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Die Erfindung betrifft ein Lagerverwaltungssystem für eine industrielle Anlage, insbesondere eine Produktionsanlage der metallerzeugenden Industrie, der nicht-Eisen- oder Stahlindustrie oder der Vorlegierungsherstellung, mit wenigstens einem Lagerplatz für Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen zur Verwendung in der industriellen Anlage. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und ein Computerprogramm zur Lagerverwaltung für eine industrielle Anlage, insbesondere eine Produktionsanlage der metallerzeugenden Industrie, der nicht-Eisen- oder Stahlindustrie oder der Vorlegierungsherstellung, mit wenigstens einem Lagerplatz für Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen zur Verwendung in der industriellen Anlage.
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Die Produktionsanlage der metallerzeugenden Industrie dient insbesondere zur Herstellung von Brammen, Blechen, Rohren, Trägern, Schienen weiterer Profile oder Bänder und Schmiedeprodukten sowie deren Vorprodukte oder zur Durchführung einzelner Arbeitsschritte im Rahmen der Herstellung. Die Herstellung wird dabei mit einem ausreichenden Vorlauf geplant. Ziel ist die Herstellung von Produkten mit einer bestimmten Produktqualität. Gleichzeitig unterliegt die Produktionsanlage, insbesondere die eingesetzten Maschinen, einem Verschleiß und anderen Versagensmechanismen. Ferner ist für die Herstellung der Produkte geeignetes Personal erforderlich, sowie entsprechende Ressourcen und Energieträger.
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Es gibt vielfältige Lager innerhalb der verschiedenen Produktionsanlagen der metall-erzeugenden Industrie. Dazu gehören Lager für Produkte oder Halbzeuge wie z.B. Brammen, Knüppel, Stäbe, gewickelte Bänder, Bleche, Drahtbunde, Profilstücke, etc. Dazu gehören aber auch Lager für Einsatzstoffe, wie z.B. Schrott, Erz, Kohle, Koks, Sinter, direkt reduziertes Eisen (DRI), usw. Zuletzt gibt es auch Lager für Ersatz- oder Betriebswechselteile, wie z.B. Walzen, Rollen oder dergleichen.
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Um eine Übersicht über den gesamten Bestand zu haben, gibt es vielfältige, zumeist computergestützte Verwaltungssysteme, in denen die gelagerten Mengen bzw. im Falle von einzeln identifizierbaren Stücken auch deren eindeutige Bezeichnung („ID“), sowie häufig auch weiterführende Informationen wie Werkstoff, Geometrie, Kundenauftrag bzw. Lieferant o.ä. verwaltet werden.
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Basierend auf den vorhandenen Informationen werden diverse Maßnahmen innerhalb der Produktionssteuerung abgeleitet. So werden beispielsweise Produktionsprogramme geplant, es werden Bestellungen für Einsatzstoffe ausgelöst und die Abwicklung von Kundenaufträgen angesteuert. Dabei ist es unerheblich, ob diese Maßnahmen automatisiert gewählt werden oder von einem menschlichen Nutzer ausgelöst werden. Ausschlaggebend ist in jedem Fall, dass die Sinnhaftigkeit der getroffenen Maßnahmen von der Korrektheit der Informationen abhängt.
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Trotz zunehmender Nutzung von Sensorik in den Produktionsstätten kommt es immer wieder zu Effizienzeinbußen, die aus mangelhafter Kenntnis der realen Situation herrühren. So kommt es vor, dass nicht ausreichend Einsatzstoffe der gewünschten Art vorliegen, weil der Lagerstand nicht korrekt angezeigt wurde, dass nicht rechtzeitig Ersatzteile geordert werden, wodurch es zu Ausfallzeiten oder Umplanungen kommen kann. Ferner ist es möglich, dass ein Kundenauftrag aus Unkenntnis darüber, wo sich ein zur Weiterverarbeitung oder Auslieferung geplantes Produkt gerade befindet, nicht bedient werden kann.
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Die
EP 3 651 091 A1 offenbart ein Lagerverwaltungssystem mit Positionsermittlung von Lagergütern und zugeordneten Lagerbereichen. Das Lager weist eine Mehrzahl von mit Lagergütern zu bestückenden Lagerbereichen auf. An den Lagerbereichen sind jeweils Lagerbereichsidentifikationseinrichtungen angeordnet und an den Lagergütern ist jeweils eine Lagergüteridentifikationseinrichtung positioniert. Eine Ermittlungseinrichtung ist zum Erkennen der Lagerbereichsidentifikations-einrichtungen und der Lagergüteridentifikationseinrichtungen ausgebildet, um die Lagerpositionen der Lagergüter in den Lagerbereichen zu bestimmen. Gemäß der
EP 3 651 091 A1 müssen sowohl die Lagerbereiche als auch die Lagergüter mit speziellen Identifikationseinrichtungen ausgestattet werden.
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Die
EP 3 667 230 A1 offenbart ein Messsystem zur Schätzung einer Anzahl in einem Lagerplatz zufällig angeordneter Objekte. Das Messsystem weist eine 3D-Scan-Messeinheit zur Erfassung von 3D-Scan-Daten, eine Datenbank umfassend die Objekt-Daten und eine Auswerteeinheit auf. Die Auswerteeinheit ist dazu eingerichtet, mit Hilfe von mit der 3D-Scan-Messeinheit erfassten 3D-Scan-Daten, ein Volumen des Inhaltes des Lagerplatzes zu approximieren, sowie mit Hilfe des approximierten Volumens des Inhaltes des Lagerplatzes und der von der Datenbank umfassten Objekt-Daten, die Anzahl der Objekte in dem Lagerplatz zu schätzen.
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Ausgehend von dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Lagerverwaltungssystem bereitzustellen, welches einen möglichst genauen Lagerbestand für andere Systeme einer industriellen Anlage bereitstellt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Lagerverwaltungssystem für eine industrielle Anlage, insbesondere eine Produktionsanlage der metallerzeugenden Industrie, der nicht-Eisen- oder Stahlindustrie oder der Vorlegierungsherstellung, mit wenigstens einem Lagerplatz für Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen zur Verwendung in der industriellen Anlage,
wobei das Lagerverwaltungssystem als elektronisches Lagerverwaltungssystem zur elektronischen Verwaltung von Beständen des wenigstens einen Lagerplatzes ausgebildet ist,
welches sich dadurch auszeichnet, dass
der tatsächliche Bestand des wenigstens einen Lagerplatzes mittels einer separaten Erfassungseinrichtung erfasst wird und mit dem Bestand des elektronischen Lagerverwaltungssystems für den wenigstens einen Lagerplatz abgeglichen wird.
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Ein elektronisches Lagerverwaltungssystem im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein computergestütztes Lagerverwaltungssystem zur elektronischen Verwaltung von Beständen des wenigstens einen Lagerplatzes. Die Daten des elektronischen Lagerverwaltungssystems werden von anderen Systemen der industriellen Anlage verwendet, insbesondere von einem Produktionsplanungssystem zur Planung der Produktion in der industriellen Anlage, Wartungsplanungssystem zur Planung von Wartungsarbeiten in der industriellen Anlage, einem Ressourcenmanagementsystem zur Verwaltung von Ressourcen, Rohstoffen, Einsatzstoffen, oder anderen vergleichbaren Systemen der industriellen Anlage. Diese Systeme planen zukünftige Aktivitäten basierend auf den vom Lagerverwaltungssystem bereitgestellten Informationen, wie beispielsweise die Ausführung von Produktionsaufträgen, Beschaffung von Ressourcen und/oder Einsatzstoffen, Durchführung von Wartungsarbeiten, usw.
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Auf Basis der Daten des erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystems können auch Transportvorgänge für die in den Lagerplätzen enthaltenen Materialien angestoßen werden.
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Die Erfassung des tatsächlichen Bestands des wenigstens einen Lagerplatzes erfolgt kontinuierlich, nach bestimmten Zeitintervallen oder bei der planmäßigen Änderung des Lagerbestandes.
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In einer zweckmäßigen Variante der Erfindung stellt das elektronische Lagerverwaltungssystem Informationen zu Beständen anderen Systemen der industriellen Anlage zur Verfügung, insbesondere zur Produktionsplanung und - steuerung.
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Da die von den anderen Systemen auf Basis des Lagerverwaltungssystems angegebenen Lagerbestände im schlimmsten Fall nicht ausgeführt werden können, wenn die von dem Lagerverwaltungssystem angegebenen Lagerbestände fehlerhaft sind, wird erfindungsgemäß der tatsächliche Bestand des wenigstens einen Lagerplatzes mittels einer separaten Erfassungseinrichtung erfasst und mit dem Bestand des elektronischen Lagerverwaltungssystems für den wenigstens einen Lagerplatz abgeglichen. Dadurch wird sichergestellt, dass die in dem elektronischen Lagerverwaltungssystem enthaltenen Daten mit den tatsächlichen Lagerbeständen übereinstimmen.
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Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante umfasst die separate Erfassungseinrichtung eine Videokamera, einen Radar-Sensor, einen Lidar-Sensor (Light Detection And Ranging), einen Ultraschall-Sensor oder vergleichbare Sensoren. Die separate Erfassungseinrichtung kann auch mehrere der vorgenannten Sensoren miteinander verknüpfen, beispielsweise eine Videokamera und einen Radar-Sensor.
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Die separate Erfassungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Schutzgehäuse. Das Schutzgehäuse ist derart ausgebildet, dass es die Erfassungseinrichtung vor den äußeren Einflüssen in der industriellen Anlage schützt, insbesondere gegen Staub, Dreck, Hitze, Steinschlag oder dergleichen.
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Nach einer erfindungsgemäßen Variante umfassen die Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen: Brammen, Knüppel, Stäbe, gewickelte Bänder, Bleche, Drahtbunde, Profilstücke, Schrott Erz, Kohle, Koks, Sinter, direkt reduziertes Eisen (DRI), Walzen, Rollen, usw. Generell werden die zuvor genannten zu lagernden Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen als Material, zu lagerndes Material, gelagertes Material, o.ä. bezeichnet.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung umfasst die industrielle Anlage mehrere Lagerplätze, wobei jeder Lagerplatz zur Lagerung eines bestimmten Produkts, Halbzeugs, Einsatzstoffs, Ersatzteils, Betriebswechselteils oder dergleichen ausgebildet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung gibt das Lagerverwaltungssystem bei Unterschreiten von vorgegebenen Lagerbeständen einen Hinweis aus, löst eine Bestellung aus oder führt andere vorbestimmte Aktionen aus.
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Nach einer zweckmäßigen Variante wird der vorgegebene Lagerbestand durch ein Produktionsplanungssystem und/oder Produktionssteuerungssystem anhand der aktuellen oder zukünftigen Produktion in der industriellen Anlage vorgegeben. Dadurch wird gewährleistet, dass für die aktuelle bzw. zukünftige Produktion ausreichend Material in dem wenigstens einen Lagerplatz vorhanden ist.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist die separate Erfassungseinrichtung als optische Erfassungseinrichtung ausgebildet und erfasst den tatsächlichen Lagerbestand des Lagerplatzes mittels einer Bilderkennung und -auswertung. Die Bilderkennung und -auswertung basiert dabei vorzugsweise auf einer reinen Auswertung der von der optischen Erfassungseinrichtung aufgenommenen Bilder und nicht auf zusätzlichen Identifikatoren, die den gelagerten Materialien gesondert zugeordnet sind, insbesondere damit verbunden sind. Weisen die gelagerten Materialien durch die optische Erfassungseinrichtung erfassbare Kennungen auf, wie beispielsweise aufgedruckte Seriennummern, können zusätzlich die individuell gelagerten Einzelstücke identifiziert werden. Dies ist beispielsweise bei großen Stücken wie beispielsweise Coils der Fall.
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Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst der wenigstens eine Lagerplatz Füllstandsmarkierungen, welche von der separaten Erfassungseinrichtung erfasst werden, um den tatsächlichen Lagerbestand des Lagerplatzes zu erfassen. Auf diese Art und Weise lässt sich der aktuelle Lagerbestand des wenigstens einen Lagerplatzes einfach und genau feststellen, da nur mittels der Bilderkennung und -auswertung überprüft werden muss, bis zu welcher Füllstandsmarkierung das gelagerte Material reicht. Dies ist insbesondere bei losem Material vorteilhaft, wie losem Schüttgut.
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Nach einer erfindungsgemäßen Variante ist die separate Erfassungseinrichtung ortsfest an dem wenigstens einen Lagerplatz montiert oder mobil ausgebildet, insbesondere an einem Gerät zum Transport des gelagerten Materials. Durch eine ortsfest an dem wenigstens einen Lagerplatz montierte separate Erfassungseinrichtung kann der tatsächliche Lagerbestand des zugehörigen Lagerplatzes kontinuierlich oder zu beliebigen Zeitpunkten kontrolliert werden. Mittels der an dem Gerät zum Transport des gelagerten Materials angeordneten, mobilen separaten Erfassungseinrichtung kann bei jeder Änderung des Lagerbestandes des wenigstens einen Lagerplatzes der tatsächliche Bestand überprüft werden und mit dem im elektronischen Lagerverwaltungssystem enthaltenen Lagerbestand abgeglichen werden.
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Bei einer mobilen separaten Erfassungseinrichtung wird vorzugsweise zusätzlich die Perspektive bei der Erfassung des Lagerbestandes des wenigstens einen Lagerplatzes berücksichtigt, da sich die Perspektive durch die mobile Ausgestaltung zwischen unterschiedlichen Erfassungszeitpunkten ändern kann.
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Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung umfasst die mobile separate Erfassungseinrichtung einen Positionssensor zur Erfassung des eigenen Standorts. Die Positionsdaten können beispielsweise zur Berücksichtigung der Perspektive verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können die Positionsdaten auch mit den Daten der mobilen separaten Erfassungseinrichtung verknüpft werden, um die Daten den korrekten Lagerplätzen zuzuordnen.
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Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist die mobile separate Erfassungseinrichtung als Drohne ausgebildet. Die Drohne kann beispielsweise regelmäßig oder ereignis-basiert auf einer vorgegebenen oder frei gesteuerten Route über das Lager fliegen und die tatsächlichen Lagerbestände der Lagerplätze erfassen.
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In einer zweckmäßigen Variante der Erfindung werden die Daten der separaten Erfassungseinrichtung ausgewertet durch: Methoden aus der Gruppe der neuronalen Netze, Methoden aus der Gruppe der tiefen neuronalen Netze, Methoden aus der Gruppe der tiefen neuronalen Netze mit Faltungsschichten, insbesondere unter Verwendung von Methoden wie scale-invariant feature transform oder speeded up robust features.
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Gemäß einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Variante erfasst die separate Erfassungseinrichtung zusätzlich weitere Informationen zu den gelagerten Materialien, wie geometrische Formen, Abmessungen, Durchmesser oder dergleichen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Materialien mit unterschiedlichen Formen, Abmessungen, Durchmessern, usw. in einem gemeinsamen Lagerplatz gelagert werden, damit erfindungsgemäß sichergestellt werden kann, dass ausreichend für die Produktion in der industriellen Anlage benötigte Materialien mit bestimmten Formen, Abmessungen, Durchmessern, usw. auf Lager bevorratet sind.
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Nach einer Variante der Erfindung umfasst der wenigstens eine Lagerplatz Größenmarkierungen zur Erfassung der weiteren Informationen zu den gelagerten Materialien durch die separate Erfassungseinrichtung. Mittels der Größenmarkierungen lassen sich die weiteren Informationen zu den gelagerten Materialien wie geometrische Formen, Abmessungen, Durchmesser oder dergleichen auf einfache Art und Weise bestimmen.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung umfasst das Lagerverwaltungssystem eine Datenbank mit Informationen zu den in dem wenigstens einen Lagerplatz gelagerten Materialien, insbesondere Formen, Abmessungen oder dergleichen, zur Erkennung der gelagerten Materialien. Dadurch, dass Informationen zu den in einem Lagerplatz gelagerten Materialien in einer Datenbank hinterlegt sind, lassen sich deren aktueller Lagerbestand und insbesondere weitere Informationen zu den gelagerten Materialien wie geometrische Formen, Abmessungen, Durchmesser oder dergleichen mittels eines Zugriffs auf die Daten in der Datenbank einfacher bestimmen. Die Daten aus der Datenbank dienen als Grundlage für die nachfolgenden Bestimmungen, wobei zunächst die Art des gelagerten Materials bestimmt wird, basierend auf den möglichen Materialien aus der Datenbank und anschließend werden der tatsächliche Lagerbestand und ggf. die weiteren Informationen bestimmt, wobei die Informationen aus der Datenbank dabei berücksichtigt werden. In der Datenbank sind beispielsweise zu den möglichen gelagerten Materialien die möglichen Formen, Abmessungen oder dergleichen hinterlegt, insbesondere in Form von CAD-Daten.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Variante ist das erfindungsgemäße Lagerverwaltungssystem dazu ausgebildet, Eigenschaften des gelagerten Materials auf Basis der erfassten Bildinformationen und/oder zusätzlichen Informationen wie Lieferantenangaben, Beststellinformationen, Lieferchargenangaben, Laborprüfergebnissen oder dergleichen zu bestimmen.
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Gemäß einer zweckmäßigen erfindungsgemäßen Variante ist die separate Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Text, Codierungen oder vergleichbaren Kennungen ausgebildet. Die Kennungen sind vorzugweise auf den gelagerten Materialien aufgebracht, wobei die aufgebrachte Kennung so angeordnet ist, dass diese im gelagerten Zustand des Materials von der separaten Erfassungseinrichtung erfasst werden kann. Alternativ kann die Kennung auch beim Bewegen des Materials in oder aus dem Lagerbereich erfasst werden. Beispielsweise handelt es sich um eine OCR-Erkennung (Optical Character Recognition) von Text oder einem Erfassen eines Barcodes oder QR-Codes.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Lagerverwaltung für eine industrielle Anlage, insbesondere eine Produktionsanlage der metallerzeugenden Industrie, der nicht-Eisen- oder Stahlindustrie oder der Vorlegierungsherstellung, mit wenigstens einem Lagerplatz für Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen zur Verwendung in der industriellen Anlage, umfassend die Schritte:
- Verwalten der Bestände des wenigstens einen Lagerplatzes mittels eines elektronischen Lagerverwaltungssystems,
- Erfassen des tatsächlichen Bestands des wenigstens einen Lagerplatzes mittels einer separaten Erfassungseinrichtung, und
- Abgleichen des erfassten tatsächlichen Bestands des wenigstens einen Lagerplatzes mit dem Bestand des elektronischen Lagerverwaltungssystems für den wenigstens einen Lagerplatz.
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Das elektronisches Lagerverwaltungssystem im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein computergestütztes Lagerverwaltungssystem zur elektronischen Verwaltung von Beständen des wenigstens einen Lagerplatzes. Das elektronische Lagerverwaltungssystem stellt seine Daten anderen Systemen der industriellen Anlage zur Verfügung, insbesondere einem Produktionsplanungssystem zur Planung der Produktion in der industriellen Anlage, Wartungsplanungssystem zur Planung von Wartungsarbeiten in der industriellen Anlage, einem Ressourcenmanagementsystem zur Verwaltung von Ressourcen, Rohstoffen, Einsatzstoffen, oder anderen vergleichbaren Systemen der industriellen Anlage. Diese Systeme planen zukünftige Aktivitäten basierend auf den vom Lagerverwaltungssystem bereitgestellten Informationen, wie beispielsweise die Ausführung von Produktionsaufträgen, Beschaffung von Ressourcen und/oder Einsatzstoffen, Durchführung von Wartungsarbeiten, usw. Erfindungsgemäß ist sichergestellt, dass der in dem Lagerverwaltungssystem enthaltene Lagerbestand dem tatsächlichen Lagerbestand entspricht, so dass sich die anderen Systeme auf diese Angabe bei der Planung der Aktivitäten verlassen können. Dazu wird erfindungsgemäß der tatsächliche Bestand des wenigstens einen Lagerplatzes mittels einer separaten Erfassungseinrichtung erfasst und mit dem Bestand des elektronischen Lagerverwaltungssystems für den wenigstens einen Lagerplatz abgeglichen.
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Die Erfassung des tatsächlichen Bestands des wenigstens einen Lagerplatzes erfolgt kontinuierlich, nach bestimmten Zeitintervallen oder bei der planmäßigen Änderung des Lagerbestandes.
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In einer zweckmäßigen Variante der Erfindung stellt das elektronische Lagerverwaltungssystem Informationen zu Beständen anderen Systemen der industriellen Anlage zur Verfügung stellt, insbesondere zur Produktionsplanung und -steuerung.
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Auf Basis der Daten des erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystems können auch Transportvorgänge für die in den Lagerplätzen enthaltenen Materialien angestoßen werden.
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Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante umfasst die separate Erfassungseinrichtung eine Videokamera, einen Radar-Sensor, einen Lidar-Sensor (Light Detection And Ranging), einen Ultraschall-Sensor oder vergleichbare Sensoren. Die separate Erfassungseinrichtung kann auch mehrere der vorgenannten Sensoren miteinander verknüpfen, beispielsweise eine Videokamera und einen Radar-Sensor.
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Die separate Erfassungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Schutzgehäuse. Das Schutzgehäuse ist derart ausgebildet, dass es die Erfassungseinrichtung vor den äußeren Einflüssen in der industriellen Anlage schützt, insbesondere gegen Staub, Dreck, Hitze, Steinschlag oder dergleichen.
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Nach einer erfindungsgemäßen Variante umfassen die Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen: Brammen, Knüppel, Stäbe, gewickelte Bänder, Bleche, Drahtbunde, Profilstücke, Schrott Erz, Kohle, Koks, Sinter, direkt reduziertes Eisen (DRI), Walzen, Rollen, usw. Generell werden die zuvor genannten zu lagernden Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen als Material, zu lagerndes Material, gelagertes Material, o.ä. bezeichnet.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung umfasst die industrielle Anlage mehrere Lagerplätze, wobei jeder Lagerplatz zur Lagerung eines bestimmten Produkts, Halbzeugs, Einsatzstoffs, Ersatzteils, Betriebswechselteils oder dergleichen ausgebildet ist. Die Lagerung von einem einzelnen bestimmten Material in einem Lagerplatz erleichtert die Erfassung des tatsächlichen Lagerbestands durch die separate Erfassungseinrichtung, da diesbezüglich nicht erfasst werden muss, welche verschiedenen Arten eines Materials in einem Lagerplatz gelagert sind und deren Anteile an dem Lagerplatz.
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Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung gibt das Lagerverwaltungssystem bei Unterschreiten von vorgegebenen Lagerbeständen einen Hinweis aus, löst eine Bestellung aus oder führt andere vorbestimmte Aktionen aus.
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Nach einer zweckmäßigen Variante wird der vorgegebene Lagerbestand durch ein Produktionsplanungssystem und/oder Produktionssteuerungssystem anhand der aktuellen oder zukünftigen Produktion in der industriellen Anlage vorgegeben. Dadurch wird gewährleistet, dass für die aktuelle bzw. zukünftige Produktion ausreichend Material in dem wenigstens einen Lagerplatz vorhanden ist.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist die separate Erfassungseinrichtung als optische Erfassungseinrichtung ausgebildet und erfasst den tatsächlichen Lagerbestand des Lagerplatzes mittels einer Bilderkennung und -auswertung. Die Bilderkennung und -auswertung basiert dabei vorzugsweise auf einer reinen Auswertung der von der optischen Erfassungseinrichtung aufgenommenen Bilder und nicht auf zusätzlichen Identifikatoren, die den gelagerten Materialien gesondert zugeordnet sind, insbesondere damit verbunden sind. Weisen die gelagerten Materialien durch die optische Erfassungseinrichtung erfassbare Kennungen auf, wie beispielsweise aufgedruckte Seriennummern, können zusätzlich die individuell gelagerten Einzelstücke identifiziert werden. Dies ist beispielsweise bei großen Stücken wie beispielsweise Coils der Fall.
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Zweckmäßigerweise ist die separate Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Text, Codierungen oder vergleichbaren Kennungen ausgebildet. Die Kennungen sind vorzugweise auf den gelagerten Materialien aufgebracht, wobei die aufgebrachte Kennung so angeordnet ist, dass diese im gelagerten Zustand des Materials von der separaten Erfassungseinrichtung erfasst werden kann. Alternativ kann die Kennung auch beim Bewegen des Materials in oder aus dem Lagerbereich erfasst werden. Beispielsweise handelt es sich um eine OCR-Erkennung (Optical Character Recognition) von Text oder einem Erfassen eines Barcodes oder QR-Codes. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dazu zweckmäßigerweise das Erfassen von Text, Codierungen oder vergleichbaren Kennungen durch die separate Erfassungseinrichtung während des Erfassens des tatsächlichen Bestands des wenigstens einen Lagerplatzes. Insbesondere wird eine OCR-Texterkennung ausgeführt oder ein Barcode oder QR-Code erfasst.
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Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst der wenigstens eine Lagerplatz Füllstandsmarkierungen, welche von der separaten Erfassungseinrichtung erfasst werden, um den tatsächlichen Lagerbestand des Lagerplatzes zu erfassen. Auf diese Art und Weise lässt sich der aktuelle Lagerbestand des wenigstens einen Lagerplatzes einfach und genau feststellen, da nur mittels der Bilderkennung und -auswertung überprüft werden muss, bis zu welcher Füllstandsmarkierung das gelagerte Material reicht. Dies ist insbesondere bei losem Material vorteilhaft, wie losem Schüttgut.
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Nach einer erfindungsgemäßen Variante ist die separate Erfassungseinrichtung ortsfest an dem wenigstens einen Lagerplatz montiert oder mobil ausgebildet, insbesondere an einem Gerät zum Transport des gelagerten Materials. Durch eine ortsfest an dem wenigstens einen Lagerplatz montierte separate Erfassungseinrichtung kann der tatsächliche Lagerbestand des zugehörigen Lagerplatzes kontinuierlich oder zu beliebigen Zeitpunkten kontrolliert werden. Mittels der an dem Gerät zum Transport des gelagerten Materials angeordneten mobilen separaten Erfassungseinrichtung kann bei jeder Änderung des Lagerbestandes des wenigstens einen Lagerplatzes der tatsächliche Bestand überprüft werden und mit dem im elektronischen Lagerverwaltungssystem enthaltenen Lagerbestand abgeglichen werden.
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Bei einer mobilen separaten Erfassungseinrichtung wird vorzugsweise zusätzlich die Perspektive bei der Erfassung des Lagerbestandes des wenigstens einen Lagerplatzes berücksichtigt, da sich die Perspektive durch die mobile Ausgestaltung zwischen unterschiedlichen Erfassungszeitpunkten ändern kann.
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Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung umfasst die mobile separate Erfassungseinrichtung einen Positionssensor zur Erfassung des eigenen Standorts. Die Positionsdaten können beispielsweise zur Berücksichtigung der Perspektive verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können die Positionsdaten auch mit den Daten der mobilen separaten Erfassungseinrichtung verknüpft werden, um die Daten den korrekten Lagerplätzen zuzuordnen.
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Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist die mobile separate Erfassungseinrichtung als Drohne ausgebildet. Die Drohne kann beispielsweise regelmäßig oder ereignis-basiert auf einer vorgegebenen oder frei gesteuerten Route über das Lager fliegen und die tatsächlichen Lagerbestände der Lagerplätze erfassen.
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In einer zweckmäßigen Variante der Erfindung werden die Daten der separaten Erfassungseinrichtung ausgewertet durch: Methoden aus der Gruppe der neuronalen Netze, Methoden aus der Gruppe der tiefen neuronalen Netze, Methoden aus der Gruppe der tiefen neuronalen Netze mit Faltungsschichten, insbesondere unter Verwendung von Methoden wie scale-invariant feature transform oder speeded up robust features.
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Gemäß einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Variante erfasst die separate Erfassungseinrichtung zusätzlich weitere Informationen zu den gelagerten Materialien, wie geometrische Formen, Abmessungen, Durchmesser oder dergleichen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Materialien mit unterschiedlichen Formen, Abmessungen, Durchmessern, usw. in einem gemeinsamen Lagerplatz gelagert werden, damit erfindungsgemäß sichergestellt werden kann, dass ausreichend für die Produktion in der industriellen Anlage benötigte Materialien mit bestimmten Formen, Abmessungen, Durchmessern, usw. auf Lager bevorratet sind.
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Nach einer Variante der Erfindung umfasst der wenigstens eine Lagerplatz Größenmarkierungen zur Erfassung der weiteren Informationen zu den gelagerten Materialien durch die separate Erfassungseinrichtung. Mittels der Größenmarkierungen lassen sich die weiteren Informationen zu den gelagerten Materialien wie geometrische Formen, Abmessungen, Durchmesser oder dergleichen auf einfache Art und Weise bestimmen.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung umfasst das Lagerverwaltungssystem eine Datenbank mit Informationen zu den in dem wenigstens einen Lagerplatz gelagerten Materialien, insbesondere Formen, Abmessungen oder dergleichen, zur Erkennung der gelagerten Materialien. Dadurch, dass Informationen zu den in einem Lagerplatz gelagerten Materialien in einer Datenbank hinterlegt sind, lassen sich deren aktueller Lagerbestand und insbesondere weitere Informationen zu den gelagerten Materialien wie geometrische Formen, Abmessungen, Durchmesser oder dergleichen mittels eines Zugriffs auf die Daten in der Datenbank einfacher bestimmen. Die Daten aus der Datenbank dienen als Grundlage für die nachfolgenden Bestimmungen, wobei zunächst die Art des gelagerten Materials bestimmt wird, basierend auf den möglichen Materialien aus der Datenbank und anschließend werden der tatsächliche Lagerbestand und ggf. die weiteren Informationen bestimmt, wobei die Informationen aus der Datenbank dabei berücksichtigt werden. In der Datenbank sind beispielsweise zu den möglichen gelagerten Materialien die möglichen Formen, Abmessungen oder dergleichen hinterlegt, insbesondere in Form von CAD-Daten.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Variante ist das erfindungsgemäße Verfahren dazu ausgebildet, Eigenschaften des gelagerten Materials auf Basis der erfassten Bildinformationen und/oder zusätzlichen Informationen wie Lieferantenangaben, Beststellinformationen, Lieferchargenangaben, Laborprüfergebnissen oder dergleichen zu bestimmen.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Computerprogramm zur Lagerverwaltung, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, insbesondere umfassend Befehle, die bewirken, dass das erfindungsgemäße Lagerverwaltungs-system das erfindungsgemäße Verfahren ausführt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystems, und
- 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystems.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystems 1 für eine industrielle Anlage, insbesondere eine Produktionsanlage der metallerzeugenden Industrie, der nicht-Eisen- oder Stahlindustrie oder der Vorlegierungsherstellung, mit wenigstens einem Lagerplatz 2, 3, 4, 5 für Produkte, Halbzeuge, Einsatzstoffe, Ersatzteile, Betriebswechselteile oder dergleichen zur Verwendung in der industriellen Anlage. In dem Ausführungsbeispiel aus 1 sind beispielhaft vier separate Lagerplätze 2, 3, 4, 5 dargestellt.
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Die separaten Lagerplätze 2, 3, 4, 5 sind zur Lagerung von Produkten, Halbzeugen, Einsatzstoffen, Ersatzteilen, Betriebswechselteilen oder dergleichen der industriellen Anlage ausgebildet. Im Falle einer Produktionsanlage der metallerzeugenden Industrie, der nicht-Eisen- oder Stahlindustrie oder der Vorlegierungsherstellung handelt es sich beispielsweise um Brammen, Knüppel, Stäbe, gewickelte Bänder, Bleche, Drahtbunde, Profilstücke, Schrott Erz, Kohle, Koks, Sinter, direkt reduziertes Eisen, Walzen, Rollen oder dergleichen.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1 ist jeder Lagerplatz 2, 3, 4, 5 zur Lagerung eines bestimmten Produkts, Halbzeugs, Einsatzstoffs, Ersatzteils, Betriebswechselteils oder dergleichen ausgebildet. Dies ist in 1 dadurch symbolisiert, dass der Lagerbestand durch unterschiedlich schraffierte/gemusterte Lagerbestände dargestellt ist.
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Das Lagerverwaltungssystem 1 ist als elektronisches Lagerverwaltungssystem 1 zur elektronischen Verwaltung von Beständen des wenigstens einen Lagerplatzes 2, 3, 4, 5 ausgebildet. Ein elektronisches Lagerverwaltungssystem 1 im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein computergestütztes Lagerverwaltungssystem zur elektronischen Verwaltung von Beständen des wenigstens einen Lagerplatzes 2, 3, 4, 5.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst jeder der separaten Lagerplätze 2, 3, 4, 5 eine separate Erfassungseinrichtung, welche gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel als optische Erfassungseinrichtung 6, 7, 8, 9 zur Erfassung des tatsächlichen Bestands des zugehörigen Lagerplatzes 2, 3, 4, 5 ausgebildet ist. Die erfassten tatsächlichen Lagerbestände werden mit den Beständen des elektronischen Lagerverwaltungssystems 1 abgeglichen. Dazu werden die tatsächlichen Lagerbestände beispielsweise über eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle an das elektronische Lagerverwaltungssystem 1 übertragen.
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Die optische Erfassungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 erfassen den jeweiligen tatsächlichen Lagerbestand des zugehörigen Lagerplatzes 2, 3, 4, 5 mittels einer Bilderkennung und -auswertung. Dazu können die separaten Lagerplätze 2, 3, 4, 5 Füllstandsmarkierungen umfassen, welche in 1 durch die Prozentangaben 0 und 100 symbolisiert sind. Die tatsächlichen Lagerplätze 2, 3, 4, 5 umfassen dabei detaillierte Füllstandsmarkierungen, welche von den zugehörigen optischen Erfassungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 erfasst werden können. Sobald eine Füllstandsmarkierung z.B. nicht durch das gelagerte Material verdeckt ist, entspricht diese Angabe dem tatsächlichen Lagerbestand des Lagerplatzes 2, 3, 4, 5.
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Da jeder Lagerplatz 2, 3, 4, 5 über eine eigene optische Erfassungseinrichtung verfügt, können die tatsächlichen Bestände der Lagerplätze 2, 3, 4, 5 kontinuierlich oder nach bestimmten Zeitintervallen erfasst werden. Vorzugsweise sind die optischen Erfassungseinrichtungen ortsfest an dem jeweiligen Lagerplatz 2, 3, 4, 5 montiert.
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Die Daten des elektronischen Lagerverwaltungssystems 1 werden von anderen Systemen 10 der industriellen Anlage verwendet, insbesondere von einem Produktionsplanungssystem zur Planung der Produktion in der industriellen Anlage, Wartungsplanungssystem zur Planung von Wartungsarbeiten in der industriellen Anlage, einem Ressourcenmanagementsystem zur Verwaltung von Ressourcen, Rohstoffen, Einsatzstoffen, oder anderen vergleichbaren Systemen der industriellen Anlage. Diese Systeme 10 planen zukünftige Aktivitäten basierend auf den vom Lagerverwaltungssystem 1 bereitgestellten Informationen, wie beispielsweise die Ausführung von Produktionsaufträgen, Beschaffung von Ressourcen und/oder Einsatzstoffen, Durchführung von Wartungsarbeiten, usw.
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Vorzugsweise gibt das erfindungsgemäße Lagerverwaltungssystem 1 einen Hinweis aus, löst eine Bestellung aus oder führt eine andere vorbestimmte Aktion aus, wenn ein Lagerplatz 2, 3, 4, 5 einen vorgegebenen Lagerbestand unterschreitet. Der vorgegebene Lagerbestand wird beispielsweise von einem Produktionsplanungssystem und/oder Produktionssteuerungssystem anhand der aktuellen oder zukünftigen Produktion in der industriellen Anlage vorgegeben.
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Die optischen Erfassungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 können vorzugsweise zusätzlich weitere Informationen zu den gelagerten Materialien erfassen, wie geometrische Formen, Abmessungen, Durchmesser oder dergleichen. Dazu umfasst der zugehörige Lagerplatz 2, 3, 4, 5 vorteilhafterweise Größenmarkierungen 11, welche von den entsprechenden optischen Erfassungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 dazu verwendet werden können, die zusätzlichen Informationen zu erfassen/erm itteln.
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Gemäß einer zweckmäßigen Variante kann das erfindungsgemäße Lagerverwaltungssystem 1 eine Datenbank 12 mit Informationen zu den in den Lagerplätzen 2, 3, 4, 5 gelagerten Materialien umfassen, insbesondere mit Informationen zu Formen, Abmessungen oder dergleichen der gelagerten Materialien, insbesondere in Form von CAD-Daten.
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Die Daten der optischen Erfassungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 werden beispielsweise ausgewertet durch: Methoden aus der Gruppe der neuronalen Netze, Methoden aus der Gruppe der tiefen neuronalen Netze, Methoden aus der Gruppe der tiefen neuronalen Netze mit Faltungsschichten, insbesondere unter Verwendung von Methoden wie scale-invariant feature transform oder speeded up robust features.
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Die optische Erfassungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 können auch zur Erfassung von Text, Codierungen oder vergleichbaren Kennungen ausgebildet sein, insbesondere wenn derartige Kennungen im gelagerten Zustand der Materialien von den optischen Erfassungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 erfasst werden können.
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2 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagerverwaltungssystems 1.
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Das zweite Ausführungsbeispiel aus 2 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1 dadurch, dass eine mobile optische Erfassungseinrichtung 14 vorgesehen ist, anstatt der ortsfest montierten optischen Erfassungseinrichtungen 6, 7, 8, 9. Die mobile optische Erfassungseinrichtung 14 ist an einem Gerät 13 zum Transport des gelagerten Materials angeordnet. Immer wenn mittels des Geräts 13 der Lagerbestand eines Lagerplatzes 2, 3, 4, 5 verändert wird, erfasst die optische Erfassungseinrichtung 14 den tatsächlichen Lagerbestand und übermittelt diesen, vorzugsweise drahtlos, an das erfindungsgemäße elektronische Lagerverwaltungssystem 1 zum Abgleich mit dem darin gespeicherten Lagerbestand. Im Übrigen entspricht das zweite Ausführungsbeispiel aus 2 dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1.
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Bei der Verwendung der mobile optische Erfassungseinrichtung 14 wird bei der Erfassung des tatsächlichen Lagerbestandes des Lagerplatzes 2, 3, 4, 5 vorzugsweise zusätzlich die Perspektive berücksichtigt, da sich die Perspektive durch die mobile Ausgestaltung zwischen unterschiedlichen Erfassungszeitpunkten ändern kann.
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Ferner kann die mobile optische Erfassungseinrichtung 14 zusätzlich einen Positionssensor (nicht dargestellt) zur Erfassung des eigenen Standorts umfassen. Die Positionsdaten können beispielsweise zur Berücksichtigung der Perspektive verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können die Positionsdaten auch mit den Daten der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 14 verknüpft werden, um die Daten den korrekten Lagerplätzen 2, 3, 4, 5 zuzuordnen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerverwaltungssystem
- 2
- Lagerplatz
- 3
- Lagerplatz
- 4
- Lagerplatz
- 5
- Lagerplatz
- 6
- optische Erfassungseinrichtung
- 7
- optische Erfassungseinrichtung
- 8
- optische Erfassungseinrichtung
- 9
- optische Erfassungseinrichtung
- 10
- System der industriellen Anlage
- 11
- Größenmarkierung
- 12
- Datenbank
- 13
- Gerät zum Materialtransport
- 14
- optische Erfassungseinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3651091 A1 [0007]
- EP 3667230 A1 [0008]