DE102016120648A1 - Kanban system, method for operating a Kanban system and computer program product - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Kanban-System (1) zum Detektieren einer Mindermenge von mindestens einem Typ von Verbrauchsgütern (101-108) beschrieben, die Verbrauchsgüter (101-108) sind durch durch einen Volumenbestand quantifizierbar und in einem definierten Behälter lagerbar. Das Kanban-System (1) ist ausgebildet mit einer Kameravorrichtung (6) mit einer Bildauswertevorrichtung (7), mit der eine von den Verbrauchsgütern (101-108) freilegbare Oberfläche des Bodens von dem Behälter mittels der Kameravorrichtung (6) erfassbar ist, mit einer spezifischen, individualisierten Oberflächentextur (5) auf dem Boden des Behälters, wobei jeweils einem spezifischen Typ von Verbrauchsgütern (101-108) eine individualisierte Oberflächentextur (5) zugeordnet ist und mit einer Steuerung (8), die mit der Bildauswertevorrichtung (7) der Kameravorrichtung (6) und einem Warenwirtschaftssystem (9) elektrisch kommunizierend derart ausgebildet ist, dass bei Erreichen eines definierten Schwellwertes (Grades) der von der Mindermenge freigelegten Oberfläche des Bodens mit der Oberflächentextur (5) eine Datenmitteilung zum Nachfüllen des mindestens einen Typs von Verbrauchsgütern (101-108) an ein Warenwirtschaftssystem (9) erfolgt.A kanban system (1) for detecting a minimum quantity of at least one type of consumer goods (101-108) is described, the consumables (101-108) can be quantified by a volume inventory and stored in a defined container. The kanban system (1) is designed with a camera device (6) with an image evaluation device (7), with which one of the consumer goods (101-108) exposable surface of the bottom of the container by means of the camera device (6) can be detected with a specific, individualized surface texture (5) on the bottom of the container, wherein in each case a specific type of consumer goods (101-108) is associated with an individualized surface texture (5) and with a controller (8) connected to the image evaluation device (7) of Camera device (6) and a merchandise management system (9) electrically communicating is designed such that upon reaching a defined threshold (degree) of the undersized exposed surface of the soil with the surface texture (5) a data message to refill the at least one type of consumer goods ( 101-108) to a merchandise management system (9).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kanban-System zum Detektieren einer Mindermenge von mindestens einem Typ von Verbrauchsgütern, die durch einen Volumenbestand quantifizierbar sind und in einem definierten Behälter lagerbar sind, auf ein Verfahren zum Betreiben eines Kanban-Systems und ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a kanban system for detecting a shortage of at least one type of consumables that are quantifiable by volume inventory and storable in a defined container, a method of operating a kanban system, and a computer program product.
Kanban ist als Methode bekannt, um in einem Produktionsprozess den Verbrauch von Gütern zu steuern. In einem Zwischenlager wird immer eine Mindestmenge bevorratet, somit können die lokalen Bestände in der Produktion reduziert werden.Kanban is known as a method to control the consumption of goods in a production process. In a temporary storage always a minimum quantity is stored, thus the local stocks in the production can be reduced.
Es sind Systeme und Verfahren zum Verwalten von Warenbeständen in einer Mehrzahl von mit verschiedenen Warenelementen befüllten Befülleinrichtungen bekannt.Systems and methods for managing inventories in a plurality of fillers filled with different commodity elements are known.
Zu lösendes ProblemProblem to be solved
Ziel ist es, ein oben beschriebenes Kanban-System, ein Verfahren dafür und ein Computerprogramm zum Betreiben dafür zum Nachfüllen von Kleinteilen, sogenannten C-Teilen, die nicht durch die Anzahl sondern durch den Volumenbestand im Behälter quantifiziert sind, derart weiterzubilden, sodass diese mit möglichst einfachen und wenigen Mitteln aufgebaut sind.The aim is to develop a Kanban system described above, a method for this and a computer program for operating it for refilling small parts, so-called C-parts, which are not quantified by the number but by the volume inventory in the container, so that they with constructed as simple and few resources.
Lösung, Vorteile und AusgestaltungenSolution, advantages and refinements
Es wird ein Kanban-System zum Detektieren einer Mindermenge von mindestens einem Typ von Verbrauchsgütern, die durch einen Volumenbestand quantifizierbar sind und in einem definierten Behälter lagerbar sind, geschaffen: mit einer Kameravorrichtung mit einer Bildauswertevorrichtung, mit der eine von den Verbrauchsgütern freilegbare Oberfläche des Bodens von dem Behälter mittels der Kameravorrichtung erfassbar ist, mit einer spezifischen, individualisierten Oberflächentextur auf dem Boden des Behälters, wobei jeweils einem spezifischen Typ von Verbrauchsgütern eine individualisierte Oberflächentextur zugeordnet ist und mit einer Steuerung, die mit der Bildauswertevorrichtung der Kameravorrichtung und einem Warenwirtschaftssystem elektrisch kommunizierend derart ausgebildet ist, so dass die Steuerung bei Erreichen eines definierten Schwellwertes (Grades) der von der Mindermenge freigelegten Oberfläche des Bodens eine Datenmitteilung zum Nachfüllen des mindestens einen Typs von Verbrauchsgütern an das Warenwirtschaftssystem schickt.There is provided a kanban system for detecting a minimum quantity of at least one type of consumer goods that are quantifiable by volume inventory and storable in a defined container: a camera device having an image evaluation device that exposes a surface of the floor that is disposable of the consumer goods of the container by means of the camera device is detectable, with a specific, individualized surface texture on the bottom of the container, each with a specific type of consumables associated with an individualized surface texture and with a controller that communicates with the image evaluation device of the camera device and a merchandise management system so electrically is formed, so that the control upon reaching a defined threshold (degree) of the surface of the soil exposed by the reduced amount, a data message for refilling the at least one type of Sends consumer goods to the merchandise management system.
Vorteile sind, dass mit einer einzigen Erfassungseinrichtung eine Vielzahl von verschiedenen Behältern mit zugeordneten, verschiedenen Typen von Verbrauchsgütern bezüglich deren Mindermenge nach der Kanban-Methode überwacht und gesteuert werden können. Das Warenwirtschaftssystem kann auch ein Produktionsplanungs- und Steuerungs- (PPS)-System umfassen bzw. stattdessen oder zusätzlich an diesem gekoppelt sein. Es wird der Effekt ausgenutzt, dass mit zunehmender Mindermenge der Boden eines Behälters bei Kleinteilen sichtbarer wird. Von dem Grad der freigelegten Oberfläche wird auf den Volumenbestand mittels der Steuerung zurückgeschlossen, bzw. daraus ein Befüllungsvolumen abgeleitet. Sobald dieser Grad einen Schwellwert erreicht, wird eine Datenmitteilung zum erneuten Auffüllen ausgelöst, wobei die speziellen Informationen vom Ort des Behälters und dem zugeordneten Typ von Verbrauchsgütern an das Warenwirtschaftssystem mitgeteilt werden.Advantages are that with a single detection device, a plurality of different containers with associated, different types of consumables can be monitored and controlled with respect to their reduced amount according to the Kanban method. The inventory management system may also include, instead of or in addition to, a production planning and control (PPS) system. It exploits the effect that with increasing small amount of the bottom of a container is visible in small parts. From the degree of the exposed surface is closed back to the volume inventory by means of the controller, or derived from a filling volume. Once this level reaches a threshold, a refill data message is triggered, with the specific information about the location of the container and the associated type of consumable being communicated to the inventory control system.
Um eine möglichst hohe unterschiedliche Anzahl von spezifischen Behältern mit zugeordneten Typen von Verbrauchsgütern zu erreichen, weist die individualisierte, definierte Oberflächentextur eine sich wiederholende Musterfolge mit einer spezifischen Hell-/Dunkelfolge, insbesondere mit verschiedenen Farbtönen und/oder Schraffuren und/oder Linien-Dicken und Linienabständen, weiterbevorzugt in definierten Winkeln (α, β) zur Kameravorrichtung ausgerichtet, besonders bevorzugt mit einer Selbstähnlichkeit wie bei fraktale Geometrien, auf. Da es sehr viele verschiedene Typen von Kleinteilen gibt, sind auf diese Weise mindestens ca. 10.000 Unterscheidungsvarianten von Oberflächentexturen realisierbar. Diese sind auch durch verschiedene Winkel sowohl im Muster, beispielsweise als Rautenmuster oder im spezifischen Drehwinkel zu einer fest installierten Kameravorrichtung realisierbar. Die Oberflächentextur ist aufgrund ihrer Wiederholungen mit der Kameravorrichtung und der Bildauswertevorrichtung identifizierbar, unabhängig welche Ausschnitte der Oberfläche des Bodens freigelegt sind. Wichtig für eine Wiedererkennung ist, dass eine ausreichend große Oberfläche des Bodens am Behälter freigelegt ist.In order to achieve the highest possible number of specific containers with associated types of consumer goods, the individualized, defined surface texture has a repeating pattern sequence with a specific light / dark sequence, in particular with different hues and / or hatching and / or line thicknesses and Line spacing, more preferably in defined angles (α, β) aligned with the camera device, particularly preferably with a self-similarity as in fractal geometries, on. Since there are many different types of small parts, at least about 10,000 differentiation variants of surface textures can be realized in this way. These can also be realized by different angles both in the pattern, for example as a diamond pattern or in the specific angle of rotation to a permanently installed camera device. The surface texture is identifiable by virtue of its repetitions with the camera apparatus and the image evaluator, regardless of which cut-outs of the surface of the floor are exposed. Important for a recognition is that a sufficiently large surface of the soil is exposed on the container.
Um kostengünstig das System zu realisieren und gegebenenfalls auch nachzurüsten, ist die individualisierte, definierte Oberflächentextur insbesondere als Bodeneinlage oder Bodenfolie ausgebildet. Die Bodeneinlage oder Bodenfolie ist bedruckt ausgebildet.In order to inexpensively realize the system and optionally retrofit, the individualized, defined surface texture is designed in particular as a bottom insert or bottom foil. The bottom insert or bottom foil is printed.
Vorteilhafterweise umfasst die Kameravorrichtung einen Bewegungssensor, der an eine Schaltvorrichtung zum Aktivieren der Kameravorrichtung gekoppelt ist. Somit werden Ressourcen eingespart, sowohl Energieressourcen als auch elektrische Arbeitsleistung. Die Kameravorrichtung und das Kanban-System werden durch den Bewegungssensor eingeschaltet und werden mittels einer Zeitschaltuhr ausgeschaltet.Advantageously, the camera device comprises a motion sensor coupled to a switching device for activating the camera device. Thus, resources are saved, both energy resources and electrical work. The camera device and the Kanban system are turned on by the motion sensor and are turned off by means of a timer.
Um effizient eine Vielzahl von verschiedenen Typen von Verbrauchsgütern zu lagern, ist der Behälter als Schublade ausgebildet, und eine Vielzahl von Schubladen ist in einem Schubladenschrank angeordnet. Somit können diese Schubladen konzentriert mittels einer Kameravorrichtung erfasst werden und deren Daten verarbeitet werden.In order to efficiently store a variety of different types of consumer goods, the container is designed as a drawer, and a plurality of drawers is arranged in a drawer cabinet. Thus, these drawers can be detected in a concentrated manner by means of a camera device and their data processed.
Grundsätzlich ist der Behälter stationär und die Kameravorrichtung ortsfest bezüglich des Behälters angeordnet. Um mobile Arbeitskräfte zu unterstützen, wenn diese mit mobilen Fahrzeugen unterwegs sind, ist weiter bevorzugt der mindestens eine Behälter und die Kameravorrichtung in einem Fahrzeug angeordnet und somit mobil bezüglich eines Warenwirtschaftssystems installiert.Basically, the container is stationary and the camera device is stationary with respect to the container. In order to assist mobile workers when they are traveling with mobile vehicles, more preferably, the at least one container and the camera device are arranged in a vehicle and thus installed mobile with respect to a merchandise information system.
Um mehrere Schubladenschränke und/oder größere Ladeflächen in Nutzfahrzeugen zu erfassen oder auch mögliche Verdeckungen der Böden der Behälter von Bedienpersonal zu vermeiden, umfasst die Kameravorrichtung mindestens zwei Kameras. Somit wird eine größere, eventuell auch mehrfach gesicherte Bildverarbeitungsfläche geschaffen.In order to detect a plurality of drawer cabinets and / or larger loading areas in commercial vehicles or to avoid possible occlusion of the bottoms of the containers of operating personnel, the camera device comprises at least two cameras. Thus, a larger, possibly multiple backup image processing area is created.
Um das System mit möglichst einfachen, ressourcenschonenden Mitteln zu realisieren, sind die Kameravorrichtung und die Bildauswertevorrichtung, insbesondere zusammen mit der Steuerung als Smartrechner, insbesondere als Smartphone, ausgebildet. Ein Smartrechner oder ein Smartphone arbeitet mit ca. 3,3Volt, einem ARM-Cortex oder vergleichbaren Mikroprozessor mit einem speziellen Smartrechner Betriebssystem. Somit fällt ein äußerst geringer Strombedarf an. Der geringe Strombedarf kann in Fahrzeugen bereitgestellt werden.In order to realize the system with as simple as possible, resource-saving means, the camera device and the image evaluation device, in particular together with the controller as a smart computer, in particular as a smartphone, are formed. A smart computer or a smartphone works with about 3.3 volts, an ARM cortex or similar microprocessor with a special smart computer operating system. Thus, an extremely low power requirement is incurred. The low power requirement can be provided in vehicles.
Es wird auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kanban-Systems zum Detektieren einer Mindermenge von mindestens einem Typ von Verbrauchsgütern, die durch einen Volumenbestand quantifizierbar sind, geschaffen. Die typspezifischen Verbrauchsgüter sind in einem definierten Behälter lagerbar, mit einer Kameravorrichtung mit einer Bildauswertevorrichtung, mit einer spezifischen, individualisierten Oberflächentextur auf dem Boden des Behälters, wobei die mindestens eine individualisierte Oberflächentextur einem einzigen Typ von Verbrauchsgütern zugeordnet ist und mit einer Steuerung, mit folgenden Schritten: optische Bildaufnahme der Oberfläche eines Bodens von einem Behälter mittels der Kameravorrichtung, sobald eine Bewegungsmelder das System aktiviert, Auswerten der Bildaufnahme durch Überprüfen, ob eine individualisierte Oberflächentextur erkennbar ist, Prüfen sobald eine Zuordnung zu einer individualisierten Texturüberfläche möglich ist, ob ein definierter Schwellwert hinsichtlich der Größe der von der Mindermenge freigelegten Oberfläche von der individualisierten Oberflächentextur erreicht ist und Übermitteln einer Datenmitteilung an ein Warenwirtschaftssystem über einen Minderbestand des spezifischen Typs von Verbrauchsgütern in dem spezifischen Behälter, sobald der definierte Schwellwert erreicht ist.There is also provided a method of operating a Kanban system for detecting a shortage of at least one type of consumable that is quantifiable by volume inventory. The type-specific consumables are storable in a defined container, with a camera device with an image evaluation device, with a specific, individualized surface texture on the bottom of the container, wherein the at least one individualized surface texture is associated with a single type of consumables and with a controller, with the following steps by visually capturing the surface of a floor from a container by means of the camera device as soon as a motion detector activates the system, evaluating the image acquisition by checking whether an individualized surface texture is recognizable, checking as soon as an assignment to an individualized texture surface is possible, if a defined threshold value the size of the undersized surface is reached by the individualized surface texture and transmitting a data message to a merchandise management system via a n Shortage of the specific type of consumables in the specific container as soon as the defined threshold is reached.
Das Verfahren ist mittels Smartrechnern wie beispielsweise, Smartphones, Smarttabletts oder auch anderen bekannten Einplatinenrechner ausführbar. Die Bildverarbeitung kann lokal, in der Nähe der Kameravorrichtung erfolgen, so dass nur noch eine kurze Datenmitteilung mittels Kabel oder kabellos mittels bekannter Funktechnologien durchgeführt werden muss.The method can be executed by means of smart computers such as, for example, smartphones, smart tablets or other known single-board computers. The image processing can be done locally, in the vicinity of the camera device, so that only a short data message must be carried out by means of cable or wirelessly using known radio technologies.
Es wird auch ein Computerprogrammprodukt zum Betreiben eines vernetzten Kanban-Systems zum Detektieren einer Mindermenge von mindestens einem Typ von Verbrauchsgütern, die durch einen Volumenbestand quantifizierbar sind und in einem definierten Behälter lagerbar sind, geschaffen. Das Kanban-System ist mit einer Kameravorrichtung mit einer Bildauswertevorrichtung, mit einer spezifischen, individualisierten Oberflächentextur auf dem Boden des Behälters, wobei die mindestens eine individualisierte Oberflächentextur einem einzigen Typ von Verbrauchsgütern zugeordnet ist und mit einer Steuerung ausgebildet, wobei das Computerprogrammprodukt mindestens ein computerlesbares Speichermedium mit jeweils einem darin enthaltenen Programmcode umfasst, wobei jeder Programmcode durch einen Prozessor ausführbar ist, um ein Verfahren durchzuführen, mit folgenden Schritten: Optische Bildaufnahme der Oberfläche eines Bodens von einem Behälter mittels der Kameravorrichtung, Auswerten der Bildaufnahme durch Überprüfen, ob eine individualisierte Oberflächentextur erkennbar ist, Prüfen sobald eine Zuordnung zu einer individualisierten Texturüberfläche möglich ist, ob ein definierter Schwellwert hinsichtlich der Größe der von der Mindermenge freigelegten Oberfläche von der individualisierten Oberflächentextur erreicht ist, Übermitteln einer Datenmitteilung an ein Warenwirtschaftssystem über einen Minderbestand des spezifischen Typs von Verbrauchsgütern in dem spezifischen Behälter, sobald der definierte Schwellwert erreicht ist. Das Computerprogrammprodukt hat den Vorteil, dass vorhandene Ressourcen kostengünstig einsetzbar sind und im Wesentlichen die Verfahrensschritte zu implementieren sind neben dem zusätzlichen Verkabelungsaufwand. Somit ist der Bauteilaufwand reduziert.There is also provided a computer program product for operating a networked kanban system for detecting a reduced amount of at least one type of consumable that is quantifiable by volume inventory and storable within a defined container. The kanban system is provided with a camera apparatus having an image evaluator having a specific, individualized surface texture on the bottom of the container, wherein the at least one individualized surface texture is associated with a single type of consumable and formed with a controller, the computer program product being at least one computer readable storage medium each comprising a program code contained therein, wherein each program code is executable by a processor to perform a method, comprising the following steps: optical image recording of the surface of a bottom of a container by means of the camera device, evaluating the image capture by checking whether an individualized surface texture recognizable is, Check as soon as an assignment to an individualized texture surface is possible, whether a defined threshold with respect to the size of the exposed by the reduced amount surface v on the individualized surface texture, transmitting a data message to a merchandise management system about a shortfall of the specific type of consumables in the specific container as soon as the defined threshold is reached. The computer program product has the advantage that existing resources are inexpensive to use and essentially to implement the process steps are in addition to the additional cabling. Thus, the component cost is reduced.
Es versteht sich, dass die, vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden, Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.It is understood that the features mentioned above and to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations.
Figurenliste list of figures
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht eines Kanban-Systems, -
2 ein Muster einer Oberflächentextur und -
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Kanban-Systems.
-
1 a schematic view of a kanban system, -
2 a pattern of a surface texture and -
3 a flowchart of a method for operating a Kanban system.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die
Die spezifischen Typen von Verbrauchsgütern
Bei einer gewöhnlichen Befüllung eines jeden Behälters
Das Muster der individuellen Oberflächentextur
Das Kanban-System
Die Bildauswertevorrichtung
Das Kanban-System
Die definierte und individualisierte Oberflächenstruktur
Die
Die
Alle Figuren zeigen lediglich schematische nicht maßstabsgerechte Darstellungen. Im Übrigen wird insbesondere auf die zeichnerischen Darstellungen als Wesentliches verwiesen.All figures show only schematic not to scale representations. For the rest, reference is made in particular to the drawings as essentials.
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