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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugablage zur Aufbewahrung von Werkzeugen für in einer Werkstatt oder in einer Produktionslinie arbeitende Personen, sowie ein Werkzeugablagesystem mit einer Vielzahl von Werkzeugablagen.
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In Fabrikanlagen ist es häufig ein Problem, dass sich Arbeiter beliebige Werkzeuge aus Werkzeugablagen nehmen und nicht rechtzeitig, das heißt nach dem fertigen Gebrauch des Werkzeugs, dorthin zurückbringen. Es besteht daher ein gewisser Bedarf, die Entnahme eines Werkzeugs aus einer Werkzeugablage durch Arbeiter in einem Produktionsprozess zumindest nachverfolgen zu können und bei weiter auftretenden Problemen die Werkzeugausgabe zu regulieren.
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Im Stand der Technik sind Automaten bekannt, um die Ausgabe von Gegenständen nicht durch manuelles Herausgreifen zu erlauben, sondern nur auf einen Bestellvorgang an einer Eingabeschnittstelle hin.
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Die
WO 88/ 04085 A1 betrifft hierzu eine Maschine mit einer Ablagefläche zum Aufbewahren von Gegenständen, eine Speichereinheit und einen Computer zum Ausführen eines Programms, um gewünschte Gegenstände auszuwählen und zu bestellen. Ferner ist es mittels einer Tastatur möglich, Daten über die gewünschten Gegenstände an der Maschine einzugeben. Der Computer identifiziert den ausgewählten Gegenstand, den Anwender, und generiert Ausgabedaten zur Abwicklung des Bestellvorgangs und zum Registrieren des bestellten Gegenstands. Diese Daten werden über einen Drucker ausgegeben, und insbesondere über eine pneumatische Vorrichtung wird der gewählte Gegenstand ausgeworfen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das Werkzeug-Management in einer Werkstatt oder an einer Produktionslinie so zu verbessern, dass insbesondere aus einer Werkzeugablage entnommene Werkzeuge besser zurückverfolgt werden können.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Werkzeugablage zur Aufbewahrung von Werkzeugen für in einer Werkstatt oder in einer Produktionslinie arbeitende Personen, aufweisend eine Recheneinheit, eine Authentifizierungseinheit zum Erkennen, ob eine Person zur Entnahme von Werkzeug autorisiert ist, und eine Identifizierungseinheit zum Erkennen, welches aus einer Vielzahl von möglichen in der Werkzeugablage abgelegten Werkzeugen aus der Werkzeugablage entnommen wird, wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, nach erfolgter Erkennung der Person durch die Authentifizierungseinheit das entnommene Werkzeug der Person zuzuordnen, und eine Information über die Entnahme des Werkzeugs unter Zuordnung zur entnehmenden Person und/oder ihrer Autorisierung abzuspeichern.
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Die Werkzeugablage dient zur Aufbewahrung von Werkzeugen in einem Produktionsbetrieb oder in einem Wartungsbetrieb zur Reparatur von Maschinen und Gegenständen, beispielsweise in einer Montagelinie, oder einem Betrieb zur Fertigung von Halbzeugen oder komplexen Produkten wie Fahrzeugen. Solche Werkzeuge sind typischerweise handgeführte Werkzeuge wie Schraubenzieher, Drehmomentschlüssel, Bohrmaschinen, Schweißgeräte, elektrische und elektronische Prüfgeräte, Messgeräte, aber auch im abstrakteren Sinn wie Computer oder computergestützte Geräte.
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Zum Nachverfolgen der Entnahme von Werkzeugen aus der Werkzeugablage ist es notwendig, sowohl die das Werkzeug entnehmende Person als auch das entnommene Werkzeug selbst zu identifizieren. Zur Identifikation der Person dient die Authentifizierungseinheit, die bevorzugt durch eine elektronische Anmeldung einer Person an der Authentifizierungseinheit unmittelbar die Information über die Identität der Person erhält.
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Dazu kann beispielsweise die Authentifizierungseinheit als Kartenlesegerät ausgeführt sein, an die die Person ihre für sie persönlich gültige Karte hält. Die Karte weist vorteilhaft einen RFID Chip auf, sodass die Karte der Person keine eigene Energieversorgung benötigt. Alternativ dazu ist eine visuelle Gesichtserkennung mittels einer Kameraeinheit möglich. Hierfür sind eine Vielzahl von Gesichtern von in dem Produktionsbetrieb arbeitenden Personen bzw. die Merkmale der Gesichter vorteilhaft abgespeichert.
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Weitere im Stand der Technik bekannte Authentifizierungsmechanismen können angewendet werden, beispielsweise ein Fingerabdruckscanner.
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Zum Identifizieren des Werkzeugs dient die Identifizierungseinheit. Bevorzugt weist daher die Werkzeugablage eine Antenneneinheit auf, die ein elektronisches Signal sendet. Bevorzugt weisen auch die Werkzeuge jeweils für sie einzigartige Codes auf, die bevorzugt in einem RFID Chip abgespeichert sind. Solange sich ein jeweiliges der Werkzeuge in einem bestimmten Umkreis um die Antenneneinheit befindet oder innerhalb eines Antennennetzes, welches die Werkzeugablage umgibt, empfängt die Antenneneinheit das jeweilige entsprechende reflektierte Signal des jeweiligen Werkzeugs. Somit ist zu jeder Zeit für die Antenneneinheit bekannt, welches der Werkzeuge sich in der Werkzeugablage befindet. Wird ein jeweiliges Werkzeug durch manuelles Herausnehmen durch eine Person herausgegriffen, endet das reflektierte Signal und für die Recheneinheit ist durch die Abwesenheit dieses Signals an der Antenneneinheit bekannt, welches der Werkzeuge herausgenommen wurde.
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Alternative, im Stand der Technik bekannte Möglichkeiten zur Identifikation des jeweiligen Werkzeugs sind möglich, beispielsweise Bilderkennung mittels einer Kameraeinheit, durch die mittels Bildanalyse ein jeweiliges aufgenommenes Bild des herausgenommenen Werkzeugs analysiert und das Werkzeug dadurch erkannt wird.
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Auch kann ein optisches System zum Identifizieren des Werkzeugs zum Einsatz kommen, indem auf den Werkzeugen angebrachte Barcodes optisch von entsprechenden Laserscannern oder Kameras an der Werkzeugablage analysiert werden. Insbesondere beim Vorbeiführen eines solchen Barcode an der Kamera oder an dem Laserscanner beim Herausnehmen kann von der Recheneinheit darauf geschlossen werden, dass das jeweilige Werkzeug die Werkzeugablage verlassen hat. Im Gegensatz zu der Ausführungsform mit einem RFID Chip an den Werkzeugen ist daher nicht mehr ein kontinuierliches Erfassen der Anwesenheit der Werkzeuge in der Werkzeugablage vonnöten, sondern es wird explizit das Herausnehmen eines jeweiligen Werkzeugs erkannt und das herausgenommene Werkzeug registriert.
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Eine weitere alternative Möglichkeit für die Identifizierungseinheit ist, Gewichtssensoren an für die jeweiligen Werkzeuge vorgesehenen Ablageplätze zu verwenden, sodass beim Anheben eines der Werkzeuge die Gewichtsreduktion auf der Unterlage erkannt wird und durch die Zuordnung zum jeweiligen Ort in der Werkzeugablage darauf geschlossen wird, welches Werkzeug von einer Person angehoben und entfernt wurde.
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Die Authentifizierungseinheit erkennt, ob eine an die Werkzeugablage herantretende Person zur Entnahme von Werkzeug autorisiert ist. Hierfür führt sie generell eine Erkennung der das Werkzeug entnehmenden Person durch. Während in einer restriktiven Ausführungsform die Werkzeugablage abschließbar ist und nur für autorisierte Personen geöffnet wird, kann in einer weniger restriktiven Ausführungsform auch lediglich die das Werkzeug entnehmende Person erkannt und abgespeichert werden, ohne dass auch einer nicht autorisierten Person die Entnahme eines Werkzeugs verwehrt würde. Während die erste Alternative den Vorteil bietet, dass die Entnahme von Werkzeug strenger geregelt wird und damit nur autorisierten Personen Zugang zu den Werkzeugen gestattet wird, hilft die mögliche Entnahme auch für nicht autorisierte Personen dabei, einen effizienten Produktionsbetrieb kurzfristig aufrechtzuerhalten, beispielsweise wenn ein neuer Arbeiter in einer Fabrik noch nicht rechtzeitig in dem System als autorisierte Person registriert wurde.
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In beiden Ausführungsformen tritt der Vorteil auf, dass nachvollzogen werden kann, welche Person welches Werkzeug aus der jeweiligen Werkzeugablage entnommen hat und somit die Rückverfolgung von Werkzeug leichter möglich ist. Es ist daher eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass die Verbreitung von Werkzeug in einem Produktionsbetrieb leichter nachverfolgt werden kann und beim Abgehen eines bestimmten Werkzeugs die entsprechende das Werkzeug entnommen habende Person leicht aufgefunden werden kann und nach dem Verbleib des Werkzeugs gefragt werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Werkzeugablage ein abschließbarer Schrank, wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, ein Schloss des abschließbaren Schranks von einem abgesperrten in einen geöffneten Zustand nur dann zu überführen, wenn eine autorisierte Person erkannt wurde. Bevorzugt ist das Schloss der Werkzeugablage ein magnetisches Schloss, wobei insbesondere durch einen elektrisch angesteuerten Elektromagneten ein Riegel im Schloss die Türe der Werkzeugablage im Sinne eines Werkzeugschrankes verschließt, solange keine autorisierte Person sich an der Authentifizierungseinheit angemeldet hat. Vorteilhaft wird dadurch die Ausgabe von Werkzeugen aus der Werkzeugablage nur für autorisierte Personen ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit mit einer Anzeigeeinheit verbunden, wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, nach erfolgter Erkennung einer Person die Anzeigeeinheit zum Ausgeben der für die jeweilige Person erlaubten Werkzeuge anzusteuern. Die Anzeigeeinheit ist bevorzugt ein Bildschirm, der dazu ausgeführt ist, insbesondere ein Abbild der Werkzeugablage mit darin vorgesehenen Plätzen für Werkzeuge darzustellen. Insbesondere farblich kann dabei markiert werden, welche der Werkzeuge noch vorhanden sind und noch nicht entnommen wurden und/oder für die an der Identifizierungseinheit angemeldete Person erlaubt sind, herausgenommen zu werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Anzeigeeinheit zum Ausgeben einer Warnung anzusteuern, wenn die jeweilige Person ein für sie nicht erlaubtes Werkzeug aus der Werkzeugablage entnimmt, und eine Information über die nicht autorisierte Entnahme des Werkzeugs abzuspeichern.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Anzeigeeinheit zum Ausgeben einer Information über in der Werkzeugablage verfügbare Werkzeuge anzusteuern. Somit wird vorteilhaft gleich an der Anzeigeeinheit gesehen, welches der Werkzeuge noch verfügbar ist. Dies ist insbesondere bei einer Werkzeugablage in Form eines geschlossenen Werkzeugschranks nützlich, da der Werkzeugschrank typischerweise geschlossen ist, bevor sich eine autorisierte Person authentifiziert hat.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Identifizierungseinheit dazu ausgeführt, zu erkennen, ob ein entnommenes Werkzeug in die Werkzeugablage zurückgelegt wird, wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, eine Information über das Zurücklegen und über die zurücklegende Person abzuspeichern, oder, die Information über die Entnahme des Werkzeugs und der entnehmenden Person zu löschen, wenn die entnehmende und die zurücklegende Person identisch sind. Vorteilhaft kann somit eine Kontrolle erfolgen, ob eine Person, die ein Werkzeug aus einer Werkzeugablage entnommen hat, das Werkzeug auch wieder in die Werkzeugablage zurückgelegt hat. Auch beim Zurücklegen erfolgt insbesondere eine Authentifizierung der Person durch die Authentifizierungseinheit sowie eine Identifikation des Werkzeugs durch die Identifizierungseinheit.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Identifizierungseinheit ein Antennensystem auf, um die Werkzeuge anhand einer elektronisch im jeweiligen Werkzeug abgespeicherten einzigartigen Information zu erkennen. Das Antennensystem wird insbesondere mit RFID (Radio-Frequenz-Identifikation) Einheiten in den Werkzeugen betrieben. Vorteilhaft benötigen daher die Werkzeuge keine Energieversorgung, um an der Identifizierungseinheit erkannt zu werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Authentifizierungseinheit ein Kartenlesegerät zum Erkennen von Identifikationskarten für Personen auf. In diesem Fall benutzen die Personen insbesondere Karten mit einer elektronischen Speichereinheit, um sich an der Authentifizierungseinheit anzumelden. Dazu hält eine Person ihre individuelle Karte nahe an einen Kartenleser der Authentifizierungseinheit.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Werkzeugablagesystem mit einer Vielzahl von Werkzeugablagen wie oben und im Folgenden beschrieben mit der Ausnahme, dass die Recheneinheit eine zentrale Recheneinheit für die Vielzahl der Werkzeugablagen bildet, wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, zu überprüfen, ob die Werkzeugablage, der das Werkzeug entnommen wurde und die Werkzeugablage, an der das Werkzeug zurückgegeben wird, identisch sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Werkzeugablagesystems ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die jeweilige Anzeigeeinheit einer jeweiligen Werkzeugablage zum Ausgeben einer Information anzusteuern, wenn die ein Werkzeug entnommen habende Person an einer anderen Werkzeugablage das Werkzeug zurückgibt, als die, der die Person es entnommen hat, wobei die Information eine Angabe über die ursprüngliche Werkzeugablage umfasst, der das Werkzeug entnommen wurde.
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Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Werkzeugablagesystems ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit der vorgeschlagenen Werkzeugablage vorstehend gemachten Ausführungen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigt:
- 1: Eine Werkzeugablage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Darstellungen in der 1 sind schematisch und nicht maßstäblich.
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1 zeigt eine Werkzeugablage 1 in Form eines abschließbaren Werkzeugschranks zur Aufbewahrung von Werkzeugen 3 für in einem Produktionsbetrieb arbeitende Personen. Die Werkzeugablage 1 ist an eine Recheneinheit 5 angeschlossen, sowie eine Authentifizierungseinheit 7. Die Authentifizierungseinheit 7 dient zum Erkennen, ob eine Person zur Entnahme von Werkzeug 3 autorisiert ist. Dazu hält eine autorisierte Person ihre Identifikationskarte mit elektronischer Speichereinheit gegen ein Kartenlesegerät der Authentifizierungseinheit 7. Solche Identifikationskarten werden daher zweckdienlich nur an autorisierte Personen ausgegeben, die in dem entsprechenden Bereich des Produktionsbetriebs arbeiten und Zugriff auf das Werkzeug 3 in der Werkzeugablage 1 haben sollen. Die Recheneinheit 5 öffnet das symbolisch dargestellte Magnet-Schloss 11 des abschließbaren Schranks von einem abgesperrten in einen geöffneten Zustand nur dann, wenn eine autorisierte Person erkannt wurde. Anschließend entnimmt die Person das gewünschte Werkzeug 3 aus der Werkzeugablage 1 durch Greifen des Werkzeugs 3 und Herausnehmen. Die Identifizierungseinheit 9 erkennt, welches der in der Werkzeugablage 1 abgelegten Werkzeuge 3 aus der Werkzeugablage 1 entnommen wurde. Hierfür ist die Identifizierungseinheit 9 mit einem Antennensystem ausgestattet, um die Werkzeuge 3 anhand einer elektronisch im jeweiligen Werkzeug 3 abgespeicherten einzigartigen Information zu erkennen. Fehlt eine Rückmeldung eines entsprechenden Werkzeugs 3, indem das Werkzeug 3 aus der Reichweite der Antennen des Antennensystems genommen wird, was der Entnahme aus dem Werkzeugschrank entspricht, registriert die Recheneinheit 5 dies als entnommenes Werkzeug 3. Anschließend ordnet die Recheneinheit 5 die von der Authentifizierungseinheit 7 erkannte Person und das entnommene Werkzeug 3 einander zu und speichert eine Information über diese Zuordnung ab. Analog zur Entnahme erkennt die Identifizierungseinheit 9, ob ein entnommenes Werkzeug 3 in die Werkzeugablage 1 zurückgelegt wird. Die Recheneinheit 5 löscht die Information über die Entnahme des Werkzeugs 3 und der entnehmenden Person, wenn die entnehmende und die zurücklegende Person identisch sind. Sämtliche Informationen über die gegenwärtig in der Werkzeugablage 1 befindlichen Werkzeuge 3 sowie über die entnommenen Werkzeuge 3 durch Personen werden an einer Anzeigeeinheit 13 grafisch aufbereitet dargestellt. Dazu zeigt die Anzeigeeinheit 13 ein Abbild der Schubladenfächer der Werkzeugablage 1 mit einem jeweiligen Symbol an, wenn ein jeweiliges Werkzeug 3 in dem jeweiligen Schubladenfach vorhanden ist.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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