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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lagerverwaltungssystem mit mindestens einem Flurförderzeug, mehreren Lagerplätzen und einer übergeordneten Steuerung, um Waren und Lagerplätze zu verwalten.
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Lagerverwaltungssysteme werden gelegentlich auch als Warehouse-Managementsysteme (WMS) bezeichnet. Dies sind Systeme, die den Materialfluss zwischen Wareneingang und Warenausgang detailliert erfassen und lenken können. Üblicherweise wird bei einem WMS zur Überwachung des Materialflusses die Menge und die Lagerposition der einzelnen Waren sehr detailliert überwacht. Das bedeutet, dass die Stückzahl der Waren im Wareneingang ermittelt und in das System eingegeben wird. Der Lagerort der Ware im Lager wird ermittelt/vorgegeben und die Ware wird dann nach der Bearbeitung am Wareneingang an dem entsprechenden Ort im Lager eingelagert. Wird eine bestimmte Ware zur Auslieferung benötigt, werden die im System hinterlegten Informationen zur Menge und Lagerort abgerufen, die Ware in der entsprechenden Menge an dem entsprechenden Lagerort ausgelagert und für die Auslieferung am Warenausgang bearbeitet. Die verbleibende Menge am Lagerort wird im System angepasst.
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Ein solches System ist in vielerlei Hinsicht sehr aufwendig und kostenintensiv. Es ist daher heute insbesondere bei kleinen und mittleren Lagern noch üblich, einfache Bestandslisten zu führen und auf eine genaue Analyse des Warenflusses zu verzichten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lagerverwaltungssystem bereitzustellen, das mit geringem Aufwand auch bei kleinen und mittleren Lagern eine Analyse des Warenflusses erlaubt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Lagersystem weist mindestens ein Flurförderzeug, mehrere Lagerplätze und eine übergeordnete Steuerung auf. Die übergeordnete Steuerung ist dafür ausgebildet, Waren und Lagerplätze in einem Lager zu verwalten. Ein Sensorsystem ist dazu ausgebildet, Daten zu den Waren, beispielsweise bei einem Lagervorgang zu erfassen und die erfassten Daten an die übergeordnete Steuerung weiterzuleiten. Die übergeordnete Steuerung erhält also mindestens teilweise ihre Daten von den durch das Sensorsystem erfassten Daten, die beispielsweise von im Einsatz befindlichen Flurförderzeugen, die Waren im Lager transportieren und dabei ein-, aus- und umlagern erfasst werden. Eine Auswertung ist vorgesehen, die aus den von dem Sensorsystem erfassten Daten eine Mengenangabe zu der Ware nach Kategorien schätzt. Die Schätzung der Mengenangabe nach Kategorien bedeutet, dass nicht ein exakter Wert für Menge geschätzt wird, sondern mögliche Mengenangaben in Kategorien eingeteilt sind und die Auswertung schätzt, in welche der Kategorien die erfasste Menge fällt. Die Schätzung erfolgt dabei nach Kategorien, also beispielsweise mit drei Kategorien wie voll, halbvoll, leer oder noch genauer in vier Kategorien mit voll, fast voll, nicht ganz leer und leer. Das Flurförderzeug übermittelt die geschätzten Mengenangaben an die übergeordnete Steuerung. Die übergeordnete Steuerung ermittelt erfindungsgemäß aus den geschätzten Mengenangaben einen Lagerbestand. Das erfindungsgemäße Lagerverwaltungssystem beruht auf der Erkenntnis, dass insbesondere bei kleinen und mittleren Lagern eine nach Kategorien geschätzte Mengenangabe ausreichend ist, um einen Lagerbestand zumindest annähernd zu bestimmen. Der bei herkömmlichen Warehouse-Managementsystemen vorgesehene Schritt, den Wareneingang möglichst exakt zu erfassen, ist mit großem Aufwand verbunden. Eine mit der Auswertung geschätzte Mengenangabe nach Kategorien spart hier deutlich Aufwand, ohne dass der geschätzte Lagerbestand dadurch unbrauchbar wird. So ist auch mittels einer solchen eher groben Kategorisierung, vorzugsweise mit drei oder mehr Kategorien eine ausreichende Überwachung des Lagerbestands möglich, um beispielsweise feststellen zu können, ob eine Ware in ausreichendem Maße vorhanden ist (voll, fast voll), bestellt werden sollte (halb leer, nicht ganz leer) oder komplett verbraucht ist (leer). Auf diese Weise kann mit minimalem Aufwand eine ausreichende Überwachung des Lagerbestandes erfolgen.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Sensorsystem mindestens ein Kamerasystem und eine zugehörige Bildauswertung aufweist. Bevorzugt besitzt das Kamerasystem einen auf ein Lasttragmittel gerichteten Bildbereich, wobei die Bildauswertung dazu ausgebildet ist, eine Mengenangabe der transportierten Waren aus einem oder mehreren aufgenommenen Bildern zu schätzen. Das Kamerasystem kann eine oder mehrere Kameras aufweisen.
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Neben der Anbringung eines Sensorsystems an dem Flurförderzeug, kann ein Sensorsystem auch in einem Wareneingang und/oder in einem Warenausgang angebracht sein. Der Sensorbereich kann dann auf die im Warenein- und/oder Warenausgang befindlichen Waren gerichtet sein und deren Mengenangabe nach Kategorien abgeschätzt werden.
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Weiterhin ist es möglich ein Sensorsystem an einem Lagerplatz anzubringen, und den Sensorbereich auf den Lagerplatz zu richten. Auf diese Weise kann die an oder in dem Lagerplatz befindliche Ware erfasst und deren Menge geschätzt werden. Selbstverständlich sind die möglichen Anbringungsorte für Sensorsysteme auch miteinander kombinierbar, es können also der Wareneingang und bestimmte Lagerplätze zusätzlich zu einem Kamerasystem an dem Flurförderzeug eingesetzt werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystems sind die Waren mit einer Kennzeichnung versehen, die von einer Lasereinheit an dem Flurförderzeug ausgelesen und zusammen mit der geschätzten Mengenangabe an die übergeordnete Steuerung übermittelt werden kann. Das Auslesen kann hierbei auf verschiedene technische Arten erfolgen, wobei bevorzugt die Bildauswertung als Leseeinheit aus einem oder mehreren aufgenommenen Bildern die Kennzeichnung der Ware ausliest. Die Kennzeichnung der Ware kann beispielsweise ein optisch gut erkennbarer Barcode oder ein QR- Code sein. In diesem Fall nimmt das Kamerasystem ein Bild von der auf dem Lasttragmittel befindlichen Ware auf, schätzt die Menge der transportierten Waren aus dem Bild und liest die Kennzeichnung aus dem Bild aus. Auf diese Weise können die übermittelten Daten vollständig aus der Bildauswertung gewonnen werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung erfasst das Sensorsystem auch Ein- und Auslagerpositionen der Waren bei dem Ladevorgang. Die Lagerpositionen der Ware werden zusammen mit der geschätzten Mengenangabe an die übergeordnete Steuerung übermittelt. Auf diese Weise kann die übergeordnete Steuerung ganz ähnlich wie bei einem Warehouse-Managementsystem einen Materialfluss mit Wareneingang und Warenausgang abbilden. Allerdings wird dieser Warenfluss bei dem erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystem mithilfe von geschätzten Mengenangaben dargestellt.
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Grundsätzlich kann für die Erfassung der Lagerpositionen der Ware jede Positionsbestimmung des Flurförderzeugs genutzt werden. Bevorzugt weist das Kamerasystem eine Kamera an einem Lasttragmittel des Flurförderzeugs auf, deren Bildbereich auf Lagerpositionen der Waren gerichtet ist und eine Kennzeichnung der Lagerposition erfasst, die von der Bildauswertung ausgewertet wird. Die Positionskennzeichnung kann beispielsweise die exakte Lagerposition in dem Lager kennzeichnen. Die Kamera erfasst diese Positionskennzeichnung und die Bildauswertung wertet das erfasste Kamerabild aus, um die Lagerpositionen zu bestimmen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Lagerverwaltungssystem einen Lagerbestand für das Lager ermittelt. Bevorzugt beinhaltet der von der übergeordneten Steuerung ermittelte Lagerbestand auch die Lagerposition der Ware in Lager. Der Lagerbestand geht also über eine bloße geschätzte Menge an eingelagerten Gütern hinaus, sondern erfasst auch deren Lagerposition.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung bezieht sich die geschätzte Mengenangabe auf einen definierten Warenträger. Hierzu kann ausgenutzt werden, dass normierte Warenträger in dem Lager eingesetzt werden und so anhand der beispielsweise auf dem Bild erfassten Ware auf dem Warenträger die Warenmenge genauer geschätzt werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist eine Anlernphase für die Auswertung vorgesehen, in der geschätzte Mengenangaben durch Referenzwerte korrigiert werden. Die Auswertung ist dazu eingerichtet, aufgrund einer Abweichung der geschätzten Mengenangabe von dem Referenzwert Parameter für eine zukünftige Schätzung der Mengenangabe zu adaptieren. Im Rahmen einer solchen Anlernphase, die beispielsweise vor einem ersten Einsatz in dem Lager vorgesehen sein kann, wird mit der Bildauswertung die Schätzung der Mengenangabe korrigiert. Bevorzugt kann auch vorgesehen sein, dass einzelne Mengenangabe exakt geschätzt werden, beispielsweise bei einem leeren Warenträger oder bei einer spezifischen Form, die eindeutig auf eine Warenmenge hinweist.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Lagerverwaltungssystems wird nachfolgend anhand einer Figur näher beschrieben.
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Die einzige Figur zeigt ein Flurförderzeug 10 in einer schematischen Ansicht von der Seite. Das Flurförderzeug 10 ist als ein Schubmaststapler dargestellt, es kann sich aber auch um ein beliebig anders ausgestaltetes Flurförderzeug handeln. Das Flurförderzeug besitzt an seinem Hubmast 12 eine erste Kamera 14, deren Bildbereich 16 auf das Lasttragmittel 18 gerichtet ist. Wird das Lasttragmittel 18 in der Höhe verstellt, so bewegt sich dieses zusammen mit einer darauf angeordneten Ware 20 innerhalb des Bildbereichs 16. Die auf dem Lasttragmittel 18 angeordnete Ware 20 wird von der ersten Kamera erfasst. Eine Kennzeichnung 22 auf der Ware 20 wird ebenfalls von der ersten Kamera 14 erfasst.
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Das von der Kamera aufgenommene Bild wird von einer Bildauswertung im Hinblick auf ein Volumen abgeschätzt. Hierbei kann beispielsweise mithilfe von vorgegebenen Referenzkuben geschätzt werden, ob das Volumen der Ware 20 größer oder kleiner als der entsprechende Referenzkubus ist. Im Hinblick auf die geschätzte Mengenangabe kann beispielsweise die Schätzung dahingehend vorgesehen sein, dass das Lasttragmittel 18 leer, halbvoll oder ganz voll ist. Diese mitunter sehr grobe Schätzung der auf dem Lasttragmittel 18 vorhandenen Warenmenge kann bereits genügen, um einen Überblick über den Lagerbestand zu bekommen. Natürlich können auch bekannte Größen, wie beispielsweise die Länge der Lasttragmittel oder die Abmessung eines Lasttragmittels vorgesehen sein, um die Mengenangabe zu schätzen. Die Schätzung nach Kategorien erfolgt für eine Angabe von 3, 4 bis 15 Kategorien, bevorzugt für weniger als 10 Kategorien. Die Verwendung von mehr als zwei Kategorien hat sich für eine gute Erfassung des Lagerbestandes als vorteilhaft erwiesen.
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In dem Ausführungsbeispiel wird die geschätzte Mengenangabe mit dem ausgelesenen Kennzeichen 22 verbunden. Das ausgelesene Kennzeichen 22 erlaubt es, verschiedene Arten und Typen von Waren zu unterscheiden und so einen Lagerbestand für verschiedene Waren zu schätzen. Weiterhin kann durch Kenntnis der vorliegenden Ware aus dem Volumen beispielsweise auch auf eine Stückzahl zurückgeschlossen werden, womit es dann möglich ist, den Lagerbestand mit Stückzahlen zu führen. Eine etwaige Ungenauigkeit in der Volumenschätzung kann bei der Umrechnung des Volumens in eine Stückzahl berücksichtigt werden.
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Das dargestellte Flurförderzeug 10 besitzt an dem Lasttragmittel 18 zudem eine zweite Kamera 24 mit einem Bildbereich 26. Grundsätzlich besitzt der Bildbereich 26 einen Überlapp mit dem Bildbereich 16. Bei einer geeigneten ersten Kamera 14 kann die zweite Kamera 24 entfallen. Die zweite Kamera 24 ist mit ihrem Bildbereich 26 auf eine Positionskennzeichnung 28 gerichtet. Die Positionskennzeichnung 28, hier dargestellt als ein Barcode 28, kennzeichnet das Regal 30 und die Position des Lagerplatzes im Regal. Wie auch bei der ersten Kamera 14 wird das Bild der zweiten Kamera 24 in einer Bildauswertung ausgewertet und gemeinsam mit der geschätzten Mengenangabe an die übergeordnete Steuerung übermittelt.
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Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass mithilfe einer Bilderfassung und Auswertung die notwendigen Informationen für ein Lagerverwaltungssystem begonnen werden kann. Die Bildauswertung kann im Vorfeld für einzelne Ladungsträger und/oder Waren und/oder Warenkategorien angelernt werden, indem beispielsweise ein Mitarbeiter des Wareneingangs beim Eingang einer Palette einer bestimmten Ware eine entsprechende Bilderfassung durchführt und den Füllgrad der Palette als Referenzfüllgrad in das System eingibt. Die Bildauswertung kann mithilfe des Referenzwerts dann adaptiert und optimiert werden, um mit der Bildauswertung den Füllgrad exakter zu schätzen.
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Die übergeordnete Steuerung aktualisiert während des Betriebs des oder der Flurförderzeuge den erfassten Lagerbestand, hierzu erfassen die Flurförderzeuge beispielsweise beim Auslagern den Ladungsträger und aktualisieren den aktuellen Lagerbestand in der übergeordneten Steuerung
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Um den Lagerbestand in einem bereits arbeitenden Lager zu erfassen, kann vorgesehen sein, das neu eingelagerte Ware von einem Typ an einem anderen Ort eingelagert wird, als bereits vorhandene Ware von diesem Typ. Beim Auslagern wird dann zunächst die Ware ausgelagert, die bereits als Bestandsware im Lager war. Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand relativ einfach der Lagerbestand in der übergeordneten Steuerung aufgebaut werden, ohne dass hierzu die vorhandenen Lagermengen vollständig erfasst sein müssen. Das Lagerverwaltungssystem kann so auch im laufenden Betrieb mit geringem Aufwand eingeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Flurförderzeug
- 12
- Hubmast
- 14
- erste Kamera
- 16
- Bildbereich
- 18
- Lasttragmittel
- 20
- Ware
- 22
- Kennzeichnung
- 24
- zweite Kamera
- 26
- Bildbereich
- 28
- Positionskennzeichnung
- 30
- Regal
