden des Anzeigens einer Identifikation des zweiten Typs des Montageteils und der Ordnungsnummern der Montageteile des zweiten Typs auf der Hilfsvorrichtung.
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Dem Kommissionierer wird somit die Möglichkeit gegeben die Anzeige der Smartwatch auf den Eintrag vorher zurückspringen zu lassen. Durch die Ausführung einer zweiten Geste, beispielsweise einer Wischgeste nach links, wird der vorhergehend angezeigte Typ des Montageteils und die Ordnungsnummern an die das Montageteil einsortiert werden soll, angezeigt. Dies ermöglicht dem Kommissionierer nachträglich die Korrektur von Fehlern oder schlicht die Kontrolle von vorhergehenden Tätigkeiten.
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In einer vorteilhaften Implementierung wird für die Anzeige der jeweiligen Identifikation auf der Hilfsvorrichtung eine jeweilige geometrische Form verwendet. Diese geometrischen Formen können generell mit der Form des Typs des Montageteils übereinstimmen, oder davon unabhängige einfach zu identifizierende Formen sein. An den Lagern der jeweiligen Montageteile (Europaletten) können dieselben geometrischen Formen angebracht sein. Auf diese Weise muss der Kommissionierer bei der Auswahl lediglich die geometrischen Formen auf der Smartwatch und dem Label am Lager vergleichen. Diese Identifikation kann auch bei monotonen Tätigkeiten sicher oder bei Behinderung durch Illetrismus durchgeführt werden und geschieht gegebenenfalls sogar unbewusst, sofern die Smartwatch für den Kommissionierbar stets sichtbar getragen wird. Die Verwendung von geometrischen Formen anstelle von verschiedenen Farben hat den Vorteil, dass auch Menschen mit Rot/Grün Sehschwäche das System sicher verwenden können.
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Eine Weiterbildung des Verfahrens umfasst ferner: Anzeigen von Identifikationen für die Typen der ausgewählten Montageteile oder einer Untermenge davon auf einer Datenbrille (die Untermenge umfasst mehrere Identifikationen von Typen der ausgewählten Montageteile). Eine Datenbrille wird häufig auch als Head-mounted Display bezeichnet. Eine Datenbrille umfasst ein Tragegestell, das eine oder mehrere Anzeigen im Sichtfeld des Trägers der Datenbrille hält. Die Anzeigen können transparent oder nicht-transparent ausgestaltet sein, so dass die Umgebung hinter der Anzeige vom Träger nicht wahrgenommen werden kann. Ebenso wie die Hilfsvorrichtung kann auch die Datenbrille über Mittel zur elektronischen Kommunikation verfügen und ihre Informationen von dem Server mit der Datenbank beziehen, die die Konfigurationen und Reihenfolge der zu produzierenden Produkte angibt.
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Die Datenbrille stellt dem Kommissionierer somit einen Überblick bereit, welche Typen von Montageteilen in die zu kommissionierende Palette aufgenommen werden sollen. Die Identifikation der Typen kann dabei dieselbe Identifikation sein, die auch von der Hilfsvorrichtung (Smartwatch) verwendet wird, oder eine andere Identifikation. Beispielsweise kann die Hilfsvorrichtung geometrische Formen als Identifikation anzeigen, während die Datenbrille eine Teilenummer als Identifikation anzeigt. Sowohl die Teilenummer als auch die geometrischen Formen müssten dann an dem Lager des jeweiligen Montageteils angebracht sein.
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Eine vorteilhafte Implementierung sieht vor, dass in Antwort auf das Erfassen der ersten Benutzereingabe die Anzeige des ersten Typs auf der Datenbrille beendet wird. Die Anzeige der Smartwatch steuert somit auch die Anzeige auf der Datenbrille. Sobald der Kommissionierer mit der ersten Geste bestätigt, dass der die Montageteile des Typs entnommen hat bzw. in die Palette einsortiert hat, verschwindet dieser Typ von der Übersichtsanzeige der Datenbrille.
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Andere Aspekte der Erfindung betreffen ein System bestehend aus Server und Hilfsvorrichtung, die zur Befestigung am Handgelenk eines Benutzers eingerichtet ist, wobei die Hilfsvorrichtung eine berührungsempfindliche Anzeige und elektronische Mittel zur drahtlosen Kommunikation umfasst, wobei das System zur Ausführung eines der oben dargestellten Verfahren umfasst. Das System kann ferner eine Datenbrille umfassen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt schematisch eine Ansicht, wie sie sich einem Kommissionierer bei Verwendung eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt.
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2 zeigt vergrößert und schematisch die Darstellung auf der Smartwatch nach 1.
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3 zeigt vergrößert und schematisch die Darstellung auf der Datenbrille nach 1.
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4 zeigt vergrößert und schematisch das Label einer Europalette nach 1.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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1 zeigt schematisch eine Ansicht, wie sie sich einem Kommissionierer bei Verwendung eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt. Der Kommissionierer trägt eine Smartwatch 1 mit einem Touch Screen am rechten Handgelenk. Gleichzeitig befindet sich im oberen linken Sichtfeld des Kommissionierers die Anzeige 2 einer Datenbrille, die der Kommissionierer auf dem Kopf trägt. Die Aufgabe des Kommissionierers ist es, eine bestimmte Anzahl an Montageteilen 4 aus dem Korb der Europalette 5 zu entnehmen und in eine weitere Palette, die zur Arbeitsstation am Fließband gebracht wird, zu legen. Dabei ist den Montageteilen 4 jeweils eine Ordnungszahl zugewiesen, die jeweils einem Aufnahmefach in der Palette entspricht. Die Montageteile 4 müssen in die zugewiesenen Aufnahmefächer gelegt werden, damit die Reihenfolge der Montageteile der Palette mit der Reihenfolge der zu fertigenden Produkte auf dem Fließband und deren Konfiguration übereinstimmt.
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Die Smartwatch 1 und die Datenbrille kommunizieren drahtlos mit einem Server, der eine Datenbank umfasst, die die Information zur Reihenfolge der zu fertigenden Produkte und deren Konfiguration umfasst. Der Server teilt der Smartwatch und der Datenbrille mit, welche Montageteile-Identifikationen und Ordnungsnummern anzuzeigen sind. Zur Kommunikation der Elemente untereinander werden aus dem Stand der Technik bekannte drahtlose Funktechnologien wie Bluetooth oder WiFi eingesetzt. Es kann auch ein Mittler vorgesehen sein, wie z.B. ein Smartphone, das per Bluetooth mit der Smartwatch und der Datenbrille gekoppelt ist und über WiFi die Kommunikation mit dem Server herstellt. Die Übertragung der Informationen von und zu dem Server kann von der Datenbrille und dem Smartphone einmal für jede Palette initiiert und durchgeführt werden. Dabei speichert die Smartwatch die Montageteile und Ordnungszahlen, die für die derzeit bzw. als nächstes zu bearbeitende Palette benötigt werden. Das gleiche gilt für die Datenbrille.
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2 zeigt vergrößert und schematisch die Darstellung auf der Smartwatch nach 1. Auf dem Touch Screen der Smartwatch wird einerseits eine geometrische Form 7 angezeigt, die dem Typ des Montageteils zugewiesen ist. Weiterhin werden die Ordnungszahlen 6 angezeigt, die jeweils angeben, in welche Fächer der Palette die Montageteile eingeordnet werden sollen. In dem Beispiel der 2 soll das Montageteil in die Fächer 1, 3, 6 und 7 der Palette eingeordnet werden.
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Wenn der Kommisionierer vier Montageteile 4 aus dem Korb der Europalette 5 entnommen hat und diese an die Positionen 1, 3, 6 und 7 der Palette eingeordnet hat, führt er eine Haken-Geste auf dem Touch Screen der Smartwatch aus. Diese Geste wird von der Smartwatch erkannt und das nächste zu kommissionierende Montageteil angezeigt, wieder zusammen mit den Ordnungszahlen.
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3 zeigt vergrößert und schematisch die Darstellung auf der Datenbrille nach 1. Auf der Anzeige 2 wird eine Übersicht der Montageteile für die aktuell bearbeitete Palette angezeigt bzw. eine Untermenge davon, sofern nicht alle Typen von Montageteilen auf der Anzeige 2 Platz finden. Die Anzeige 2 kann acht Typen von Montageteilen darstellen, die über dieselben geometrischen Formen identifiziert werden, die auf der Smartwatch 1 angezeigt werden. Zusätzlich wird für jeden Typ von Montageteil auch eine sogenannte Sachnummer zur Identifikation angezeigt. Die drei linken Symbole und Sachnummern sind nur ausgegraut dargestellt (in 2 durch eine Strichelung repräsentiert). Die Änderung der Darstellung (Ausgrauung) wird dann vorgenommen, wenn der Kommissionierer die Haken-Geste auf der Smartwatch ausführt. In 1 bis 3 ist also eine Situation gezeigt, in der der Kommissionierer also gerade den vierten Typ Montageteil bearbeitet.
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4 zeigt vergrößert und schematisch das Label einer Europalette nach 1. Dieses erleichtert dem Kommissionierer die korrekte Identifikation der Europalette. Das Label umfasst die geometrische Form 10 sowie die Sachnummer 11 als Identifikation. Ferner befindet sich im unteren Bereich noch eine Beschreibung des Montageteils.
